پروژه روشهای ذخیره سازی انرژی برق

اختصاصی از فی لوو پروژه روشهای ذخیره سازی انرژی برق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 موضوع : روشهای ذخیره سازی انرژی برق

تعداد صفحات : 50

فرمت : پاورپوینت

ذخیره سازی انرژی برق یکی ازمباحث مهم صنعت برق به شمارمی آید. ازآن گذشته استفاده مداوم ازانرژی برق به دلیل کم باری دربرخی ازساعات ودرمدارقرارداشتن همه نیروگاهها امکان پذیرنیست.

کاربردهای سیستم ذخیره ساز انرژی در سیستمهای قدرت

افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر

پیک سایی منحنی بار

آربیتراژ انرژی

دارای فایل پاورپوینت می باشد

فهرست مطالب :

ذخیره ی انرژی در باتری

اثر عملکرد باتریها

ذخیره ی انرژی در هوای فشرده

جزای تشکیل دهنده ذخیره ساز هوای فشرده

مزایا و معایت هوای فشرده

ساختار کلی یک باتری هوای فشرده

ذخیره ی آب پمپاژ شده

پروژه های تلمبه ذخیره ای

مزایا و معایب استفاده از نیروگاه تلمبه ذخیره ای

ذخیره ی انرژی مغناطیسی در ابررساناها

ذخیره ی انرژی در چرخ طیار

ذخیره ی انرژی در ابر خازن

سیستمهای ذخیره ی انرژی بر پایه ی هیدروژن -پیل سوختی

نتیجه گیری

منابع

دانلود تحقیق 3 صفحه ای به دو زبان فارسی و انگلیسی با موضوع پست برق

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق 3 صفحه ای به دو زبان فارسی و انگلیسی با موضوع پست برق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : PDF

خلاصه :

پست الکتریکی ایستگاهی فرعی است که در مسیر تولید ، انتقال یا توزیع انرژی الکتریکی ، ولتاژ را به وسیله ترانسفورماتور به مقادیر بالاتر یا پایین تر تغییر می دهد. توان الکتریکی می تواند از میان شمار زیادی پست بین نیروگاه و مصرف کننده (توانگیر) بگذرد و ولتاژ آن در طول مسیر بارها تغییر کند.

پست هایی که از ترانسفورماتورهای افزاینده بهره می گیرند موجب افزایش ولتاژ و به این ترتیب کاهش جریان می شوند ، در حالی که پست هایی که از ترانسفورماتورهای کاهنده بهره می گیرند ، ولتاژ را کاهش داده و جریان را افزایش می دهند.

Electric substation in the generation, transmission or distribution of electric energy, voltage transformers with higher or lower amounts will change. Electric power can be a large number of posts between power plants and consumers (Be caught) and pass it on the way over voltage change.

Posts that benefit from rising transformers to increase the voltage and current are reduced in this way, While posts that are of interest Lowering transformers, voltage decreases and increases during the day.

دانلود تحقیق تولید برق با استفاده از انرژی های نوین

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق تولید برق با استفاده از انرژی های نوین دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فصل اول
مقدمه ای برای چرایی استفاده از انرژی های نوین
مقدمه:
رشد و توسعه جوامع انسانی همواره موازی با تولید و مصرف انرژی بوده است. طبق آمارهای به ثبت رسیده طی 30 سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش یافته است. در سال 1960 مصرف انرژی جهان معادل Gtoe  3/3  بوده است. در سال 1990 این رقم به Gtoe   8/8 بالغ گردید، که دارای رشد متوسط سالانه 3/3   درصد می باشد و در مجموع 166 درصد افزایش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان Gtoe/Year  10 بوده و پیش بینی می شود این رقم در سالهای 2010و2020 به 12 و  Gtoe/Year 14 افزایش یابد. این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده بالا می باشد و بالطبع این سوال مهم مطرح می باشد که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا، تکامل و توسعه خواهند بودیا خیر؟

حداقل به دو دلیل عمده پاسخ این سوال منفی است و باید منابع جدید انرژی را جایگزین این منابع نمود. این دلایل عبارتند از:
1- محدودیت و در عین حال مرغوبیت انرژی های فسیلی، چرا که این سوختها از نوع انرژی شیمیایی متمرکز بوده و مسلماً کاربردهای بهتر از احتراق دارند.
2- مسایل و مشکلات زیست محیطی بطوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر از مهمترین پیش شرطهای توسعه اقتصادی پایدار جهانی به شمار می آید. از این رو است که دهه های آینده بعنوان سالهای تلاش مشترک جامعه انسانی برای کنترل انتشار کربن، کنترل محیط زیست و در واقع تلاش برای تداوم انسان بر روی کره زمین خواهد بود.
بنابراین استفاده از منابع جدید انرژی به جای منابع فسیلی امری الزامی است. سیستمهای جدید انرژی در آینده باید متکی به تغییرات ساختاری و بنیادی باشد که در آن منابع انرژی بدون کربن نظیر انرژی خورشیدی و بادی و زمین گرمایی و کربن خنثی مانند انرژی بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. بدون تردید انرژی های تجدیدپذیر با توجه به سادگی فن آوریشان در مقابل فن آوری انرژی هسته ای از یک طرف و نیز بدلیل عدم ایجاد مشکلاتی نظیر زباله های اتمی از طرف دیگر نقش مهمی در سیستمهای جدید انرژی در جهان ایفا می کنند. در هر حال باید اذعان داشت که در عمل عوامل متعددی بویژه هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا، عدم سرمایه گذاری کافی برای بومی نمودن و بهبود کارآیی تکنولوژیهای مربوطه، به حساب نیامدن هزینه های خارجی در معادلات اقتصادی، نبود سیاستهای حمایتی در سطح جهانی، منطقه ای و محلی، نفوذ و توسعه انرژی های نو را بسیار کند و محدود ساخته است. ولی پژوهشگران و صنعتگران همواره تلاش خود را جهت رفع این مشکلات مبذول می دارند.


منابع انرژی:
ما منابع انرژی بسیار متنوعی را برای کارهای خود استفاده می کنیم. منابع انرژی به دو گروه تجدید پذیر و تجدید ناپذیر تقسیم می شود.
ذغال سنگ، نفت،گازطبیعی، پروپان،و اورانیوم از منابع تجدید ناپذیر انرژی هستند. این منابع برای تولید برق و در نهایت حرکت اتومبیل، گرم کردن خانه ها و تولید انواع وسایل بکار می رود.این منابع انرژی از آنجا که ذخیره آنها محدود است تجدید ناپذیر نامیده می شود برای مثال نفت میلیونها سال پیش از بقایای گیاهان و جانوران دریایی قدیمی بوجود آمده است. ما  نمی توانیم در زمان کوتاه نفت بسازیم. منابع انرژی تجدید پذیر شامل تراکم زیست، انرژی گرمایی، انرژی خورشیدی و انرژی باد است. از آنجا که این انرژی در زمان کوتاه قابل اسطحصال است بنابراین منابع انرژی تجدید پذیر نامیده می شود. خورشید هر روزه می تابد، بادها می وزند و رودخانه ها جریان می یابند. منابع انرژی تجدید پذیر عمدتاً برای تولید برق استفاده می شوند. برق فرم دیگری از سایر منابع انرژی است ( منبع ثانویه انرژی)
انرژی تجدید پذیر در مقابل سوختهای فسیلی:
 عرضـه جهانی سوخت های فسیلی اعم از نفت، ذغـال سنـگ و گاز طبیـعی، و نیـز چگونگی کاهش ذخایرشان به دلیل استفاده دائمی از آنها، مورد بحث قرار گرفت. سوخت های فسیلی تجدیدپذیر نیستند، به عبارت دیگر آنها را نمی توان مجدداً تولید نمود. اگر ذخایرآنها به اتمام برسد، با مشکلات عدیده ای روبرو خواهیم شد.
می دانیم که هیچگونهکمبودی در خصوص تولید انرژی‌های تجدیدپذیر از خورشید، باد و آب وجود نداشته و حتی موادی از قبیل درختان خشک شده، شاخه درختان، کاغذهای بریده شده، محصولات باقیمانده، خاک اره و حتی کود احشام می‌توانند جهت تولید برق و سوخت استفاده شوند. مجموع این منابع را تراکم زیست می گویند.

فهرست
فصل اول: مقدمه ای برای چرای استفاده از انرزی نوین
مقدمه.............................................................................................6
منابع انرژی...........................................................................................................8
انرژی تجدیدپذیر درمقابل سوخت فسیلی...............................................................................8
فصل دوم: انرژی خورشیدی
مقدمه...........................................................................................10
کاربردهای انرژی خورشیدی( نیروگاهی و غیرنیروگاهی )...............................................11
توان خروجی..................................................................................................18
ذخیرسازی..................................................................................20
مزایای نیروگاهای خورشیدی.................................................................21
کاربردهای نیروگاهای خورشیدی....................................................................23
سیستم هایی فتوولتاُیک.................................................................................27
مشخصات پنل ها و ویژگی های انها...............................................................28
ویژگی های فتوولتایک............................................................................29
نیروگاهای فتوولتیک..................................................................................32
فصل سوم : انرژی بادی
مقدمه..............................................................................................36
انواع توربین بادی.....................................................................................39
توان پتانسیل توربین..................................................................................40
روند تحولات تکنولوژی باد.................................................................40
مزایای بهره برداری از انرژی بادی..........................................................................41
انرژی بادی و توربین های بادی..............................................................................45
اجزایی مختلف یک توربین بادی............................................................................48
کاربردهای انرژی بادی (نیروگاهی و غیرنیروگاهی).........................................52
تنظیم کننده ولتاژ......................................................................54
تنظیم کننده بار..................................................................55
فصل چهار: انرژی زمین گرمایی
مقدمه...................................................60
انرژی زمین گرمایی انرژی حاصل از هسته زمین..........................................61
سیستم های ژوترمال..........................................................................................63
الکتریسته زمین گرمایی....................................................................................63
انواع استفاده از انرژی زمین گرمایی......................................................................64
مزایا و معایب ..........................................................................................66
اجزایی اصلی  سیستم ژوترمال.............................................................................67
تولید برق.........................................................................68
فصل پنجم: انرژی بیوماس
مقدمه..........................................................................76
انرژی بیوماس........................................................................77
انواع نیروگاها با سوخت بیوماس....................................................................77
بیوگاز.........................................................................................79
نیروگاهای زباله سوز بخاری........................................................................83
کاربردهای انرژی بیوماس................................................................................84
دلایل منطقی نیروگاه بیوماس......................................................................86
مزایایی استفاده از بیوماس...........................................................................87
مشخصات فنی بویلر (دیگ بخار)..............................................................94
توربین و ژنراتور............................................................................................95
عملکرد نیروگاه............................................................................................95

شامل 95 صفحه Word

دانلود مقاله کامل درباره شبکه توزیع و انتقال برق تا مصرف

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله کامل درباره شبکه توزیع و انتقال برق تا مصرف دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :76

فهرست مطالب :

شبکه قدرت از تولید تا مصرف........... 1

محدودیت تولید............................... 1

 انتقال قدرت ............................... 1

توزیع و مصرف قدرت........................... 1

آرایش ترانسفورماتورهای قدرت ................ 2

اجزاء یک پست انتقال یا فوق توزیع ........... 2

ضرورت اتصال به زمین – ترانس نوتر ........... 2

تانک رزیستانس .............................. 3

ضرورت برقراری حفاظت ........................ 3

انواع سیستمهای اورکارنتی ................... 4

سیستم حفاظت اورکارنتی فاز به زمین .......... 4

حفاظت باقیمانده یا رزیجوآل ................. 5

هماهنگ کردن رله های جریانی زمان ثابت ....... 5

اشکال رله های با زمان ثابت ................. 5

رله های اورکانت زمان معکوس ................. 6

انواع رله های جریانی با زمان معکوس و موارد استفاده هر یک     6

کاربرد رله های جریانی ...................... 7

رله های ولتاژی ............................. 7

حفاظت فیدر خازن ............................ 7

رله اتومات برای قطع و وصل بنکهای خازنی ..... 8

حفاظت فیدر کوپلاژ 20 کیلوولت ................ 9

حفاظت فیدر ترانس 20 کیلوولت ................ 9

حفاظت جهتی جریان ........................... 9

حفاظت R.E.F .................................. 10

رله های نوترال ............................. 10

حفاظت ترانسفورماتور  قدرت .................. 10

رله بوخهلتس ................................ 11

رله های ترمیک یا کنترل کننده درجه حرارت ترانس   12

رله دیفرنسیال .............................. 13

چند نکته در رابطه با رله دیفرنسیال ......... 16

رله دیفرنسیل با بالانس ولتاژی ............... 17

رله بدنه ترانس ............................. 17

حفاظت جریانی برای ترانسفورماتور ............ 18

رله های رگولاتور ولتاژ ...................... 18

رله اضافه شار .............................. 20

حفاظت باسبار ............................... 21

نوع اتصالی های باسبار ...................... 22

خصوصیات حفاظت باسبار ....................... 22

انواع حفاظت باسبار ......................... 22

حفاظت خط ................................... 23

نکاتی در خصوص رله های دیستانس .............. 25

نوسان قدرت و حفاظت رله دیستانس در مقابل آن . 27

رله دوباره وصل کن .......................... 29

کاربرد رله دوباره وصل کن ................... 31

ضد تکرار ................................... 32

رله واتمتریک ............................... 33

رله مؤلفه منفی ............................. 36

سنکرون کردن ................................ 39

رله سنکرون چک .............................. 41

رله سنکرونایزینگ ( سنکرون کننده ژنراتورها )  43

رله فرکانسی – رله حذف بار .................. 44

سیستم اینتریپ و اینترلاک .................... 46

شبکه قدرت از تولید تا مصرف

یک شبکه قدرت از نقطه تولید تا مصرف،شامل اجزاء و مراتبی است که ژنراتور را بعنوان مولد و ترانسهاو خطوط انتقال را بعنوان  مبدل و واسطه در بر می‌گیرد .

محدودیت تولید :

ژنراتورها معمولاً” جریانهای بزرگ را تولید میکنند اما به لحاظ ولتاژ محدودیت دارند،زیرا عایق بندی شینه ها حجم و وزن زیادی ایجاد می‌کند و به همین لحاظ ژنراتورها در نورم های ولتاژی 6،11،21 و حداکثر 33 کیلو ولت ساخته می‌شوند .

انتقال قدرت :

بر عکس تولید که به لحاظ ولتاژ محدودیت دارد، در انتقال قدرت،مشکل جریان مطرح است زیرا هر چه جریان بیشتر شود،مقطع سیمها بیشتر و در نتیجه ساختمان دکل ها بزرگتر و تلفات انتقال نیز فزونی می‌گیرد . به همین لحاظ سعی می‌شود که پس از تولید جریان،با استفاده از ترانسفورماتورهای افزاینده،سطح ولتاژ افزایش و میزان جریان کاهش داده شود . ضمنا” عمل انتقال سه فاز،توسط  سه سیم صورت می‌گیرد ( به سیم چهارم نیازی نیست ) و برای تشخیص اتصال  کوتاههای احتمالی فاز به زمین،از شبکه زمین و نوترالی که در پست مبدا ایجاد می‌کنند،سود می‌جویند  . 

توزیع و مصرف قدرت :

پس از انتقال قدرت تا نزدیکی های منطقه مصرف،سطح ولتاژ در چند مرحله پایین می‌آید تا قابل مصرف شود. در ایران درحال حاضر برای انتفال قدرت ازولتاژهای 400 و 230 کیلو ولت (فاز- فاز)  استفاده می‌شود و در مناطق شهری نیز این ولتاژها  به سطح 63 کیلو ولت ( شبکه فوق توزیع )کاهش پیدا می‌کند و با تبدیل 63 به 20 کیلو ولت،ولتاژ اولیه برای ترانسفورماتورهای توزیع محلی مهیا می‌گردد تا با ولتاژ 400 ولت ( فاز- فاز )،برق مورد نیاز مصرف کننده های عادی فراهم آید .

آرایش ترانسفورماتورهای قدرت :

ترانسفورماتورهای انتقال،از آرایش ستاره / مثلث برخوردارند . طرف ستاره به ولتاژ بالاتر و طرف مثلث به ولتاژ پایین تر متصل می‌شود تا در عایق بندی و حجم سیم پیچ ها صرفه جوئی شود . تپ چنجر نیز که بعنوان تنظیم کننده ولتاژ بکار گرفته می‌شود معمولاً در طرف فشار قوی تعبیه می‌گردد تا عمل تغییر تپ (Tap) را در جریانهای کمتری انجام دهد و جرقه کنتاکتها به حداقل رسد .

اجزاء یک پست انتقال یا فوق توزیع :

یک پست انتقال یا فوق توزیع، معمولاً شامل خط یا خطوط ورودی،بریکرها،سکسیونر ها، باسبار طرف فشار قوی،ترانس قدرت، ترانس نوتر،ترانس مصرف داخلی،باسبار فشار متوسط،فیدر های خروجی،فیدرهای خازن و غیرو می‌شود و در هر پست پانلهای رله ای و متیرینگ،عمل حفاظت و اندازه گیری را بعهده دارند . باطریخانه و شارژرها نیز وظیفه تولید سیستم D.C.  را که لازمه غالب رله ها می‌باشد انجام می‌دهند .

ضرورت اتصال به زمین :

تا زمانی که  اتصالی با زمین در شبکه اتفاق نیفتاده باشد،نیازی به برقراری اتصال نوترال با زمین نمی‌باشد، اما به لحاظ امکان وقوع اتصال کوتاه های با زمین و برقراری سیستم حفاظتی برای تشخیص آنها،ناچار به داشتن سیستم نوترال خواهیم بود،به این ترتیب که سه فاز شبکه را از طریق یک ترانس نوتر (معمولاً داری سیم پیچ زیگزاک ) به یکدیگر متصل و نقطه صفر یا خنثی (نول ) آنرا با زمین مرتبط می‌کنیم . این ترانس ضمن ایجاد نوترال برای شبکه،بدلیل راکتانسی که دارد ،جریان اتصال کوتاه با زمین را نیز محدود می‌کند .

تانک رزیستانس :

عبارت از یک تانک فلزی پر از الکترولیت بسیار رقیق کربنات سدیم است . خاصیت این محلول آن است که مقاومت الکتریکی آن به طور معکوس در برابر حرارت تغییر می‌کند . در صورت پیدا شدن جریان نشتی با زمین ایجاد حرارت در مایع و کاهش مقاومت آن،جریان عبوری افزایش یافته و به سرعت به حدی می‌رسد که رله نوتر را تحریک نماید . بنابراین خاصیت این مقاومت،آشکار نمودن جریانهای نشتی کم و غیر قابل تشخیص بوسیله رله  نوترال اصلی می‌باشد تا از عبور جریان مداوم نشتی و داغ شدن ترانس نوتر و سوختن احتمالی آن جلوگیری بعمل آورد .

خواص تانک رزیستانس به همین مورد محدود نمی‌شود بلکه مقاومت حالت نرمال آن و راکتانس ترانس نوتر،مجموعا” به حدی انتخاب می‌شود که آمپر اتصال کوتاه را در حد مورد نظر محدود نماید . از مزایای دیگر آن،رزیستانس خالص آنست ( در نقطه مقابل ترانس نوتر که تقریبا 97% راکتانس خالص است ) و بنابراین در مواردی که انتخاب یک ترانس نوتر با راکتانس بالا به دلیل افزایش اندوکتانس  سلفی پست،از بروز و ظهور هارمونیکها جلوگیری می‌کنند تا عملکرد سلکتیو رله ها مختل نشود .

ضرورت برقراری حفاظت :

پس از برپایی یک سیستم قدرت،اول چیزی که نیاز به آن احساس می‌شود،برخورداری سیستم از یک حفاظت اتوماتیک است . در اوایل پیدایش شبکه های قدرت،سعی می‌شد سیستم را در مقابل جریانهای اضافی ( Exess  Currents) حفاظت نماید و اینکار توسط فیوز انجام می‌شد اما با گسترش شبکه ها و تمایل به داشتن حفاظتی انتخاب کننده ( Selective )،یعنی آن نوع از حفاظت که بواسطه آن برای هر خطا  ( Fault) ئی در هر نقطه از شبکه،مناسبترین عمل قطع انجام شود، سیستم حفاظت Over current    (که اصطلاحاً ماکزیمم جریان گفته می‌شود) مطرح شد و گسترش یافت .

البته نباید حفاظت اورکارنتی را با حفاظت over  load  ( اضافه بار )،که بر مبنای ظرفیت حرارتی مدار منظور می‌شود،اشتباه گرفت . در حفاظت اخیر اگر بار از مقدار معینی ( معمولاً 2/1 برابر جریان نامی‌خط ) بیشتر شود،فرمان قطع رله  صادر می‌شود در حالیکه منظور عمده از طرح حفاظت اورکارنتی آنست که در صورت بروز خطا، رله ها به ترتیب نزدیکی به نقطه اتصالی در نوبت قطع بایستند و در صورت عمل نکردن یک رله،رله بعدی فرمان قطع صادر کند .

معمولاً در تنظیم گذاری رله های اورکارنت به گونه ای عمل می‌شود که هر دو منظور حاصل شود. 

انواع سیستمهای اورکارنتی :

در جائیکه نیروگاه فقط یک بار منفرد را تغذیه می‌دهد، نیاز حتمی‌به وجود رله اورکارنت نیست و رله ای که بتواند پس از تاخیر معینی مدار را قطع نماید،کافی به نظر میرسد . اما در یک شبکه توسعه یافته،که هر باسبار بیش از یک خروجی را تغذیه می‌کند،رفتار سلکتیو بیشتری لازم است تا قسمت حذف شده و خاموشی حاصله به حداقل رسد .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

دانلود مقاله کامل درباره کاربرد ترانسفورماتورها در انتقال انرژی برق

اختصاصی از فی لوو دانلود مقاله کامل درباره کاربرد ترانسفورماتورها در انتقال انرژی برق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :46

بخشی از متن مقاله

پیشگفتار :

پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است :

• ارتباط سراسری میان شبکه های مصرف و تولید در سطح یک یا چند کشور
• امکان طراحی وسایل الکتریکی با منابع تغذیه دلخواه.

گستردگی منابع انرژی در سطح هر کشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیکی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود که هنگام انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید. بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود. بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و کاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه :

• مشکل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می کند.
• ایجاد شبکه سراسری را میسر می سازد.
• مدیریت بر شبکه مصرف و تولید را به مراتب گسترش می دهد

از سوی دیگر کاهش ولتاژ جریان متناوب شبکه با استفاده از ترانسفورماتور امکان طراحی وسایل الکتریکی ، الکترونیکی ، صوتی ، تصویری و سیستم های کنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد . همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الکتریکی با ولتاژ کمتر، ایمنی تکنیسینها و کارگران فنی مربوطه در هنگام کار افزایش می یابد.

اصول و طرز کار ترانسفورماتور

ترانسفورماتور دستگاه استاتیکی ( ساکن ) است  که قدرت الکتریکی ثابتی را از یک مدار به مدار دیگر با همان فرکانس انتقال می دهد . ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا کمتر از مدار اول بشود، در صورتیکه جریان مدار دوم کاهش یا افزایش می یابد.

بنابراین اصول فیزیکی ترانسفورماتورها بر مبنای القاء متقابل می باشد که بوسیله فوران مغناطیسی که خطوط قوای آن اولیه و ثانویه را قطع  می کند، ایجاد می گردد.

ساده ترین فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سیم القائی است که از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا شده هستند ولی از نظر مدار مغناطیس دارای یک مسیر با مقاومت مغناطیس کم می باشد .

هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای اثر القایی متقابل زیاد می باشند . بنابراین اگر یک سیم پیچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوی مغناطیسی متغیر بوجود خواهد آمد که بوسیله مدار مغناطیسی ( هسته ترانسفورماتور که از یکدیگر عایق شده اند ) مدارش بسته شده و در نیتجه بیشتر فلوی مغناطیسی مدار ثانویه را قطع نموده و تولید نیروی محرکه التریکی می نماید. ( طبق قانون فاراده  نیروی محرکه القاء شده ) . اگر مدار ثانویه ترانسفورماتور بسته باشد یک جریان در آن برقرار می گردد و  می توان گفت که انرژی الکتریکی سیم پیچ اولیه ( بوسیله واسطه مغناطیس ) تبدیل به انرژی الکتریکی در مدار ثانویه شده است .

تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور.

بطور کلی سیم پیچ که به منبع ولتاژ متناوب متصل می گردد را سیم پیچ اولیه یا اصطلاحاً «طرف اول » و سیم پیچی که این انرژی را به مصرف کننده منتقل می کند ، سیم پیچ ثانویه     « طرف دوم » می نامند .

حال می توان بطور کلی مطالب فوق را بصورت زیر جمع بندی نمود:

بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست که :

• قدرت الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می دهد. بدون آنکه بین دو مدار ارتباط الکتریکی وجود داشته باشد.
• در فرکانس مدار هیچگونه تغییری ایجاد نمی نماید.
• این تبدیل بوسیله القاء الکترومغناطیسی صورت می گیرد.
• در صورتیکه مدار اولیه و مدار ثانویه بسته باشند ، این عمل بصورت القای متقابل و نفوذ در یکدیگر صورت می گیرد.

ساختمان ترانسفورماتور :

اجزای یک ترانسفورماتور ساده عبارتند از :

• دو سیم پیچ که دارای مقاومت اهمی و سلفی می باشند.
• یک هسته مغناطیسی .
• قسمتهای دیگری که اصولاً مورد لزوم می باشند عبارتند از :

الف : یک جعبه برای قرار دادن سیم پیچ ها و هسته در داخل آن

ب : سیستم تهویه – که معمولاً در ترانسفورماتورهای با قدرت زیاد، علاوه بر سیستم تهویه می یابد مخزن روغن نیز برای خنک کردن بهتر کار گرفته شود.

ج : ترمینالهایی که باید سرهای اولیه و ثانویه روی آنها نصب شود.

خصوصیات هسته مغناطیسی :

در تمام انواع ترانسفورماتورها هسته از ورقه های ترانسفورماتور ( ورقه های دینامو ) ساخته می شود که مسیر عبور فوران مغاطیسی را با حداقل فاصله هوایی ایجاد نماید و جنس آن از آلیاژ فولاد می باشد که مقداری سیلیس به آن اضافه گردیده است.

با فعل و انفعالاتی که در متالوژی بر روی این نوع فولاد انجام می شود وعملیات حرارتی که صورت می گیرد سبب می شود که پر می ابلیته ( قابلیت هدایت مغناطیسی ) هسته بالا رفته و به عبارت دیگر تلفات هیستر زیس کاهش می یابد و بطور کلی مقاومت مغناطیسی کوچک می گردد.

از طرف دیگر برای کاهش تلفات ناشی از جریان گردابی فوکو هسته ترانسفورماتورها را به صورت ورقه می سازند و اصولاً یک طرف این ورقه ها را با ماده ای که بتواند فوران مغناطیسی را عبور دهد ولی عایق جریان الکتریکی باشد، می پوشانند و بنابراین این ورقه ها باید به ترتیبی چیده         می شوند که از یکدیگر عایق الکتریکی باشند.

معمولاً ضخامت ورقه های هسته ترانسورماتورها در فرکانس 50 تا 25 بین 35/0  تا 50/0 میلیمتر می باشد.

این ورقه ها پهلوی هم قرار می گیرند. و اصولاً مقدار آن محاسبه         می گردد. همانطوریکه در این شکل مشاهده می شود ، با قرار گرفتن ورقه ها بر روی یکدیگر بین آنها فاصله هوایی بوجود می آید و در نتیجه در سطح مقطع هسته همیشه یک شکاف وجود دارد که اجتناب ناپذیر است .

انواع هسته های ترانسفورماتور

ساختمان هسته ترانسفورماتورهای معمولی بدو صورت کلی ساخته        می شوند.

الف : هسته نوع معمولی

ب : هسته نوع زرهی

البته ترانسفورماتور با هسته های حلزونی یا مارپیچ هم ساخته می شود، ولی قسمت عمده را در صنعت تشکیل نمی دهد.

از نظر فیزیکی در ترانسفورماتور با هسته معمولی سیم پیچی اولیه و ثانویه در دو طرف بازوهای هسته و بصورت مجزا پیچیده می شوند. در حالیکه در نوع زرهی که کاربرد بیشتری هم دارد ، این سیم بندی بر روی قسمت وسط ( اولیه و ثانویه ) روی هم پیچیده می شوند . و از نظر اقتصادی راندمان کار بیشتر دارد و ارزان تر تمام می شود . به شکل (4) توجه کنید.

در قسمت ( الف ) و ( ب ) دیاگرام فوران در هر دو نوع هسته مشخص شده است . در قسمت ( الف ) دیاگرام بسیار ساده ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی و وضعیت سیم بندی اولیه و ثانویه و جهت مخالف فوران در دو بازوی هسته کاملاً مشخص شده است.

ولی باید توجه داشت که مقداری فوران بصورت فوران پراکندگی نیز وجود دارد که سبب کاهش فوران از مقدار اصلی شده و به آن نشد مغناطیس می گویند.

اما اگر دقت کنید ، در می یابید که اینبار فوران مغناطیسی در دو مسیر دور می زند و اگر بخواهیم که هر یک از سیم پیچ های اولیه و ثانویه بر روی بازوی اول و دوم نوع معمولی پیچیده شده اند. ( یعنی بر خلاف نوع معمولی که می یابد که می باید اولیه بر روی یک بازو ثانویه بر روی بازوی دیگر باشند ) .

باید توجه داشت که چه نوع هسته معمولی باشد و چه نوع زرهی  هر دو نوع هسته از ورقه های ترانسفورماتور ساخته شده است که در نوع معمولی این ورقه ها را بفرم L   در می آورند و در نوع زرهی این ورقه ها را بصورت E  و I  در می آورند پهلوی هم قرار می دهند .

نحوه سوار کردن هسته و بستن سیم پیچ یک ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی بصورت می باشد.

همچنانکه در شکل مشاهده می گردد. اگر قسمت نمایش یک طبقه هسته باشد، قسمت  نمایش طبقه دوم هسته است و به همین ترتیب این عمل تکرار می شود تا سطح مقطع خواسته شده بدست آید. و این عمل برای جلوگیری از افزایش ( مقاومت مغناطیسی ) در نقاط اتصال هسته و کاهش فوران پراکندگی صورت می گیرد.

نتیجه می گیریم که در ترانسفورماتور با هسته نوع معمولی همیشه باید هر طبقه ورقه ترانسفورماتور نسبت به طبقه بعدی در خلاف جهت هم چیده شوند.

نحوه سوار کردن هسته و بستن سیم پیچ ترانسفورماتور باهسته نوع زرهی هم مانند نوع معمولی است و مطابق صورت می گیرد.

تئوری مقدماتی ترانسفورماتور آیده آل :

ترانسفورماتور ایده آل ، ترانسفورماتوری است که افت ندارد. برای مثال سیم پیچ های آن مقاومت اهمی ندارد و پراکندگی فوران معناطیسی در آن وجود ندارد . تلفات مسی  و تلفات مسی آهنی ( p Fe )   در آن موجود نمی باشد.

پس بطور کلی یک ترانسفورماتور ایده آل شامل دو سیم پیچ با ندوکیتویته خالص ( مقاومت سلفی ) که روی هسته بدون افت فوران مغناطیسی پیچیده شده می باشد . باید خاطر نشان شود که چنین ترانسورماتوری عملاً غیر ممکن است و وجود خارجی ندارد و به همین دلیل به آن ایده ال می گوییم . ولی برای کار بحث در مورد ترانسفورماتورها را از حالت ایده آل شروعت کرده و مرحله جلو می بریم تا به حالت واقعی آن نزدیک شویم.

تراسنفورماتور ایده آلی که مدار ثانویه آن باز است و مدار اولیه آن به مدار اولیه آن به منبع ولتاژ متناوب سینوس V1  متصل است را در نظر        می گیریم . این ولتاژ باعث یک جریان متناوب در مدار اولیه می شود. از آنجائیکه سیم پیچی اولیه سلف خالص است و مدار خروجی هم باز است ، پس جریانی که از مدار اولیه عبور می کند فقط جریان مغناطیس کننده  است . اثر این جریان فقط مغناطیس کردن هسته می باشد و از لحاظ دامنه مقدار آن خیلی کوچک است و نسبت به V1   مقدار 90 درجه اختلاف فاز دارد، که چون مدار سلفی است این اختلاف فاز بصورت « پس فاز »      می باشد . جریان متناوب   یک فوران مغناطیسی متغیر  که در تمام مدت متناسب با جریان   است را تولید می کند ( فرض می کنیم قابلیت هدایت مغناطیسی هسته ثابت است ) و بنابراین با آن هم فاز است . این فوران متغیر هم سیم بندی اولیه و هم ثانویه را قطع می کند . و طبق قانون لنز نیروی الکتروموتوری E1  را در اولیه تولید می کند و این نیروی الکتروموتوری که در این حالت به آن خود القاء هم می توان گفت از نظر مقدار در هر لحظه معادل V1   ولی در جهت مخالف آن می باشد. به همین ترتیب در ثانویه نیز نیروی الکتروموتوری E2   تولید می شود که به آن می توان نیروی القای متقابل نیز گفت ، که جهت آن در خلاف جهت فاز V1   و دامنه آن متناسب با مقدار تغییر فوران مغناطیسی و تعداد دور سیم بندی ثانویه می باشد.

مقادیر لحظه ای ولتاژ بکار رفته و نیروی الکتروموتوری القاء شده و جریان مغناطیسی کننده بوسیله منحنی های سینوسی  مشخص گردیده اند .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل