موتورهای الکتریکی

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده

آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال

یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC

• موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.

• موتورهای AC سه فاز:

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

موتورهای پله‌ای

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند.

کابل و کابل کشی

     

۱- كابل هاي فشار ضعيف و متوسط     
     بيش از 90% كابلهاي جريان زياد داراي عايقي از كاغذ آغشته به روغن مي باشند . 
    بدین معني كه سيمها با نوارهاي كاغذي باند پيچي شده و سپس به نوعي از روغن معدني غليظ اغشته مي شوند.
     چنين كابلي را كه ما در اين كتاب " كابل كم روغن " 1 مي ناميم از 1 تا 60 هزار ولت ساخت و نرم شده اند
2 . سيم كابل از مس المينيوم است و مي تواند يك لا يا چند لا ( طنابي ) باشد .سيم هاي چندلا نرم تراست وقابليت انحناي آن نيزنسبت به كابل باسيم يك لابيشتراست.
سيم هاي طنابي به مقطع گردوبخصوص دركابل  هاي سه سيمه وچهارسيمه از 1تا 10 هزارولت بشكل سكتوروبيضي نيزساخته مي شوند.
كاغذ بصورت نوارباريك به ضخامت 1/0تا 15/0 ميليمتر به شكل مارپيچي روي سيم پيچيده مي شود پيچيده مي شود وقبل ازاينكه كاغذآغشته به روغن شود ، سيم عايق شده رادرخلاء وحرارت زيادبا دقت خشك مي كنند ودرهمين حالت سيم عايق شده ازداخل منبع روغن بادرجه حرارت   C 120-110 عبورداده مي شود. درنتيجه روغن كه دراين درجه حرارت بسيار سيال است درداخل كاغذنفوذكرده وتمام خلل وفرج كاغذراپرمي كند .
دردرجه حرارت معمولي روغن كابل تقريبا سفت است
ونمي تواند درداخل كابل مثلا بعلت پستي وبلندي مسير كابل جريان پيداكند. براي جلوگيري ازنفوذ رطوبت بداخل كابل ،سيم عايق شده بايك غلاف فلزي پوشانده مي شود وبه همين جهت دوانتهاي كابل نيز باسركابل مخصوصي مقداركمي آنتيمون وروي مخلوط دارد. اين اضافات باعث مي شوندكه سرب قدري سخت ترشده وپايداري واستقامت آن درمقابل خورندگي وكروزيون بيشترشود.دربعضي از كابل ها بجاي سرب از غلاف آلومينيومي بدون درز استفاده مي شود. مشكل ساختماني اين نوع كابل دردرجه حرارت زياد ذوب آلومينيوم است .
كابل هاي باغلاف آلومينيومي بخوبي كابل هاي سربي خم نمي شوندوانعطاف پذيرنيستند ولي درعوض به مراتب سبكترازكابل هاي سربي هستند. غلاف آلومينيومي بايددرمقابل كروزيون وخورندگي بخوبي حفاظت شود. اين موضوع براي غلاف سربي نيز نيزصادق است، مگراينكه كابل درمكان كاملا خشك (لوله هاي بتوني خشك) ويادرداخل ساختمان كشيده شود. غلاف كابل علاوه براينكه تحت تأثيرعوامل شيميايي قرارمي گيرد، به علت جريان هائي كه اززمين عبورمي كند ،تحت تأثيرعوامل الكتروليتي نيزواقع مي شوند.لذا بايدكابل از نظرالكتريكي نيزعايق باشد به همين جهت غلاف سربي توسط كاغذ قير اندودشده بانداژ مي شودوروي آن راباموادي شبيه قيروگوني مي پوشانند.
كابلهائي كه به طورآزاد درزيرزمين كشيده مي شوند همگي تحت تأثيرنيروي مكانيكي سطحي نيز قرارمي گيرندكه باعث فرورفتگي هائي دركابل استقامت الكتريكي كابل در اين نقاط تنزل مي كند . لذا اينگونه كابلها كه بايد فشارهاي خارجي را نيز تحمل كنند شامل زرهي از تسمه هاي فولا دي مي شود و بهمين جهت بنام كابلهاي زرهي معروف هستند زره فولادي نيز براي جلوگيري از زنگ زدگي و خورندگي با قشري ازقيروگوني ويا مواد مصنوعي p   v c پوشانده مي شود كابلهايي كه تحت كشش زياد نيز قرار ميگيرند 0(مثل كابل هايي كه در معادن زيرزميني به كار برده مي شوند و يا كابل هايي كه از رودخانه و يا درياچه ميگذرند )بازره فولادي از تسمه هاي.باريك –مفتول هاي گرد و يا پروفيل پوشانده مي شوند .شكل 1 مقطع يك كابل سه فاز را باسيم گرد و سيم سكتوري نشان مي دهد .
 

 
سه رشته سيم پس از عايق شدن در ضمن اينكه اطراف خالي ان با الياف كنفي يا پنبهاي پر مي شود بصورت طناب بهم پيچيده مي شود و مقطع دايره اي شكل پيدا مي كند . براي جلوگيري از باز شدن وريختن اليافها ودر ضمن آماده كردن كابل دور آن را با چند لا نوار كاغذ بصورت كمربند باند پيچي مي كند و بخاطر همين باند كاغذي كمربندي اين نوع كابل بنام"كابل كمربندي"معروف است.
كابل هاي كمربندي با رشته سيم هاي سكتوري داراي قطر كمتري نسبت به كابل هاي با رشته سيم دايره اي شكل هستند بهمين جهت سبكتر و قابليت انحناي انها نيز بيشتر است.ولي به خاطر اينكه حوزه الكتريكي اطراف ان غيريكنواخت است نمي توان در اختلاف سطح هاي زياد نيز از ان استفاده كرد و بهمين جهت فقط در كابلهاي تاولتاژ KV10 از مقطع سكتوري استفاده ميشود .
در گذشته كه هنوز كابل هاي با عايق مصنوعي (PVC)رواج پيدا نكرده بود از كابلهاي كمر بندي چها رسيمه براي توز يع برق شهري با اختلاف سطح 220-380 ولت نيز استفاده مي شد.
شكل 2 چنين كابلي را در مقطع نشان مي دهد .
 
 

در ضمن بهتر است از غلاف الومينيومي كابلها به عنوان سيم چهارم يا سيم صفر بخصو ص در شبكهاي شهري كه هميشه از سيم صفر جريان مي گذرد استفاده نشود زيرا مشخص نيست كه ارتباط غلاف با موف هاي موجود در مسير كابل به  نحو كاملا"مطمففئني انجام گرفته شده باشد .شكل 3 طرز تقسيم حوزه الكتريكي كابل كمر بندي را در لحظه اي كه ولتاژ سيم Tصفر است و ولتاژ R,وSبرابر مختلف الجهت  هستند نشان مي دهد .
چنان چه ديده مي شود حوزه الكتريكي سيمها اولا" از عايق اصلي سيمها خارج شدهو تا غلاف سربي ادامه پيدا مي كند . لذا مواد پر كننده كابل كه از استقامت الكتريكي خوبي بر خوردار نيستند نيز تحت تاثير فشار الكتريكي قرار ميگيرند .
بخصوصي منطقه ما بين سيمها كه در شكل با Zمشخص شده است و نمي تواند از مواد عايق خوب پر شود داراي شدت حوزه بسيار قوي مي باشد .
 
در ثاني خطوط حوزه در عايق كاغذي سيمها نيز از حالت شعاعي كه عمود بر سطح ورقهاي كاغذ است خارج شده ودر بعضي از قسمتها حتي اين خطوط مماس بر سطح كاغذ عبور مي كند ودر قسمتهاي ديگر نيز داراي يك مولفه در سطح كاغذ خواهند بود.در نتيجه تفاوت پتانسيل در سطح لايه كاغذها نيز پيدا مي شود وچون استقامت الكتريكي در سطح كاغذ به مراتب كمتر از استقامت الكتنريكي ضخامت كاغذ است در نتيجه بين لايها ودر منطقه Zاين كابل در فشارهاي زياد تخلهء الكتريكي كه مقدمهء جرقه زدن وسوختن كابل است ايجاد مي شود.
بدين جهت كابل كمربندي را نمي توان براي فشار هاي زياد ساخت ودر نتيجه ساختمان اين كابلها به فشارماكسيموم تا KV20محدود مي شود.در سال 1913 باآشنايئ به شدت حوزه در كابل كمربندي و استقامت الكتريكي كاغذ در سطح و در عمق شخصي به نام هو خست پيشنهاد كرد كه هر يك از رشته سيمها پس از عايق شدن با ورقهء نازك فلزي پوشانده شود و سپس غلاف سربي به طريقي رويه سه كلاف كشيده شود كه با ورقهاي نازك فلزي در تماس باشد.
بابه كار بستن اين پيشنهاد كاغذهاي اطراف رشته سيمها فقط تحت تاثير حوزه هاي شعاعي يعني عمودبرسطوح كاغذ قرارمي گيرند ومؤلفه هاي سطحي ازبين مي رود ، درضمن تمام موادپركننده اطراف سيم هاي كابل بخصوص درمنطقه Z فاقدحوزه الكتريكي مي شود وديگراحتياج نيست باعايق خوب وباارزش پرشود.
  پيشنهاد هوخسنت باعث پيشرفت سريع صنعت كابل سازي وساختن كابل هاي فشارقوي شد. كابل هايي كه به اين طريق ساخته مي شوند كابل H معروفند.
  شكل زيرشدت حوزه رادريك كابل سه فاز ويك كابل H نشان مي دهد بعدها بخاطراينكه كابل هاي ضخيم باداشتن يك غلاف سربي داراي قابليت انحناي بسياركم است و
 

 
فرم دادن وخم كردن آن مشكل است ، لذا كابل هائي باسه غلاف سربي ساخته شدوبنام «كابل سه غلافه»معروف گرديد.شكل بعد يك چنين كابلي رادرمقطع نشان مي دهد . كابل سه غلافه تاولتاژ 60هزارولت ساخته مي شود .دركابل سه غلافه نيز بخصوص درولتاژهاي بالا ازكاغذ متاليزه H استفاده مي شود. دراينجا وظيفه كاغذH ارتباط برقراركردن بين كاغذ H وغلاف سربي است .درموقعي كه درجه حرارت كابل دراثرزياد بالا مي رود، حجم روغن داخل كابل زيادشده وبطور راديال (شعاعي) به غلاف سربي فشاروارد مي سازدوباعث انبساط آن مي شود. درموقع كم باري وسردشدن كابل حجم روغن كم شده ومجددا بطرف داخل فشرده مي شود. ولي چون غلاف سربي نمي تواند مجددا جمع شود ، بين عايق كابل درصورتيكه فاقد كاغذ H باشد وغلاف سربي فاصله هوائي (جدائي) بوجودمي آيد كه به علت 
 
نداشتن استقامت الكتريكي كافي باعث تخليه الكتريكي درزيرپوشش غلاف سربي مي شود،درصورتيكه ورقه نازك H بعلت تماس باغلاف سربي ، باآن هم پتانسيل است وفاصله هوائي كوچكي كه دراثرانبساط وانقباض روغن بدست مي آيد، نمي تواندباعث تخليه الكتريكي درآن مكان كه فاقداختلاف پتانسيل گردد.
 
   براي تعييين ضخامت عايق كابل كم روغن ، شدت حوزه دراطراف سيم KV/mm 5-2 درنظرگرفته مي شود. درصورتيكه استقامت الكتريكي حقيقي چنين كابلي درموقعي كه ازآن بارگرفته مي شود درحدود KV/mm 16 است ودرموقعي كه كابل را تادرجه حرارتي گرم كنيم كه درموقع بارنامي گرم شود، استقامت الكتريكي آن تغييرمحسوسي نمي كندوحتي چندين بارگرم وسردكردن متوالي كابل ،تأثيري روي استقامت الكتريكي كابل نمي گذاردبطوري كه اگرشدت حوزه الكتريكي KV/mm5-2 انتخاب شود ، مي توان گفت كه كابل باضریب اطميناني معادل با 5-3 كارمي كند ،شكل 6 استقامت الكتريكي كابل درزمان كوتاه مدت خيلي زيادودرحدود KV/mm60-50است كه به تدريج باازديادزمان اثراختلاف سطح،اين استقامت كم شده ودرحدود 100-50 ساعت به مقدار ثابت وپايدارKV/mm 116مي رسد.لذامي توان گفت كه استقامت كم شده ومي توان گفت كه استقامت دائمي كابل كم روغن KV/mm 16 ثابت است.

انتقالات مدارات رسم شده به ورد

                                        ((انتقالات مدارات رسم شده به ورد))

 

اين يك راه براي راحتر شئن رسم مدارات الكترونيكي و الكتريكي و انتقال آن به  نرم افزار ورد براي پروژه ها يا تحقيقات است كه به  وسيله نرم افزار PDF  ساز انجام ميشه كه البته نياز به يك رسم كننده مدارت الكترونيك هم مي باشد كه ميتوانيد از Pspise  يا EWB و... استفاده نماييد .

برای رسم مدارهای الکترونیکی ابتدا باید برنامه Electronic WorkBench را بر روی سیستم خود نصب کنید.سپس مدار خود را با استفاده از شمایلی که در داخل این نرم افزار وجود دارد رسم می کنید.

برای رسم مدارهای الکترونیکی ابتدا باید برنامه Electronic WorkBench را بر روی سیستم خود نصب کنید.سپس مدار خود را با استفاده از شمایلی که در داخل این نرم افزار وجود دارد رسم می کنید( برای رسم این شکل ها می توانید از دیگر نرم افزارهای مدارهای الکترونیکی نیز استفاده نمایید مانند: Cad Day Basic و.... )حالاکه مدارتان را به وسیله این نرم افزار رسم کردید باید نرم افزار PDF Factory  را روی سیستم خود نصب کنید. این نرم افزارها برای تبدیل فایل متنی یا طراحی به فایلPDF می باشد.(یکی از کار هایی که فایل PDF انجام می دهد این است که در متن هایی که دارای شکل هستند از به هم ریختن و جابجا شدن شکل ها در متن جلوگیری می کند) این برنامه بعد از نصب در قسمت چاپگرهای ویندوز یک چاپگر با نام خود ایجاد می نماید و شما هر برنامه ای در ویندوز وقتی در قسمت Print این چاپگر را انتخاب نمایید برنامه طرح شما را به جای فرستادن به پرینتر به این برنامه ارسال می کند واین برنامه آن را به فایل PDF  تبدیل می نماید(باید توجه داشته باشید وقت پرینت گرفتن از فایل به قسمت تنظیمات این پرینتر رفته و Resolution آن را روی 300 قرار دهید تا فایل های شما با کیفیت بالاتری تبدیل شوند) حا لا به برنامه فتوشاپ رفته وفایل PDF مورد نظر را باز کنید قسمت های اضافه این فایل PDF  را حذف کنید و در صورت نیاز تغییرات لازم را در داخل آن بدهید حا لا این فایل تغییر داده شده را با پسوند JPG ذخیره نمایید در قسمت شما می توانید این فایل را به داخل برنامه Word برده و در هر جای صفحه که خواستید استفاده نمایید.

((مدارات فرمان و تابلوهای کنترل))

 

   مدارات فرمان آن دسته از مداراتی هستند که فرمانی را به طور دستی ، اتوماتیک و یا برنامه ریزی شده و با نظم خاصی فرمان صادر می کند و در جهت وصل و یا قطع شدن کنتاکتور و یا دیگر قطعات مورد استفاده قرار می گیرد . این مدارات از خطرات کار با ولتاژ بالا و تماس مستقیم با ولتاژ بالا جلوگیری می کند و می توان با ولتاژ کم این مدارات را تغذیه کرد و سپس وسایل دیگری عملیات دیگر را که بیشتر قطع و یا وصل است را انجام می دهند .

 

   برای انتخاب یک پانل مناسب می بایستی مراحل زیر را طی کرد :

 

1- فضای اشغال شده وسایل   Se : He

2- سطح مفید تجهیزات  Su

3- ارتفاع مفید تجهیزات  Hu

4- استفاده از تهویه

5- مشخصات انواع مختلف پوششی روی بدنه

6- درجه تجهیزات

7- انتخاب تهویه

8- انتخاب یک تابلو ، پانل و یا میز کنترل و تهویه مربوطه

((نحوه تولید و مصرف جریان مستقیم))

در باتریخانه نیروگاه تعداد 130 عدد باطری 2.2 ولت وجود دارد که بصورت سری بهم وصل شده اند . از 88 عدد باطریها فقط دو سر سیم اول و آخرشان گرفته شده و کاملاً سری است ولی از 42 باطری دیگر از هر دو باطری یک سر سیم گرفته شده است و به یک کلکتور 22 تیغه برده شده ، برق روی سه شین منتقل میشود . کلکتور خودش دو موتور چپ گرد – راستگرد  دارد که دو تیغه حرکتی دارند یکی تیغه شارژ باطری ها و یکی تیغه دشارژ باطری ها که  با حرکت موتور تیغه های مورد نیاز جهت تامین ولتاژ 230 ولت را وارد مدار میکنند ، که هر تیغه 4.4 ولت است . سه شین را با اعداد 1 و 2 و 3 در نظر بگیرید که تیغه 1 و 2 جهت مصرف ( دشارژ ) و تیغه 1 و 3 جهت شارژ باطریها که بوسیله کلیدهای کلنگی روی تابلو انتخاب میکنند به کار میرود .

((فيبرنوری))

فيبرنوری يک موجبر استوانه‌ای است که از جنس شيشه يا پلاستيک که دو ناحيه مغزی و غلاف با ضريب شکست متفاوت و دو لايه پوششی اوليه و ثانويه پلاستيکی تشکيل شده است.

 مقدمه

   بعد از اختراع ليزر در سال 1960 ميلادی ، ايده بکارگيری فيبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت. خبر ساخت اولين فيبر نوری در سال 1966 همزمان در انگليس و فرانسه با تضعيفی برابر اعلام شد که عملا در انتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود، تا اينکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققين، تلفات فيبر نوری توليدی شديداً کاهش داده شد و به مقداری رسيد که قابل ملاحظه با سيمهای کواکسيکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود. در ايران در اوايل دهه 60 ، فعاليتهای تحقيقاتی در زمينه فيبر نوری در مرکز تحقيقات منجر به تأسيس مجتمع توليد فيبر نوری در پونک تهران گرديد و عملا در سال 1373 توليد فيبر نوری با ظرفيت 50.000 کيلومتر در سال در ايران آغاز شد. فعاليت استفاده از کابلهای نوری در ديگر شهرهای بزرگ ايران شروع شد تا در آينده نزديک از طريق يک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند. انتشار نور تحت تأثير عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعيف می‌شود. اين عوامل عمدتاً ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ، پراکندگی رايلی ، خمش و فشارهای مکانيکی بر آنها هستند.

 فيبرهای نوری نسل سوم

   طراحان فيبرهای نسل سوم ، فيبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستيابی به اين نوع فيبرها ، محققين از حداقل تلفات در طول موج 1.55 ميکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 1.3 ميکرون بهره جستند و فيبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پيچيده‌تری بود. در عمل با تغييراتی در پروفايل ضريب شکست فيبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی آن در محدوده 1.3 ميکرون قرار داشت، به محدوده 1.55 ميکرون انتقال داده شد و بدين ترتيب فيبر نوری با ماهيت متفاوتی موسوم به فيبر دی.اس.اف ساخته شد.

 کاربردهای فيبر نوری :

 کاربرد در حسگرها

   استفاده از حسگرهای فيبر نوری برای اندازه گيری کميتهای فيزيکی مانند جريان الکتريکی ، ميدان مغناطيسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آبهای دريا، تشعشعات پرتوهای گاما و ايکس در سالهای اخير شروع شده است. در اين نوع حسگرها ، از فيبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره گيری می‌شود، بدين ترتيب که خصوصيات فيبر تحت ميدان کميت مورد اندازه گيری تغيير يافته و با اندازه شدت کميت تأثير پذير می‌شود.

 کاربردهای نظامی

   فيبرنوری کاربردهای بی شماری در صنايع دفاع دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدايت موشکها، ارتباط زير درياييها (هيدروفون) را نام برد.

 کاربردهای پزشکی

   فيبر نوری در تشخيص بيماريها و آزمايشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دزيمتری غدد سرطانی ، شناسایی نارساييهای داخلی بدن ، جراحی ليزری ، استفاده در دندانپزشکی و اندازه گيری مايعات و خون نام برد.

 فناوری ساخت فيبرهای نوری

   برای توليد فيبر نوری، ابتدا ساختار آن در يک ميله شيشه‌ای موسوم به پيش سازه از جنس سيليکا ايجاد ميگردد و سپس در يک فرآيند جداگانه اين ميله کشيده شده تبديل به فيبر می‌گردد . از سال 1970 روشهای متعددی برای ساخت انواع پيش سازه‌ها بکار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لايه‌های شيشه‌ای در داخل يک لوله به عنوان پايه قرار دارند.

 روشهای ساخت پيش سازه

   روشهای فرآيند فاز بخار برای ساخت پيش سازه فيبرنوری را میتوان به سه دسته تقسيم کرد:

    * رسوب دهی داخلی در فاز بخار

    * رسوب دهی بيرونی در فاز بخار

    * رسوب دهی محوری در فاز بخار

 

موادلازم در فرآيند ساخت پيش سازه

* تتراکلريد سيلیکون: اين ماده برای تأمين لايه‌های شيشه‌ای در فرآيند مورد نياز است.

 * تتراکلريد ژرمانيوم: اين ماده برای افزايش ضريب شکست شيشه در ناحيه مغزی پيش سازه استفاده میشود.

 * اکسی کلريد فسفريل: برای کاهش دمای واکنش در حين ساخت پيش سازه ، اين مواد وارد واکنش میشود.

 * گاز فلوئور: برای کاهش ضريب شکست شيشه در ناحيه غلاف استفاده میشود.

 * گاز هليوم: برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حين واکنش شيميایی در داخل لوله مورد استفاده قرار میگيرد.

 * گاز کلر: برای آب زدایی محيط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نياز است .

 

مراحل ساخت

    * مراحل صيقل حرارتی: بعد از نصب لوله با عبور گازهای کلر و اکسيژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسيوس لوله صيقل داده میشود تا بخار آب موجود در جدار داخلی لوله از آن خارج شود.

    * مرحله اچينگ: در اين مرحله با عبور گازهای کلر ، اکسيژن و فرئون لايه سطحی جدار داخلی لوله پايه خورده می‌شود تا ناهمواريها و ترکهای سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بين بروند.

    * لايه نشانی ناحيه غلاف: در مرحله لايه نشانی غلاف ، ماده تترا کلريد سيليسيوم و اکسی کلريد فسفريل به حالت بخار به همراه گازهای هليوم و فرئون وارد لوله شيشه‌ای ميشوند ودر حالتی که مشعل اکسی هيدروژن با سرعت تقريبی 120 تا 200 ميليمتر در دقيقه در طول لوله حرکت میکند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسيوس ايجاد می‌کند.

ذرات شيشه‌ای حاصل از واکنشهای فوق به علت پديده ترموفرسيس کمی جلوتر از ناحيه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسيدن مشعل به اين ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال میشود. بطوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف میگردند و به جدار داخلی لوله چسبيده و يکنواخت میشوند. بدين ترتيب لايه‌های شيشه‌ای مطابق با طراحی با ترکيب در داخل لوله ايجاد میگردد و در نهايت ناحيه غلاف را تشکيل میدهد

خازنهای فشار ضعيف

   خازنها عامل جبران كننده توان راكتيو برای بارهای سلفی بوده و به عنوان عامل تصحيح كننده ضريب قدرت، عمل می كنند. توانی را كه مشتركان برق، مصرف می كنند متفاوت است، در نتيجه خصوصيات ضريب قدرت آنها نيز متفاوت است. انرژی راكتيو در شبكه ها توسط اندوكتانس خطوط انتقال، ترانسفورماتورها، مدارهای الكترومغناطيسی موتورها و ساير مصرف كنندها از قبيل لامپهای فلوئورسنت، يكسوسازها و سيستمهای الكترونيك، مصرف می شود كه اين موضوع، موجب كاهش ضريب قدرتPower factorشده و در نتيجه باعث كاهش انتقال انرژی اكتيو ميشود. با توليد قدرت كاپاسيتيو توسط خازنها، اثر مولفه های راكتيو كاهش و ضريب قدرت افزايش می يابد كه نتيجه آن برای مصرف كنندگان برق، صرفه جويی اقتصادی و برای شركتهای برق، ايجاد شرايط فنی مطلوبتر برای انتقال انرژی خواهد بود.

 

نحوه عملكرد خازن :

   استفاده از خازنها به عنوان توليدكننده بار راكتيو به منظور تنظيم و كنترل ولتاژ و جلوگيری از نواسانات قدرت در شبكه ها و تصحيح ضريب قدرت در مصرف كننده ها به علت ارزانی و سادگی سيستم آن، بسيار متداول است. در يك مصرف كننده الكتريكی غيراهمی بين ولتاژ و جريان، اختلاف فازی وجود دارد. جريانی كه مصرف كننده از شبكه می كشد دو جزو اكتيو Ip و راكتيو Iq دارد. حال اگر خازنی را به دو سر بار، متصل كنيم جريانی از شبكه می كشد كه در خلاف جهت جريان راكتيو بار است. لذا جريان راكتيوی كه از شبكه كشيده ميشود كاهش می یابد . در اين شرايط زاويه جديد بين جريان و ولتاژ تقليل مييابد. به عبارت ديگر در شرايط جديد، ضريب توان  cos φبزرگتر شده است. هر اندازه زاويه (φ) كوچكتر باشد متناسب با آن، قدرت اكتيو بيشتر و قدرت راكتيو كمتر خواهد شد.

مزايای استفاده از خازن :

   خازنهای مورد استفاده در شبكه های برق دارای اثرات مختلفی هستند كه از جمله ميتوان به اين موارد اشاره كرد:

ـ كاهش مولفه پس فاز جريان مدار

ـ تنظيم ولتاژ و ثابت نگهداشتن آن به منظور جلوگيري از وارد آمدن خسارت به دستگاهها

ـ كاهش تلفات سيستم (RxI2) به دليل كاهش جريان

ـ كاهش توان راكتيو در سيستم به دليل كاهش جريان

ـ بهبود ضريب توان شبكه

ـ به تعويق انداختن و يا به طور كلي حذف كردن هزينههاي لازم براي ايجاد تغييرات در سيستم

ـ افزايش درآمد ناشي از افزايش ولتاژ و جبران بار راكتيو

ساختمان و حفاظت خازن :

   قسمت اكتيو خازن شامل دو ورقه نازك آلومينيوم جدا شده توسط لايه های كاغذ اشباع شده از روغن عايق و مايع های مصنوعی سنتتيك (Synthetic) مانند بنزيل است. گاه به جای كاغذ از موادی چون پليپرپيلن (Poly Propylene) نيز استفاده می كنند. اين ورقه ها چند دور لوله شده و يك واحد خازن را تشكيل می دهند، يا تعدادی از اين لايه ها روی يكديگر قرار داده شده و آنها را مجموعاً در داخل يك مخزن مملو از مايع عايق، جاسازی كرده و دو انتهای خازن از طريق مقره به محيط خارج هدايت می شود. برای حفاظت حرارتی بانكهای خازنی از بيمتال و رله های حرارتی كه به بوبين كنتاكتور خازنها فرمان قطع می دهند استفاده می شود. تنظيم اين رله ها در حد 43/1 برابر جريان نامی خازن است.
همچنين استفاده از فيوزهای HRC (High Rupture current) برای محافظت در مقابل اضافه جريان به عنوان مكمل حفاظت حرارتی متداول است. به منظور كاهش ولتاژ دو سرخازن پس از خارج شدن آنها از مدار از مقاومتهایی كه به ترمينالهای خازن، بسته شده است استفاده می كنند. توان اين مقاومتها متناسب با توان خازنها بين 30 تا 50 كيلو اهم است كه ميزان ولتاژ را در مدت سه دقيقه پس از قطع خازنها به ميزان كم خطر (پايينتر از 75 ولت) كاهش ميدهند. در حالتهای خاصی كه خازن مستقيماً به سيم پيچهای الكتروموتور وصل می شود نيازی به مقاومت تخليه نبوده و بايد تا توقف كامل موتور از تماس با قسمتهای برقدار خازن، اجتناب شود.

ملاحظات كلی در نصب خازنها :

   محل نصب خازنها در يك سيستم برقی به مشخصات بار، بستگی دارد. برای بارهای متمركز، خازنها در نزديكی مركز بار اما برای بارهای پراكنده، خازن در طول خط و مطابق با نياز نصب می شود. خازنها با بدنه فلزی، اتصال زمين شده و يا اينكه توسط سيم خنثی، زمين می شوند. در موقع نصب سيم زمين به بدنه خازن بايد توجه كرد كه محل اتصال، فاقد رنگ بوده و از طرفی زنگ خوردگی نيز نداشته باشد. به دمای خازنها در هنگام كار، توجه خاصی مبذول ميشود، چون اثر مهمی در عمر خازن دارد. به اين دليل در روی پلاك خازنها حداقل و حداكثر دمای مجاز كار خازن توسط سازندگان، حک ميشود. چيدمان خازنها بايد به ترتيبی باشد كه تلفات گرمایی آنها توسط جابه جایی طبيعی هوا (كنوكسيون) و طرق ديگر، تهويه شود. در اين خصوص بايد گردش هوا در اطراف هر واحد به راحتی امكانپذير باشد. به اين دليل در بدنه تابلوی خازنها، فضای مناسب برای امكان تبادل هوا با محيط بيرون تعبيه ميشود. اين مطلب خصوصاً برای واحدهایی كه در ستونهایی روی هم قرار گرفته اند، اهميت خاصی پيدا می كند. در مجموع توصيه می شود خازنها در مقابل تشعشع مستقيم خورشيد محافظت شوند. علاوه بر موارد فوق بهتر است خازنها در محلی نصب و مورد بهره برداری قرار گيرند كه دارای رطوبت زياد نباشد. همچنين هوای محيطهای صنعتی كه سبب خوردگی بدنه می شود از ساير عوامل مضر در طول عمر آنها محسوب می شود. كنتاكتورها مرتباً با قطع و وصل خود خازنها را به مدار، وارد و يا از مدار، خارج می كنند. لذا توصيه می شود از نوع مرغوب و با كيفيت، انتخاب و قدرت آنها حداقل 5/1 برابر قدرت خازنهای مربوط، باشد. خصوصاً سعی شود از كنتاكتورهایی استفاده شود كه دسترسی به قطعات يدكی آنها آسان باشد. هر اتصال (كنتاكت) نامطمئن در مدار خازن ممكن است باعث ايجاد جرقه های كوچكی شود كه به نوبه خود نوساناتی با فركانس بالا بوجود خواهد آورد كه اين مساله گاه خازنها را بيش از حد، گرم كرده و تحت تنش حرارتی قرار می دهد. از اين رو بازديد منظم و تعويض به موقع پلاتين كنتاكتورها توصيه می شود. در كل، بهتر است علاوه بر بازديدهای  معمول، بانك خازنی ، هر سه ماه يكبار توسط افراد با صلاحيت فنی مورد بازرسی و سرويس قرار گيرد.

þ تعيين ضريب توان (cos φ)

روشهای تعيين ميزان ضريب توان عبارتند از:

الف ـ توسط دستگاه ضريب توانسنج: در اين حالت ضريب توان مستقيماً قابل خواندن است.

ب ـ با استفاده از مقدار مصرف ماهانه:  ضريب توان در اين روش با تقسيم توان راكتيو مصرفی به توان اكتيو مصرف شده در يك دوره كنتورخوانی، قابل محاسبه است.

ج ـ به كمك سنجش تعداد دور كنتورهاي اكتيو و راكتيو:  در اين روش تعداد دور كنتورها در يك زمان معين، شمارش شده و سپس با داشتن عدد ثابت كنتورها ( تعداد دور به ازای يک كيلووات ساعت يا يك كيلووار ساعت) ضريب توان متوسط محاسبه ميشود.

   برای دقت در اندازه گيری، آزمايش چندبار، تكرار و در نهايت حد وسط، محاسبه و ملاك عمل قرار ميگيرد.

محاسبه توان خازن :

   پس از مشخص شدن مقدار ضريب توان موجود، محاسبه خازن برای جبران توان راكتيو و اصلاح ضريب توان، انجام ميشود. معمولاً اين جبرانسازی برای ضريب قدرت بين 85/0 تا 95/0 انجام ميشود. از جبرانسازی ضريب قدرت بيش از 95/0 بايد اجتناب شود. زيرا در اين شرايط علاوه بر نياز به ميزان قابل ملاحظه ای از خازن برای تامين قدرت راكتيو، هاديها به دليل عبور جريان زياد راكتيو تحت تنش قرار گرفته و نيز ممكن است در شبكه مصرف كننده افزايش ولتاژ نامطلوبی ايجاد شود. روشهای متداول برای محاسبه توان خازن مورد نياز به اين شرح است:

الف ـ روش ضريب قدرت تصحيح شده: در اين روش با استفاده از جدول و به كمك فرمول f ×p = Φc توان خازن مورد نظر، محاسبه ميشود. مقدار cos Φ1 ضريب قدرت فعلی سيستم است كه قبلاً روش محاسبه آن ذكر شد وcosΦ2ضريب قدرت مورد انتظار است.

 : Φc توان خازن مورد نياز [KVAR]

P   : توان اكتيو مصرفكننده [KW]

f   : ضريب تبديل (كه از جدول به دست ميآيد)

ب - روش استفاده از نمودار:

در اين روش به كمك نمودار و با معلوم بودن توان اكتيو مصرف كننده و ضريب توان مورد انتظار، مقدار توان خازن مورد نياز مشخص می شود.

 

رگولاتور تصحيح ضريب قدرت :

   از آنجا كه هدف از نصب خازن، حذف بار راكتيو متغير مصرف كننده در هر شرايط است، برای كنترل آن از رگولاتور تصحيح ضريب قدرت استفاده می شود. رگولاتور، ترتيب به مدار آمدن و يا از مدار خارج شدن خازنها در يك بانك خازنی را تعيين كرده و متناسب با بار راكتيو مورد نياز، فرمان قطع و وصل به كنتاكتورها صادر می كند. از جمله نكات قابل توجه در رگولاتورها تنظيم مربوط به نسبت (C/K) است. مقدار (C/K) عبارت است از نسبت تبديل توان اولين پله خازن (C)به نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان (K) متصل به رگولاتور. لذا پس از مشخص شدن توان راكتيو مورد نياز بايد آن را به نسبت مصارفی كه در هر لحظه وارد مدار ميشود پله بندی و رگولاتور مناسب با اين مجموعه را انتخاب كرد . نحوه پله بندی خازنها در مشخصات فنی رگولاتورها ذكر ميشود و بطور عمومی به يكی از سه روش زير و متناسب با رفتار بار راكتيو مصرف كننده انتخاب ميشود:

(1):1:1:1 …

(2):1:2:2 …

(3):1:2:4:8 …

از مشخصه های مهم ديگر رگولاتورها مراحل عملكرد آنهاست. بعنوان نمونه در رگولاتور نوع 5/3 تعداد سه عدد خازن در پنج حالت مختلف ميتوانند در مدار گيرند.   بنابراين برای مقدار معينی از توان راكتيو خازنی، انتخابهای متنوعی می تواند صورت گيرد كه ميزان بار راكتيو كه در هر مرحله وارد مدارد ميشود و نيز نوع رگولاتور عامل موثر در طراحی بانكهای خازنی خواهد بود.

                                                              ((کنتاکتور))
  

تا قبل از ساخته شدن کنتاکتور ، اتصالات توسط کلیدهای دستی انجام میگرفت که از انواع مختلف تیغه ای ، زبانه ای و غلطکی بودند که هر کدام مزایایی نسبت به هم دارند .
کلیدهای تیغه ای (اهرمی) :
   دارای ساختمان بسیار ساده ای هستند و به صورت کشویی و گردان ساخته میشوند مقدار جریان قطع و وصل توسط این کلیدها بسیار محدود میباشد چرا که در جریانهای بالا قوص بین دو نقطه ایجاد شده و حتی موجب ذوب تیغه ها میشود و در هنگام وصل یا قطع نیز جرقه شدیدی ایجاد میکند
کلید غلطکی :
   ساختمان این کلیدها از یک استوانه عایق تشکیل شده است که توسط کلید حول یک محور به حرکت در می آید . در محلهای مناسب نوارهای هادی بر روی استوانه عایق تعبیه شده است . این کلید نسبت به کلید تیغه ای یک مزیت بزرگ دارد و آن هم اینکه میتوان برای این کلید کار مخصوصی را تعریف کرد و با یک حرکت چندین اتصال را به صورت هم زمان انجام داد .
کلید زبانه ای :
   در کلید غلطکی به علت تماس اصطکاکی بین صفحات ، استهلاک کلید بالا است و به همین دلیل از کلید زبانه ای که دارای خصوصیت طراحی است و علاوه بر آن کنتاکتهای آن به صورت عمودی بر روی همدیگر قرار میگیرند استفاده میشود . به دلیل عدم مالش بین دو کنتاکت استهلاک کلید پایین است .
   اما با به میدان آمدن کنتاکتور ها تقریباً تمام مصارف کلیدهای ساده از رده خارج شده و کنتاکتور با سرعت و اطمینان بیشتر این میدانها را به دست گرفت . کنتاکتور نسبت به کلیدهای ساده دارای خصوصیات بهتری میباشد که در ادامه آورده شده است :
- فرمان از چند نقطه
- فرمان از راه دور
- تلفات و استهلاک پایین
- سرعت و امکان گسترش مدار
- قطع اتوماتیک در صورت قطع برق شبکه
- اقتصادی بودن
 - امكان طراحی مدار اتوماتیك
- از نظر حفاظتی کنتاکتورها مطمئن ترند و دارای حفاظت مناسبتر و کاملتر هستند . معمولا بوبین كنتاكتورها در چند ولتاژ مختلف جهت مصارف گوناگون ساخته میشود.
مشخصات پلاك كنتاكتور:
Ith2: جریان دائمی - جریانی است كه می تواند در شرایط عادی از كنتاكتهای قدرت كنتاكتور و در زمان نامحدود بدون قطع عبور نماید.
Ith1: جریان هفتگی (قطع و وصل) - جریانی است كه با اتصال یك بار در هر هفته از كنتاكتهای كنتاكتور بدون تاثیر در كاركرد كنتاكتور عبور نماید.
Ith: جریان شیفتی (هشت ساعته) - جریانی است كه با اتصال یك بار در هر هشت ساعت از كنتاكتهای كنتاكتور بدون تاثیر در كاركرد كنتاكتور عبور نماید.
Ie: جریان نامی - جریان قابل تحمل برای كنتاكتهای اصلی
I1s: جریان اتصال کوتاه - مقدار جریانی است كه كنتاكتها می توانند در زمان اتصال كوتاه تحمل نمایند.
Ve: ولتاژ نامی تحمل تیغه ها - مقدار ماكزیمم ولتاژی است كه كنتاكتهای كنتاكتور در شرایط كار عادی می توانند تحمل نمایند.
Vi: ولتاژ عایقی بدنه کنتاکتور
Vc: ولتاژ تغذیه - مقدار ماكزیمم ولتاژی است كه به بوبین كنتاكتور میتوان اعمال كرد.
طول عمر :
   این مشخصه تعداد قطع و وصل های ضمانت شده را با ضرایبی که به اعدادی نسبت داده شده است بیان می کند . 

استاندارد كنتاكتورها:
استاندارد آلمان  VDE_DIN
استاندارد فرانسه UTE_NF
استاندارد انگلیس B.S
استاندارد كانادا G.S.B
بی متال:
   برای حفاظت الكترو موتورها در مقابل اضافه بار بكار می رود. این قطعه از ویژگی میزان انبساط اجسام بهره میبرد . به اینصورت که انبساط در فلز مس بیشتر از روی میباشد و به همین علت وقتی این دو فلز با هم نورد شوند و کاملا با هم تماس داشته باشند باعث خم شدن قطعه تشکیل یافته از این دو فلز میشود و چون مقدار انبساط روی کمتر است خمش به سمت فلز روی خواهد بود .كنتاكتهای اصلی آن در مسیر عبور سه فاز اصلی و بعد از كنتاكتور قرار می گیرند. كنتاكت 95و96 در مسیر فرمان به بوبین كنتاكتور و بطور سری قرار میگیرد تا در موقع اضافه جریان كنتاكتور را قطع نماید.كنتاكت97و98 برای نمایش عملكرد بی متال (خبر) استفاده میشود .
مزایای بی متال نسبت به فیوز فشنگی :
1- در صورت بروز اشکال در یک فاز ، دو فاز دیگر به اضافه مدار فرمان از کار باز می ایستند .
2- هر چه شدت جریان بیشتر شود مقدار حساسیت بی متال نیز بیشتر خواهد شد .
3- در صورتیکه به صورت مداوم 10٪ اضافه بار وجود داشته باشد بی متال بعد از 2 ساعت مدار را قطع میکند .
4- اگر جریان به 10 برابر جریان نامی برسد در کمتر از 2 ثانیه مدار را قطع میکند .
فیوز :
   مدار را در برابر اتصال کوتاه حفاظت میکند و در دو نوع تند کار (L) که در روشنایی استفاده میشود و شستی ها:
   برای فرمان قطع و یا وصل مدار بكار می روند و به رنگ سبز و یا مشكی برای فرمان وصل ، با كنتاكت باز و برای قطع مدار و با رنگ قرمز ، با كنتاكت بسته ساخته می شوند. البته برخی از شستی ها از كنتاكت باز و بسته جهت مصارف خاص ساخته می شوند.
میکرو سوئیچ :
   یک نوع شستی است مانند استپ استارت با این تفاوت که آنها با دست فرمان میگیرند اما میکرو سوئیچ توسط قسمتهای متحرک مدار دستور میگیرد .
لامپ سیگنال:
   برای نمایش حالت وصل و یا قطع مدار و یا نمایش وصل سه فاز ورودی تابلو استفاده می گردد.
تایمر :
   کلیدی است که پس از گذشت زمان تعیین شده عمل نموده ، فرمان وصل و یا قطع را صادر می نماید . تایمرها در انواع موتوری ، الکترونیکی ، پنوماتیکی ، هیدرولیکی و بی متال ساخته میشود.

((ساختمان ترانسفورماتور))

  ترانسفورماتورها را با توجه به كاربرد و خصوصيات آنها، می توان به سه دسته كوچك متوسط و بزرگ دسته بندی كرد. ساختن ترانسفورماتورهای بزرگ و متوسط به دليل مسايل حفاظتی و عايق بندی و امكانات موجود ، كار ساده ای نيست ولی ترانسفورماتورهای كوچك را می توان بررسی و يا ساخت. برای ساختن ترانسفورماتورهای كوچك ، اجزای آن مانند ورقه آهن ، سيم و قرقره را به سادگی می توان تهيه نمود.

اجزای تشكيل دهنده يك ترانسفورماتور به شرح زير است؛

هسته ترانسفورماتور:

   هسته ترانسفورماتور متشكل از ورقه های نازك است كه سطح آنها با توجه به قدرت ترانسفورماتور ها محاسبه می شود. برای كم كردن تلفات آهنی هسته ترانسفورماتور را نمی توان به طور يكپارچه ساخت. بلكه معمولا آنها را از ورقه های نازك فلزی كه نسبت به يكديگر عايق‌اند، می سازند. اين ورقه ها از آهن بدون پسماند با آلياژی از سيليسيم (حداكثر 4.5 درصد) كه دارای قابليت هدايت الكتريكی کم و قابليت هدايت مغناطيسی زياد است ساخته می شوند. در اثر زياد شدن مقدار سيليسيم ، ورقه‌های دينام شكننده می شود. برای عايق كردن ورقهای ترانسفورماتور ، قبلا از يك كاغذ نازك مخصوص كه در يك سمت اين ورقه چسبانده می شود، استفاده می كردند اما امروزه بدين منظور در هنگام ساختن و نورد اين ورقه ها يك لايه نازك اكسيد فسفات يا سيليكات به ضخامت 2 تا 20 ميكرون به عنوان عايق در روی آنها می مالند و با آنها روی ورقه ها را می پوشانند. علاوه بر اين ، از لاك مخصوص نيز براي عايق كردن يك طرف ورقه ها استفاده می شود ورقه های ترانسفورماتور دارای يك لايه عايق هستند. بنابراين ، در مواقع محاسبه سطح مقطع هسته بايد سطح آهن خالص را منظور كرد. ورقه‌های ترانسفورماتورها را به ضخامت های 0.35 و  0.5 ميليمتر و در اندازه های استاندارد می سازند. بايد دقت كرد كه سطح عايق شده ى ورقه های ترانسفورماتور همگی در يك جهت باشند (مثلا همه به طرف بالا) علاوه بر اين تا حد امكان نبايد در داخل قرقره فضای خالی باقی بماند. لازم به ذكر است ورقه ها با فشار داخل قرقره جای بگيرند تا از ارتعاش و صدا كردن آنها نيز جلوگيری شود.

 

سيم پيچ ترانسفورماتور :

   معمولا براي سيم پيچ اوليه و ثانويه ترانسفورماتور از هادی های مسی با عايق (روپوش) لاكی استفاده می‌كنند. اينها با سطح مقطع گرد و اندازه‌های استاندارد وجود دارند و با قطر مشخص می‌شوند. در ترانسفورماتورهای پرقدرت از هاديهای مسی كه به صورت تسمه هستند استفاده مي‌شوند و ابعاد اين گونه هادیها نيز استاندارد است.

   توزيع سيم پيچی ترانسفورماتور به اين ترتيب است كه سر سيم پيچ‌ها را به وسيله روكش عايقها از سوراخهای قرقره خارج كرده، تا بدين ترتيب سيم ها قطع (خصوصا در سيمهای نازك و لايه‌های اول) يا زخمی نشوند. علاوه بر اين بهتر است رنگ روكش‌ها نيز متفاوت باشد تا در ترانسفورماتورهای دارای چندين سيم پيچ ، به راحتی بتوان سر هر سيم پيچ را مشخص كرد. بعد از اتمام سيم پيچی يا تعمير سيم پيچهای ترانسفورماتور بايد آنها را با ولتاژهای نامی خودشان برای كنترل و كسب اطمينان از سالم بودن عايق بدنه و سيم پيچ اوليه ، بدنه و سيم پيچ ثانويه و سيم پيچ اوليه آزمايش كرد.

قرقره ترانسفورماتور:

  برای حفاظت و نگهداری از سيم پيچ‌های ترانسفورماتور خصوصاً در ترانسفورماتورهای كوچك بايد از قرقره استفاده نمود. جنس قرقره بايد از مواد عايق باشد قرقره معمولا از كاغذ عايق سخت ، فيبرهای استخوانی يا مواد ترموپلاستيك ساخته می شود . قرقره هایی كه از جنس ترموپلاستيك هستند معمولا يك تكه ساخته می شوند ولی برای ساختن قرقره های ديگر آنها را در چند قطعه ساخته و سپس بر روی همدیگر سوار می شود . بر روی ديواره های قرقره بايد سوراخ يا شكافی ايجاد كرد تا سر سيم پيچ از آنها خارج شوند.

   اندازه قرقره بايد با اندازه ى ورقه‌های ترانسفورماتور متناسب باشد و سيم پيچ نيز طوری بر روي آن پيچيده شود. كه از لبه های قرقره مقداری پايين تر قرار گيرد تا هنگام جا زدن ورقه‌های ترانسفورماتور ، لايه ى رویی سيم پيچ صدمه نبيند. اندازه قرقره های ترانسفورماتورها نيز استاندارد شده است اما در تمام موارد ، با توجه به نياز ، قرقره مناسب را می توان طراحی كرد.

کتابخانه های اینترنتی

((کتابخانه های رایگان اینترنتی))

یکی از جامعترین راهنماهای کتابخانه های مجازی اینترنتی به زبان فارسی با موضوعات بسیار متنوع:

http://www.persianbooks.blogspot.com

http://farsibooksonline.blogspot.com

 

فهرستی از 25000 کتاب رایگان اینترنتی:

http://onlinebooks.library.upenn.edu

 

کتابخانه اینترنتی رایگان دانشگاه پنسیلوانیا ارائه کننده بسیاری از کتابهای مشهور جهانی:

http://digital.library.upenn.edu/books

 

خبرنامه کتابهای الکترونیک در استرالیا:

http://e-book.com.au/e-book.html

 

کتابخانه ی تاریخ ایران. استثنائا این لینک بخاطر اهمیت زیادش در قسمت تاریخ هم آورده شده:

http://irantarikh.com

 

17000 کتاب رایگان اینترنتی در پروژه ی گوتنبرگ با 2 میلیون تقاضای ماهانه:

http://gutenberg.org

 

وب سایت دیگری در همین زمینه که از تلفیق آمازون و پروژه ی گوتنبرگ پدید آمده است:

http://abacci.com/books/default.asp

 

کتابخانه ای با امکان جستجوی کتاب بر اساس عنوان یا نویسنده:

http://tera-3.ul.cs.cmu.edu

 

جستجوی گوگل برای یافتن کتابهای رایگان اینترنتی :

http://print.google.com/

 

مجموعه  ی کتابهای مرجع:

http://bartleby.com

 

وبسایت کتابخانه:

http://sare2008.com/logo/library.htm

 

مرکز کتابهای الکترونیکی پارس:

http://ebookpars.com

 

کتابخانه ی خوابگرد:

http://khabgard.com/adab/lib

 

کتابخانه ی آفتاب ارائه کننده ی نشانی  مجموعه ای از کتابهای رایگان اینترنتی با موضوعات مختلف:

http://aftablib.blogfa.com

 

کتابخانه ی دوات:

http://rezaghassemi.org/ketabkhaneh.htm

 

کتابخانه ی آشیان:

http://books.ashian.com

 

کتابخانه ی مجید زهری:

http://freewebs.com/majidzohari/books.html

 

کتابخانه ی داستانهای فارسی:

http://ketabkhaneh.i8.com

 

کتابخانه ی پارس تک:

http://parstech.org

 

وبسایت قفسه:

http://ghafaseh.com

 مرکز کتابهای الکترونیکی

http://ebookpars.com

 

معرفی صدها عنوان کتاب تخصصی الکترونیک، کامپیوتر و ریاضیات به زبان انگلیسی:

http://ebook.blogfa.com

                             ((انواع لامپهای التهابی یا رشته ای))

 

معمولی ترین لامپ های رشته دار لامپ های معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار می گیرد . نوع دیگری از لامپ های رشته ای میباشد که به لامپ های منعکس کننده معروف می باشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند .نوع سوم این لامپ ها لامپ های هالوژنی می باشد در لامپ های هالوژنی برای جلو گیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گاز های  ها لوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه می کنند .

در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت ( حدود  250  درجه سانتی گراد ) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود  و یدور تنگستن را به وجود میا ورد . در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته می نشیند . در این لامپ ها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالا تری به کار برد . به این ترتیب لامپ های هالوژنی با توان  10  کیلو وات با  بهره نوری در حدود  25  لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپ های رشته دار معمولی تولید میکند  .

نكته: البته تنگستن تجزیه شده همیشه در قسمتی از رشته که نازک شده است نمی نشیند و بلا خره لامپ در اثر تبخیر سطحی خواهد سوخت  .  و به منظور داشتن  حرارت  250  درجه در 

این حوالی حباب لامپ را باریک و  دراز به شکل لوله می سازند  .

تولید نور در اثر عبور جریان برق در گاز ها ( تخلیه الکتریکی در گاز ها  )

گاز ها در حالت عادی هادی الکتریسته نمی باشند . یک روش برای تحریک اتم های گاز و تولید نور عبور دادن الکترون های پر انرژی از داخل گاز می باشد . که در برخورد با        اتم های خنثی گاز سبب تحریک ان ها می شود مقدار گاز را مطابق شکل زیر در داخل لوله 

بسته با سه الکترود و دو انتها در نظر می گیرند . با عبور دادن جریان برق از داخل فیلاما ن  f   انرا گرم می کنیم . که در نتیجه الکترون ساطع میکند الکترون ساطع شده به طرف شبکه  G   که نسبت به  F  دارای ولتاژمثبت تری است. کشیده میشود و کسب انرژی حرکتی میکند  .

این الکترون ها فاصله بین آند  و شبکه را با سرعت ثابت طی میکنند و به اتم های خنثی گاز برخورد میکنند اگر ولتاژ کم باشد سرعت الکترون ها کم می باشد و در بر خورد با اتم های گاز انرژی کافی برای تحریک اتم های گاز را دارد و نور در طول موج های معینی از گاز ساطع میشود اگر ولتاژ را بیشتر افزایش دهیم نور در طول موجهای بیشتری ساطع میشود افزایش بیشتر ولتاژ باعث یونیزه شدن گاز یعنی ازاد شدن الکترون های مدار خارجی اتم ها میشود و نور در طول موج های متعددی تولید میکند  .

در لامپ های عملی شبکه را حذف می کنند و تنها از دو الکترود استفاده میشود . در نوعی دیگر از لامپ های تخلیه در گاز که لامپ با کاتد گرم نامیده می شود کاتد در اثر گرم شدن الکترون ساطع می کند و بلا خره به یونیزه شدن گاز می انجامد . در لامپ های تخلیه با کاتد سرد کاتدی که الکترون ساطع کند وجود ندارد و از ولتاژ زیاد برای برقرار کرد ن جرقه و یونیزه سازی استفاده میشود  .

پس خلاصه می شود 

در لامپ های تخلیه  الکتریکی در گاز و گاز داخل لوله ای به ترتیب یونیزه میشود و ولتاژ بین دو الکترود که در انتهای دو الکترود قرار دارد جریانی در لوله برقرار میکند الکترون ها در عبور از اختلاف پتانسیل. انرژی حرکتی به دست می اورند که در برخورد با اتم های دیگر سبب تحریک و تولید نور میشود طیف تشعشعی تابع نوع گاز – فشار و حرارت ان و شریط الکتریکی ان می باشد. گاز های که تا کنون به کار رفته است عبارت اند از:

بخار جیوه – بخار سدیم – کادیم- نئون و گاز کربنیک  -

لامپ های تخلیه در گاز را نمیتوان بطور مستقیم از منبع تغذیه کرد . دلیل این امر این است که با افزایش یونزاسیون مقاومت الکتریکی لامپ کاهش پیدا میکند که موجب افزایش بیشتر جریان میشود اگر از لامپ به گونه ای محافظت شود لامپ در مدت کمتر از یک ثانیه خواهد سوخت .وسایلی که بدین منظور استفاده میشود یک مقاومت یا امپدانس سری شده است که به نام چوک یا بالاست معروف می باشد.

برای لامپ های تخلیه در گاز که با جریان مستقیم کار میکنند باید از مقاومت استفاده شود که ضایعاتی همراه دارد . برای جریان متناوب از خود القا(سلف) استفاده میشود که ضایعات توان کمتری را دارا می باشد  .

 

 

                                                                              

                                      ((نیروگاه بادی))

 

در احداث نیروگاه بادی پیدا كردن محل سایت عامل بسیار مهمی است تا حداكثر بهره برداری را از نیروی باد بدست آورد.
اطلاعات اولیه برای احداث نیروگاه بادی بینالود توسط ایستگاه هواشناسی حسین آباد آغاز گردید و كارهای مقدماتی آن از سال  74  شروع شد. اطلاعات بدست آمده از ایستگاه در اختیار مهندسین قرار داده شد و پس از مطالعات فراوان سر انجام محل فعلی برای احداث انتخاب گردید.
تونل بادی كه در این منطقه وجود دارد از امام تقی آغاز و تا كویر سبزوار ادامه دارد و محل احداث نیروگاه در دهانه این تونل است و بیشترین بهره برداری را از نیروی باد میكند.
نكته مهم بعدی پس از انتخاب محل نحوه چیدمان واحدها است تا بتوان حداكثر استفاده را از نیروی باد كرد. از چندین طرح ارائه شده سرانجام چیدمان  10×6  انخاب گردید.
در فاز اول  43  واحد از  60  واحد با یستی به بهره برداری برسد. قدرت هر واحد  660  ولت است. از  43  واحد فوق  5  واحد از خرداد  83  به بهره برداری رسیده و مابقی در حال نصب و راه اندازی است. واحدها با مشاركت ایران و چند كشور خارجی از جمله آلمان و دانمارك به بهره برداری رسیده به طوری كه  60  درصد تولید داخل و  40  درصد تولید خارج است.
كل برق تولید شده توسط واحها توسط كابل به پست  (132/20) برده میشود و توسط آن به شبكه اصلی منتقل میگردد.
خروجی هر واحد  600  وتوسط ترانسفورماتورهای مجزا به  20000  تبدیل میگردد.
در سطح سایتهای شناخته شده در سطح جهان دو سایت متمایز وجود دارد: سایت آلتامونت پاس كالیفرنیا كه بیش از  7000  توربین دارد و حدود  2  مگا ولت انرژی تولید میكند و دیگری سایت بینالود. وجه تمایز این دو سایت در این است كه در تابستان بیشتر باد می آید و در نتیجه تولیدی این دو سایت در تابستان كه پیك مصرف است پیك تولید هم است.
یك واحد خود از  4  قسمت اصلی تشكیل شده است:
1-  امبیدر سیلندر (سیلندر مدنون)
2-  برج (تهتانی و فوقانی)
3-  نافل (ماشین فونه)
4-  نویز كون (دماغه)
ژنراتور نیروگاههای بادی از نوع آسنكرون میباشند.
در ژنراتور آسنكرون بر خلاف سنكرون لغزش میتواند بین  3  تا  5  درصد باشد و در كار ژنراتور اختلالی بوجود نیاورد.
ولی نكته مهم در اینجا انژی بسیار متغییر باد است كه دائما در حال تغییر است و متناسب با آن دور تغییر میكند. لغزش مجاز این ژنراتورها  10  درصد است.
برای كارآیی بهتر لازم است تا ولتاژ القایی در روتور ثابت نگه داشته شود برای این كار از سه مقومت متغییر  1  اهمی استفاده میشود به طوری كه این مقومتها روی هر فاز قرار میگیرند و توسط یك مدار كنترلی بطور اتومات تغییر میكنند.
برای انتقال انرژی باد به ژنراتور از مین گیربكس استفاده میگردد.
عموما توربین های بادی از لحاظ دور به سه دسته تقسیم میشوند:
1-  دور ثابت
2-  دور متغییر 
3-  دو دوره
توربین های این نیروگاه از نوع دور ثابت هستند.
دور پره  28  دور در دقیقه و دور ژنراتور  1600  دور در دقیقه است. گیربكس طوری طراحی گردیده است كه ورودی آن متغییر ولی خروجی آن ثابت باشد.
اگر باد از مقدار معینی بیشتر گردد تولید برق بطور اتومات قطع میگردد بطوری كه اگر سرعت باد  5  متر در ثانیه باشد تولید شروع میگردد و در  16  متر بر ثانیه تولید حداكثر است و نهایتا در  25  متر در ثانیه تولید بطور اتومات قطع میگردد تا به اجزا واحد آسیب نرسد.
البته شرایط بالا با شرط ایزو میباشند (فشار  1  اتمسفر و دمای  25  درجه) و در جوی سایت بینالود  ( 1550  متر ارتفاع از سطح دریا) فول تولید در سرعت  14  متر در ثانیه بدست می آید.
شرایط راه اندازی و تولید:
در زمان راه اندازی ژنراتور ابتدا بصورت موتور به را می افتد و تا زمانی كه سرعت آن به سنكرون برسد ادامه دارد. در این زمان تغذیه موتور قطع میگردد و به صورت ژنراتور به كار خود ادامه میدهد.
پره ها:
پره ها طوری طراحی شده اند كه بطور اتومات تا  90  درجه تغییرپیدا میكنند (پیچ كنترل)
كلا برای توقف و ترمز واحدها دو روش وجود دارد:
1-  در نوك پره ها پره ای دیگر موجود است (پره آیرودینامیكی) كه از نوك پره اصلی فاصله دارد و تغییر حالت آن موجب توقف پره های اصلی میگردد ( ترمز دینامیكی)
2-  پیچ كنترل: در این سیستم تمام پره تغییر وضعیت میدهد و نسبت به روش قبلی مدرنتر است. برای بهره بردای كامل پره طوری قرار میگیرد كه بیشترین سطح تماس را باد داشته باشد و همچنین در مواقعی كه طوفان است و یا به خاطر سرویس نبای واحد به كار خود ادامه دهد پره ها طوری قرار میگیرند كه كمترین سطح تماس را باد داشته باشند.
در نیروگاههای بادی بر خلاف نیروگاه گازی انژی ورودی در اختیار ما نیست بلكه برای كنترل شرایط بایستی از وضعیت پره ها استفادده كنیم.
اتاقك یا ژنراتور میتواند  360  درجه به دور خود گردش كند و كابل ارتباط دهنده آن طوری است كه میتواند تا  4  دور به دور خود بپیچد و پس از آن بطور اتومات باز میگردد.
تمام فرمانهای اجرایی به واحد توسط واحد كنترلی كوچكی كه در بالای اتاقك است انجام میگیرد و از سنسورهای مختلفی تشكیل شده است و پارامترهای مختلف را تحت كنترل دارند.
در هنگام طوفان كه سرعت باد بسار زیاد است واحد كنترل به یاو موتورها فرمان داده و آنها با چرخش ژنراتور به حول خود باعث میشوند تا ژنراتور در حالت پشت به باد قرار گیرد و از طوفان در امان باشد.
تمام قسمتهای كنترلی به صورت اتومات انجام میگردد و اپراتور فقط بر كاركرد قسمتها نظارت دارد و تمام اطلاعات به طور لحظه ای ثبت میگردد و در حافظه كامپیوتر ذخیره میگردد.
تغییر دور ژنراتور بین  1500  تا  1650  دور است و تغییر دور پره بین بین  28  تا  30  دور است.
طول پره ها  23.5  و طول برج  40  متر است و وزن هر پره  1.5  و وزن برج  40  وناسل  21  تن است

 

                                    

بمبهای الکترومغناطیسی

توجه به بمبهای الکترومغناطیسی حدود نیم قرن قبل مطرح شد. متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته‌ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد. اما مسئله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته‌ای باشد؟ دانشمندان می‌دانستند که کلید حل این مسئله در ایجاد پالسهای (تپهای) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانسهای مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیر گذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد.

دید کلی

در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبکه‌های مخابراتی و از رایانه‌های بانکها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند، کاربرد بمبهای الکترومغناطیسی می‌تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود. به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می‌رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده‌اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است.

انفجار یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند می‌تواند در کسری از ثانیه آن چنان قدرت الکتریکی بالایی را در کلیه مواد هادی پیرامون خود القا نماید، که به راستی تمام آنها را مختل نموده و از کار بیاندازد. هر چند این میدان مغناطیسی بر روی جسم انسان به عنوان یک هادی الکتریکی نیز موثر می‌باشد. ولی این تأثیر بسیار محدود و مقطعی بوده و بدن جز در موارد خاصی قدرت مقاومت در برابر آن را دارد. در جنگ افزارهای نسل الکترونیک استفاده از سلاح مغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی جایگاه ویژه‌ای داشته و مورد توجه سازندگان این قبیل سلاحها بوده است.

ماهیت بمب الکترومغناطیسی

بمب الکترومغناطیسی در واقع چیزی نیست جز یک شار مغناطیسی فوق العاده‌ای نیرومند که با گسیل امواج پر قدرت (SHF) سوپر فرکانسهای با طول موج بالاتر از ده گیگا هرتز موسوم به امواج میکرو ویو پر قدرت (High Power Microwave) می‌تواند هر گونه دستگاههای الکتریکی یا الکترونیکی واقع در محدوده عمل خود را در یک باند فوق گسترده (uWb) که مخفف عبارت ultra Wide band می‌باشد، فلج نماید.

روزی را تصور کنید که در یک شهر معمولی و در یک زمان تمام دستگاههای الکتریکی روشن و در حال کار ناگهانی سوخته و از کار بیافتد و تمام دستگاههای خاموش نیز در آن واحد روشن شده و پس از چند لحظه آنها نیز بسوزند. در چنین شهری پس از انفجار بمب الکترومغناطیسی بر فراز شهر ، در کسری از ثانیه یک تا دو میلیارد وات انرژی الکتریکی کلیه سیستمهای مخابراتی و رادیویی و تلویزیونی را از کار بیاندازد.

برق شهر قطع می‌گردد، مدار الکتریکی همه رایانه‌ها می‌سوزد. تمام باتریها و خازنها منفجر می‌شوند. لامپ تصویر همه تلویزیونها و مانیتورهای خاموش یا روشن نورانی شده و می‌سوزد. همه موتور الکتریکی با آخرین دور ، همه و همه از کار می‌افتند و ناگهان شهر در قهقرا فرو می‌رود. سیستمهای گرمازایی و سرمازایی ، پمپهای آب و حتی ساعتهای مچی نیز از کار می‌افتند.

شهر بدون الکتریسیته ، موتور ، باتری ، مخابرات و حرکت کاملا فلج می‌شود. همه این اتفاقات با سرعت نور یعنی کسری از ثانیه پس از انفجار یک بمب الکترومغناطیسی در حوزه میدان مغناطیسی آن اتفاق می‌افتد. با این حال سلاح مغناطیسی را می‌توان یک اسلحه انسانی نیز به حساب آورد. چرا که به ساختمانها و انسانها کمترین آسیب را می‌رساند.

کدام موج در نقش بمب ظاهر می‌شود؟

بزودی این نکته روشن شد که مناسبترین امواج الکترومغناطیسی برای ساخت بمبهای الکترومغناطیسی ، امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است. این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند. برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها 100 پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند. یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام «مولد ژنراتور مارکس» بود. این دستگاه عمدتا متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می‌شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می‌آورند.

با گذراندن این جریان از درون مجموعه‌ای از کلیدهای بسیار سریع می‌توان پالسهایی با دوره زمانی 300 پیکوثانیه تولید کرد. با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌شود. مولدهای مارکس سنگین هستند اما می‌توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند. این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست.

بمب الکترومغناطیسی چگونه عمل می کند؟

E - Bomb به سال 1945 بر می‌گردد. فیزیکدانی به نام آرتور . اچ. کامپتون روی جریان خروجی الکترونهای اتم مطالعه می‌کرد که امروز به اثر کامپتون معروف می‌باشد. بعدها اثر کمپتون در قالب تکانهای الکترومغناطیسی به طراحی انواع سلاحهای الکترومغناطیسی مختلف انجامید. برای شناخت E - Bomb باید ابتدا با یک تانک LC آشنا شویم:

تانک LC چیزی نیست جز یک مدار ساده نوسان ساز که از یک سلف یا سیم پیچ و یک خازن و یک باتری تشکیل شده است. در تانک LC یک فرکانس میرا تولید می‌گردد که اگر یک کلید قطع و وصل الکترونیکی به آن اضافه نماییم، بسته به قدرت فرکانس سازی یک فرکانس رادیویی کریر یا حامل خواهیم داشت. هر چند مدار الکترونیکی قابلیت تولید فرکانس در محدوده‌های مختلف را داراست، لیکن نیاز به یک مدار طبقه تقویت نیز دارد تا قدرت فرستندگی آن افزایش یابد.

لذا باید سر راه آن یک تقویت کننده ترانزیستوری قدرت نیز بهره جست که باز بسته به توان خروجی ترانزیستور طبقه تقویت قدرت فرستنده افزایش می‌یابد. قدرت یک فرستنده بستگی به توان خروجی آن دارد. معمولا فرستنده‌های 5 وات یا بالاتر از آن فرستنده‌های نیرومند به حساب می‌آیند، به نحوی که اگر انسان در کنار آنها قرار گیرد برای سلامتی وی مضر خواهد بود.

حال آنکه می‌توان با افزایش طبقات تقویت قدرت فرستندگی امواج را بسیار بالا برد. اما این تنها بخش الکترومغناطیسی بمب الکتریکی می‌باشد، در حالیکه این بمب مثل هر بمب دیگری دارای واحد بخش انفجاری نیز می‌باشد. این قسمت یک بمب کاملا کلاسیک و عادی است. در واقع بخش اصلی بمب الکترومغناطیسی یک لوله تو خالی رسانا است، که حکم هسته سیم پیچ بمب را نیز دارد و در داخل این هسته مواد منفجره و چاشنی الکتریکی قراردارد که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتریکی نیز بکار می‌افتد و میدان مغناطیسی حاصل از کارکرد مدار الکترونیکی در یک میدان انفجاری قرار گرفته و انفجار میدان الکترومغناطیسی رخ می‌دهد.

همزمانی انفجار بمب و بکار افتادن مدار نوسان ساز بسیار مهم می‌باشد. زیرا آنچه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باور نکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می‌گردد وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی می‌باشد. همچنین از دیگر نکات حائز اهمیت در E - Bomb جهت سیم پیچ است که با عنایت با قانون دست راست فلمینگ می‌توان جهت شار مغناطیسی را متناسب با شکل سیم پیچ ، تعیین نمود.

ایجاد میدان مین الکترومغناطیسی

هدف این برنامه جای دادن مولدهای مارکس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشکهاست تا از این طریق نوعی «میدان مین الکترومغناطیسی» برای مقابله با دشمن ایجاد شود. اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیسی عبور کند، بلافاصله نابود خواهد شد. اگر لازم باشد تنها یک انفجار عظیم به انجام رسد، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را بوجود آورد؛ این کار را می‌توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر «تی . ان . تی» انجام داد. دستگاهی که این عمل را به انجام می‌رساند، «متراکم کننده شار» نام دارد.

در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می‌شود. زمانی که این جریان فشرده شد، به درون یک آنتن فرستاده می‌شود و یک موج الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می‌آید. طرح تکمیل دستگاههای متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیو مکزیکو در دست تکمیل است. از جمله طرحهایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می‌شود و نصب آنها در موشکهای هوا به هواست.

امتیاز بزرگ بمبهای الکترومغناطیسی

• نخست آنکه این بمبها مستقیما جان انسانها را به خطر نمی‌اندازد و تنها بر دستگاههای الکترونیک اثر می‌گذارد.
• نکته دوم آنکه ساخت آنها بسیار ساده است.
• همچنین بمبهای الکترومغناطیسی در صورتی می‌توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههایی که به آنها وارد می‌شوند یکسان باشد.
  
  بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الکترونیکی که در مراکز حساس کار می‌کنند، می‌توان طراحی مدارها را به گونه‌ای انجام داد که اولا میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیا در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنجنده‌هایی را قرار داد که بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند.

       منبع: www.daneshnameh.roshd.ir

مبانی ماشینهای الکتریکی جریان مستقیم

وسايل تبديل انرژي الكترومكانيكي گردان را ماشينهاي الكتريكي مي گويند.
طبقه بندي ماشينهاي الكتريكي
ماشينهاي الكتريكي به دو طريق دسته بندي مي شوند:
1- از نظر نوع جريان الكتريكي
الف- ماشينهاي الكتريكي جريان مستقيم
ب- ماشينهاي الكتريكي جريان متناوب
2- از نظر نوع تبديل انرژي
الف- مولدهاي الكتريكي كه انرژي مكانيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند
ب- موتورهاي الكتريكي كه انرژي الكتريكي را به انرژي مكانيكي تبديل مي كنند
به طور كلي ماشينهاي الكتريكي جزء وسايل تبديل انرژي غير خطي هستند يعني هر تغيير در ورودي هميشه به يك نسبت در خروجي ظاهر نمي شود.

مولد ساده جريان مستقيم
يك مولد ساده جريان مستقيم از چهار قسمت اصلي زير تشكيل شده است
1- قطبهاي مغناطيسي: كه وظيفه ايجاد ميدان مغناطيسي مولد را بعهده دارد و مي تواند بصورت آهنرباي دائم و يا آهنرباي الكتريكي باشد
2- هاديها: براي ايجاد ولتاژ القايي به كار گرفته ميشود
3- كموتاتور: در ساده ترين حالت از دو نيم استوانه مسي كه توسط ميكا نسبت به يكديگر عايق شده اند تشكيل مي گردد، وظيفه يك طرفه كردن ولتاژ و جريان القايي را در خارج از مولد بعهده دارد.
4- جاروبك: جهت انتقال جريان الكتريكي از هاديها به مصرف كننده استفاده ميشود شكل زير مولد ساده جريان مستقيم را نشان ميدهد.

طرز كار مولد ساده جريان مستقيم: با حركت هاديها در فضاي ما بين قطبها باعث ميشود ميدان مغناطيسي توسط هاديها قطع ميشود بدين ترتيب مطابق پديده القاء در هاديها ولتاژ القاء ميشود.ابتدا و انتهاي هر كلاف به يك نيم استوانه مسي يا يك تيغه كوموتاتور وصل ميشود روي تيغه هاي كوموتاتور دو عدد جاروبك بطور ثابت قرار داشته و با حركت هاديها تيغه هاي كموتاتور زير جاروبك مي لغزند، بدين ترتيب در ژنراتورهاي جريان مستقيم از طريق كوموتاتور ولتاژ القاء شده طوري به جاروبكها منتقل مي شود كه هميشه يكي از جاروبكها داراي پلاريته مثبت و ديگري داراي پلاريته منفي است. شكل موج ولتاژ القاء شده در اين مولد ساده بصورت زير مي باشد.

براي افزايش سطح ولتاژ القاء شده و بهبود يكسوسازي بمنظور داشتن ولتاژ با دامنه ثابت بايد تعداد كلافها را افزايش داد و كلافها را به كمك تيغه هاي كوموتاتور سري كنيم.
چگونگي تغيير پلاريته ولتاژ القايي در مولد ساده
در مولد جريان مستقيم تغيير پلاريته ولتاژ خروجي عملاٌ در صورت ايجاد يكي از دو حالت زير ممكن مي شود:
1- جهت چرخش آرميچر عوض شود
2- جهت جريان در سيم پيچ قطبها تغيير كند در صورتيكه قطبها از نوع مغناطيس دائم نباشد
چگونگي تغيير دامنه ولتاژ القايي در مولد ساده
براي افزايش دامنه ولتاژ القا شده دو روش ممكن است:
1- افزايش سرعت چرخش آرميچر كه باعث افزايش ولتاژ بصورت خطي مي شود

2- افزايش جريان تحريك كه باعث افزايش ولتاژ مولد بصورت غير خطي مي شود

موتور ساده جريان مستقيم
موتور ساده از نظر ساختماني مانند مولد ساده جريان مستقيم مي باشد فقط نحوه كار آن با مولد ساده جريان مستقيم تفاوت دارد. در موتور ساده هاديها از طريق كوموتاتور و جاروبكها به يك منبع جريان مستقيم متصل مي شود در اينصورت جرياني از هاديها عبور كرده و در نتيجه مطابق نيروي لورنس به هاديها نيروي وارد ميشود و آنها به حركت در مي آيد.
نحوه ايجاد نيرو و گشتاور در موتور ساده: در صورتيكه از يك كلاف تك حلقه كه بين قطبهاي يك مغناطيس قرار دارد جريان الكتريكي عبور كند مطابق شكل به بازوي سمت راست نيروي به سمت بالا و به بازوي سمت چپ نيروي بسمت پايين وارد مي شود با وارد شدن دو نيروي مختلف الجهت به دو طرف كلاف طبيعي است كه كلاف حول محورش شروع به دوران خواهد نمود يعني وارد آمدن زوج نيرو موجب ايجاد گشتاور لازم شده است.
در اين موتور ساده اگر صفحه كلاف عمود بر خطوط ميدان مغناطيسي قرار گيرد به آن گشتاوري وارد نميشود در ضمن كه گشتاور وارد شده نيز دامنه يكنواخت ندارد براي رفع شدن اين معايب مي بايست تعداد كلافها و تيغه هاي كوموتاتور را افزايش داد كلافها در زاويه هاي مختلف قرار مي گيرد و با هم توسط تيغه هاي كوموتاتور سري مي شود.
تغيير جهت گردش در موتور ساده DC: تغيير جهت گردش موتور ساده به دو روش زير ممكن است:
1- تغيير جهت جريان در كلاف كه با تغيير پلاريته ولتاژ منبع از خارج موتور ميسر است
2- تغيير قطبهاي مغناطيسي كه با تغيير جهت جريان در سيم پيچي تحريك ممكن است
ساختمان ماشينهاي جريان مستقيم
اجزاء تشكيل دهنده ماشينهاي جريان مستقيم را ميتوان به صورت زير دسته بندي كرد:
1- قسمت ساكن شامل قطبها و بدنه
2- قسمت گردان (آرميچر)
3- مجموعه جاروبك و جاروبك نگهدارها
هر كدام از قسمتهاي فوق بطور خلاصه توضيح داده مي شود
1- اجزاء ساكن ماشينهاي جريان مستقيم: قسمتهاي ساكن جريان مستقيم شامل اجزاء زير هستند:
الف- قطبهاي اصلي
ب- قطبهاي كمكي
ج- بدنه
- قطبهاي اصلي: وظيفه اين قسمت تامين ميدان مغناطيسي مورد نياز ماشين است. قطبهاي اصلي خود شامل قسمتهاي زير مي باشد:
- هسته قطب: از ورقهاي فولاد الكتريكي به ضخامت حدود 5/0 تا 65/0 ميلي متر با خاصيت مغناطيسي قابل قبول تشكيل مي شود.
- كفشك قطب: شكل قطب به نحوي است كه سطح مقطع كوچكتر براي سيم پيچ اختصاص داده مي شود و قسمت بزرگتر كه كفشك قطبي نام دارد سبب شكل دادن ميدان مغناطيسي و سهولت هدايت فوران مغناطيسي به فاصله هوايي مي شود.
- سيم پيچ تحريك: يا سيم پيچ قطب اصلي كه دور هسته قطب پيچيده مي شود، براي جريانهاي كم بايد تعداد دور سيم پيچ تحريك زياد باشد و سطح مقطع آن كم و برا ي جريانهاي زياد تعداد دور كم براي سيم پيچ لازم است و با سطح مقطع زياد
- قطبهاي كمكي: قطبهاي كمكي در ماشينهاي جريان مستقيم از هسته و سيم پيچ تشكيل مي شوند، هسته قطبهاي كمكي را معمولاٌ از فولاد يكپارچه مي سازند. سيم پيچي قطبهاي كمكي نيز با تعداد دور كم و سطح مقطع زياد پيچيده مي شوند.
- بدنه: قطبهاي اصلي، كمكي، جاروبك نگهدارها روي بدنه ماشين محكم مي شوند و بوسيله ماشين روي پايه اش نصب مي گردد. قسمتي از بدنه را هسته آهني تشكيل مي دهد كه براي هدايت فوران مغناطيسي قطبهاي اصلي و كمكي بكار مي رود اين قسمت طوق بكار مي رود. شكلهاي زير قطب اصلي و كمكي ماشين جريان مستقيم را نشان ميدهد.
2- قسمت گردان يا آرميچر: در ماشينهاي جريان مستقيم قسمت گردنده را القاء شوند يا آرميچر مي نامند كه از اجزاء زير تشكيل شده است:
الف- هسته آرميچر
ب- سيم پيچي آرميچر
ج- كلكتور يا يكسوكننده مكانيكي
د- محور
ﻫ- پروانه خنك كننده
- سيم پيچي آرميچر: از كلافهاي مشابهي تشكيل مي شود كه با الگوي مناسب تهيه و در شيارها قرار مي گيرد سيم پيچي آرميچر مبتني بر اصول فني بوده و از طراحي ماشينهاي جريان مستقيم تبعيت مي كند.
- كلكتور: از تيغه هاي مسي سخت كه توسط ميكا نسبت به يكديگر و محور ماشين عايق شده اند تشكيل مي شود.
- محور: محور آرميچر ماشينهاي جريان مستقيم بايد از فولادي تهيه گردد كه خاصيت مغناطيسي آن كم اما استحكام مكانيكي كافي در مقابل تنشهاي برشي، كششي، و پيچشي را دارا باشد انتخاب كردن محور ضعيف خطر آفرين بوده و ممكن بوده در مواقع بروز خطا سبب انهدام كلي ماشين گردد.
- پروانه خنك كننده: پروانه خنك كننده سبب تهويه و ازدياد عمر مفيد ماشين ميشود شكل زير آرميچر ماشين DC با پروانه خنك كننده را نشان ميدهد.
3- جاروبك و جاروبك نگهدارها: وظيفه جاروبك نگهدار قرار دادن صحيح جاروبك روي تيغه هاي كلكتور است جاروبكها قطعاتي از جنس زغال يا گرافيت مي باشند كه براي گرفتن جريان از كلكتور يا دادن جريان به آن استفاده مي شود.
سيم پيچي آرميچر ماشينهاي جريان مستقيم
همانطور كه قبلا اشاره شد سيم پيچي آرميچر مبتني بر اصول فني خاص مي باشد كه در طراحي آن به نكات مهمي از قبيل استحكام مكانيكي، الكتريكي و حرارتي با عمر مفيد و عادي حدود 20 سال حداكثر گشتاور و جريان و ولتاژ با حداقل نوسانة جرقه كم بين زغال و كلكتور و صرفه جويي در مواد اوليه بايد توجه كرد.
بسته به نياز كلافها مي توانند بطور سري يا موازي يا تركيبي از اين دو به همديگر وصل مي شوند.
در صورتيكه كلافها با هم سري شوند نيرومحركه كلافها با هم جمع مي شوند و ولتاژ دهي آرميچر افزايش مي يابد. (سيم پيچي موجي)
در صورتيكه كلافها موازي شوند تعداد مسيرهاي جريان موجود در آرميچر افزايش يافته و قابليت ولتاژ دهي آرميچر افزايش مي يابد. (سيم پيچي حلقوي)
توضيح كامل روشهاي سيم پيچي آرميچر در كتابهاي سيم پيچي DC مطرح شده است و ما در اين جزوه به مصرفي آن كفايت مي كنيم.
الف- سيم پيچي حلقوب شامل حلقوي ساده و حلقوي مركب
ب- سيم پيچي موجي شامل موجي ساده و موجي مركب
ج- سيم پيچي پاي قورباغه اي
لازم است در اينجا تعداد مسيرهاي جريان كه در هر نوع ايجاد مي شود نيز معرفي شود. تعداد مسيرهاي جريان را با 2a نشان ميدهند كه بشرح زير است:
                                                                     2a = 2P          حلقوي ساده
                                                                     2a = 2P.m      حلقوي مركب
                                                                     2a = 2            موجي ساده
                                                                     2a = 2m         موجي مركب
2P : تعداد قطبهاي آرميچر ، m : درجه مركب بودن آرميچر
عكس العمل مغناطيسي آرميچر:
چنانچه ماشينهاي جريان مستقيم زير بار قرار گيرند يعني از سيم پيچي آرميچر جريان عبور كند يك ميدان عكس العمل (عرضي) توسط آرميچر ايجاد مي گردد. اين ميدان باعث مي شود منطقه خنثي در مولدها در جهت چرخش و در موتورها در خلاف جهت چرخش تغيير مكان دهد. عكس العمل آرميچر علاوه بر انحراف محور خنثي سبب تضعيف ميدان مغناطيسي اصلي مي شود در نتيجه نيرو محركه القاء شده در سيم پيچ كم شده، تلفات انرژي در ماشين و جرقه در زير جاروبكها بوجود مي آيد براي از بين بردن و يا كم كردن اثر عكس العمل در ماشينهاي جريان مستقيم مي توان از قطبهاي كمكي و يا در ماشينهاي بزرگتر از سيم پيچي جبرانگر هم استفاده كرد.
پديده كموتاسيون:
تغيير تماس جاروبك از يك تيغه كموتاتور به تيغه ديگر كموتاسيون نام دارد  در اين جابجايي كلافي كه تحت كموتاسيون قرار مي گيرد چون توسط جاروبك اتصال شده  بايد در صفحه خنثي قرار گيرددر عين حال چون جريان در اين كلاف در زمان كموتاسيون تغيير مقدار و جهت ميدهد سبب بوجود آمدن ولتاژ خود القايي در اين كلاف شده و از آنجا كه اين كلاف توسط جاربك و تيغه هاي كموتاتور اتصال كوتاه شده است جرقه نسبتاٌ شديد بين زغالها و كموتاتور بوجود مي آيد. قطبهاي كمكي براي رفع اين عيب موثر خواهد بود. اما در ماشينهاي كه قطب كمكي ندارند بهبود عمل كموتاسيون با تغيير محل جاروبكها (در جهت گردش در مولدها و در خلاف جهت گردش در موتورها) انجام گيرد. اين جابجايي درست كاملا امكان پذير و قابل مشاهده مي باشد.
رابطه نيرومحركه القاي در ماشينهاي DC واقعي
ولتاژ القاء شده در هر ماشين به سه عامل بستگي دارد:
1- فوران مغناطيسي (Ф)
2- سرعت زاويه اي رتور ماشين (ω)
3- ضريب ثابت كه به ساختمان ماشين بستگي دارد (K)
اين ولتاژ از رابطه رو به رو بدست مي آيد.                                             
مقدار K و ω را ميتوان از رابطه هاي زير بدست آورد
P : تعداد جفت قطبهاي ماشين
a : تعداد جفت مسيرهاي جريان                                                                                                                                              
Z : تعداد هادي هاي آرميچر
n : سرعت آرميچر برحسب دور بر دقيقه 

رابطه گشتاور توليد شده در آرميچر ماشينهاي جريان مستقيم واقعي
گشتاور توليد شده در ماشينهاي جريان مستقيم نيز به سه عامل بستگي دارد
1- فوران مغناطيسي (Ф)
2- جريان آرميچر (IA)
3- يك ضريب ثابت (K)
اين گشتاور از رابطه رو به رو بدست مي آيد.
توان و راندمان در ماشينهاي DC
در صورتيكه توان ورودي يك ماشين P1 و توان خروجي آن را P2 بناميم تفاوت اين دو تلفات ماشين نام دارد.                                                                                              
ضريب بهره (راندمان): نسبت توان خروجي به توان ورودي ماشين را ضريب بهره مي گويند.
                                                                                                      
تلفات در ماشينهاي DC: تلفات در ماشينهاي جريان مستقيم بصورت زير تقسيم بندي مي شوند.
1- تلفات مكانيكي يا اصطكاكي (Pmec)
2- تلفات آهني يا تلفات هسته (PFe)
3- تلفات مسي (Pcu)
- تلفات مكانيكي بعلت اصطكاك محور ماشين در ياتاقانها و اصطكاك جاروبكها با كلكتور و مقاومت هوا بوجود مي آيد.
- تلفات هسته از تلفات هيسترزيس و تلفات ناشي از جريانهاي گردابي در هسته آرميچر تشكيل مي شود.
- تلفات مسي يا ژولي در اثر عبور جريان از سيم پيچ هاي تحريك و آرميچر بوجود مي آيد

منبع:www.ele.ir