سللااااااااااااااااااااااااام

برین تو عناوین مطالب حالشو ببرین

سیم پیچی ماشین ac2 فصل2

1-2 انواع اتصالات دالاندر

اتصالات دالاندر را می توان به دو گروه ستاره و مثلث تقسیم کرد:

الف : اتصالات ستاره

اتصالات ستاره دالاندر ، به صورت اتصال ستاره سری و اتصال ستاره دوبل انجام می گیرد. اتصال ستاره سری ، با اتصال دو گانه ، می تواند دور بیشتر یا کمتر ایجاد کند . این نوع اتصال در شکل 39 دیده می شود.

شكل 39 : نمونه هايي از اتصالات ستاره دالاندر

ب : اتصالات مثلث

اتصالات مثلث نظیر اتصالات ستاره به صورت مثلث سری و مثلث دوبل می باشد اتصال مثلث سری را به دو طریق با اتصال مخصوص می توان برای ایجاد قطب کمتر اتصال داد. نمونه هایی از این اتصالات در شکل 40 مشاهده می شوند .

 

شكل40 : نمونه اي از اتصالات مثلث دالاندر

با توجه به انواع اتصالات دالاندر ، هر اتصال از موارد فوق می تواند به اتصالات موجود دیگر در اتصالات ستاره و مثلث تبدیل شود. بطوریکه مشاهده می شود در این تبدیلات ولتاژ هر فاز و احتمالاً جریان در داخل سیم پیچ ها تغییر کند. این امر تغییراتی در گشتاور و توان موتور ایجاد نماید . تغییرات توانها و گشتاورها را با فرمول ها تقریبی زیر می توان برآورد کرد. در روابط زیر ، اندیس a در تمام موارد مربوط به دور کند و اندیس b مربوط به دور تند منظور شده است.

تعیین روابط گشتاورها و توان ها در اتصالات دالاندر

گشتاور مفید یک موتور از رابطه  بدست می آید ( در این رابطه T گشتاور به نیوتن متر ، P₂ توان خروجی موتور به وات ، و N_r تعداد دور روتور در دقیقه می باشد ) از این رابطه می توان نتیجه گرفت :

(1-2 )                                                                          

رابطه (1-2 ) را برای دور کند و تند در اتصال دالاندر در نظر می گیریم .

(2-2)                                                                                                                                                                                  P_a a T_a ´ N_ra برای دور کند

(3-2)                                                                       P_b a T_b ´ N_rb برای دور تند

از تقسیم رابطه 2-2 بر رابطه 3-2 می توان نتیجه گرفت :

(4-2 )                                                                   

چون در تغییر اتصال سیم پیچی به روش دالاندر ، قطبها به نسبت 2  به 1 ، یا بر عکس 1 به 2 ، تغییر می کنند  می شود. به عبارت دیگر در اتصال دالاندر تغییر قطبها اگر با نسبت 2 به 1 باشد تغییر دورها با نسبت 1 به 2 خواهد بود. اگر در رابطه 4-2 به جای  قرار دهیم خواهیم داشت :

                                                                       (5-2)

رابطه (5-2 ) ارتباط گشتاورها وتوانها را دراتصال دالاندر نشان می دهد .

برای نیروهای محرکه درحالت دور تند و کندمی توان نوشت :

(6-2)                      نیروی محرکه دور کند

(7-3 )                     نیروی محرکه دور

در رابطه های (6-2 ) و (7-2 ) ،  فوران مغناطیسی ماکزیمم سطح کار دور کند و تعداد دور سیم پیچ در هر فاز دور کند می باشند . این پارامترها برای دور تند N_b و ----- می باشند A سطح جانبی استاتور است که برای هر دو حالت تند و کند یکسان است K_a و برای یک موتور مقادیر ثابت می باشند. از تقسیم رابطه (6-3 ) به (7-3) می توان نتیچه گرفت

(8-2)                    

در رابطه (8-2) با توجه به خاصیت اتصال دالاندر به جای  مقدار معادل آن ( -- ) را قرار می دهیم :

(9-2)                                                                    

نسبت نیروهای محرکه تقریباً نسبت ولتاژهای فازی می باشد ، به این ترتیب که  میباشد . بنابراین رابطه (9-2) را می توان به صورت زیر می توان نوشت :

(10-2)                                                        

برای گشتاورها در حالت دور تند و کند می توان نوشت :

I₂ و  به ترتیب جریان و ضریب توان روتور است پس می توان نوشت :

(11-2)                                                                           

با منظور کردن رابطه (11-2) در رابطه (10-2 ) می توان نوشت :

(12-2)                                                        

(13-2 )                                                                 

از بررسی فوق نتیجه می شود که در محاسبات دالاندر باید به روابط بسیار مهم (13-2) (5-2 ) توجه کرد.

مثال : در یک اتصال دالاندر جهت تغییر دورها از تغییر اتصال ستاره سری به اتصال ستاره دوبل استفاده می شود . تغییرات گشتاورها و توان ها چگونه خواهند بود ؟

 

شکل 41 : نمايش اتصال هاي مثال

حل : با توجه به شکل 41 ، ولتاژ فازی برای هر دو حالت از رابطه  معین می شود . در حالت تند ولتاژ فازی بر نصف سیم پیچ های حالت دور کند اعمال می شود.

بنابراین : 2N_b=N_a  

بنابراین گشتاور در دو حالت ثابت می ماند.

ضریب نسبت توان ستاره سری به ستاره موازی :

بنابراین قدرت الکتریکی موتور در حالت دور تند ، دو برابر دور کند است.

مثال : دراتصال دالاندر دور کند به صورت اتصال مثلث سری ، و دور تند به صورت اتصال سری دوبل ( مطابق شکل 42) می باشد. تغییرات حاصل در توان ها و گشتاورها چگونه است حل :

 

شكل 42

با توجه به شکل 42 می توان نوشت :

A=V_L=380          ولت

            ولت

=2N_b

ضریب نسبت توان برای مثلث سری به ستاره موازی

مثال : قطر استاتور یک موتور 135 میلی متر و طول هسته آن 5/62 میلی متر می باشد. تعداد هر کلاف و قطر سیم آنرا برای سیم بندی P (2 / 4 ) ، در صورتیکه استاتور 36 شیار داشته ---و فرکانس شبکه 50 هرتز باشد، اتصال دور کند ستاره سری و اتصال دور تند ستاره دوبل ولتاژ شبکه 380/220 ولت و سیم بندی یک طبقه باشد، با اتصال دالاندر بدست آورید .

حل : همانطوریکه گفتیم قطر سیم برای حداکثر جریان در یکی از حالت های دور کند یا تند باید منظور شود و تعداد دور کلاف ها باید به گونه ای محاسبه شوند که گروه کلافهای زیر ولتاژهای دور تند و کند توانایی تحمل ولتاژ بیشتر را داشته باشد. برای این منظور لازم است در دو حالت جداگانه با توجه به روابط تغییر گشتاورها و توانها ، ولتاژ اعمال شده به گروه کلافهای زیر هر فاز ، و جریان هر فاز را محاسبه نمود و بیشترین آنها را برای تعیین تعداد دور کلاف و قطر سیم انتخاب کرد.

P_b=2   ,   t=1 ,  D_s =135 m.m   ,  L_s =62/5 m.m   , Z=36 , m =3

ابتدا محاسبات را برای دور کند انجام می دهیم :

 

شكل 43

                                                             

از منحنی B_m=f(D) برای موتور چهار قطب و قطر استاتور 135 میلی متر ، اندکسیون مغناطیسی برابر B_m=wb/m²  0/83 به دست می آید و از منحنی j=f(D) برای شرایط فوق J=5/5A/mm² بدست می آید .

                                             

سیم بندی با گام کامل منظور می شود.                                              

----

---

= K_z´K_p=0/96 ´ 1 = 0/96

---دور هر کلاف در دور  

=                 دور

بنابراین اگر موتور چهار قطب با اتصال ستاره کار کند دور هر کلاف برابر 51 --- می شود . قطر مورد نیاز برای این حالت را به دست می آوریم :

---- =   kw

- از منحنی K=f(D) برای D_s=135mm و 2P=2 ، اندازه k برابر ^9-10 ×65 به دست می آید و از منحنی S=f(D) برای D_s=135mm و 2P=2 ، اندازه S برابر8/0 معین می شود.

P₂=6KWÞ P₂=6000 W وات

از منحنی (Pkw )f=x برای kw 6 = P₂ و 2p=2 اندازه x تقریباً 90/0 ، و از منحنی cosj=f(Pkw) برای kw P₂=6 و 2P=2 اندازه cosj=0/85 بدست می آید.

ضریب نسبت توان ستاره سری به ستاره موازی

 

 

سطح مقطع سیم 

قطر سیم 

4-2 طراحی دیاگرام سیم پیچی دالاندر

سیم پیچی دالاندر به صورت یک طبقه و دو طبقه طراحی می شود با توجه به رابطه  مقدار زاویه الکتریکی برای دو کند  و برای دور تند  محاسبه می شود . چون P_a در اتصال دالاندر دو برابر P_b می باشد بنابراین   می شود . این امرموجب می شود توالی فازها در دور تند و کند تغییر کند. برای رفع این پدیده در یکی از دورها ، جای دو فاز را تعویض می کنند مثلاً در دور کند W_b را با V_b عوض می کنند تا توالی فاز در دور تند و کند همدیگر را بخوانند.

5-2 سیم پیچی یک طبقه دالاندر

در سیم بندی یک طبقه دالاندر برای طراحی دیاگرام سیم بندی از روابط زیر استفاده می کنیم:

             و       

توجه کنید که محاسبات سیم بندی برای 2P_a ، یعنی تعداد قطبهای بیشتر ، محاسبه می گردد .

مثال : موتور سه فاز 24 شیار P (2/4 ) قطب مفروض است . می خواهیم دیاگرام سیم بندی این الکتروموتور را به صورت یک طبقه طرح و آنرا رسم کنیم.

محاسبات:

---- = 3 و      Z=24  و   2P=(4/2)   و    t=1   و Þ    2P_a=4     و     2P_b =2

----- 

-----

ابتدا توالی فازها را در دور تند و کند بررسی می کنیم :

Za =

در دور کند  R شروع فاز R ®

در دور کند  S شروع فاز S ®

در دور کند  T شروع فاز T ®

در دور کند  R شروع فاز R ®

در دور کند  S شروع فاز S ®

در دور کند  T شروع فاز T ®

 

 

 

 

 

 

شكل 44

بطوریکه در توالی فازهای دورهای تند و کند مشاهده می شود ، چرخش فازها تغییر می کند . لازم است در یکی از دورها موقعیت فاز R را با فاز S تعویض کرد این تعویض در دیاگرام در دور کند انجام شده است .

آرایش حروف جهت رسم دیاگرام مطابق شکل 45 می باشد .

 

شكل 45

تشکیل قطبها در حالت دور تند و کند مطابق به شکل 46 می باشد. این قطب سازی ها بر اساس R>0 و S<0 و T<0 انجام شده است و اتصال دالاندر از ستاره سری به ستاره دوبل است .

 

( الف ) شكل 46

شكل 46 : چگونگي تشكيل قطبها در دور تند ( الف ) و كند ( ب )

دياگرام كامل سيم بندي مثال در شكل 47 آمده است .

 

 

شكل 47

5-2 سیم پیچی دو طبقه دالاندر

در سیم پیچی دو طبقه الکتروموتورها با گام کسری یاد گرفتیم که کسری گام سیم بندی به  گونه ای در نظر میگیرند که هارمونیک های مورد نظر را حذف کنند. حداکثر کوتاهی گام بر هارمونیک نوع سوم می باشد و کوتاهی گام ، قطبی می باشد. اما در سیم پیچی دو طریق دالاندر به منظور مساوی کردن فواصل قطبها ، کسر گام را نصف گام قطبی منظور می کنند . محاسبات سیم بندی دو طبقه دالاندر به منظور طرح و رسم دیاگرام سیم بندی از روابط زیر استفاده می شود:

گام قطر

توجه شود که گام قطبی براساس قطبهای بیشتر ، یا به عبارت دیگر ، بر اساس دور کند موتور محاسبه می شود :

توجه : لازم به توضیح است که در تمام موتورهای دالاندر دو طبقه گام سیم بندی را با گام کوتاه  سیم پیچی می کنیم و در تمام محاسبات هر کجا که z تعداد شیارها می باشد ضریب t تعریف طبقات در آن ضریب می شود.

مثال : موتور 36 شیار P (6/12) قطب مفروض است می خواهیم دیاگرام سیم بندی آن به صورت دو طبقه با اتصال دالاندر با حذف هارمونیک سوم طرح و دیاگرام آنرا رسم کنیم محاسبات : m=3  و t=2  و P=(12/6)P   و Z=36   و m=3

کسری  y_p-y_z=6-3=3

=

1-  آرایش حروف  Z,V,X,W,Yو U را با توجه به گام قطبی y_P=6 و Q=2 در ---- رویی ، و با توجه به سری گام 6-3=3  =y_z- y_p در طبقه زیرین مطابق شکل 48 ---- می دهیم .

 

شكل 48

برای سربندی کلافها در مواردیکه تعداد کلافها در هر فاز پیش از دو تا باشد حتماً مضربی از 2 خواهد بود . در اتصال دالاندر ، گروه کلافها را متناسب با شروع فازها مطابق شکل 50 سربندی می کنیم. بطوریکه در شکل 50 مشاهده می شود گروه کلافهای فرد با هم متصل می شوند و گروه کلافهای زوج با هم ارتباط پیدا می کنند .

 

شكل 49

شكل 50

 

 

شكل 51

فصل سوم

سیم پیچی شیار کسری الکتروموتورها

در محاسبه حالت های خاصی از سیم پیچی الکتروموتور ، برای  عدد صحیح بدست نمی آید . به عبارت دیگر در هر فاز تعداد شیارهای زیر هر قطب عدد کسری در می اید . چون نمی توان کسری از یک شیار را برای بازوی یک کلاف منظور کرد ، لذا سیم پیچی استاتور از روش های متداول که تا به حال ، مطالعه کرده ایم ، پیروی نمی کند . روش های خاصی برای سیم پیچی این نوع سیم بندی ها وجود دارد که به سیم پیچی شیار کسری معروف است . در سیم پیچی شیار کسری استاتور سعی می شود ، با جابجایی یا انتقال بعضی از شیارها از یک فاز به فاز دیگر ، یا دو طبقه کردن بعضی از شیارها ، یا خالی گذاشتن بعضی از شیارها، سیم بندی را حتی الامکان متقارن نمود . در این نوع سیم پیچی ها به علت کسری بودن q تعداد کلافهای گروه کلافها با هم مساوی نمی باشند . کسری q را به یک گروه کلاف اضافه و از یک گروه کلاف دیگر کم می کنند تا مقدار q در زیر هر قطب هر فاز حدالامکان رعایت گردد.

اگر عدد کسری  را به صورت  به عدد صحیح تبدیل کنیم ، و جدول آن را آرایش دهیم سپس تعداد شیار x´m را که اضافه کرده ایم حذف کنیم می توان به یک سیم بندی متقارن رسید ( m تعداد فازها و x عددی است صحیح که اگر فرد باشد بهتر است سیم بندی دو طبقه شود و اگر زوج باشد می توان هم یک طبقه و هم دو طبقه سیم بندی کرد .

 

 

مثال :

موتور سه فاز 18 شیار چهار قطب مفروض است می خواهیم دیاگرام سیم بندی این موتور را به صورت یک طبقه طرح و رسم کنیم .

محاسبات :

ابتدا q را حساب می کنیم :                                                             

برای صحیح کردن مقدار q ، در فرمول فوق : x=2

                                                                                               

با q صحیح آرایش را مانند شکل 53 رسم می کنیم .

 

 

X                                             X                                             X

Y

Y

W

W

X

X

V

V

Z

Z

U

U

Y

Y

W

W

X

X

V

V

Z

Z

 

     شکل 53

 

در شکل 53 می دانیم که 6=3×2=x.m شیار اضافه است که باید بطور متقارن فاز حذف شود برای این کار یک شیار از فاز اول ، سپس 120 درجه مکانیکی جلو روی شیار از فاز سوم ، سپس ، 120 درجه مکانیکی از شیار اول به عقب رفته ، یک شیار از فاز حذف می کنیم .

تعداد شیارهای حذف شده m×1 شیار است . ولی m×2 شیار حذف شود دیگر شیارها را هم حذف می کنیم که با ضربدر (×) در شکل 53 نشان داده شده . شبکه شکل 55 سیم بندی این موتور را نشان می دهند که هر فاز دارای دو گروه کلاف است گروه یک کلاف و یک گروه دو کلاف دارد و چون G=P می باشد اتصال نزدیکی گرفته است .

Y

W

W

X

X

V

Z

U

U

Y

Y

W

X

V

V

Z

Z

U

 

شكل 54

شكل 55 : دياگرام سيم بندي موتور 18 شيار 4 قطب شيار كسري با گام كامل
فصل چهارم

موتورهای جریان متناوب آسنکرون یکفاز

بخش اول : اصول کار و محاسبات سیم پیچی موتورهای یکفاز القائی

اصول کار موتورهای یکفاز

ساختمان موتورهای یکفاز نظیر موتورهای سه فازه از یک قسمت ساکن بنام استاتور تشکیل می شود وظیفه این قسمت تأمین حوزۀ مورد نیاز می باشد قسمت دیگر موتورهای یکفاز ، قسمت متحرک بنام روتور ( قسمت گردان ) می باشد این قسمت در حوزۀ مغناطیسی استاتور قرار می گیرد و گشتاور مکانیکی ایجاد شده در آن موجب تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی می شود تفاوت عمده ای که در موتورهای سه فاز و یکفاز موجود است حوزۀ دووار میدان مغناطیسی است که در موتورهای سه فاز با توجه به موقعیت جریان متناوب ، ایجاد می گردد در صورتیکه در موتورهای یکفاز در موقع راه اندازی حوزۀ دوار تشکیل نمی گردد که رتور را به دنبال خود بکشاند . بدین علت موتورهای یک فاز به علت نداشتن گشتاور راه اندازی با یک سیم پیچ قادر به حرکت نیستند این موضوع را می توان با تئوری دو میدان دوار ، در موتورهای یکفاز توجیه کرد که این دو میدان به هنگام راه اندازی از سیم پیچ اصلی ( main winding ) تولید می شود .

2-4 تئوری دو میدان دوار

با توجه به شکلهای (1) میدان f_m سیم پیچ اصلی یه دو میدان دوار  تجزیه می شود میدان A در جهت مثلثاتی با سرعت w و میدان H در جهت عقربه های ساعت با سرعت w سطح استاتور را می پیماید گشتاور موثر این دو میدان در محور روتور صفر می شود و روتور بدون حرکت باقی می ماند .

 

شكل ( 1 )

برای ایجاد حرکت لازم است یکی از گشتاورهای میدان A و H را تقویت کرد اگر تقویت در گشتاور میدان A باشد موتور یکفاز در جهت چپ خواهد گشت و اگر تقویت در گشتور میدان H باشد موتور در جهت راست خواهد گشت . بدین ترتیب برای راه اندازی موتورهای یکفاز به یک وسیلۀ خارجی غیر از سیم پیچ اصلی نیاز است . مناسبترین وسیله سیم پیچ استارت است که موتور را خود راه انداز می کند ، اضافه کردن سیم پیچ استارت و قطع این سیم پیچ پس از راه اندازی واختصاص تعدادی از شیارها به سیم پیچ استارت در مجموع هزینۀ ساخت موتورهای یکفاز را بالا می برد و راندمان آن را کاهش می دهد .زیرا از تمام شیارها به عبارت دیگر از کل هسته ، برای تولید قدرت مکانیکی ، بهره برداری نمی شود . در مقایسه با موتورهای سه فاز که در محدوده راندمان 90% - 80 % کار می کنند ، موتورهای یکفاز در محدودۀ 70% - 55% کار می کنند . همچنین ضریب توان موتورهای سه فاز بین 75/0 الی 80/0 می باشد در صورتی که ضریب توان موتورهای یکفاز بین 65/0-55/0 می باشد حجم هستۀ موتورهای سه فاز  برابر حجم هستۀ موتورهای یکفاز در توان مشابه می باشد بطوریکه می توان نوشت :

=

D و L به ترتیب قطر و طول استاتور موتورها می باشد . بدین ترتیب می توان محاسبات موتورهای یکفاز را بر اساس  محاسبات سه فاز در نظر گرفت و تعداد دور قطر سیم موتورهای یکفاز را بدست آورد.

انواع موتورهای یکفاز :

برای تأمین گشتاور راه اندازی موتورهای یکفاز ، روش های متفاوتی وجود دارد و براساس روش راه اندازی موتورهای یکفاز به گونه های متفاوتی طبقه بندی می شوند .

1-   موتورهای القائی یکفاز با راه اندازی القائی وکار القائی ( SPLIT – PHASE )

2-   موتورهای القائی یکفاز با راه اندازی خازنی و کار القائی

3-   موتورهای القائی قطب پوشیده ( SHADED –POLE )

4-   موتورهای القائی یکفاز با راه اندازی خازنی ( خازن موقت و دائم )

5-   موتورهای القائی یکفاز ریپولسیونی

 

4-4 موتورهای القائی یکفاز با راه انداز القائی – فاز شکسته

این موتورها مطابق شکل (2) از دو سیم پیچ اصلی (A ) و راه اندازی استارت (H ) تشکیل می شوند که بطور موازی و با اختلاف فاز 90 درجۀ الکتریکی در هستۀ استاتور قرار می گیرند. قابل توجه است که سیم پیچ اصلی ( A) را کتانس ( x_L ) زیاد و مقاومت اهمی ( R ) کمتری دارد . در مقابل سیم پیچ استارت از راکتانس کم و مقاومت اهمی زیاد برخوردار است بدین طریق سیم پیچ اصلی از قطر سیم زیاد انتخاب می شود تا مقاومت اهمی آن ناچیز باشد در این حالت تلفات اهمی کم شده و راندمان افزایش خواهد یافت . کاهش مقاومت اهمی در سیم پیچ اصلی افزایش گشتاور ترمزی شده ، وتمایل قفل شدن روتور افزایش می یابد به علت اهمیت سیم پیچ اصلی  شیارهای استاتور را سیم پیچ اصلی در این موتورها اشغال می کند .

 

شكل ( 2 ) سيم پيچ اصلي ( A ) و استارت ( H ) موتور القائي ( اسپليت فيز )

اختلاف فاز بین جریان استارت ( I_H ) و جریان سیم پیچ اصلی (I_A ) حدوداً 30 درجۀ الکترمی می باشد این موتورها در قدرت های  الی  اسب بخار ساخته می شوند و به صورت دو قطب با دورهای 2875 ، چهار قطب تقریباً 1440 ، شش قطب تقریباً 950 و هشت قطب تقریباً 700 دور در دقیقه ساخته می شوند. از این موتورها در فن ها ، یخچال ها و پمپ های گریز از مرکز ( سانتری فوژ ) استفاده می شود. سیم پیچ استارت این موتورها پس از راه اندازی موتور و کسب 75% دور نامی ، توسط روتور به وسیلۀ رله های مغناطیسی یا کلیدهای گریز از مرکز از مدار خارج می شوند. موقعیت سیم پیچ استارت در داخل استاتور از موقعیت سیم پیچ اصلی 90 درجه الکتریکی اختلاف فاز دارد . در این موتورها اگر جهت جریان I_H  یا I_A با تعویض دو سر ، یکی از سیم پیچ های اصلی یا استارت ، عوض شود جهت گردش موتور نیز عوض خواهد شد .

 

شكل ( a – 3 )

a)موتور اسپلیت فیز سیم پیچ استار با کلید گریز از مرکز از مدار خارج می شود.

b) اسپلیت فیز – سیم پیچ استارت توسط رله مغناطیسی از مدار خارج می شود.

 

 

شكل ( b – 3 )

دياگرام برداري جريان هاي سيم پيچ استارت و سيم پيچ اصلي و جريان راه اندازي

5-4 موتورهای یکفاز القائی با راه انداز خازنی

این موتورها از  اسب بخار تا یک اسب بخار در مصارف خانگی ساخته می شوند. در کارهای صنعتی تا قدرت 10 اسب بخار نیز از این موتورها استفاده می شود . دو سیم پیچ اصلی و استارت این موتورها و همچنین دیاگرام برداری جریان های سیم پیچ اصلی و استارت آن در شکل 4 نشان داده شده است .

 

شكل ( 4 )

بطوریکه مشاهده می شود می توان با جلو انداختن جریان استارت اختلاف فاز بین جریان اصلی و سیم پیچ استارت را به 90 درجه برسانیم در این حالت گشاور راه اندازی به حد اکثر می رسد رتور موتورهای خازنی و اسپلیت فیز از نوع رتور قفسی می باشد. در موارد خاص استارت در مدار باقی می ماند در این حالت اصول کار و عملکرد دو سیم پیچ اصلی و کمکی نظیر موتورهای دو فاز عمل می کند. به این نوع موتورها  موتورهای طرح دوفاز گویند در موتورهای طرح دو فاز پرقدرت نصف شیارها برای سیم پیچ اصلی و نصف دیگر به سیم پیچ کمکی منظور می شود. چون در این حالت گشتاور راه اندازی کم می باشد لذا برای موتورهای طرح دو فاز از دو خازن ، یکی دائم در مدار و دیگری موقت استفاده می شود خازن موقت پس از راه اندازی ، توسط کلیدهای گریز از مرکز یا رله های مغناطیسی از مدار خارج می شود ظرفیت خازن های این موتور در حالت کار دائم  1 الی  ظرفیت خازن ها به هنگام استارت می باشد. در موتورهای کم قدرت که سیم پیچ استارت در مدار باقی می ماند پیچ اصلی  شیارها و سیم پیچ استارت  شیارها ---- اشغال می کنند .

 

شكل ( 5 ) موتور يكفاز با راه انداز خازني ( موقت و دائم )

 

منحني ها

منحني شماره 1

منحني شماره 2

 

 

 

 

منحني شماره 3

منحني شماره 4

7-4- محاسبات سیم بندی موتورهای یکفاز با سیم بندی استارت موقت

8-4 الف : محاسبۀ قطر سیم اصلی

اگر قطر استاتور را با D و طول هسته را با نمایش L نمایش دهیم قدرت کل هسته را می توان به کمک منحنی های 1 و 2 و3  و روابط زیر معین کرد .

بعد از محاسبۀ قدرت خروجی در هسته ، با توجه به این که  هسته در موتورها یکفاز موثر می باشد قدرت خروجی موتور را به قرار زیر می توان بدست آورد .

بنابراین جریان سیم پیچ اصلی به کمک منحنی شمارۀ 4 حساب می شود.

ب: محاسبۀ قطر سیم استارت

قدرت استارت برابر  قدرت کل می باشد بنابراین :

P_2H قدرت سیم پیچ استارت و I_H جریان و d_H قطر سیم پیچ استارت می باشد.

جدول شماره 1
9 – 4 محاسبه تعداد دور کلاف های موتورهای یکفاز

10-4 الف : محاسبات دور سیم پیچ اصلی

در سیم بندی موتور های یکفاز همانطوریکه گفته شد  شیارها را سیم پیچ اصلی ( قدرت ) و  شیارها را سیم پیچ راه اندازه ( استارت ) اشغال می کند بنابراین تعداد دو کلاف دو بازو دارد و تعداد کلاف ها ، نصف شیارهای اشغال شده توسط سیم پیچ اصلی خواهد بود بنابراین:

Z_A تعداد شیارهای اصلی و Z تعداد شیارهای استاتور میباشد اگر در سیم پیچ استارت  شیارهای استاتور اشغال شود آنگاه تعداد کلاف های سیم پیچ استارت برابر  خواهد بود ولی در عمل اکثراً توزیع سیم پیچ های استارت را تقریباً نظیر سیم پیچ اصلی در نظر می گیرند بنابراین در محاسبات قطر و تعداد دور سیم پیچ استارت ، ملاک مخاسبات  شیارها می باشد در صورت لزوم توزیع را بر اساس سیم اصلی انجام خواهیم داد

P در رابطۀ فوق تعداد جفت قطب ها است و m تعداد فازها که در اینجا m=1 می باشد q_A تعداد شیارهای اصلی برای هر قطب می باشد.

در موتورهائیکه سیم بندی آن ها متحدالمرکز است گام سیم بندی را از رابطه  تعیین می کنند .

مثال 1- آرایش کلاف های اصلی موتور یکفاز 36 شیار 4 قطب تعیین کنید .

Z=36    , 2P =4

    و        N=N+Yz    و        1®1+6

1®7                    گام بوبین اول زمانی که سیم بندی متحدالمرکز نباشد

2®8                    گام بوبین دوم زمانی که سیم بندی متحدالمرکز نباشد

3®9                    گام بوبین سوم زمانی که سیم بندی متحدالمرکز نباشد

چون سیم بندی متحدالمرکز می باشد لذا گام بوبین ها به قرار زیر خواهد بود .

Y_ZA1= 9-1 = 8                        گام بوبین اول

Y_ZA2 = 8-2 = 6                       گام بوبین دوم

Y_ZA3 = 7-3 = 4                       گام بوبین سوم

 

شکل ( 6 )

زاویۀ الکتریکی هر شیار :

زاویۀ الکتریکی هر شیار ، اختلاف فاز الکتریکی هر شیار را از شیار بیان می کند و آن را با  نشان خواهیم داد و از رابطۀ زیر بدست می آید .

ضریب وتر از رابطۀ زیر بدست می آید :

 

ضریب کوتاهی وتر را از رابطۀ زیر دنبال می کنیم .

SUB=K_PA1+K_PA2+K_PA3=0.985+0.866+0.64=2.5

درصد دور بوبین های کلاف :

%N_A1+%N_A2+%N_A3=%100

با توجه به درصد توزیع دورها و ضرایب کوتاهی گام ، ضریب کل سیم پیچی از رابطۀ زیر تعیین می شود .

بنابراین تعداد کل سیم پیچ در موتورهای یکفاز ، در سیم پیچ اصلی به قرار زیر خواهد بود .

D_i قطر دهانۀ ، L طول موثر هسته ، 95/0 ضریب تورق هسته و Uph ولتاژ شبکه است f فرکانس شبکه می باشد ، f در شبکۀ ایران 50 هرتز می باشد P تعداد جفت قطبها ، B_m ائدوکسیون متوسط هر کلاف و DU افت ولتاژ می باشد و از جدول شمارۀ 2 بدست می آید . تعداد دور از رابطۀ  بدست می آید . این مقدار با توجه به ضریب کوتاهی گام ، یا درصد دورها ، به بوبین ها توزیع می شود .

                          دور کلاف بزرگ ( اول )

                        دور کلاف متوسط (دوم )

                        دور کلاف کوچک ( سوم )

اثبات فرمول در فصل دوم جلد اول بیان شده است

8	6	4	2	2P
3.5	3	2.5	2	%DU

جدول شمارۀ (2)

12-4 ب: محاسبۀ تعداد دور سیم پیچ استارت

اگر تعداد دور سیم پیچ استارت را به N_H و ضریب سیم پیچی آن را به K_WH نشان دهیم بین تعداد دور استارت و تعداد دور اصلی رابطۀ زیر برقرار است .

N_Ba کل دور سیم پیچ اصلی ، K_WA ضریب سیم پیچ اصلی ، K_WH ضریب سیم پیچ استارت می باشد . N_H را مثل سیم پیچ اصلی می توان توزیع کرد یا با توجه به  شیارهای اشغالی ، N_H را بین بوبین ها با توجه به ضریب توزیع هر بوبین توزیع کرد . K را نسبت تبدیل گویند و تقریباً K=1.5 در  نظر می گیرند .

ج: محاسبۀ خازن ها و مقاومت سیم پیچ استارت موتورهای اسپلیت فیز اگر موتور بکفاز القائی با راه انداز مقاومتی (موتور اسپلیت فیز ) می باشد مقدار مقاومت راه انداز از رابطۀ  زیر بدست می آید . این مقاومت را می توان با انتخاب قطر مناسب تعیین کرد .

R_V مقاومتی است که با سیم پیچ استارت سری می شود در رابطۀ فوق I_A جریان سیم اصلی است j اختلاف فاز ولتاژ و جریان در سیم پیچ اصلی است مقاومت سیم پیچ استارت با توجه به مقاومت راه انداز از رابطۀ زیر به دست می آید .

R_A مقاومت اهمی سیم پیچ اصلی است . اگر خازن موقت باشد و پس از راه اندازی توسط کلید گریز از مرکز از کدار خارج شود ، ظرفیت آن از رابطۀ زیر محاسبه می شود .

 

شكل ( 7 )

شكل ( 8 )

در موتورهائی که خازن و سیم پیچ استارت پس از راه اندازی ، در مدار باقی می ماند ( طرح دوفاز ) ظرفیت خازن از رابطۀ زیر تعیین می شود .

 

در این حالت تعداد شیارهای اصلی برابر تعداد شیارهای سیم پیچ کمکی می باشد و محاسبات موتور را می توان از روابط موجود در موتورهای سه فاز دنبال کرد ، با این تفاوت که در روابط به جای m=2  , m منظور کرد و اختلاف فاز بین سیم پیچ اصلی و کمکی را 90 درجۀ الکتریکی در نظر گرفت ظرفیت خازن های موقت و دائم موتورهای یکفاز خازنی را از روابط زیر معین می کنند .

C'_A=3C_B

شكل ( 9 )

شكل ( 10 )

بعضی مواقع موتورهای سه فاز را در سیستم یکفاز بکار می گیرند ( سه فاز به یکفاز ) ، در این حالت ظرفیت خازن از رابطۀ اشتاین متز به قرار زیر معین می شود

 

به جای رابطۀ فوق می توان برای هر کیلووات قدرت موتور 70 میکروفاراد ، خازن انتخاب کرد در محاسبات فوق با 20% تلرانس ، خازن استاندارد انتخاب می کنیم .

14-4 تعیین طول یک دور کلاف ( اندازه قالب ها )

با توجه به شکل (11) طول هر کلاف را از رابطۀ زیر می توان بدست آورد .

در این رابطه L_S استاتور بر حسب سانتیمتر و D_I قطر داخلی استاتور بر حسب سانتیمتر و Z تعداد شیارها و h_s عمق هر شیار بر حسب سانتیمتر  می باشد با توجه به رابطۀ فوق کل متراژ سیم پیچی را بدست آورده و مقاومت اهمی آن را تعیین کرد

L_At=L_A1´N_A1+L_A2´N_A2+L_A3´N_A3

 

شكل ( 11 )

با معلوم بودن متراژ سیم پیچی ، مقاومت اهمی سیم پیچی از رابطۀ زیر تعیین می گردد .

G_A تعداد گروه کلافهای سیم پیچ اصلی ، r مقاومت مخصوص هادی و A سطح مقطع سیم می باشد r بر حسب W.mm²/m می باشد ، در این حالت A ( سطح مقطع ) در رابطۀ فوق بر حسب mm² و L_At بر حسب متر می باشد .

برای مس r را برابر  و برای آلومینیوم  ، W.mm²/m منظور می کنند .

چند مثال عملی

مثال 2 – موتور یکفاز القائی که با ولتاژ 230 ولت و فرکانس 50 هرتز کار می کند دارای مشخصات زیر می باشد . اگر سوئیچ استارت این موتور پس از راه اندازی از مدار خارج می شود ، مطلوبست :

1- توان خروجی موتور                   2- تعداد دور هر کلاف سیم پیچ اصلی و استارت

3-قطر سیم پیچ اصلی و استارت       4- طول کلافهای سیم پیچ اصلی و استارت

5- مقاومت اهمی سیم پیچ استارت

مشخصات : L=75cm طول استاتور ، 2P=4 تعداد قطبها ، 1.78 cm = h_s عمق شیار ، D_i=11cm قطر داخلی استاتور ، Z=36 تعداد شیارها

حل : از منحنی های شمارۀ 1 و شمارۀ 2 ، K=2.1´10^-9 و B_m=0.85 می شوند و می توان نوشت :

P₂=KB_m²D²LN_r

P₂=2.1´10-9´0.85²´110²´70(60´50/2)(1-%5.8)=1.815kw

P_2A=2/3P₂=2/3´1815=1210W

ابتدا K_WA را حساب می کنیم

چون سیم پیچ استارت از مدار خارج می شود لذا  شیارها را سیم پیچ اصلی اشغال می کند.

بنا بر این آرایش گروه کلاف ها در سیم پیچ اصلی مطابق شکل (12) می باشد .

گام مساوی N®N+Y_Z                          و        گام بوبین اول Y_ZA1=9-1=8

گام بوبین دوم Y_ZA2=8-2=6         و        گام بوبین سوم Y_ZA2=7-3=4

 

شكل ( 12 )

SUB=Y_PA1+Y_PA2+Y_PA3=0.984+0.866+0.642=2.5

از منحنی شمارۀ 1 مقدار B_m=0.025 بدست می آید بنابراین :

برای هر قطب   

N_A1=98´%39.2=39دور کلاف بزرگ 

N_A2=98´%34.6=34دور کلاف متوسط 

N_A3=98 ´ %25.68=25 دور کلاف کوچک

تعیین تعداد دور بوبین سیم پیچ استارت

NH

توزیع سیم پیچی استارت را نظیر سیم پیچ اصلی در نظر می گیریم .

  دور در هر قطب

دور کلاف بزرگ  = 147´%39.2=58دور 

دور کلاف متوسط  = 147´ %34.6=51 دور     

دور کلاف کوچک  = 147´%25.68=38 دور   

محاسبۀ قطر سیم پیچ اصلی و استارت = از جدول شمارۀ (1) cosj =0.73

h=0.7 تعیین می شود .

از منحنی شمارۀ (4) می توان چگالی را j=6 تعیین کرد .

                    سطح مقطع اصلی

        قطر سیم اصلی         

محاسبه طول کلاف سیم پیچی

چون سیم پیچ استارت نظیر سیم پیچ اصلی منظور شده است لذا اندازۀ طول کلاف های آن ها مشابه خواهد بود .

کل متراژ سیم در هر قطب  = L_A1´N_A1+L_A2´N_A2+L_A3´N_A3

L_A=38´39+34´+26´25=3288cm

L_a=32/88m

مقاومت اهمی سیم پیچ اصلی  

متراژ کل سیم پیچ استارت  L_H=L_H1´N_1H+L_H2´N_2H+L_H3´N_3H

L_H=38´58+32´51+26´38=4824cm®L_H=48.24m

15-4 موتورهای قطب چاکدار

در این موتورها محاسبات مانند موتورهای طرح دو فاز می باشد با توجه به اینکه تعداد دور و قطر اصلی آن را محاسبه می کنیم و سیم پیچ استارت آن به صورت حلقه های اتصال کوتاه در چاک قطب قرار دارد . بدین طریق تعداد شیارهای اصلی برابر است با  

مثال (3) یک موتور پمپ آب کولر ، به قطر هسته 3.6 سانتیمتر و طول 1.55 سانتیمتر با دو قطب در دست است مطلوبست : تعداد دور و قطر سیم مسی مورد نیاز :

50HZ,V=220v

حل : تعداد شیارهای موتور با توجه به چاک ها( هر چاک دو شیار به حساب می آید ) برابر 8 خواهد بود در نتیجه می توان نوشت :

از جدول شمارۀ 2 ، DU=2    و   B_m=0.79   از روی منحنی شمارۀ 1 تعیین می شوند .

N_b=1160 دور

مقدار لغزش را از منحنی شمارۀ (3) بدست می اید .%S=%6.2 .و همچنین مقدار K از منحنی شمارۀ (2) K=1.5´10^-9 تعیین می شود .

P₂=K.B_m².D².L.N_r

P₂=1.5´10^-90.79²´36²´15.5´2814=0.0 53 kw

از جدول شماره (1) با توجه به اینکه حلقه های اتصال کوتاه در مدار ( همانند استارت) باقی می ماند h=0.57      ,    cosj=0.85 تعیین می شوند .

از جدول شماره (4) J=8.2 بدست می آید

سیم استاندارد d=0.20mm انتخاب می شود

بخش دوم

16-4 محاسبه سیم پیچی موتورهای یکفاز طرح دو فاز

محاسبات این موتورها مطابق محاسبات موتورهای سه فاز است با توجه به اینکه تعداد فازهای این موتورها برابر 2 و اختلاف فاز بین سیم پیچ استارت ( کمک با سیم پیچ اصلی 90 درجۀ الکتریکی می باشد . در این موتورها نصف شیارهای استاتور را سیم پیچ اصلی و نصف دیگر را سیم پیچ کمکی اشغال می کند . به عبارت دیگر نصف شیارهای استاتور را فاز U,V و نصف دیگر را فاز W , Z ، اشغال می کند . بین سیم پیچ های U , V و W , Z ، 90 درجۀ الکتریکی اختلاف فاز وجود دارد ، از آنجائیکه از کل شیارهای استاتور در تولید انرژی مکانیکی استفاده می شود لذا از توان تولیدی هسته ، به طور کامل استفاده می گردد و در مقایسه با موتروهای یکفاز که سیم پیچ استارت از مدار خارج می شود از راندمان خوبی برخوردار هستند . چون مطالب طراحی سیم بندی این موتورها مطابق موتورهای سه فاز است و این مطلب در جلد اول کاملاً بیان شده است لذا محاسبۀ سیم پیچی موتورهای یکفاز طرح دو فاز را با مثال زیر دنبال می کنیم

مثال (4)

الکتروموتور 6 قطب که در شبکه با ولتاژ فازی 220 ولت فرکانس 50 هرتز کار می کند ، دارای مشخصات زیر می باشد .

L=8cm  , Di=12cm  ,h_S=1.8 cm  , Z=36 , t=1  , m =2

این موتور به صورت طرح دو فاز سیم بندی می شود و به شبکه یکفاز متصل می شود مطلوبست

1- تعداد دور هر کلاف          2- قطر سیم             3- ظرفیت خازن دائم و موقت

4- مقاومت اهمی هر فاز

حل :

توان خروجی   P_w=K´D_i² ´ Bm² ´ L ´N_r

D_i و L بر حسب میلیمتر و Pw بر حسب کیلو وات می باشند . K ضریب توان خروجی از منحنی شمارۀ (2) با توجه به اینکه D_i=12cm می باشد K=2.1´10^-9 بدست می آید . از منحنی شمارۀ (1) مقدار B_m=0.8 و بر متر مربع تعیین می شود

N_r=N_S(1-%S) , N_S=    r.p.m

 

منحني شماره 5

 

 

 

 

منحني شماره 6

از منحنی شماره (3) مقدار %s=%7 تعیین می شود بنابراین :

N_r=1000(1-%7)=930  r.p.m

P_kw=2.1´10^-9´(120)²´(80) ´930=1.44 kw

از منحنی های شماره (5)و (6) ، راندمان و ضریب توان را بدست می آوریم و خواهیم داشت :

cosj=0.86,h=0.8

مصرفی   P=  

1-   تعیین تعداد دور سیم پیچی اصلی

دور کل کلاف های یکفاز  

K_d ضریب سیم پیچی است و از حاصلضرب ضریب توزیع و ضریب کوتاهی گام بدست می آید.  

K_d=K_D´K_z

 سیم بندی با گام را کامل انجام می دهیم بنابراین K_p=1 خواهد شد

K_P=K_P´K_Z=1´0.91=0.91

              دور

تعداد کلاف های یکفاز    

دور هر کلاف  

اگر بخواهیم سیم بندی را به صورت متحدالمرکز انجام دهیم خواهیم داشت :

Y_A1=9-1=8

Y_A2=8-2=6

Y_A2=7-3=4

USB=0.866+1+0.866=2.732

2 -  تعيين قطر سيم

P=2U_P´I_P´COSj                                                       

1799.8=2´220´I_P´0.76ÞI_P=5.4A

از منحنی شمارۀ (4) چگالی جریان J=6A/mm² تعیین می شود

3- تعیین ظرفیت خازن دائم و موقت

COSj=0.76ÞSINj=0.65Þtgj=0.855

C'_A=3C_B=3´50=150±%20

خازن 50±%20 میکروفاراد دائم در مدار باقی می ماند .

4- تعیین طول کلاف ها : سیم بندی کلاف مساوی در نظر می گیریم .

کل متراژ =69537.84=26299cm=262.99m

 

 

سیم پیچی ماشین ac2

                                                    بنام خدا

فصل اول:محاسبات سيم پيچي استاتور موتورهاي الكتريكي

تعيين نعداد درو هر كلاف از سيم پيچي موتور، و همچنين محاسبه ي قطر سيم مورد نياز، به يك سري اطلاعات نياز دارد كه در اين اطلاعات بعضي از اصطلاحات خاص سيم پيچي بكار مي رود. بدين منظور لازم است قبل از محاسبات با اصطلاحات سيم پيچي كاملا آشنا شويم.

1-1          گام قطبي

تعداد شيار هايي كه بين مراكز دو قطب متوالي قرار دارند گتم قطبي ناميده مي شود كه آن را به  نشان خواهيم داد، به عبارت ديگر ، گام قطبي سطحي از استاتور است كه توسط يك قطب محاصره مي شود. اگر تعداد شيار هاي يك موتور را به  Z  و تعدا د قطبهاي آنرا به p2 نمايش دهيم گام قطبي به صورت زير محاسبه ميشود.

                                                                      

2-1 گام سيم بندي يا گام كلاف

تعداد شيار هايي كه بين دو بازوي يك كلاف از سيم پيچي استاتور قرار مي گيرد گام كلاف يا گام سيم بندي ناميده مي شود كه آنرا به نشان خواهيم داد.

اگر =   باشد گام سيم بندي را گام كامل مي گويند .

اگر <   باشد گام سيم پيچي را گام كسري مي نامند. كسري گام سيم پيچي حداكثر  گام قطبي و حداقل يك شيار خواهد بود. نمونه اي از يك گام كامل و يك گام كسري براي موتور 24 شيار چهار قطب د شكل 14 (الف و ب) نشان داده شده اند. بطوريكه مشاهده ميشود كسري گام در گام كسري، دو شيار است.

حداكثر كسري گام=

= -كسري گام= 6-2=4

 

ب:سيم بندي با گام كسري                            الف:سيم بندي با گام كامل

شكل 14

در سيم بندي گام كامل به علت آنكه اختلاف فاز بين دو بازوي كلاف ها 180درجه الكتريكي است لذا نيروي محركه ي بازوها با هم جمع جبري مي شوند، ولي در سيم بندي گام كسري  چون اختلاف بين دو بازوي كلاف كمتر از 180 درجه ي الكتريكي است، لذا نيروي محركه بازوها با هم جمع برداري مي شوند. چون اندازه ي نيروي محركه در هر دور از بازوهاي  كلاف يكسان است لذا جمع جبري نيروهاي محركه در گام كامل براي يك فاز و دور معين كلاف ها ، از جمع برداري آنها بيشتر خواهد بود.

براي آنكه در گام كسري نيروي محركه حالت گام كامل را بدست آوريم لازم است تعداد دور هر كلاف را افزايش دهيم تا موتور براي ولتاژ معين شبكه بتوا ند  در قدرت اسمي كار كند ، بنابراين در گام كسري براي دور هر كلاف ضريبي لازم است تا آنرا به مشخصات گام كامل برساند . اين ضريب را ضريب كوتاهي گام مي نامند و با  نشان خواهيم داد.

 3-1 زاويه ي الكتريكي هر شيار:

زاويه ي  الكتريكي هر شيار بيان كننده ي اين است كه هر شيار با شيار ما قبل خود چند درجه الكتريكي اختلاف فاز دارد ، و آنرا با  نشان خواهيم داد. چون بين دو بازوي يك كلاف 180 درجه الكتريكي اختلاف فاز وجود دارد ، براي محاسبه زاويه ي الكتريكي هر شيار مي توان از رابطه ي  =  استفاده كرد .  گام قطبي است كه تعداد شيار هاي بين دو بازوي كلاف را در گام كامل بيان مي كند. از آنجايي كه  ميباشد، مي توان نوشت:

P تعداد زوج قطب هاي موتور و Z تعداد شيار هاي استاتور مي باشد.

بطور مثال زاويه ي الكتريكي هر شيار موتور 24 شيار 4 قطب به صورت  محاسبه مي شود.

4-1 ضريب كوتاهي وتر(ضريب كوتاهي گام):

ضريب كوتاهي وتر از رابطه  بدست مي آيد. (  گام سيم بندي و  زاويه ي الكتريكي هر شيار است.) با توجه به شكل (ب-14) ضريب كوتاهي وتر به قرار زير محاسبه مي گردد:

Z=24            و          2p=4

=

كسري گام=

گام كلاف= -كسري گام =6-2=4

=

=

ويه مكانيكي هر شيار:) )

زاويه ي مكانيكي هر شيار از رابطه ي  بدست مي آيد. از مقايسه  و  مي توان نتيجه  گرفت كه :

=P×

5-1 ضريب توزيع  

چون امكان قرار دادن تمان سيم پيچي هر فاز در دو شيار امكان پذير نمي باشد. لذا جمع برداري را در مقابل جمع جبري بازگو مي كند. لازم است براي جبران كاهش نيروي محركه دور كلاف را افزايش داد. براي اين منظور دور كلاف ضريب جديدي خواهد داشت، كه آن ضريب توزيع سيم پيچي مي نامند و از رابطه زير تعيين و محاسبه مي شود:

ضريب توزيع:

در اين رابطه m تعداد فاز هاي موتور ، و q  تعداد شيار هايي است كه در هر فاز زير پوشش يك قطب قرار مي گيرد كه مي توان آن را از رابطه ي  محاسبه كرد.

مثال: ضريب توزيع سيم پيچي الكتروموتور سه فاز (m=3) جهار قطب (2P=4) با تعداد شيار هاي 24 را بدست آوريد.

حل:

Z=24                و               m= 3          و               2P=4

ضريب سيم پيچي

حاصلضرب ضريب توزيع و ضريب كوتاهي وتر را ضريب سيم پيچي مي گويند با kd نمايش داده مي شود.

6-1 كاهش يا خنثي كردن اثر هارمونيك ها

وجو پس ماند مغناطيسي در هسته روتور و استاتور ، و اثر متقابل ميدان هاي آنها بر همديگر موجب مي گردد كه توزيع ميدان استاتور از حالت سينوسي خارج شود. منحني آن ، مطابق منحني ABCDEFG شكل 15 مي شود. امواج را مي توان به موج هاي DC  ، سينوسي و كسينوسي ، كه فركانس  آنها مضرب صحيحي از فركانس موج اصلي باشد، تجزيه كرد.امواج حاصل از تجزيه موج اصلي هر چقدر هم فركانس بيشتري داشته باشند، از دامنه ي كمتري بر خوردار خواهند بود. بدين علت اولين موج تجزيه شده كه فركانس آن با فركانس موج اصلي برابر است از حداكثر دامنه بر خوردار است.امواج تجزيه شده ، كه از جمع آنها موج اصلي بدست مي آيد و فركانس هايشان مضرب صحيحي از موج اصلي مي باشند ، هارمونيك هاي موج اصلي ناميده مي شوند. هارمونيك هاي يك موج را مي توان از آناليز سري فوريه بدست آورد.همانطوريكه در شكل هاي 15 مشاهده مي شود ، شكل b (هارمونيك سوم) و شكل c (هارمونيك پنجم)موج از جمله هارمونيك هاي فرد مي باشد كه از دامنه ي قابل توجهي برخوردارند و بيشتر به غير سينوسي شدن موج اصلي كمك مي كنند. لازم به توضيح است كه در تجزيه ي موج شكل 15، هارمونيك هاي كسينوسي صفر مي شوند و از هارمونيك هاي سينوسي فقط هارمونيك هاي فرد باقي مي مانند.براي آنكه هارمونيك هاي مورد نظر را حذف كنيم گام سيم بندي را را كسري مي پيچيم. براي حذف هارمونيك هاي سوم كافي است ، و براي حذف هارمونيك پنجم ، و براي حذف هارمونيك n ام ،  را به  (زاويه ي الكتريكي شيار ها) تقسيم كنيم، كسري گام به دست مي آيد:

كسري گام=

N نوع هارمونيكي است كه در سيم بندي حذف مي شود. براي هارمونيك نوع سوم n=3 و پنجم n=5 مي باشد.

حداكثر كسري گام براي هارمونيك نوع سوم مي باشد. اگر ضريب كوتاهي گام براي تعيين گام سيم بندي ، و  گام قطبي باشد و  منظور شود خواهيم داشت:

(1)(گام سيم بندي)  = ×

ضريب كوتاهي وتر را مي توان با جايگزين كردن مقادير  و  از رابطه ي ساده ي زير محاسبه كرد:

=sin       

 

شكل 15

7-1 محاسبه ي تعداد دور هر كلاف

نيروي محركه ي الكتريكي در ماشين هاي جريان متناوب از رابطه

معين مي شود.( f فركانس شبكه ،  مقدار ماكزيمم فوران مغناطيسي در فاصله ي هوايي ، و N  تعداد دور سيم ها در هر فاز ماشين مي باشد. )

محاسبات زير را دنبال مي كنيم:

دور       (1-1)

اگر  ضريب سيم بندي و y تعداد شيار هاي هر فاز باشد، از رابطه (1-2) دور هر كلاف به قرار زير بدست مي آيد:

عناصر هر كلاف            (1-2)

اگر تعداد شيار هاي يك موتور 4قطب 24 شيار باشد، و موتور يك طبقه سيم بندي شود، يعني در هر شيار موتور يك بازوي كلاف قرار گيرد، براي هر فاز8 شيار و هر دو شير توسط يك كلاف پر مس شود 4 كلاف در هر فاز لازم است تا سيم بندي موتور را كامل كند. اگر تعداد طبقات سيم بندي را به t نشان دهيم تعداد شيار هاي استفاده شده در يك فاز از رابطه ي زير معين مي شود.

در رابطه ي (3-1) z تعداد شيار هاي استاتور ، t تعداد طبقات سيم بندي ، و m تعداد فاز ها مي باشد.

 

شكل 16

E نيروي محركه موتور است كه از ولتاژ شبكه، به اندازه ي افت ولتاژ سيم پيچ هاي هر فاز كمتر است اگر افت ولتاژ سيم پيچ هر فاز را به  و ولتاژ فازي شبكه را به  نشان دهيم براي نيروي محركه E  موتور نوشت:

             (1-5)

% را به طور تقريبي از جدول زير در محاسبات انتخاب مي كنند.

8	6	4	2	P2 تعداد قطبها
5/3	3	5/2	2	افت ولتاژ به درصد

 

حداكثر افت ولتاژ را تقريبا 5/3% در محاسبات د نظر مي گيرند. رابطه(3-2) با منظور كردن رابطه (5-1) بصورت رابطه (6-1) بيان خواهد شد.

                                 (1-6)

95/0 ضريب تورق است كه اين مقدار براي فركانس 50 هرتز و ضخامتورق 5/0 ميلي متر منظور شده است.

                                            (1-7)

با توجه به شكل 17 مقدار A را از رابطه ي  بدست مي آوريم.  سطح متوسط هر قطب استاتور را كه به شكل استوانه است بيان مي كند.

 

                                              شكل 17

سطح جانبي استارت =

سطح محصور توسط يك قطر A= =

m =                                        (1-8)

در اين جا حركت شار مغناطيسي طوري است كه به صورت سينوسي در قطب توز مي شود.

رابطه(8-1) را در رابطه (6-1) قرار مي دهيم.

عناصر هر كلاف      (1-9)          

چون هر كلاف دو شيار را اشغال مي كند تعداد دور هر كلاف از رابطه ي زير بدست مي خواهد آمد: (y2 تعداد شيار ها در هر فاز است و در رابطه 10-2 بطور كلي با y بيان شده است(در مخرج معادله عدد 2 حذف مي شود)

* (1)  

 

 

                      (1-10)

در رابطه ي (10-1) ،  ولتاژ فازي است.اگرموتور به صورت ستاره طراحي شود، در سيستم شبكه ي ايران =220v ، اگر موتور به صورت مثلث=380v  (كه همان ولتاژ خطي شبكه است) در محاسبات منظور مي گردد.  ماكزيمم اندكسيون مغناطيسي است كه از منحني شماره ي 1  معلوم مي شود.  طول هسته و  قطر داخلي هسته استاتور است و در رابطه (10-2)واحد هر دو به متر است.

مثال:موتور سه فاز 36 شيار 4 قطب مفروض است.مي خواهيم استاتور اين موتور را به صورت در طبقه سيم بندي كنيم،اگر ولتاژ شبكه 380 ولت و قطر استاتور=90mm  و طول استاتور =45mm  و  f = 50 باشد،مطلوب است:

الف)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال ستاره در حذف هارمونيك سوم،

ب)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال مثلث در حذف هارمونيك پنجم.

حل:

الف)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال ستاره در حذف هارمونيك سوم،

Z=36     و   2P=4     و   =380     و  t=2     و  =90mm    و     =45mm    و  f = 50  

     و    

با توجه به قطر استاتور (=90mm     ) و 2P=4      ، و منحني شماره ي 1  ، اندازه ي  براي موتور تقريبا  تعيين مي شود.

   و 

ضريب كوتاهي وتر

ضريب توزيع                                                      

 

ضريب سيم پيچي                                                  

از جدول افت ولتاژها  تعيين مي شود m       090/0

دور

ب: تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال مثلث در حذف هارمونيك پنجم.

با دقت در محاسبات بالا مي بينيم كه در اين حالت ولتاژ فازي را بايد به جاي 220 ،380 منظور نمود.ضمنا ضريب سيم پيچي نيز تغيير مي كند.

ضريب سيم پيچي در اتصال مثلث                             

دور                              

8-1 محاسبه ي قطر سيم مورد نياز استاتور

از روي پلاك موتور اطلاعات زير را براي محاسبه ي قطر سيم به دست مي آوريم.

 

توان خروجی موتور = P

ولتاژ تغذیه موتور = V

راندمان موتور = h

ضریب توان موتور = cosj

جریان دریافتی موتور با توجه به اطلاعات حاصل از رابطه (11-2 ) تعیین می شود :

                                                                (11-1)

در رابطه (11-1) ، P بر حسب وات ، و I_L بر حسب آمپر و V_L برحسب ولت می باشد. پس از آن که مقدار جریان دریافتی موتور از شبکه معلوم شد، با توجه به اتصال موتور ( ستاره یا مثلث) جریان فازی را تعیین می کنیم .

اگر اتصال ستاره باشد   I_L=I_P

اگر اتصال مثلث باشد  

چگالی جریان را از منحنی شماره 4 یعنی j=f(D) معین می کنیم . چگالی جریان مقدار جریانی است که هر میلی متر مربع از سیم آن را تحمل می کند و با واحد  بیان می گردد. چگالی جریان به قطر و تعداد قطب های استاتور بستگی دارد . با معلوم شدن جریان هر فاز موتور و چگالی جریان ، سطح مقطع سیم به mm² و قطر سیم به mm به قرار زیر تعیین می شود .

سطح مقطع سیم                

قطر سیم                

مثال : موتوری به مشخصات H_P P=1 و D=90 و 2P=4 و 80% = h% و 8/0 = cosj و V380=V_L مفروض است . با استفاده از منحنی شماره 4 f(D)=j و محاسبات مورد نظر ، قطر سیم را برای اتصال ستاره و مثلث موتور معین کنید .

انواع اتصال  Þ I_P=I_L=1/74A

با استفاده از منحنی شماره 4 برای mm D=90 و 2P=4 ، اندازه 6/2A/mm² معین می شود .

قطر سیم برای اتصال ستاره                                                   

قطر سیم برای اتصال مثلث

                                            

در مواردی که به پلاک موتور دسترسی نباشد یا مشخصات لازم در پلاک موجود نباشد محاسبات را مطابق دستورات تقریبی زیر دنبال می کنیم . این محاسبات کاملاً دقیق نبوده دقت محاسبات ، تقریباً 90% می باشد. با استفاده از محاسبات فوق ، و تجربه و آزمایش مقادیر مطلوب بدست می آید.

                                                            (12-2)

P₂ ،  توان خروجی روتور ، به کیلو وات محاسبه می شود.  K ضریب توان یابی است که منحنی شماره 2 K=f(D) بدست می آید و به قطر روتور (D_r ) و تعداد قطب های موتور (2^p ) بستگی دارد . B_m اندکسیون مغناطیسی است که از منحنی شماره 1 3_m=f(D)] معلوم می شود . D_r قطر روتور به میلی متر ، و L_r طول هسته استاتور یا روتور به میلی متر منظور می شود. n_r دور روتور در هر دقیقه است .

n_r=n_s(1-%S)

n_s دور سنکرون  یا دور میدان مغناطیسی دوار سطح استاتور است که در هر دقیقه استاتور را می پیماید و S لغزش یا ضریب لنگی موتور است . S را از منحنی شماره S=f(D) که به قطر روتور و تعداد قطب ها بستگی دارد معلوم می شود، و n_s را از  تعیین میکنیم که f فرکانس شبکه و 2P تعداد قطب های موتور است راندمان (h ) و ضریب توان (cosj ) به ترتیب از منحنی های شماره 6 و 5 بدست می اید . منحنی های 6 و 5 از تغییرات لگاریتمی برخوردارند و موقع تعیین مقدار مورد نظر به دقت بیشتری نیاز می باشد.

ارتفاع یوغ استاتور ( H_e )

ضخامت هسته یا ارتفاع هسته که فوران مغناطیسی از طریق آن مدار مغناطیسی را کامل می کند به قطر هسته استاتور ، تعداد قطب ها ، ماکزیمم اندکسیون سطح کار B_m و ماکزیمم اندکسیونی که در یوغ می تواند جاری شود بستگی دارد . بنابراین

                                                                    (13-2 )

اندازه ارتفاع یوغ استاتور در شکل 18 نشان داده شده است . B_e ، حداکثر اندکسیون یوغ ، که در جدول زیر مشاهده می شود . B_m اندکسیون ماکزیمم است که از منحنی شماره 1 بدست می آید ، و D_s قطر استاتور ، و P تعداد زوج قطبها است .

 

6	4	2	تعداد قطبها
5/1	48/1	45/1	Bc wb/m^2

جدول اندکسیون ماکزیمم یوغ استاتور

شكل 18: نمايش ارتفاع يوغ استاتور

در رابطه (13-1) B_m و B_c بر حسب Wb/m² یا تسلا ، و D_s و H_c بر حسب میلی متر است

اگر در فرمول  تغییر از 2 قطب به 6 قطب حدود 5 % متر مربع باشد ، اگر Wb/m² 5/1 = B_c در نظر بگیریم ، می توان از یوغ و D_s ( قطر داخلی استاتور ) تعداد قطب های موتور را حدس زد . رابطه (13-1 ) مشخص می کند که ارتفع یوغ استاتور برای قطب معینی طراحی می شود اگر تعداد قطب ها افزایش یابد ارتفاع یوغ استاتور کاهش می یابد این نتیجه مهم حاصل می شود که در کاهش قطب های یک موتور نیاز افزایش ارتفاع یوغ استاتور است تا هسته به اشباع نرسد و قدرت مورد نظر را تأمین کند ولی افزایش قطب ها برای یک موتور معین از نظر اشباع مغناطیسی مسأله ساز نمی باشد بنابراین در موتور معینی که برای قطب معینی طراحی شده است ، کاهش قطب ها – عبارت دیگر افزایش دور – مجاز نمی باشد زیرا در این حالت هسته به شدت داغ شده احتمال سوختن موتور بیشتر است .

مثال : موتور 4 قطب به طول هسته mm 45 = L_s و به قطر داخلی استاتور mm 90= مفروض است . اگر فرکانس شبکه f=50Hz ، واتصال موتور به صورت ستاره v380=V_L باشد ، مطلوبست :

1-   توان خروجی موتور

2-   توان دریافتی موتور

3-   قطر سیم مورد نیاز

حل :

برای mm90 = D_r و 4=^P2

از منحنی شماره 1  بدست می آید.

از منحنی شماره 3 K=1/75´10^-9   حاصل می شود

از منحنی شماره 4 ، S=6/5 بدست می آید .

توان خروجی            =1/75´10^-9´0/84²´90²´45´1402=0/63  KW

از منحنی شماره 6 و 5  برای P₂=0/63 KW ، مقدار h=0/75 و cosj=0/75 معرفی می شود.

توان دریافتی موتور                                                    

در اتصال ستاره                   I_P=I_L=1/7 A

از منحنی شماره 2  بدست می آید .

9-1 اثر تغییرات ولتاژ در سیم پیچی الکتروموتورهای جریان متناوب

اگر یک موتور برای ولتاژ معینی طراحی شده باشد بخواهیم این الکترموتور را برای ولتاژ دیگری تغییر دهیم ، آنگاه دور هر کلاف و سطح مقطع سیم در صورت داشتن خازن از روابط زیر تعیین می شوند .

تعداد دور اصلی هر کلاف ×  = تعداد دور هر کلاف در سیم پیچی جدید

سطح مقطع اصلی ×  = سطح مقطع جدید برای سیم ها

× قطر سیم اصلی = قطر سیم جدید

ظرفیت خازن × ² ( ) = ظرفیت خازن جدید

مثال : الکترو موتور یک فاز 36 شیار با مشخصات زیر برای ولتاژ 115 ولت طرح شده است . مشخصات این الکتروموتور را برای ولتاژ 230 ولت بدست آورید .

مشخصات اصلی :

گام کلافها      5-1             و        7-1              و        9-1

دور کلانها       23 دور          و        25 دور          و        28 دور

قطر سیم اصلی  = 1/00mm

 

 

حل :

تعداد دور هر کلاف ×  = تعداد دور اصلی هر کلاف ×  = تعداد دور هر کلاف بنابراین دور هر کلاف دو برابر می شود و مشخصات دور جدید کلاف ها بقرار زیر خواهد بود :

مشخصات اصلی :

گام کلافها                5-1   و        7-1              و                  9-1

دور هر کلاف جدید     46=2×23   و 50=2×25                و            56=2×28

قطر سیم اصلی = قطر سیم جدید ×  = 1 ×  =0/70 mm

ظرفیت جدید خازن = ) ( ² × C= 2× C= C

10-1 تبدیل سیم مسی به آلومینیومی و بالعکس

بعضی از کارخانجات تولید کننده ، به جای سیم مسی از سیم آلومینیمی استفاده می کنیم که در تجدید سیم بندی با مسئله تبدیل سیم مسی به آلومینیومی یا بر عکس مواجه می شویم بنابراین لازم است چگونگی تبدیل سیم های مسی به آلومینومی یا بر عکس را مورد بررسی قرار دهیم .

در تعویض سیم ها به یکدیگر نباید مقاومت اهمی سیم پیچ قبل و بعد از تعویض تغییر کند ، یعنی :

مقاومت اهمی سیم پیچ هر فاز آلومینیومی R_cu=R_Al مقاومت اهمی سیم پیچ هر فاز مسی

چون دور کلاف ها نباید تغییر کند ، لذا طول کلاف در دو نوع سیم ثابت می ماند .

                      

                                           

                                                         

مثال : معادل سیم مسی ، سیم آلومینیوم به قطر 5/1 میلی متر کدام است ؟

Cu=

11-1 محاسبه معادل سیم های مسی برای مقاطع معین

در تجدید سیم بندی الکتروموتورهای ممکن است سیم مورد نیاز الکتروموتورها در دسترس نباشد ، یا در الکتروموتورهای پر قدرت که به سیم های مقطع بزرگ نیاز است ، فرم دادن کلاف ها مشکل می باشد .

برای رفع این مشکل روابط زیر را در محاسبات بکار می بریم.

سطح مورد نیاز  = S₁+S₂+S₃+…S_n

قطر سیم مورد نیاز                             (14-1)

اگر d₁=d₂=d₃=…..=d_n باشد ، یعنی از یک سیم با مقطع معین ، بخواهیم معادل سیم مورد نیاز را به دست آوریم می توانیم رابطه (14-2 ) را به قرار زیر ساده کنیم .

d₁ قطر سیم جایگزین و d قطر سیم اصلی است و n تعداد رشته های سیم جایگزین شونده می باشد .

مثال : چند رشته سیم 50/0 میلی متری می تواند معادل سیم 70/0 میلی متری باشد .

حل :                      رشته                     

مثال : چه سیم مسی اگر با سیم 70/0 میلی متر مسی موازی شود معادل سیم مسی 80/0 میلی متری خواهد شد .

حل :                                                                     

12-1 سوالات فصل اول

1- اصطلاحات زیر را تعریف کنید و در صورت داشتن رابطه، رابطه آنها را بنویسید و اجزا روابط داده شده را با ذکر واحد بیان کنید :

گام قطبی ،گام سیم بندی ، گام کامل سیم بندی ، گام کسری سیم بندی ، زاویه الکتریکی ، شیار ، زاویه مکانیکی شیارها ، ضریب توزیع ، ضریب کوتاهی وتر ، سیم پیچی ضریب کوتاهی گام .

2- گام سیم بندی یک الکتروموتور سه فاز 36 شیار چهار قطب می باشد y_z­=6 . چه نوع هارمونیکی در این سیم بندی حذف شده است .

3- مناسب ترین تغییر در طول هسته استاتور یا قزر داخلی استاتور برای داشتن توان خروجی بیشتر کدام است .

4- آیا می توان از ارتفاع یوغ هسته استاتور تعداد قطب های موتور را حدس زد ؟ اگر پاسخ مثبت است ، چگونگی آن را بیان کنید .

5- الکتروموتوری با آرایش کلاف ها و قطر سیم مصرفی با مشخصات زیر مفروض است اگر این الکتروموتور در 110 ولت طراحی شده باشد و بخواهیم این موتور را در شبکه ایران (380 / 220  ولت ) به صورت اتصال مثلث تغییر دهیم ، دور کلاف های جدید و قطر سیم جدید را بدست آورید.

1-6             و        1-5                       و        1-4

دور30          و        دور 25                   و        دور20

قطر سیم  d=0/80  و V=110v

6- چه سیم آلومینیومی با سیم مسی m.m 70/0 پارالل شود تا معادل سیم m.m 85/0 مسی بدست آید.

7- در یک الکتروموتور 4 قطب آیا می توان با کاهس قطب های آن به 2 ، سرعت آن را دو برابر کرد ؟

13-1 منحنی ها

سیم پیچی الکتروموتور سه فاز دو سرعته ( دالاندر )

در بعضی از موتورها ، برای داشتن دو سرعت از اتصال منحصر بنام دالاندر ، استفاده می شود. چون برای تغییر دور در موتور های قدرت بالا از تغییر قطبهای موتور استفاده می شود ، تغییر قطبها ، مشخصه موتور را تغییر می دهد لذا در محاسبات و سیم پیچی این نوع الکتروموتورها باید دقت کافی نمود. در سیم پیچی الکتروموتورها به دو اصل زیر باید بیشتر توجه داشت :

1-  با توجه به پلاک موتور ، دوری را که موتور برای آن طراحی شده است تعیین می کنیم. داشتن دورهای کمتر از این دور نیز امکانپذیر است. مثلاً اگر موتور به صورت چهار قطب سیم بندی شده باشد، داشتن دور برای 8 قطب یا 6 قطب یا 12 قطب مجاز است ولی داشتن دور برای 2 قطب میسر نیست زیرا افزایش دور ، یا به عبارت دیگر کاهش قطبها با ارتفاع نوع هسته استاتور ثابت ، موجب می گردد که هسته موتور به سرعت اشباع شود و قدرت لازم برای چرخاندن الکتروموتور نداشته باشد . در این حالت با دریافت جریان خیلی زیاد از شبکه ، توسط سیم پیچ های استاتور ، روتور به گردش در می آید و جریان زیاد سبب گرم شدن سریع هسته و سوختن سیم پیچ ها می شود.

2-  با تغییر قطبها ، گروه کلافهای موتور اتصالات سری یا موازی به خود می گیرند . در حالتهای مختلف ممکن است ولتاژ تغذیه موتور گروه کلافها کمتر یا بیشتری را تغذیه کند و ضمناً جریان در سیم پیچ ها به علت تغییر توان الکتریکی موتور تغییر می کند. بنابراین در محاسبات باید به این موضوع توجه کرد که سیم پیچی موتور را برای بیشترین جریان عبوری از سیم پیچ ها و بیشترین ولتاژی که گروه کلافها تغذیه میکند طراحی نمود.

به منظور رعایت اصول فوق لازم است ابتدا انواع اتصالات دالاندر و تغییرات گشتاور و توانها در تغییر اتصالات را مورد بررسی قرار دهیم.

معنای نامهای کشور ها

معناي نام كشورهاي جهان

 

آرژانتين: سرزمين نقره (اسپانيايي)

آفريقاي جنوبي: سرزمين بدون سرما / آفتابي جنوبي (لاتين، يوناني)

آلباني: سرزمين كوه نشينان

آلمان: سرزمين همه مردان يا قوم ژرمن (فرانسوي، ژرمني)

آنگولا: از واژه نگولا كه لقب فرمانروايان محلي بود

اتريش: شاهنشاهي شرق (ژرمني)

اتيوپي: سرزمين چهره سوختگان (يوناني)

ازبكستان: سرزمين خودسالارها (سغدي، تركي، فارسي دري)

اسپانيا: سرزمين خرگوش كوهي (فنيقي)

استراليا: سرزمين جنوبي (لاتين)

استوني: راه شرقي (ژرمني)

اسرائيل: جنگيده با خدا (عبري)

اسكاتلند: سرزمين اسكات ها (لاتين)

افغانستان: سرزمين قوم افغان (فارسي)

اكوادور: خط استوا (اسپانيايي)

الجزاير: جزيره ها (عربي)

السالوادور: رهايي بخش مقدس (اسپانيايي)

امارات متحده عربي: شاهزاده نشين هاي يكپارچه عربي (عربي)

اندونزي: مجمع الجزاير هند (فرانسوي)

انگليس: سرزمين پير استعمار (ژرمني)

اوروگوئه: شرقي

اوكراين: منطقه مرزي (اسلاوي)

ايالات متحده امريكا: از نام آمريگو وسپوچي دريانورد ايتاليايي

ايتاليا: شايد به معني ايزد (يوناني)

ايران: سرزمين آريايي ها٬ برگرفته از واژه «آريا» به معني نجيب و شريف

ايرلند: سرزمين قوم اير (انگليسي)

ايسلند: سرزمين يخ (ايسلندي)

باهاما: درياي كم عمق يا ريشدارها (اسپانيايي)

بحرين: دو دريا (عربي)

برزيل: چوب قرمز

بريتانيا: سرزمين نقاشي شدگان (لاتين)

بلژيك: سرزمين قوم بلژ از اقوام سلتي، واژه بلژ احتمالاً معني كيسه مي داده

بليز: يا از نام دزدي دريايي به نام والاس يا از واژه اي بومي به معناي آب گل آلود

بنگلادش: ملت بنگال (بنگلادشي)

بوتان: تبتي تبار

بوتسوانا: سرزمين قوم تسوانا

بوركينافاسو: سرزمين مردم درستكار

بوليوي: از نام سيمون بوليوار مبارز رهايي بخش آمريكاي لاتين

پاراگوئه: اين سوي رودخانه

پاكستان: سرزمين پاكان (فارسي دري)

پاناما: جاي پر از ماهي (زبان كوئِوا)

پرتغال: بندر قوم گال از اقوام سلتي (لاتين)

پورتوريكو: بندر ثروتمند (اسپانيايي)

تاجيكستان: سرزمين تاجيك ها (فارسي دري)

تانزانيا: اين نام از هماميزي تانگانيگا سرزمين درياچه تانگا + زنگبار گرفته شده

تايلند: سرزمين قوم تاي

تركمنستان: سرزمين ترك + ايمان = تركيمان = تركمان = تركمن سرزمين ترك هايي كه مسلمان شده اند (مربوط به سده هاي آغازين اسلام)

تركيه: سرزمين قوي ها (تركي با پسوند عربي)

جامائيكا: سرزمين بهاران

جيبوتي: شايد به پادري بافته از الياف نخل مي گفتند (زبان آفار)

چاد: درياچه (زبان بورنو)

چين: سرزمين مركزي (چيني)

دانمارك: مرز قوم "دان"

دومينيكن: كشور دومينيك مقدس (اسپانيايي)

روسيه: كشور روشن ها، سپيدان

روسيه سفيد / بلاروس: درخشنده روس / سفيد روسي

روماني: سرزمين رومي ها

زلاند نو: زلاند جديد (زلاند نام يكي از استان هاي هلند به معناي درياست)

ژاپن: سرزمين خورشيد تابان (ژاپني)

سريلانكا: جزيره باشكوه (سنسكريت)

جزاير سليمان: از نام حضرت سليمان

سوئد: سرزمين قوم "سوي"

سوئيس: سرزمين مرداب

سودان: سياهان (عربي)

سوريه: سرزمين آشور (سامي)

سيرالئون: كوه شير

شيلي: پايان خشكي/ برف

عراق: شايد از ايراك به معناي ايران كوچك (فارسي)

عربستان سعودي: سرزمين بيابانگردان در تملك خاندان خوشبختواژه عرب به معني گذرنده و بيابانگرد استسعود يعني خوشبخت.

فرانسه: سرزمين قوم فرانك از اقوام سلتي

فلسطين: يكي از اسامي قديم رود اردن

فنلاند: سرزمين قوم "فن"

فيليپين: از نام پادشاهي اسپانيايي به نام فيليپ

قرقيزستان: سرزمين چهل قبيله قرقيزي

قزاقستان: سرزمين كوچگران قزاقي

قطر: شايد به معناي باراني (عربي)

كاستاريكا: ساحل غني (اسپانيايي)

كانادا: دهكده زبان سرخپوستي "ايروكوئي"

كلمبيا: سرزمين كلمب (كريستف كلمب) (اسپانيايي)

كنيا: كوه سپيدي (زبان كيكويو)

كويت: دژ كوچك هندي (عربي)

گرجستان: سرزمين كشاورزان (يوناني)

لبنان: سفيد (عبري)

لهستان: سرزمين قوم "له"

ليبريا: سرزمين آزادي

مجارستان: سرزمين قوم مجار (مجاري)

مراكش: مغرب

مصر: شهر، آبادي

مقدونيه: سرزمين كوه نشين ها، بلندنشين ها (يوناني)

مكزيك: اسپانياي جديد (اسپانيايي)

موريتاني: سرزمين قوم مور (لاتين)

ميكرونزي: مجمع الجزاير كوچك فراسوي

نروژ: راه شمال

نيجر: سياه (لاتين)

نيجريه: سرزمين سياه (لاتين)

نيكاراگوئه: درياي نيكارائو (نام مردم آن منطقه) آگوئه (اسپانيايي)

واتيكان: گرفته شده از نام تپه اي به نام واتيكان (اتروسكي)

ونزوئلا: ونيز كوچك

ويتنام: اقوام "ويت" جنوبي (ويتنامي)

ويلز: بيگانگان (ژرمني)

هلند: سرزمين چوب آلماني

هند: پر آب (فارسي باستان)

هندوراس: ژرفناها (اسپانيايي)

يمن: خوشبخت

يونان: سرزمين قوم "يون

نیروگاه اتمی

نگاهي جامع

طی سالهای گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوع انرژی هسته‌ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران 15 ‏نیروگاه اتمی به کشورهای آمریکا ، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه ‏مهمتری میل آیلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه ‏در 26 آوریل 1986، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر کرد و ترس و وحشت از ‏جنگ اتمی و به خصوص امکان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتا مجبور به تجدید نظر در ‏برنامه‌های اتمی خود کرد.

‏

ساختار نیروگاه اتمی

نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است که همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. ‏این مواد عبارتند از:

ماده سوخت

ماده سوخت متشکل از اورانیوم طبیعی ، اورانیوم غنی شده ، اورانیوم و پلوتونیم است. که سوختن اورانیوم بر ‏اساس واکنش شکافت هسته‌ای صورت می‌گیرد.‏

نرم کننده‌ها

‎‏نرم کننده‌ها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل از شکست با آنها الزامی است و ‏برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرا احتمال واکنش شکست پی در پی به ازای ‏نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D₂O) یا زغال سنگ (گرافیت) به عنوان نرم کننده نوترون ‏بکار برده می‌شوند.‏

میله‌های مهارکننده

این میله‌ها از مواد جاذب نوترون درست شده‌اند و وجود آنها در داخل راکتور اتمی ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترونها در قلب راکتور می‌شوند. اگر این میله‌ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه قدرت راکتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می‌آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر کادمیم و یا بور باشند.‏

مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی

این مواد انرژی حاصل از شکست اورانیوم را به خارج ‏از راکتور انتقال داده و توربینهای مولد برق را به حرکت در می آورند و پس از خنک شدن مجدداً به داخل ‏راکتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودی عمل می کنند و با خارج از محیط رآکتور تماسی ندارند. ‏این مواد می توانند گاز CO₂ ، آب ، آب سنگین ، هلیوم گازی و یا سدیم مذاب باشند.‏

طرز کار نیروگاه اتمی

عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در ‏این پدیده با ورود یک نوترون کم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ ²³⁵U عمل شکست انجام می گیرد و ‏انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم ، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از ‏لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادی نوترون می‌شود.

بطور متوسط تعداد نوترونها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247 عدد است و این نوترونها اتمهای ‏دیگر را می‌شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده اورانیوم به ‏صورت زنجیره‌ای انجام می‌شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد. در واقع ورود ‏نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام با انتشار انرژی معادل با ‏‎ Mev‎‏200 میلیون الکترون ‏ولت است.

این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات ‏است. که اگر به صورت زنجیره‌ای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابه بمب اتمی عمل خواهد کرد. اما ‏اگر تعداد شکستها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست ، اتم بعدی ‏شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاه اتمی بوجود می‌آید. ‏

نمونه عملی

نیروگاهی که دارای 10 تن اورانیوم طبیعی است قدرتی معادل با 100 مگاوات خواهد داشت و بطور متوسط ‏‏105 گرم ²³⁵U در روز در این نیروگاه شکسته می شود و همانطور که قبلا گفته شد در اثر جذب ‏نوترون بوسیله ایزوتوپ ²³⁹U ، ²³⁸U بوجود می‌آمد که بعد از دو بار انتشار ذرات بتا (‏الکترون) به ²³⁹Pu تبدیل می‌شود که خود مانند ²³⁵U شکست پذیر است. در این عمل 70 گرم ‏پلتونیوم حاصل می‌شود.

ولی اگر نیروگاه سورژنراتور باشد و تعداد نوترونهای موجود در نیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب ‏بیشتر از این خواهد بود و مقدار پلتونیومهای بوجود آمده از مقدار آنهایی که شکسته می‌شوند بیشتر خواهند ‏بود. در چنین حالتی بعد از پیاده کردن میله‌های سوخت می‌توان پلتونیوم بوجود آمده را از اورانیوم و ‏فرآورده‌های شکست را به کمک واکنشهای شیمیایی بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.

سیم پیچی ماشینهای ac

                                                    بنام خدا

فصل اول                                                                                           صفحات

1.      محاسبه سيم پيچي استاتور موتورهاي الكتريكي...........................................................                             

1-1 گام قطبي ......................................................................................................................................                                                                                       

2-1 گام سيم بندي يا كلاف...........................................................................................................                                                                  

3-1 زاويه ي الكتريكي شيار...........................................................................................................................      

4-1 ضريب كوتاهي وتر ...................................................................................................................                                                                        

5-1 ضريب سيم چيپي     .............................................................................................................                                                                    

6-1 كاهش يا خنثي كردن اثر هارمونيك.................................................................................                                             

7-1 محاسبه ي تعداد دور هر كلاف...........................................................................................                                                      

8-1 محاسبه ي قطر سيم مورد نياز استاتور  ........................................................................                                        

9-1 اثر تغييرات ولتاژ در سيم پيچي     ..................................................................................                                                

 الكتروموتورهاي جريان متناوب.....................................................................................................

10-1 تبديل سيم مسي به آلومينيوم و بالعكس  .................................................................                                   

11-1 محاسبه ي معادل سيم هاي مسي براي مقاطع معيني             ..................................      

12-1 سئوالات فصل اول..................................................................................................................                                                                      

13-1 منحني ها  ................................................................................................................................                                                                          

 

 

 

فصل دوم                                                                              صفحات

2- سيم پيچي الكتروموتور سه فاز دو سرعته (دالاندر )سه فاز .............................................                   

1-2 انواع اتصالات دالاندر..........................................................................................................................                                                                            

2-2 تعيين روابط گشتاور ها و توان ها در اتصالات دالاندر      .............................................                      

3-2 طراحي دياگرام سيم پيچي دالاندر  .........................................................................................                                                    

5-2 سيم پيچي دو طبقه دالاندر    ....................................................................................................                                                             

 

 

فصل سوم : سيم پيچي شيار كسري الكتروموتورهاي سه فاز

1-3  سيم پيچي شيار كسري الكترو موتورها ...............................................................................                                             

فصل چهارم

4-موتورهاي جريان متناوب آسنكرون يكفاز                            صفحات

1-4 اصول كار موتور هاي يك فاز  ....................................................................................................                                                    

2-4 تئوري دو ميدان  ..............................................................................................................................                                                                      

3-4 انواع موتورهاي يكفاز  .....................................................................................................................                                                              

4-4 موتورهاي القايي يكفاز با راه انداز القايي-فاز شكسته........................................................              

5-4 موتورهاي يكفاز القايي با راه انداز خازني    ..........................................................................                               

6-4 منحني ها...............................................................................................................................................                                                                                 

7-4 محاسبات سيم بندي موتورهاي يكفاز ....................................................................................                                      

 با سيم بندي استارت موقت....................................................................................................................

8-4 محاسبه ي قطر سيم اصلي    .....................................................................................................                                                    

9-4 محاسبه ي تعداد دور كلاف هاي موتورهاي يكفاز ...........................................................                      

10-4 محاسبات دور سيم پيچي اصلي..............................................................................................                                               

11-4 زاويه ي  الكتريكي هر شيار    .................................................................................................                                                   

12-4 محاسبه ي تعداد دور سيم پيچ استارت .............................................................................                                   

13-4 محاسبه ي خازن ها و مقاومت سيم پيچ استارت     ..................................................                   

  موتور هاي  اسپليت فيز..........................................................................................................................

14-4 تعيين طول يك دور كلاف (اندازه ي قالب ها)   ............................................................                         

15-4 موتورهاي قطب چاكدار   ..........................................................................................................                                                           

16-4 محاسبه ي سيم پيچي موتورهاي يكفاز طرح دو فاز.....................................................                   

17-4 منحني ها       ................................................................................................................................                                                                            

18-4 طرح دياگرام سيم بندي موتورهاي يكفاز  ........................................................................                                  

19-4 طرح سيم بندي موتورهاي يك فاز با سيم پيچ استارت   ..........................................           

20-4 اصطلاحات سيم پيچي ...............................................................................................................                                                              

21-4 سيم پيچي موتور تك فاز دو طبقه.........................................................................................                                             

5-فصل پنجم                                                                                   

كار عكلي و آزمايشات.................................................................................................................................

1-5 كار عملي................................................................................................................................................

1-1-5 سيم پيچي موتور 36 شيار دالاندر دو طبقه سه فاز....................................................

2-1-5 سيم پيچي موتور 18 شيار يك طبقه سه فاز شيار كسري ....................................

3-1-5 سيم پيچي موتور تك فاز يك دور 24 شيار...................................................................

4-1-5 سيم پيچي موتور تك فاز يك دور 36 شيار دو طبقه.................................................

2-5 آزمايشات................................................................................................................................................

1-2-5 پيدا كردن سر سيم هاي موتور سه فاز بدون در نظر گرفتن حروف....................

2-2-5 آزمايش اتصال بدنه......................................................................................................................

3-2-5 پيدا كردن سر سيم هاي هر يك از فاز هاي موتور  سه فاز.....................................

4-2-5 آزمايش بي باري موتور سه فاز..............................................................................................

6-2-5 آزمايش با بارهاي مختلف موتور سه فاز............................................................................

7-2-5 آزمايش پيدا كردن سر سيم هاي موتور تك فاز بدون در نظر گرفتن حروف.

8-2-5 آزمايش بي باري موتورهاي تك فاز.....................................................................................

9-2-5 آزمايش با بارهاي مختلف موتور تك فاز...........................................................................

10-2-5 آزمايش موتورهاي سه  فاز بدون موتور توسط ولتاژ كم........................................

فصل اول:محاسبات سيم پيچي استاتور موتورهاي الكتريكي

تعيين نعداد درو هر كلاف از سيم پيچي موتور، و همچنين محاسبه ي قطر سيم مورد نياز، به يك سري اطلاعات نياز دارد كه در اين اطلاعات بعضي از اصطلاحات خاص سيم پيچي بكار مي رود. بدين منظور لازم است قبل از محاسبات با اصطلاحات سيم پيچي كاملا آشنا شويم.

1-1          گام قطبي

تعداد شيار هايي كه بين مراكز دو قطب متوالي قرار دارند گتم قطبي ناميده مي شود كه آن را به  نشان خواهيم داد، به عبارت ديگر ، گام قطبي سطحي از استاتور است كه توسط يك قطب محاصره مي شود. اگر تعداد شيار هاي يك موتور را به  Z  و تعدا د قطبهاي آنرا به p2 نمايش دهيم گام قطبي به صورت زير محاسبه ميشود.

                                                                      

2-1 گام سيم بندي يا گام كلاف

تعداد شيار هايي كه بين دو بازوي يك كلاف از سيم پيچي استاتور قرار مي گيرد گام كلاف يا گام سيم بندي ناميده مي شود كه آنرا به نشان خواهيم داد.

اگر =   باشد گام سيم بندي را گام كامل مي گويند .

اگر <   باشد گام سيم پيچي را گام كسري مي نامند. كسري گام سيم پيچي حداكثر  گام قطبي و حداقل يك شيار خواهد بود. نمونه اي از يك گام كامل و يك گام كسري براي موتور 24 شيار چهار قطب د شكل 14 (الف و ب) نشان داده شده اند. بطوريكه مشاهده ميشود كسري گام در گام كسري، دو شيار است.

حداكثر كسري گام=

= -كسري گام= 6-2=4

 

ب:سيم بندي با گام كسري                            الف:سيم بندي با گام كامل

شكل 14

در سيم بندي گام كامل به علت آنكه اختلاف فاز بين دو بازوي كلاف ها 180درجه الكتريكي است لذا نيروي محركه ي بازوها با هم جمع جبري مي شوند، ولي در سيم بندي گام كسري  چون اختلاف بين دو بازوي كلاف كمتر از 180 درجه ي الكتريكي است، لذا نيروي محركه بازوها با هم جمع برداري مي شوند. چون اندازه ي نيروي محركه در هر دور از بازوهاي  كلاف يكسان است لذا جمع جبري نيروهاي محركه در گام كامل براي يك فاز و دور معين كلاف ها ، از جمع برداري آنها بيشتر خواهد بود.

براي آنكه در گام كسري نيروي محركه حالت گام كامل را بدست آوريم لازم است تعداد دور هر كلاف را افزايش دهيم تا موتور براي ولتاژ معين شبكه بتوا ند  در قدرت اسمي كار كند ، بنابراين در گام كسري براي دور هر كلاف ضريبي لازم است تا آنرا به مشخصات گام كامل برساند . اين ضريب را ضريب كوتاهي گام مي نامند و با  نشان خواهيم داد.

 3-1 زاويه ي الكتريكي هر شيار:

زاويه ي  الكتريكي هر شيار بيان كننده ي اين است كه هر شيار با شيار ما قبل خود چند درجه الكتريكي اختلاف فاز دارد ، و آنرا با  نشان خواهيم داد. چون بين دو بازوي يك كلاف 180 درجه الكتريكي اختلاف فاز وجود دارد ، براي محاسبه زاويه ي الكتريكي هر شيار مي توان از رابطه ي  =  استفاده كرد .  گام قطبي است كه تعداد شيار هاي بين دو بازوي كلاف را در گام كامل بيان مي كند. از آنجايي كه  ميباشد، مي توان نوشت:

P تعداد زوج قطب هاي موتور و Z تعداد شيار هاي استاتور مي باشد.

بطور مثال زاويه ي الكتريكي هر شيار موتور 24 شيار 4 قطب به صورت  محاسبه مي شود.

4-1 ضريب كوتاهي وتر(ضريب كوتاهي گام):

ضريب كوتاهي وتر از رابطه  بدست مي آيد. (  گام سيم بندي و  زاويه ي الكتريكي هر شيار است.) با توجه به شكل (ب-14) ضريب كوتاهي وتر به قرار زير محاسبه مي گردد:

Z=24            و          2p=4

=

كسري گام=

گام كلاف= -كسري گام =6-2=4

=

=

ويه مكانيكي هر شيار:) )

زاويه ي مكانيكي هر شيار از رابطه ي  بدست مي آيد. از مقايسه  و  مي توان نتيجه  گرفت كه :

=P×

5-1 ضريب توزيع  

چون امكان قرار دادن تمان سيم پيچي هر فاز در دو شيار امكان پذير نمي باشد. لذا جمع برداري را در مقابل جمع جبري بازگو مي كند. لازم است براي جبران كاهش نيروي محركه دور كلاف را افزايش داد. براي اين منظور دور كلاف ضريب جديدي خواهد داشت، كه آن ضريب توزيع سيم پيچي مي نامند و از رابطه زير تعيين و محاسبه مي شود:

ضريب توزيع:

در اين رابطه m تعداد فاز هاي موتور ، و q  تعداد شيار هايي است كه در هر فاز زير پوشش يك قطب قرار مي گيرد كه مي توان آن را از رابطه ي  محاسبه كرد.

مثال: ضريب توزيع سيم پيچي الكتروموتور سه فاز (m=3) جهار قطب (2P=4) با تعداد شيار هاي 24 را بدست آوريد.

حل:

Z=24                و               m= 3          و               2P=4

ضريب سيم پيچي

حاصلضرب ضريب توزيع و ضريب كوتاهي وتر را ضريب سيم پيچي مي گويند با kd نمايش داده مي شود.

6-1 كاهش يا خنثي كردن اثر هارمونيك ها

وجو پس ماند مغناطيسي در هسته روتور و استاتور ، و اثر متقابل ميدان هاي آنها بر همديگر موجب مي گردد كه توزيع ميدان استاتور از حالت سينوسي خارج شود. منحني آن ، مطابق منحني ABCDEFG شكل 15 مي شود. امواج را مي توان به موج هاي DC  ، سينوسي و كسينوسي ، كه فركانس  آنها مضرب صحيحي از فركانس موج اصلي باشد، تجزيه كرد.امواج حاصل از تجزيه موج اصلي هر چقدر هم فركانس بيشتري داشته باشند، از دامنه ي كمتري بر خوردار خواهند بود. بدين علت اولين موج تجزيه شده كه فركانس آن با فركانس موج اصلي برابر است از حداكثر دامنه بر خوردار است.امواج تجزيه شده ، كه از جمع آنها موج اصلي بدست مي آيد و فركانس هايشان مضرب صحيحي از موج اصلي مي باشند ، هارمونيك هاي موج اصلي ناميده مي شوند. هارمونيك هاي يك موج را مي توان از آناليز سري فوريه بدست آورد.همانطوريكه در شكل هاي 15 مشاهده مي شود ، شكل b (هارمونيك سوم) و شكل c (هارمونيك پنجم)موج از جمله هارمونيك هاي فرد مي باشد كه از دامنه ي قابل توجهي برخوردارند و بيشتر به غير سينوسي شدن موج اصلي كمك مي كنند. لازم به توضيح است كه در تجزيه ي موج شكل 15، هارمونيك هاي كسينوسي صفر مي شوند و از هارمونيك هاي سينوسي فقط هارمونيك هاي فرد باقي مي مانند.براي آنكه هارمونيك هاي مورد نظر را حذف كنيم گام سيم بندي را را كسري مي پيچيم. براي حذف هارمونيك هاي سوم كافي است ، و براي حذف هارمونيك پنجم ، و براي حذف هارمونيك n ام ،  را به  (زاويه ي الكتريكي شيار ها) تقسيم كنيم، كسري گام به دست مي آيد:

كسري گام=

N نوع هارمونيكي است كه در سيم بندي حذف مي شود. براي هارمونيك نوع سوم n=3 و پنجم n=5 مي باشد.

حداكثر كسري گام براي هارمونيك نوع سوم مي باشد. اگر ضريب كوتاهي گام براي تعيين گام سيم بندي ، و  گام قطبي باشد و  منظور شود خواهيم داشت:

(1)(گام سيم بندي)  = ×

ضريب كوتاهي وتر را مي توان با جايگزين كردن مقادير  و  از رابطه ي ساده ي زير محاسبه كرد:

=sin       

 

شكل 15

7-1 محاسبه ي تعداد دور هر كلاف

نيروي محركه ي الكتريكي در ماشين هاي جريان متناوب از رابطه

معين مي شود.( f فركانس شبكه ،  مقدار ماكزيمم فوران مغناطيسي در فاصله ي هوايي ، و N  تعداد دور سيم ها در هر فاز ماشين مي باشد. )

محاسبات زير را دنبال مي كنيم:

دور       (1-1)

اگر  ضريب سيم بندي و y تعداد شيار هاي هر فاز باشد، از رابطه (1-2) دور هر كلاف به قرار زير بدست مي آيد:

عناصر هر كلاف            (1-2)

اگر تعداد شيار هاي يك موتور 4قطب 24 شيار باشد، و موتور يك طبقه سيم بندي شود، يعني در هر شيار موتور يك بازوي كلاف قرار گيرد، براي هر فاز8 شيار و هر دو شير توسط يك كلاف پر مس شود 4 كلاف در هر فاز لازم است تا سيم بندي موتور را كامل كند. اگر تعداد طبقات سيم بندي را به t نشان دهيم تعداد شيار هاي استفاده شده در يك فاز از رابطه ي زير معين مي شود.

در رابطه ي (3-1) z تعداد شيار هاي استاتور ، t تعداد طبقات سيم بندي ، و m تعداد فاز ها مي باشد.

 

شكل 16

E نيروي محركه موتور است كه از ولتاژ شبكه، به اندازه ي افت ولتاژ سيم پيچ هاي هر فاز كمتر است اگر افت ولتاژ سيم پيچ هر فاز را به  و ولتاژ فازي شبكه را به  نشان دهيم براي نيروي محركه E  موتور نوشت:

             (1-5)

% را به طور تقريبي از جدول زير در محاسبات انتخاب مي كنند.

8	6	4	2	P2 تعداد قطبها
5/3	3	5/2	2	افت ولتاژ به درصد

 

حداكثر افت ولتاژ را تقريبا 5/3% در محاسبات د نظر مي گيرند. رابطه(3-2) با منظور كردن رابطه (5-1) بصورت رابطه (6-1) بيان خواهد شد.

                                 (1-6)

95/0 ضريب تورق است كه اين مقدار براي فركانس 50 هرتز و ضخامتورق 5/0 ميلي متر منظور شده است.

                                            (1-7)

با توجه به شكل 17 مقدار A را از رابطه ي  بدست مي آوريم.  سطح متوسط هر قطب استاتور را كه به شكل استوانه است بيان مي كند.

 

                                              شكل 17

سطح جانبي استارت =

سطح محصور توسط يك قطر A= =

m =                                        (1-8)

در اين جا حركت شار مغناطيسي طوري است كه به صورت سينوسي در قطب توز مي شود.

رابطه(8-1) را در رابطه (6-1) قرار مي دهيم.

عناصر هر كلاف      (1-9)          

چون هر كلاف دو شيار را اشغال مي كند تعداد دور هر كلاف از رابطه ي زير بدست مي خواهد آمد: (y2 تعداد شيار ها در هر فاز است و در رابطه 10-2 بطور كلي با y بيان شده است(در مخرج معادله عدد 2 حذف مي شود)

* (1)  

 

 

                      (1-10)

در رابطه ي (10-1) ،  ولتاژ فازي است.اگرموتور به صورت ستاره طراحي شود، در سيستم شبكه ي ايران =220v ، اگر موتور به صورت مثلث=380v  (كه همان ولتاژ خطي شبكه است) در محاسبات منظور مي گردد.  ماكزيمم اندكسيون مغناطيسي است كه از منحني شماره ي 1  معلوم مي شود.  طول هسته و  قطر داخلي هسته استاتور است و در رابطه (10-2)واحد هر دو به متر است.

مثال:موتور سه فاز 36 شيار 4 قطب مفروض است.مي خواهيم استاتور اين موتور را به صورت در طبقه سيم بندي كنيم،اگر ولتاژ شبكه 380 ولت و قطر استاتور=90mm  و طول استاتور =45mm  و  f = 50 باشد،مطلوب است:

الف)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال ستاره در حذف هارمونيك سوم،

ب)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال مثلث در حذف هارمونيك پنجم.

حل:

الف)تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال ستاره در حذف هارمونيك سوم،

Z=36     و   2P=4     و   =380     و  t=2     و  =90mm    و     =45mm    و  f = 50  

     و    

با توجه به قطر استاتور (=90mm     ) و 2P=4      ، و منحني شماره ي 1  ، اندازه ي  براي موتور تقريبا  تعيين مي شود.

   و 

ضريب كوتاهي وتر

ضريب توزيع                                                      

 

ضريب سيم پيچي                                                  

از جدول افت ولتاژها  تعيين مي شود m       090/0

دور

ب: تعداد دور هر كلاف موتور در اتصال مثلث در حذف هارمونيك پنجم.

با دقت در محاسبات بالا مي بينيم كه در اين حالت ولتاژ فازي را بايد به جاي 220 ،380 منظور نمود.ضمنا ضريب سيم پيچي نيز تغيير مي كند.

ضريب سيم پيچي در اتصال مثلث                             

دور                              

8-1 محاسبه ي قطر سيم مورد نياز استاتور

از روي پلاك موتور اطلاعات زير را براي محاسبه ي قطر سيم به دست مي آوريم.

 

توان خروجی موتور = P

ولتاژ تغذیه موتور = V

راندمان موتور = h

ضریب توان موتور = cosj

جریان دریافتی موتور با توجه به اطلاعات حاصل از رابطه (11-2 ) تعیین می شود :

                                                                (11-1)

در رابطه (11-1) ، P بر حسب وات ، و I_L بر حسب آمپر و V_L برحسب ولت می باشد. پس از آن که مقدار جریان دریافتی موتور از شبکه معلوم شد، با توجه به اتصال موتور ( ستاره یا مثلث) جریان فازی را تعیین می کنیم .

اگر اتصال ستاره باشد   I_L=I_P

اگر اتصال مثلث باشد  

چگالی جریان را از منحنی شماره 4 یعنی j=f(D) معین می کنیم . چگالی جریان مقدار جریانی است که هر میلی متر مربع از سیم آن را تحمل می کند و با واحد  بیان می گردد. چگالی جریان به قطر و تعداد قطب های استاتور بستگی دارد . با معلوم شدن جریان هر فاز موتور و چگالی جریان ، سطح مقطع سیم به mm² و قطر سیم به mm به قرار زیر تعیین می شود .

سطح مقطع سیم                

قطر سیم                

مثال : موتوری به مشخصات H_P P=1 و D=90 و 2P=4 و 80% = h% و 8/0 = cosj و V380=V_L مفروض است . با استفاده از منحنی شماره 4 f(D)=j و محاسبات مورد نظر ، قطر سیم را برای اتصال ستاره و مثلث موتور معین کنید .

انواع اتصال  Þ I_P=I_L=1/74A

با استفاده از منحنی شماره 4 برای mm D=90 و 2P=4 ، اندازه 6/2A/mm² معین می شود .

قطر سیم برای اتصال ستاره                                                   

قطر سیم برای اتصال مثلث

                                            

در مواردی که به پلاک موتور دسترسی نباشد یا مشخصات لازم در پلاک موجود نباشد محاسبات را مطابق دستورات تقریبی زیر دنبال می کنیم . این محاسبات کاملاً دقیق نبوده دقت محاسبات ، تقریباً 90% می باشد. با استفاده از محاسبات فوق ، و تجربه و آزمایش مقادیر مطلوب بدست می آید.

                                                            (12-2)

P₂ ،  توان خروجی روتور ، به کیلو وات محاسبه می شود.  K ضریب توان یابی است که منحنی شماره 2 K=f(D) بدست می آید و به قطر روتور (D_r ) و تعداد قطب های موتور (2^p ) بستگی دارد . B_m اندکسیون مغناطیسی است که از منحنی شماره 1 3_m=f(D)] معلوم می شود . D_r قطر روتور به میلی متر ، و L_r طول هسته استاتور یا روتور به میلی متر منظور می شود. n_r دور روتور در هر دقیقه است .

n_r=n_s(1-%S)

n_s دور سنکرون  یا دور میدان مغناطیسی دوار سطح استاتور است که در هر دقیقه استاتور را می پیماید و S لغزش یا ضریب لنگی موتور است . S را از منحنی شماره S=f(D) که به قطر روتور و تعداد قطب ها بستگی دارد معلوم می شود، و n_s را از  تعیین میکنیم که f فرکانس شبکه و 2P تعداد قطب های موتور است راندمان (h ) و ضریب توان (cosj ) به ترتیب از منحنی های شماره 6 و 5 بدست می اید . منحنی های 6 و 5 از تغییرات لگاریتمی برخوردارند و موقع تعیین مقدار مورد نظر به دقت بیشتری نیاز می باشد.

ارتفاع یوغ استاتور ( H_e )

ضخامت هسته یا ارتفاع هسته که فوران مغناطیسی از طریق آن مدار مغناطیسی را کامل می کند به قطر هسته استاتور ، تعداد قطب ها ، ماکزیمم اندکسیون سطح کار B_m و ماکزیمم اندکسیونی که در یوغ می تواند جاری شود بستگی دارد . بنابراین

                                                                    (13-2 )

اندازه ارتفاع یوغ استاتور در شکل 18 نشان داده شده است . B_e ، حداکثر اندکسیون یوغ ، که در جدول زیر مشاهده می شود . B_m اندکسیون ماکزیمم است که از منحنی شماره 1 بدست می آید ، و D_s قطر استاتور ، و P تعداد زوج قطبها است .

 

6	4	2	تعداد قطبها
5/1	48/1	45/1	Bc wb/m^2

جدول اندکسیون ماکزیمم یوغ استاتور

شكل 18: نمايش ارتفاع يوغ استاتور

در رابطه (13-1) B_m و B_c بر حسب Wb/m² یا تسلا ، و D_s و H_c بر حسب میلی متر است

اگر در فرمول  تغییر از 2 قطب به 6 قطب حدود 5 % متر مربع باشد ، اگر Wb/m² 5/1 = B_c در نظر بگیریم ، می توان از یوغ و D_s ( قطر داخلی استاتور ) تعداد قطب های موتور را حدس زد . رابطه (13-1 ) مشخص می کند که ارتفع یوغ استاتور برای قطب معینی طراحی می شود اگر تعداد قطب ها افزایش یابد ارتفاع یوغ استاتور کاهش می یابد این نتیجه مهم حاصل می شود که در کاهش قطب های یک موتور نیاز افزایش ارتفاع یوغ استاتور است تا هسته به اشباع نرسد و قدرت مورد نظر را تأمین کند ولی افزایش قطب ها برای یک موتور معین از نظر اشباع مغناطیسی مسأله ساز نمی باشد بنابراین در موتور معینی که برای قطب معینی طراحی شده است ، کاهش قطب ها – عبارت دیگر افزایش دور – مجاز نمی باشد زیرا در این حالت هسته به شدت داغ شده احتمال سوختن موتور بیشتر است .

مثال : موتور 4 قطب به طول هسته mm 45 = L_s و به قطر داخلی استاتور mm 90= مفروض است . اگر فرکانس شبکه f=50Hz ، واتصال موتور به صورت ستاره v380=V_L باشد ، مطلوبست :

1-   توان خروجی موتور

2-   توان دریافتی موتور

3-   قطر سیم مورد نیاز

حل :

برای mm90 = D_r و 4=^P2

از منحنی شماره 1  بدست می آید.

از منحنی شماره 3 K=1/75´10^-9   حاصل می شود

از منحنی شماره 4 ، S=6/5 بدست می آید .

توان خروجی            =1/75´10^-9´0/84²´90²´45´1402=0/63  KW

از منحنی شماره 6 و 5  برای P₂=0/63 KW ، مقدار h=0/75 و cosj=0/75 معرفی می شود.

توان دریافتی موتور                                                    

در اتصال ستاره                   I_P=I_L=1/7 A

از منحنی شماره 2  بدست می آید .

9-1 اثر تغییرات ولتاژ در سیم پیچی الکتروموتورهای جریان متناوب

اگر یک موتور برای ولتاژ معینی طراحی شده باشد بخواهیم این الکترموتور را برای ولتاژ دیگری تغییر دهیم ، آنگاه دور هر کلاف و سطح مقطع سیم در صورت داشتن خازن از روابط زیر تعیین می شوند .

تعداد دور اصلی هر کلاف ×  = تعداد دور هر کلاف در سیم پیچی جدید

سطح مقطع اصلی ×  = سطح مقطع جدید برای سیم ها

× قطر سیم اصلی = قطر سیم جدید

ظرفیت خازن × ² ( ) = ظرفیت خازن جدید

مثال : الکترو موتور یک فاز 36 شیار با مشخصات زیر برای ولتاژ 115 ولت طرح شده است . مشخصات این الکتروموتور را برای ولتاژ 230 ولت بدست آورید .

مشخصات اصلی :

گام کلافها      5-1             و        7-1              و        9-1

دور کلانها       23 دور          و        25 دور          و        28 دور

قطر سیم اصلی  = 1/00mm

 

 

حل :

تعداد دور هر کلاف ×  = تعداد دور اصلی هر کلاف ×  = تعداد دور هر کلاف بنابراین دور هر کلاف دو برابر می شود و مشخصات دور جدید کلاف ها بقرار زیر خواهد بود :

مشخصات اصلی :

گام کلافها                5-1   و        7-1              و                  9-1

دور هر کلاف جدید     46=2×23   و 50=2×25                و            56=2×28

قطر سیم اصلی = قطر سیم جدید ×  = 1 ×  =0/70 mm

ظرفیت جدید خازن = ) ( ² × C= 2× C= C

10-1 تبدیل سیم مسی به آلومینیومی و بالعکس

بعضی از کارخانجات تولید کننده ، به جای سیم مسی از سیم آلومینیمی استفاده می کنیم که در تجدید سیم بندی با مسئله تبدیل سیم مسی به آلومینیومی یا بر عکس مواجه می شویم بنابراین لازم است چگونگی تبدیل سیم های مسی به آلومینومی یا بر عکس را مورد بررسی قرار دهیم .

در تعویض سیم ها به یکدیگر نباید مقاومت اهمی سیم پیچ قبل و بعد از تعویض تغییر کند ، یعنی :

مقاومت اهمی سیم پیچ هر فاز آلومینیومی R_cu=R_Al مقاومت اهمی سیم پیچ هر فاز مسی

چون دور کلاف ها نباید تغییر کند ، لذا طول کلاف در دو نوع سیم ثابت می ماند .

                      

                                           

                                                         

مثال : معادل سیم مسی ، سیم آلومینیوم به قطر 5/1 میلی متر کدام است ؟

Cu=

11-1 محاسبه معادل سیم های مسی برای مقاطع معین

در تجدید سیم بندی الکتروموتورهای ممکن است سیم مورد نیاز الکتروموتورها در دسترس نباشد ، یا در الکتروموتورهای پر قدرت که به سیم های مقطع بزرگ نیاز است ، فرم دادن کلاف ها مشکل می باشد .

برای رفع این مشکل روابط زیر را در محاسبات بکار می بریم.

سطح مورد نیاز  = S₁+S₂+S₃+…S_n

قطر سیم مورد نیاز                             (14-1)

اگر d₁=d₂=d₃=…..=d_n باشد ، یعنی از یک سیم با مقطع معین ، بخواهیم معادل سیم مورد نیاز را به دست آوریم می توانیم رابطه (14-2 ) را به قرار زیر ساده کنیم .

d₁ قطر سیم جایگزین و d قطر سیم اصلی است و n تعداد رشته های سیم جایگزین شونده می باشد .

مثال : چند رشته سیم 50/0 میلی متری می تواند معادل سیم 70/0 میلی متری باشد .

حل :                      رشته                     

مثال : چه سیم مسی اگر با سیم 70/0 میلی متر مسی موازی شود معادل سیم مسی 80/0 میلی متری خواهد شد .

حل :                                                                     

12-1 سوالات فصل اول

1- اصطلاحات زیر را تعریف کنید و در صورت داشتن رابطه، رابطه آنها را بنویسید و اجزا روابط داده شده را با ذکر واحد بیان کنید :

گام قطبی ،گام سیم بندی ، گام کامل سیم بندی ، گام کسری سیم بندی ، زاویه الکتریکی ، شیار ، زاویه مکانیکی شیارها ، ضریب توزیع ، ضریب کوتاهی وتر ، سیم پیچی ضریب کوتاهی گام .

2- گام سیم بندی یک الکتروموتور سه فاز 36 شیار چهار قطب می باشد y_z­=6 . چه نوع هارمونیکی در این سیم بندی حذف شده است .

3- مناسب ترین تغییر در طول هسته استاتور یا قزر داخلی استاتور برای داشتن توان خروجی بیشتر کدام است .

4- آیا می توان از ارتفاع یوغ هسته استاتور تعداد قطب های موتور را حدس زد ؟ اگر پاسخ مثبت است ، چگونگی آن را بیان کنید .

5- الکتروموتوری با آرایش کلاف ها و قطر سیم مصرفی با مشخصات زیر مفروض است اگر این الکتروموتور در 110 ولت طراحی شده باشد و بخواهیم این موتور را در شبکه ایران (380 / 220  ولت ) به صورت اتصال مثلث تغییر دهیم ، دور کلاف های جدید و قطر سیم جدید را بدست آورید.

1-6             و        1-5                       و        1-4

دور30          و        دور 25                   و        دور20

قطر سیم  d=0/80  و V=110v

6- چه سیم آلومینیومی با سیم مسی m.m 70/0 پارالل شود تا معادل سیم m.m 85/0 مسی بدست آید.

7- در یک الکتروموتور 4 قطب آیا می توان با کاهس قطب های آن به 2 ، سرعت آن را دو برابر کرد ؟

13-1 منحنی ها

سیم پیچی الکتروموتور سه فاز دو سرعته ( دالاندر )

در بعضی از موتورها ، برای داشتن دو سرعت از اتصال منحصر بنام دالاندر ، استفاده می شود. چون برای تغییر دور در موتور های قدرت بالا از تغییر قطبهای موتور استفاده می شود ، تغییر قطبها ، مشخصه موتور را تغییر می دهد لذا در محاسبات و سیم پیچی این نوع الکتروموتورها باید دقت کافی نمود. در سیم پیچی الکتروموتورها به دو اصل زیر باید بیشتر توجه داشت :

1-  با توجه به پلاک موتور ، دوری را که موتور برای آن طراحی شده است تعیین می کنیم. داشتن دورهای کمتر از این دور نیز امکانپذیر است. مثلاً اگر موتور به صورت چهار قطب سیم بندی شده باشد، داشتن دور برای 8 قطب یا 6 قطب یا 12 قطب مجاز است ولی داشتن دور برای 2 قطب میسر نیست زیرا افزایش دور ، یا به عبارت دیگر کاهش قطبها با ارتفاع نوع هسته استاتور ثابت ، موجب می گردد که هسته موتور به سرعت اشباع شود و قدرت لازم برای چرخاندن الکتروموتور نداشته باشد . در این حالت با دریافت جریان خیلی زیاد از شبکه ، توسط سیم پیچ های استاتور ، روتور به گردش در می آید و جریان زیاد سبب گرم شدن سریع هسته و سوختن سیم پیچ ها می شود.

2-  با تغییر قطبها ، گروه کلافهای موتور اتصالات سری یا موازی به خود می گیرند . در حالتهای مختلف ممکن است ولتاژ تغذیه موتور گروه کلافها کمتر یا بیشتری را تغذیه کند و ضمناً جریان در سیم پیچ ها به علت تغییر توان الکتریکی موتور تغییر می کند. بنابراین در محاسبات باید به این موضوع توجه کرد که سیم پیچی موتور را برای بیشترین جریان عبوری از سیم پیچ ها و بیشترین ولتاژی که گروه کلافها تغذیه میکند طراحی نمود.

 

نیرگاه سیکل ترکیبی

مقدمه

در توربین گاز جهت کنترل درجه حرارت در اتاق احتراق ضروری است که احتراق با هوای بسیار زیاد صورت پذیرد .دود خروجی از اگزوز توربین گاز ، علاوه بر اینکه دارای درجه حرارت بالایی است ، اکسیژن کافی نیز جهت احتراق دارد ولی در نیروگاههای سیکل ترکیبی از انرژی گاز خروجی از اگزوز به روش های مختلفی جهت تولید بخار استفاده می شود که در بخش های آتی به آن اشاره خواهیم کرد .

 

شكل زير شماي عمومي نيروگاههاي سيكل تركيبي را نشان مي دهد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بر اساس نحوه استفاده از گاز خروجی ، نیروگاههای سیکل ترکیبی به سه دسته تقسیم بندی می شوند:

 

1)  نیروگاههای سیکل ترکیبی بدون مشعل در این نوع ، دود خروجی از اگزوز توربین گاز که حجم بالا و دمای زیادی ( دمای گاز خروجی در بار اسمی در حدود 500 درجه سانتی گراد است ) دارد به بویلری هدایت می شود و به جای مشعل و سوخت در واحدهای بخاری ، جهت تولید حرارت به کار می رود. بخار تولید شده نیز توربین بخار را به چرخش در می آورد. این امر باعث بالا رفتن راندمان مجموعه نیروگاهی می گردد ، ضمن آنکه هزینه های سرمایه گذاری به ازای هر کیلو وات تا حد قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند . این مجموعه برای تولید برق پایه استفاده می شود و کارآیی آن در صورتی که فقط برای تولید برق به کار رود تا 50 درصد هم بالا می رود

2)     .
در مناطق سردسیر با بکارگیری توربین بخار با فشار خروجی زیاد (Back pressure) به جای کندانسور و برج خنک کن در تامین آب گرم و بخار مصرفی گرمایش مناطق شهری و صنعتی نیز استفاده می شود که در این صورت راندمان تا 80 درصد هم افزایش می یابد.

در شكل زير شماي حرارتي نيروگاههاي سيكل تركيبي بدون مشعل آورده شده است

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-
در نیروگاههای سیلک ترکیبی بدون مشعل ، کارکرد بخش بخار وابستگی کامل به کارکرد توربین گاز دارد . در مواردی که نیاز به کارکرد دائمی بخش بخار وجود دارد با تعبیه مشعل در بویلر ، به گونه ای که در صورت توقف بخش گاز کارکرد قسمت بخار با اشکال مواجه نگردد ، عملکرد مستقل این دو بخش تامین می شود و بدین ترتیب ، این نوع نیروگاههای سیکل ترکیبی شکل گرفته اند .این نوع سیکل ترکیبی عموماٌ به منظور بالا بردن قدرت و جلوگیری از نوسانات قدرت توربین بخار با تغییر بار توربین گاز به کار گرفته می شود . امکان کارکرد واحد بخار در نقطه کار مناسب تر با تعبیه مشعل ساده ، به کارگیری سوخت مناسب و استفاده از گاز داغ خروجی توربین گاز به عنوان هوای دم عملی است . قدرت واحد گاز و واحد بخار در حداکثر بار سیستم مساوی است . راندمان این نوع سیکل ترکیبی از واحد بخاری ساده بیشتر و از سیکل ترکیبی بدون مشعل کمتر می باشد . این نوع واحد ها غالباً در مواردی که علاوه بر تامین انرژی الکتریکی ، تامین آب مصرفی و یا بخار مورد نیاز واحدهای صنعتی نیز مد نظر باشد ، به کار می رود. 

 

 

 

شكل زير شماي حرارتي عمومي نيروگاههاي سيكل تركيبي با مشعل را نمايش مي دهد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3- نیروگاههای سیکل ترکیبی جهت تامین هوای دم کوره بویلر
این نوع سیکل ترکیبی مشابهت زیادی با توربین بخار معمولی دارد با این تفاوت که در نیروگاه بخاری ساده از سیستم پیش گرم کن هوا و فن تامین کننده هوای دم که خود مصرف کننده انرژی است استفاده می گردد . لیکن در این گونه سیکل ترکیبی،سیستم گرمایش و فن دمنده هوای احتراق کوره را توربین گاز بر عهده گرفته است . بدین ترتیب راندمان واحد بخاری ساده با جانشین کردن سیستم تامین هوای دم با توربین گاز ، بطور نسبس بهبود می یابد .معمولاٍ این نوع سیکل ترکیبی در نیروگاههای بخاری بزرگ که سوخت آن ذغال سنگ و یا مازوت می باشد ، به کار می رود . قدرت تولیدی توربین گاز در این نوع سیکل حداکثر 20 درصد قدرت تولید کل نیروگاه است.

 

بررسی بیشتر نیروگاههای سیکل ترکیبی

 
کاربرد گونه های مختلف سیکل های ترکیبی متفاوت می باشد ولی از آنجایی که سیکل های ترکیبی بدون مشعل در ارتباط با تولید بار پایه و میانی از اولویت بیشتری برخوردار است ( هزینه سرمایه گذاری کمتر، مدت زمان نصب و راه اندازی کمتر ، راندمان بالاتر و قابلیت انعطاف بیشتر )، ذیلاً به تشریح این نوع چرخه ها می پردازیم :

سیکل های ترکیبی بدون مشعل هدف اصلی در این نوع سیکل های ترکیبی ، استفاده مجدد از حرارت تلف شده اگزوز توربین گاز به منظور بالا بردن بهره وری سوخت می باشد .

جهت حصول به هدف فوق و به حداقل رساندن هزینه ها ، سه رویه اجرایی در ابتدا مد نظر قرار گرفت و بر اساس آن سازندگان مختلف و تولید کنند گان انرژی الکتریکی نسبت به نصب هر سه گونه سیکل اقدام نمودند که ذیلاٌ معرفی و تشریح می شوند:

 

 1)چند توربین گاز ، چند بویلر و یک توربین بخار

 2)یک توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار

 

آرایش این گونه سیکل های ترکیبی بر پایه تقلیل هزینه سرمایه گذاری اولیه می باشد و حاصل تجارب اولیه در زمینه کاربرد چند توربین گاز با یک ژنراتور می باشد .

در این روش محور توربین گاز و محور توربین بخار و محور ژنراتور مشترک بوده و بصورت مجموعه واحد عمل می کند .

طرز کار کلی سیستم به این صورت است که گاز حاصل از احتراق توربین گاز ، قسمتی از انرژی مکانیکی خود را جهت به چرخش در آوردن توربین گاز مصرف می کند . گاز داغ خروجی از توربین گاز ، ضمن عبور از بویلر و تولید بخار وارد اتمسفر می گردد. بخار تولیدی در بویلر ، در توربین بخار منبسط شده و قسمتی دیگر از نیروی مکانیکی لازم جهت تولید انرژی الکتریکی در ژنراتور را تامین می کند .

 

 

 

طرح كلي اين سيستم در شماي زير منعكس مي باشد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در این روش به سبب اینکه غالباٌ ضریب قابلیت بهره برداری توربین گاز از بویلر و توربین بخار کمتر می باشد ، اگزوز کمکی برای توربین گاز بکار نمی رود و قابلیت بهره برداری کل مجموعه معادل توربین گاز خواهد بود و انجام بازدیدها و تعمیرات بویلر و توربین بخار منطبق با برنامه تعمیرات توربین گاز می باشد . به سبب عدم کاربرد اگزوز کمکی ونیز استفاده از ژنراتور مشترک ، هزینه سرمایه گذاری پایین است . ضمناٌ در مواردی که تامین آب گرم مصرفی و یا گرمایش شهر ی مورد نظر باشد معمولاٌ ژنراتور مستقل برای واحد بخار ملحوظ می شود.

بطور کلی محاسن و معایب این گونه سیستم ها به صورت زیر است:

 

الف – محاسن:

1)هزینه سرمایه گذاری کمتر

 2)سادگی زیاد و معالاٌ تجهیزات بهره برداری کمتر

3)هزینه تعمیرات و بهره برداری کمتر

4)تلفات کمتر

5)زمان نصب سریعتر

 

ب – معایب :

1)عدم امکان بهره برداری از توربین گاز در صورت وجود عیب بر روی تجهیزات بخار ( عدم قابلیت انعطاف)

2)وجود تلفات زیاد انرژی در نیم بار

 بدین ترتیب معمولاٌٍ این گونه آرایش در سیکل ترکیبی به کار می رود که هدف از احداث آن تولید و تامین بار پایه باشد .

3)دو یا چند توربین گاز ، دو یا چند بویلر و یک توربین بخار
بجز حالات استثنا ، متداول ترین گونه در این نحوه آرایش ، دو توربین گاز با بویلر های مربوطه و یک توربین بخار می باشند .

 

 

 

 

 

 

 

نحوه آرايش اين نوع واحدها به شكل زير است

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در این روش معمولاً 3/1 از انرژی الکتریکی را به توربین بخار و 3/2 آن را توربین گاز تولید می نماید .
گاز داغ خروجی از هر توربین گاز وارد مستقیماً وارد بویلر مخصوص به خود می گردد. بخار خروجی از بویلر نیز وارد هدر ( Header) مشترک شده و توربین بخار را تغذیه می نماید .

از آنجایی که قابلیت بهره برداری بویلر و توربین بخار بیش از توربین گاز می باشد در این آرایش این امکان وجود دارد که در صورت توقف یک واحد گازی ، واحدهای گازی دیگر بتوانند به همراه توربین بخار کار کنند. قدرت ژنراتور واحدهای گازی و واحد بخار دو توربین گاز مشابه می باشد . متناسب با سلیقه بهره برداری می توان با تعبیه اگزوز کمکی در حد فاصل توربین گاز و بویلر ، کارکرد مستقل توربین گاز را ( در صورت توقف توربین بخار یا بویلر ) فراهم نمود .

در این روش ایجاد امکان تعمیرات بر روی بویلر ضروری می باشد که مستلزم تعبیه دمپرهای مناسب است (دمپر وسیله ای است که در محل خروج گاز داغ از توربین گاز قرار می گیرد و با ایستادن در وضعیت های مختلف ، امکان انتقال گاز داغ را به اگزوز و یا بویلر فراهم می آورد .) البته وجود دمپر مستلزم انجام تعمیرات خاص و بازدیدهای ویژه می باشد که این امر به نوبه خود باعث کاهش قابلیت بهره برداری می گردد. همچنین وجود دمپر پس از مدتی بهره برداری باعث تلفات گاز داغ می گردد که نهایتاً کاهش راندمان را در پی خواهد داشت .

برخی سازندگان و تولید کنندگان انرژی الکتریکی جهت ایجاد امکان بهره برداری غیر هم زمان توربین گاز و بخار ، به جای اگزوز کمکی کندانسور کمکی را توصیه می نماید . حسن این روش در این است که ضمن ایجاد امکان بهره گیری از توربین گاز در مواقع توقف توربین بخار و جلوگیری از تلفات گاز داغ از طریق اگزوز کمکی ، راه اندازی سریع بویلر و توربین بخار را باعث می گردد . این روش بیشتر در مواردی که فروش بخار و یا آب گرم مصرف شهری و صنعتی نیز مد نظر باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

:

الف – محاسن

 

1)هزینه سرمایه گذاری کمتر

2)امکان اجرای مرحله ای طرح

3)زمان نصب کوتاه تر

4)قابلیت انعطاف بیشتر و امکان بهره برداری جزء به جزء

5)راندمان بیشتر در حالت نیم بار

ب – معایب

 

1)نیاز به سوخت مرغوب تر

 

2)عوامل کنترل بیشتر این گونه آرایش در مواردی که هدف تامین بار پایه و میانی است به کار می رود.

3)چند توربین گاز ، یک بویلر و یک توربین بخار علت اصلی مطالعه بر روی این چنین آرایشی تحلیل هزینه سرمایه گذاری به حداقل ممکن می باشد در ابتدای امر به سبب عدم تقارن نوع سه توربین گاز و یک بویلر و عدم امکان توزیع یکنواخت گاز داغ به داخل بویلر ، خوردگی و فرسودگی های ایجاد شده ناشی از آن باعث شد مطالعه بر روی این نوع آرایش ها مردود شناخته شود.در صورت موفقیت در بهر ه گیری از این نوع آرایش ، در واقع ضریب آمادگی سیستم وابستگی کامل به بویلر پیدا می کرد .

در عمل به علت اینکه امکان کارکرد همزمان توربین های گازی ، بویلر و توربین بخار کم است و نیز گاز داغ را نمی توان در حالات مختلف به طور یکنواخت در بویلر توزیع نمود ، این روش تولیدی با اقبال مواجه نگردید .

 

4) یک توربین گاز ، یک بویلر و چند توربین بخار قدمت زیاد واحدهای بخاری و امکان باز سازی مجدد آنها و شرایط کار این گونه واحدها باعث شد که غالب تولیدکنندگان انرژی الکتریسیته به فکر بازسازی این گونه واحدها با استفاده از واحدهای گازی بیفتند. در این روش ضمن ایجاد امکان به کار گیری مجدد از سرمایه گذاری انجام شده ، می توان نسبت به افزایش راندمان واحدهای قدیمی تر نیز اقدام کرد .

این روش بازسازی و نوسازی تنها برای واحدهای گازسوز و یا با سوخت مایع امکان پذیر است . این روش بدان جهت قوت گرفت که غالباٌ قسمت حساس واحدهای بخاری یعنی بویلر آنها ، معمولاً پس از مدتی کارکرد نیاز به بازسازی کامل دارد در صورتی که توربین و سایر متعلقات آن با انجام تعمیرات جزیی قابل استفاده مجدد می باشند. بدین ترتیب با تلفیق تکنولوژی قدیمی ( توربین بخار ) که دارای شرایط کار قابل انطباق با شرایط تکنولوژی جدید توربین گاز می باشد ، شرایظ بهره برداری مناسبی از توربین گاز جدید و توربین بخار قدیمی فراهم می آید. به عنوان مثال در صورتی که هدف بازسازی سه واحد بخار 20 مگاواتی باشد ، می توان به جای نوسازی سه بویلر، با نصب یک واحد توربین گاز 120 مگاواتی و یک بویلر بدون مشعل ، ضمن افزایش قدرت مجموعه به 180 مگاوات ، با جزئی سرمایه گذاری بیشتر راندمان مجموعه را از 30 درصد ، که در صورت کارکرد مستقل هر کدام حاصل می شود ، به بیش از 40 درصد افزایش داد که البته این افزایش 10 درصدی در راندمان هزینه های سوخت را به میزان 3/1 کاهش خواهد داد .

 

 

مدل مربوط به اين طرح در شكل زير آورده شده است

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

پايان

پمپهای هیدرولیک

تعریف پمپ

مقدمه :

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می‌شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می‌کند، انتقال می‌دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می‌یابد. در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می‌کنند.

انواع پمپ

پمپها دارای انواع مختلفی هستند. دسته بندی های گوناگون، پمپ ها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند. در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها، برپایه نحوه انتقال انرژی از پمپ به سيال، پمپ ها به دودسته تقسيم می شوند:

پمپ های ديناميكی: در این پمپ ها انتقال انرژی به سيال به طور دایمی است. انواع پمپ های دینامیکی عبارت اند از:

• پمپ های گریز از مرکز
• پمپ های محیطی
• پمپ های خاص

پمپ های جابجایی مثبت: در این پمپ ها انتقال انرژی به سيال به صورت متناوب يا پريوديك صورت می پذیرد. انواع پمپ های جابجایی مثبت عبارت اند از:

• پمپ های رفت و برگشتی
• پمپ های گردشی

پمپ های دینامیکی

پمپ گریز از مرکز

یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار می‌کند. این نحوه عمل بوسیله قانون برنولی توصیف می‌شود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را می‌توان با ملاحظه تاثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره‌ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می‌دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می‌یابد. از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلاء موضعی در داخل سطل خواهد شد. این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل بوجود می‌آید.در رابطه با پمپ های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ هستند و طناب و بازو متناظر کار پروانه را انجام می‌دهد.پمپ گریز از مرکز پمپی است که از یک پروانه گردان بمنظور افزودن فشار یک سیال استفاده می نماید. پمپ های گریز از مرکز عموما برای جابجا کردن سیال از طریق یک سیستم لوله کشی کاربرد دارد. سیال در امتداد یا نزدیک محور چرخان وارد پروانه پمپ گشته و بوسیله این پروانه شتاب می‌گیرد و به سرعت به سمت بیرون و به داخل یک پخش کننده یا محفظه حلزونی جریان می‌یابد که از آنجا به درون سیستم لوله کشی پائین جریان خارج می‌گردد.

تیغه‌های روی پروانه بطور تصاعدی از مرکز پروانه پهن می‌شوند که سرعت را کاهش داده و فشار را افزایش می‌دهد. این امکان به پمپ گریز از مرکز اجازه می‌دهد تا جریان های پیوسته با فشار بالا ایجاد نماید.پمپ های سانتریفوﮊ دارای یک محفظه هستند که حلزونی شکل است و پوسته یا کِیسینگ نامیده می‌شود و درون آن یک یا چند چرخ قرار دارند که روی یک محور (شفت) نصب شده اند. هر چرخ مجهز به تعدادی پره می‌باشد. انتقال انرﮊی به سیال در این قسمت انجام می‌شود. برای اینکه از محل خروج شفت از کِیسینگ پمپ سیالی خارج نشود و اصطلاحا نشتی به خارج نداشته باشیم از ابزاری به نام مکانیکال سیل استفاده شده است. نکته بسیار مهم در مورد این نوع پمپها هواگیری یا پرایم کردن پمپ پیش از روشن کردن آنها می‌باشد. یعنی پس از لاین آپ نمودن پمپ و اطمینان از ورود سیال به داخل پمپ، باید از خروج کامل هوا یا گاز حبس شده در داخل پمپ نیز اطمینان حاصل نمود. از این نوع پمپها در ابعاد و اندازه‌های مختلف برای مصارف گوناگون ساخته می‌شوند.

 

دسته بندی پمپ های گریز از مرکز

پمپ های گریز از مرکز را می‌توان به چند صورت دسته بندی نمود. یک شیوه دسته بندی، بر پایه جریانی است که بوجود می‌آورند. در این شیوه پمپ های گریز از مرکز به سه دسته تقسیم می شوند:

• پمپ های جریان شعاعی: در این پمپ ها فشار سیال تنها با اعمال نیروی گریز از مرکز افزایش می یابد. پمپ های این دسته، با یک سری پروانه‌های ورودی دارای سرعت مخصوص کمتر از 4200 و با دو سری پروانه‌های مکشی دارای سرعت مخصوص کمتر از 6000 هستند. در این پمپ ها سیال به طور معمول از طریق توپی وارد پروانه شده و به صورت شعاعی به محیط جریان می یابد.

• پمپ های جریان مختلط: در این پمپ ها فشار تا حدودی با اعمال نیروی گریز از مرکز و تا حدودی نیز با اعمال نیروی بالابری (lift) که از جانب تیغه‌ها اعمال می شود افزایش می یابد. این دسته از پمپ ها دارای یک سری پروانه ورودی با جریان خروجی محوری هستند و تخلیه در راستاهای محوری و شعاعی انجام می شود. پمپ های این دسته به صورت معمول دارای سرعت مخصوصی مابین 4200 تا 9000 هستند.

• پمپ های جریان محوری: پمپ های این دسته که گاه پمپ های پروانه‌ای هم نامیده می شوند بیشترین افزایش فشار سیال را از طریق اعمال پروانه‌ها و یا عملیات بالابری تیغه‌ها اعمال می کند. این گروه یک سری پروانه ورودی به همراه جریان ورودی محوری و خروجی تقریبا محوری دارند. پمپ های این گروه غالبا دارای سرعت مخصوص هایی بیش از 9000 هستند. در حالت کلی از پمپ های جریان محوری هنگامی که افزایش فشار لازم باشد استفاده می‌کنند و از پمپ های جریان شعاعی بمنظور تولید دبی سود می‌برند.

اجزای تشکیل دهنده پمپ گریز از مرکز

قسمت های اساسی يك پمپ گريزازمركز عبارتند از:

• الكتروموتور: كه شامل قسمت الكتريكی پمپ است.
• كوپل يا هم محور سازی :كه متصل كننده الكترومتر به شافت (محور )پمپ است.
• هاوس برينگ: كه محل قرار گیری برينگها می باشد.
• مكانيكال سيل: كه محل آب بندی پمپ و جدا كننده سيال پمپاژ شده و قسمت مكانيكی پمپ است.
• پره های پمپ: كه با توجه به نوع كاربرد دارای انواع گوناگون هستند.

دو جزء اصلی پمپ های گریز از مرکز پروانه و تیغه هستند.

• پروانه: نقش پروانه‌ها در پمپ گریز از مرکز تامین لازم برای سیال می‌باشد. در پمپ ها دو نوع پروانه پایه‌ای وجود دارند:
• مارپیچی
• توربینی

پروانه‌های توربینی با تیغه‌های پخش کننده‌ای احاطه شده اند که مسیرهای بتدریج پهن شونده‌ای فراهم می‌آورند تا سرعت آب را به آهستگی کاهش دهند. بنابراین هد سرعت به هد فشار تبدیل می‌شود.پروانه مارپیچی با ویژگی نداشتن تیغه‌های پخش کننده مشخص می‌شوند. در عوض پروانه آن درون محفظه‌ای که حلزونی شکل است قرار گرفته و سرعت آب به دلیل ترک کردن پروانه کاهش می‌یابد که همراه با افزایش فشار می‌باشد.انتخاب بین این دو نوع پروانه بسته به شرایط استفاده تغییر می‌کند. نوع مارپیچی بدلیل ظرفیت بالا و هد مصرفی پائین در چاه‌های کم عمق معمولا ترجیح داده می‌شوند. نوع توربینی در چاه‌های آب عمیق استفاده می‌شود.

• تیغه: تیغه نقش راندن مایع به خروجی پمپ را دارد که سرعت را به فشار تبدیل می نماید. جزء تیغه در داخل پمپ که معمولا به پروانه متصل است به نوبه خود دارای شکل های گوناگونی است. دسته بندی شکلی تیغه‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم نمود:
• صاف
• مارپیچ

که این دسته بندی نیز می‌تواند منجر به دسته بندی کلی در مورد پروانه‌ها گردد.

مزایا و معایب پمپ گریز از مرکز

از مزایای پمپ گریز از مرکز می‌توان به ویژگی تولید یک جریان هموار و یکنواخت اشاره نمود. برخی انواع پمپ های گریز از مرکز مقداری شن نیز پمپ می‌کنند و در کل مطمئن و دارای عمر کاری خوبی می‌باشند.

از معایب این پمپ های می‌توان به از دست دادن سطح کیفی راه اندازی اشاره نمود که بعد از راه اندازی رخ می‌دهد. همچنین راندمان این پمپ ها وابسته به کار تحت هد و سرعت طراحی می‌باشد.در راه اندازی یک پمپ گریز از مرکز از آنجاییکه این پمپ ها از مکش استفاده می‌کنند قابلیت پمپ کردن هوا را ندارند. پس بعنوان یک نتیجه پمپ و لوله بایستی از آب پر باشند تا مشکلی در پمپ آب بروز نکند.

نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز

وقتی اجزای چرخان پمپ نابالانس باشند، ارتعاش حاصل از عضو چرخان نابالانس می‌تواند ترسناک باشد. این ارتعاش می‌تواند موجب لرزش سطح زمینی که دستگاه روی آن قرار گرفته است شود، دستگاه‌های اطراف آن در جای خود تکان می‌خورند، پیچ های نگه دارنده شل می‌شوند و قطعات می شکنند. یک عضو چرخان نابالانس یر روی یاتاقان های خود نیرو اعمال می‌کند و آنرا از طریق سازه خود به بیرون منتقل می نماید و نهایتا این نیرو به فندانسیون می‌رسد. دلایل بروز نابالانسی:

• خمش یا قوس برداشتن بین یاتاقان های تکیه گاهی
• وزن معلق تحت نیروی ثقل محور محرک را خمیده می‌کند
• ماده یا سیال غیریکنواخت توزیع شده در روتور
• قطعات هرز و لق شده بر روی روتور
• قطرهای مختف المرکز بر روی روتور که ناشی از ساخت می‌باشد و قطعات روی روتور هم مرکز نشده اند
• هم تراز نبودن مسیر رانش با محور روتور
• کوپلینگ های راننده لق از پشت هم پرش می‌کنند
• از بین رفتن تلرانس های بین قطعات مونتاژ شده بر روی روتور
• شانه‌ای های روی روتور خارج از میدان محور دوران ساخته شده اند
• خلل و حفره‌های روی روتور
• هم تراز نبودن یاتاقان ها به محور نیرو وارد کرده و آنرا قوس می‌دهد

پمپ های جابجایی مثبت (پمپ های رفت و برگشتی)

این نوع پمپها وسایلی هستند که انتقال انرﮊی از آنها به سیال به صورت پریودیک و دوره‌ای می‌باشد. نیروی محرکه این نوع پمپها نیز غالبا توسط موتورهای الکتریکی تامین می‌گردد. در این نوع پمپها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفت و آمدی پیستونی در یک سیلندر می‌شود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی داخل سیلندر می‌گردد. با حرکت پیستون به طرف جلو دریچه ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت می‌گردد. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه بوده و طوری ساخته شده اند که در مراحل رفت و آمد پیستون، از ورود مایع داخل سیلندر به قسمت کم فشار و بالعکس ممانعت شود. اگر بجای پیستون، پلانجری در داخل سیلندر رفت و آمد کند در این حالت به آن پمپ پلانجری می‌گویند. در ضمن چنانچه پلانجر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است. فرق میان پیستون وپلانجر در این است که طول سر پیستون کوتاه تر از مسافتی است که پیستون درون سیلندر طی می نماید، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن در داخل سیلندر می‌باشد. از طرفی در پمپهای پیستون از حلقه یا رینگی جهت آب بندی پیستون و سیلندر استفاده شده است که روی بدنه پیستون قرار گرفته و همراه آن حرکت می‌کند، در حالیکه در پمپهای پلانجری این رینگ روی سیلندر قرار دارد و ثابت است. این پمپها معمولاً کم ظرفیت هستند ولی فشار خروجی سیال را می‌توانند تا مقدار زیادی افزایش دهند. بنابراین از این پمپها در جاهایی که نیاز به جا به جا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا می‌باشد استفاده می کتتد. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپها به صورت غیر یکنواخت می‌باشد. نکته بسیار مهم در مورد این پمپ ها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسچارج پمپ) بسته است روشن نمود

پمپ های چرخ دنده‌ای یا گی یِر پمپ

این پمپها نوعی از پمپهای گردشی یا روتاری می‌باشند. پمپ های چرخ دنده‌ای از دو قسمت متمایز تشکیل شده اند، یکی قسمت جداره ثابت و دیگری قسمت دوار که شامل یک محور گردان با چرخ دنده می‌باشد. در پمپ های چرخ دنده‌ای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ دنده پمپ به اصطلاح به تله می افتد و در اثر چرخیدن چرخ دنده‌ها این مایع به قسمت خروجی پمپ رانده می‌شود. این پمپ ها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که در آنها فاصله میان اجزاء گردنده و جداره ثابت بسیار کم می‌باشد. کار برد این پمپها برای جا به جایی مایع با حجم کم و فشار متوسط می‌باشد. نکته مهم در مورد این پمپها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسچارج پمپ) بسته است روشن نمود؛ چرا که در این حالت، اگر هیچ شیر اطمینانی (سِیفتی وَلو) در مسیر دیسچارج پمپ وجود نداشته باشد، یا خود پمپ از بین می‌رود و یا اینکه لوله دیسچارج می شکند.

محفظه آب بندی

این محفظه شامل آب بندها و اجزای مربوطه است و برای رسیدن به بازدهی مناسب در قطعات هیدرولیک وجودآب بندی کامل و مناسب ضروری است.آب بندی بین قطعات درهیدولیک بوسیله آب بندهاانجام می‌شود.آب بندها براساس استفاده به دو نوع کلی ثابت و متحرک تقسیم می‌شوند:

- آب بند ثابت: به صورت واشر بین قطعات غیر متحرک به کار می‌رود. - آب بند متحرک: برای آب بندی قطعات متحرک بکار می‌رود و برطبق شکل انتخاب می‌گردد.نوع آب بندهرقطعه توسط سازنده تعیین می‌گرددو در زمان تعویض بایدبه این موضوع توجه داشت.

انواع آب بندها

• اورینگها:

معمولی ترین آب بند مورداستفاده درماشین آلات می‌باشد.اورینگ ها به عنوان سیل ثابت و متحرک استفاده می‌شوند وجنس آنها معمولا از ترکیبات لاستیک های مصنوعی می‌باشند.موارداستفاده اورینگ برای آب بندی پیستون درسیلندر و شیرهای هیدرولیکی محل اتصال شلنگ ها و پمپ ها استفاده می‌شود. طرح اورینگ طوری است که برای نصب در شیارها ساخته شده است و زمان نصب تا10 درصد فشرده می‌شود.درموارد استفاده متحرک عمر اورینگ به صافی سطح قطعه‌ها و اندازه بودن آن مربوط می‌شود.اورینگ ها در مواردی که محل آب بندی دارای گوشه و زاویه است استفاده نمی‌شود.اگر اورینگ در قطعه‌ای تحت فشار زیاد نصب شود،با گذاشتن یک رینگ فیبری در پشت آن از خارج شدن اورینگ از شیارخود جلوگیری می‌کند. همیشه بایدیک رینگ فیبری درطرف کم فشاراورینگ نصب شود. در صورت استفاده از دو رینگ فیبری اورینگ در وسط آنها قرار می‌گیرد.

• آب بندهای V شکل و U شکل:

V پک ها و U پک ها از سیل های متحرکی هستند که برای آب بندی پیستون و شافت پمپ ها استفاده می‌شوند. جنس آنها معمولا از چرم یا لاستیک طبیعی و مصنوعی یا پلاستیک می‌باشد.طرز نصبشان طوری است که فشارسیال لبه آب بند را به دیواره بچسباند و آب بندی را بهتر و کامل تر کند.برای آب بندی قطعات پمپ بایستی حداقل یک بسته از این نوع آب بند را بکار بر دو چند آب بند را همراه هم در یک شیار قرار داد.

• سیل های فلنجی و گردگیرها:

گردگیرها سیل های متحرکی از جنس چرم یا لاستیک مصنوعی یا پلاستیک بوده که معمولا در پیستون ها بکار می‌روند. عمل آب بندی بوسیله بازشدن لبه آنها و چسبیدن به سطح قطعه انجام می‌شود.

 

 

• آب بندهای فلزی:

از نظرشکل و ساختمان مانند رینگ های پیستون موتور بوده و ممکن است که فلزی یا غیرفلزی باشند. جنس آنها عموما از فولاد بوده و دارای نشتی زیاد می‌باشند،مگر اینکه خیلی دقیق نصب شوند. سیل های فلزی به دو صورت بازشونده (پیستونی) وجمع شونده (شفت جک) وجود دارند و در جاهایی بکار می‌روند که میزان حرارت بسیار بالا است. این آب بندها به دلیل نشتی زیاد با کاسه نمد و کانال تخلیه به مخزن در سیستم بکار می‌روند.

• واشر کمپرسی:

این واشرها فقط برای کاربرد ثابت مثل کوپلینگ، لوله‌ها ، پوسته پمپ و امثال آنها با پرکردن قسمت های ناصاف آب بندی را انجام می‌دهد و ممکن است فلزی یا غیر فلزی باشند.

• کاسه نمدها:

درجاهایی که شافت ازپوسته خارج می‌شودکاسه نمدها نصب می‌شوند.اگرفشاراتمسفر از فشار کاسه نمد بالاتر باشد از عبور هوا به داخل و اگر فشار پشت کاسه نمد بالاترازفشار جو باشدازنشت سیال یا بخار به بیرون جلوگیری می‌کند.بهترین نوع قابل استفاده برای پمپ یک رینگ فانوسی است که بداخل آن آب تزریق می‌شود.این تزریق آب یا از خروجی خود پمپ تامین می‌شود یا اگر سیال پمپ غیر آب باشد از یک منبع مستقل آب را لوله کشی می‌کنند.اگر مایع آب بندی کننده دارای ذرات جامدی باشد که به غلاف های کاسه نمد آسیب برساند بهتر است که سر راه آن فیلتر قرار گیرد.

• گلندها:

بوش های یکپارچه‌ای هستند،که به منظور سفت کردن پکینگ ها جهت آب بندی بیشترازآنهااستفاده می‌شود.میزان سفت کردن پیچ های آن به طورتجربی به اندازه‌ای است، که مابین اصطکاک ، آببندی ، روغن کاری و خنک کاری تعادل حفظ شود.

• پکینگ کمپرسی:

ازاین نوع آب بندمیتوان به جای وی پک ویو پک هااستفاده کرد.جنس آن معمولا از پلاستیک یا نخ نسوزو یا لاستیک نخ دار با روکش فلزی می‌باشد.آین آب بندها برای قسمت های با فشار کم بکار می‌روند.در حقیقت عامل آب بندی کننده براساس افت فشار سیال در طول غلاف می‌باشند. علت اینکه پکینگ ها باید دارای خواص پلاستیکی ( فرم پذیری ) باشنداین است تا مقدارفشردگی روی اسلیو (غلاف ها) راتنظیم کنند ونیز خواص الاستیک جهت جذب انرژی و آسیب نرساندن به جزء دوار را داشته باشند و به صورت رینگ هایی درداخل محفظه آب بندی قرارگیرند.انرژی اصطکاکی(گرما) تولیدشده دراثر گردش شافت از طریق نشت مقدارکمی مایع از پوسته یا توسط محفظه خنک کاری پشت آن و یا استفاده از هر دو دفع می‌شود. پکینگ ها از مواد گوناگون تشکیل شده و انواع گوناگونی دارند:

• آزبستوس: كه برای درجه حرارت های پایین ازآن استفاده می‌کنند.این پکینگ ها قبلا بوسیله گرافیت یا روغن ، روغن کاری می‌شوند.
• متالیک: این پکینگ ها برای فشارهاودماهای بالا استفاده می‌شوند.پکینگ های متالیک ترکیبی از فویل فلزی(مس،آلومینیم،بابیت و....) باگرافیت یاموادچرب کننده دیگرمیباشند. روغنکاری نقش مهمی در این آب بند دارد زیرا اگر خشک کار کند روی سطح تماس مثلا سیلندر خط می اندازد.

• آب بند های مکانیکی:

آب بند هایی که تاکنون توصیف شد عمدتا از نوع پکینگ بودند.استفاده ازپکینگ ها به عنوان آب بند همیشه مناسب و عملی نیست.با محکم کردن پیچ های گلند اصطکاک و انرژی ایجاد شده سبب کاهش عمروخراب شدن غلاف ها می‌گردد.از طرف دیگر بعضی از مایعات مثل بوتان و پروپان حلال مواد چرب کننده پکینگ ها هستند که دراین صورت دقت آب بندی ازبین می‌رود. به دلایلی که گفته شد و همچنین زمانی که میزان نشت باید حداقل باشد از آب بندهای مکانیکی استفاده می‌کنند.سطح آب بندی درمکانیکال سیل ها عمود بر امتداد محور بوده ،درحالی که در کاسه نمدها سطح آب بندی در تماس با خود شافت یا اسلیو قرار می‌گیرد. اگرچه مکانیکال سیل ها در انواع گوناگون ساخته می‌شوند اما اصول کارشان یکسان و دارای دو جزء ثابت و متصل به پوسته و یک جزء دوار متصل به شافت (یا غلاف) می‌باشند و یک فنر دو قسمت را به یکدیگر محکم می‌کند.یک دیافراگم یا رینگ لاستیکی برای حرکت جانبی(مماسی) نیزوجوددارد.مکانیکال سیلها معمولا ازدو قسمت فلزی و لاستیکی هستند .بعضی اوقات قسمت چرخان آب بند از زغال با روکش فولادی ساخته می‌شود. البته سطح بین رینگهای دوار و ثابت ، بسیار صیقلی ودر اصل از دو جنس متفاوت سیلیکون و کاربید کربن می‌باشد.لایه‌ای از مایع با خاصیت خنک کنندگی و روانکاری اصطکاک را به حداقل میرساند. رینگ های مکانیکال (سیل رینگ ها) در دو وضعیت نسبت به پمپ قرار می‌گیرندکه ممکن است رینگ دوار در سمت داخل و به طرف ایمپلر باشد، و یا در قسمت بیرون قرار گرفته و با مایع پمپ شونده تماس نداشته باشد. در هر دو وضعیتی که گفته شد فقط سه نقطه مهم وجود دارد که در آب بندی موثر است:

• مابین رینگ ثابت و پوسته
• مابین رینگ دوار و شافت (غلاف شافت)
• مابین رینگ ثابت و متحرک (بخش های ثابت ومتحرک مکانیکال)

آب بندی در حالت اول توسط گسکت ها و اورینگ ها صورت می‌گیرد. در حالت دوم توسط رینگ ها و در حالت سوم باتماس مستقیم و تنگاتنگ دو رینگ که همواره توسط فنری به به هم فشرده می‌شوند انجام می‌شود.موضوع قابل توجه در مورد رینگ ها این است که این رینگ ها با جنس ویژه خود در مقابل نیروی(بار)محوری ضعیف هستند و دچار آسیب می‌شوند،اما درمقابل سایش بسیار مقاوم هستندوبامقداری سایش دوباره توسط فنری که میان آنها قرار دارد ساییده می‌شوند. به همین دلیل یکی از عوامل خراب شدن آنها وارد شدن نیروی محوری است. با توجه به جنس آنها نیز معمولا ترد و شکننده هستند.

کاویتاسیون

این پدیده یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می‌شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه‌ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می‌آیند که به همراه مایع به نقطه‌ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند. اگر در محل جدید فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد، حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره‌ها برخورد می نمایند. در چنین مکانی بسته به شدت برخورد، سطح پره‌ها خورده شده و متخلخل می‌گردد. این پدیده مخرب در پمپ ها را کاویتاسیون می نامند. پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از مدت کوتاهی پره‌های پمپ را از بین ببرد. بنابراین باید از وجود چنین پدیده‌ای در پمپ جلو گیری گردد. کاویتاسیون همواره با صدا های منقطع شروع شده و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ، بر شدت این صدا ها افزوده می‌گردد. صدای کاویتاسیون مخصوص ومشخص بوده وشبیه برخورد گلوله‌هایی به یک سطح فلزی است. هم‌زمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می‌آید. در انتها این صداهای منقطع به صداهایی شدید ودائم تبدیل می‌گردد و در همین حال نیز راندمان پمپ به شدت کاهش می‌یابد.

پايان

هیدرولیک و پنوماتیک

وظيفه سيستم فرمان :

وظيفه اصلي سيستم فرمان تبديل گشتاور ورودي به غربيلك فرمان توسط راننده ،به زاويه فرمان چرخ ها مي باشد كه در نتيجه آن در خودرو نيروي جانبي و به دنبال آن شتاب جانبي ، سرعت جانبي و غيره ايجاد مي شود.در يك فرمان ايده ال مي بايست زاويه فرمان چرخها در مقابل گشتاور ورودي بهغربيلك فرمان بصورت خطي تغيير نماييد . اما وجود برخي پارامترها از جمله وجود زاويه كستر سبب نوساني شدن ميزان زاويه فرمان چرخها در مقابل گشتاور ورودي مي گردد. براي تبديل زاويه غربيلك فرمان به زاويه چرخ ها در سيستم فرمان از مكانيزم هاي مختلفي بهره گيري مي شود تا گشتاور دست راننده توانايي تقابل با نيروهاي اعمالي به تاير را داشته باشد . اين نيروها كاملا به نحوه تنظيم چرخها خودرو بستگي دارد لذا يكي از مشكلات طراحي سيستم فرمان در اين جا بروز مي كند، زيرا تنظيم چرخ ها در سيستم تعليق و سيستم فرمان در تقابل بوده و نياز به طراحي بهينه دارد. براي طراحي بهينه هر سيستم نياز است تا اهداف مورد انتظار از آن سيستم مشخص گردد . در اينجا به بررسي ويژگيهاي مورد نظر از سيستم فرمان مي پردازيم

1-سيستم فرمان مي بايست بهره مناسب داشته باشد(نياز به احساس فرمان

مناسب)

2- سيستم فرمان رفتار گذراي خوبي داشته باشد .

3-فرمان بايد بگونه اي طراحي گردد تا در تصادفات حداكثر جذب انرژي را داشته باشد

تا حداقل جراحات به راننده وارد گردد.

 

4- قابليت تنظيم موقعيت فرمان جهت همخواني باشرايط بدني راننده

۵-داشتن حداقل وزن و گرفتن حداقل فضا تا فضاي مناسب براي ديگر اجزا خودرو

فراهم گردد.

۶-نياز به حداقل تعميرات و نگهداري

۷-طول عمر بالا در حد عمر خودرو

۸-حداكثر تطابق با سيستم تعليق

۹-برآورده ساختن نيازهاي زيبايي خودرو

مكانيزم فرمان :

انواع مكانيزمهاي فرمان بصورت زير مي باشد :

·  پارالوگرام

·  رك و پينيون

۱- پارا لوگرام :

در اين نوع سيستم فرمان ، قطعه 1 نقش جعبه فرمان را دارد كه بصورت يك مكانيزم

متشكل از پيچ و مهره كه بين آن دو ساچمه قرار مي گيرد ، نوعي حركت دوراني حول

اتصال 1 بوجود مي آيد و حركت دوراني به قطعه شماره 4 اعمال مي شود تا بواسطه

مكانيزم متشكل از قطعه 5 و ميله واسط ،در نهايت حركت طولي به ميله هاي 2 انتقال مي يابد كه اين دو بوسيله مفصل كروي به اهرم فرمان (قطعه 3) متصل هستند . 

مزايا:

·            كاربرد مناسب روي اكسل هاي صلب

·            قابليت انتقال نيروهاي بالا به خصوص در خودرو هاي سنگين

·            قابليت اعمال زواياي بزرگ فرمان

·            امكان نصب اهرم فرمان بزرگ كه نيروي فرمان دادن را كاهش مي دهد

·      در اين سيستم ،طراح اين امكان را دارد كه با نصب بازوها با طول مناسب به

بهترين حالت در سينماتيك فرمان دست يابد و فرمان نرمتري طراحي نمايد.

معايب :

·            قيمت بالا

·            مشكل نصب در خودروهاي محرك جلو

·            ازدياد بازوها و اتصالات

·            نياز به تعميرات بيشتر

 

2-رك و پينيون

همانگونه كه در شكل 1-13 مشاهده مي نماييد در اين سيستم فرمان بواسطه چرخ

دنده پينيون كه به پايين محور متصل است حركت دوراني فرمان را به حركت طولي در

قطعه 8 تبديل مي نمايد. در دو انتهاي قطعه 8 ، دو ميله واسط توسط اتصال

كروي شماره 7 به رك متصل هستند و از سوي ديگر به اهرم فرمان (قطعه شماره

3) متصل مي باشند تا بوسيله اهرم فرمان گشتاور حول محور فرمان به مجموعه چرخ

اعمال شود.

همانگونه که در ساختمان جعبه فرمان رک و پينيون ديده مي شود حرکت طولي

بوسيله چرخ دنده پينيون به رک اعمال مي شود.

 

 

 

مزايا :

·            ساختمان ساده

·            قيمت ارزان

·            سهولت پروسه ساخت

·            قابليت اطمينان بالا

·            امکان تعبيه دمپينگ مناسب در جعبه فرمان

·            حساسيت بالا به علت اتصال ميله واسط به رک

·            الاستيسيته کم سيستم فرمان

·            فضاي کمي را اشغال مي کند.

·            وزن کم

معايب :

·         حساسيت بيشتر به ضربه ناشي از تصادف

·         انتقال بيشتر ارتعاشات جاده به غربيلک فرمان به علت کوتاه بودن ميله رابط

·         زاويه فرمان محدود به علت محدوديت حرکت عرضي رک

·         سفتي فرمان به علت کاهش نسبت فرمان

·         قابليت استفاده در اکسل صلب را ندارد.

 

 

 

 

 

 

 

مزایای فرمان هیدرولیک

 

1- سهولت رانندگی و کاهش خستگی راننده

هنگام پارک کردن و پیچیدن در سرعتهای پایین و در ترافیک های سنگین سیستم

هیدرولیک به راننده جهت فرمانگیری کمک قابل ملاحظه ای می نماید و با توجه به اینکه عمده زمانهای فرمانگیری ، در حالت های پارک بخصوص پارک دوبل و نیز در هنگام ترافیک و سر پیچها می باشد فشار کمتری به دستان راننده وارد می گردد و لذا در انتها موجب کاهش خستگی راننده ( مخصوصا خانمها ) می گردد .

 این تفاوت بگونه ای است که در صورت رانندگی با یک خودروی هیدرولیک حتی به اندازه یک هفته ، دیگر حاضر نخواهید شد با خودروی دارای فرمان مکانیکی رانندگی نمائید .

2- کارکرد فرمان هنگام قطع سیستم هیدرولیک فرمان هیدرولیک از نوع Rack & Pinion (دنده شانه ای و پینیون) بصورت Fail Safe است.

 چنانچه قسمت هیدرولیکی به هر دلیل از کار بیفتد ، قسمت مکانیکی فرمان میتواند به کار خود ادامه دهد.

3- عدم انحراف خودرو هنگام عبور از موانع

با وجود جک هیدرولیکی که بر روی دنده شانه ای وجود دارد ، در صورتی که چرخها در

هنگام حرکت به هردلیلی ( موانع و دست اندازها و .. ) بخواهند از مسیر خود خارج

گردند ، نیروی مقاوم در جک هیدرولیکی از انحراف فرمان جلوگیری می نماید . این در

صورتی است که در فرمانهای مکانیکی ، ضربه انتقالی به چرخها ، مستقیما به غربیلک وارد می گردد و باعث چرخش غربیلک و موجب انحراف از مسیر می گردد.

4- قابلیت ایمنی بالا در سرعتهای بالابا وجود Spool (سنسور تنظیم میزان حجم روغن خروجی ) بر روی پمپ هیدرولیک ، سفتی فرمان در سرعتهای بالا تضمین می گردد.

 به گونه ای که در دورهای بالاتر از 270RPMمقدار روغن خروجی از پمپ کاهش و موجب سفتی فرمان می گردد

5- کاهش اثر تیزی فرمان با توجه به کاهش مدول و زوایای دندانه های شانه ای و پینیون ، از 2.5 به 2 تیزی فرمان تا حد قابل ملاحظه ای کاهش یافته و رانندگی مطمئن تری را برای راننده خودرو به ارمغان می آورد.

6- افزایش قابل ملاحظه عمر موثر کلیه قطعات سیستم فرمان با توجه به وجود جک هیدرولیکی ، کلیه ضربات ناشی از جاده که به چرخها انتقال می یابد تا اندازه زیادی دمپ می گردد و باعث می گردد نیروی کمتری به کمک فنر ها ، سیبکها ، چهار شاخه های فرمان و محور فرمان وارد شده و در نهایت منجر به طولانی شدن عمر قطعات می گردد. مضافاً به اینکه موجب کاهش هزینه های تعمیر و تنظیم جلوبندی می گردد یعنی در صورتی که یک خودرو با فرمان مکانیکی ، با توجه به کیفیت جاده های ایران ، سالانه نیاز به دوبار تعمیر و تنظیم جلوبندی داشته باشد ، خودروی مشابه دارای فرمان هیدرولیکی ، نیاز به بازدید و تعمیر جلوبندی پس از یک سال و نیم دارد.

 لذا هزینه پرداختی شما را جهت تبدیل ، کاملا پوشش داده و علاوه بر آن آسایش ، امنیت و لذت رانندگی را برای شما به ارمغان می آورد .

7- ارزش افزوده معادل بهنگام فروش خودروهزینه پرداخت شده توسط شما همانند هزینه های ضبط و باند ویا رینگ و تایر نمی باشد که در هنگام فروش خودرو محسوب نگردد در صورتیکه پس از تبدیل پراید شما به هیدرولیک ، خودروی شما در هنگام فروش از ارزش افزوده ای در حدود ٣٠٠ تومان برخوردار خواهد شد

مقدمه اي بر تراياك

مقدمه ای بر ترایاک     

این المان الکترونیک صنعتی نیز مانند تریستور دارای پایه کنترلی جهت راه اندازی و دوپایه دیگر به نامهای آند یک و آند دو است.در حالت کلی می توان گفت با تحریک گیت نسبت به یکی از پایه های آند،ترایاک تحریک شده و وصل می شود

شکل زیر شمای فنی این المان و همچنین مشخصه ولت آمپر آن را نشان می دهد

دهد                        



این قطعه دو جهته هدایت دارد.لذا در مدارهایی که نیازاین قطعه دو جهته هدایت دارد.لذا در مدارهایی که نیاز به کنترل بیشتری بر زاویه آتش داریم این المان مناسب است.پس بر خلاف تریستور هم در نیم سیکل منفی و هم در نیم سیکل مثبت هدایت خواهد داشت.البته به شرط اینکه گیت به درستی تحریک شود.

ساده ترین کاربرد این المان به عنوان یک دیمر است.دیمر مدار تغییر دهنده روشنایی یک لامپ است.گرچه به این مدار میتوان یک رگولاتور ولتاژ نیز گفت

در این مدار با تغییر مقدار پتانسیومتر میزان ثابت زمانی شارژ خازن c3 تغییر کرده و در نتیجه زمانی که میبایست دیاک وصل شده تا ترایاک روشن شود تغییر کند و بدین ترتیب زاویه آتش ترایاک در نیم سیکل مثبت و منفی عوض شود.

شکل زیر نحوه برش شکل موجها بر حسب زاویه آتش 90 درجه را نشان می دهد.

دهد.                 

انواع تریستورها در الکترونیک صنعتی

هنوز هم در الکترونیک صنعتی در کاربردهای ولتاژ بالا و جریان بالا از تریستورها استفاده میکنیم.انواع جدیدی از تریستورها ساخته شده که عبارتند از:

 

1-Phase Control Thyristors (SCRs)
2-Fast Switching Thyristors (SCRs)
3-Gate Turn-off Thyristors (GTOs)
4-Bidirectional Triode Thyristors (TRIACs) 
5-Reverse Conducting Thyristors (RCTs)
6-Static Induction Thyristors (SITHs)
7-Light Activated Silicon Controlled Rectifiers (LASCRs)
8-FET Controlled Thyristors (FET-CTHs)
9-MOS Controlled Thyristors (MCTs)

هنوز هم در الکترونیک صنعتی در کاربردهای ولتاژ بالا و جریان بالا از تریستورها استفاده میکنیم.انواع جدیدی از تریستورها ساخته شده که عبارتند از:

1-Phase Control Thyristors (SCRs)
2-Fast Switching Thyristors (SCRs)
3-Gate Turn-off Thyristors (GTOs)
4-Bidirectional Triode Thyristors (TRIACs)
5-Reverse Conducting Thyristors (RCTs)
6-Static Induction Thyristors (SITHs)
7-Light Activated Silicon Controlled Rectifiers (LASCRs)
8-FET Controlled Thyristors (FET-CTHs)
9-MOS Controlled Thyristors (MCTs)

1- در این تریستورها سرعت سوئیچ پایین بوده و در حدود 50 تا 100 میکرو ثانیه است.این تریستورها کاربردهای عمومی مثل کنترل زاویه فاز یا یکسوکننده ای کنترل شده را دارند.                    
معمولا هم با کموتاسیون طبیعی خاموش میشوند.                

  2- در این نوع از تریستورها سرعت سوئیچ از 5 تا 50 میکرو ثانیه است و کموتاسیون اجباری دارند.هرجایی که نیاز به سرعت بالا در قطع و وصل باشد مثل اینورترها و یکسوکننده های دو جهته میتوان از آنها استفاده کرد.                
3- این نوع از تریستورها با اعمال یک پالس مثبت به گیتشان روشن میشوند و با اعمال یک پالس منفی به گیتشان خاموش خواهند شد.به دلیل به وجود آمدن یک ناحیه خاص در پیوند قطعات pوn این المان در حین سوئیچ شدن از حالت صفر به یک سرعت سوئیچش کمی کاهش می یابد.            

بهترین مزیت GTO نداشتن مدار کموتاسیون و در نتیجه حذف نویزهای اضافی این مدارات است.                

 4- همان ترایاک است که در دو جهت میتواند عمل هدایت را با تحریک گیتش انجام دهد.                      

5- یک تریستور است که مانند شکل زیر یک دیود به صورت موازی با آن قرار گرفته است.                         

این نوع تریستور در مدارهای چاپر و اینورتر کاربرد دارد زیرا دیود موازی شده تریستور را در برابر جریانهای برگشتی از المانهای اندوکتانسی مثل سلف ها و ترانسها محافظت میکند.               

     6- این المان جدید که SITH نام دارد با اعمال یک پالس مثبت به گیتش روشن شده و با اعمال یک پالس مثبت به گیتش خاموش میشود.           
سرعت این المان در حد 1 تا 5 میکرو ثانیه است که از بقیه انواع تریستورها سریعتر است.همچنین دارای dv/dt‌و di/dt قابل توجهی است.       

7-همان طوری که از اسمش پیدا است در به وسیله تابش نور به گیتش فعال میشود و کاربرد آن در سیستمهای ولتاژ و جریان بالا مثل HVDC ها است.        8-از موازی شدن یک MOSFET  با یک تریستور تشکیل شده است.خیلی ساده با تحریک گیت MOSFET تریستور روشن میشود.

 

 

9- ساختمان داخلی این المان به صورت شکل زیر است

مشخصات خوب این المان عبارتند از:                             
سرعت سوئیچ بالا،تلفات توان کم،مقدار افت ولتاژ کم در حین هدایت و امپدانس ورودی بالا

 

 

نکاتی چند در مورد رله ها

نکاتی چند در مورد رله ها

_{^{1. برای تغذیه رله ها و حفاظت از ولتاژ DC استفاده میشود برای اینکه اگر تغذیه AC در اثر بی برقی شبکه و یا عامل دیگر قطع شود عمل قطع و وصل دژنکتورها و عملکرد رله های حفاظتی با نبودن ولتاژ ACبه مخاطره نیفتد.}}

_{^{2. رله های دیفرانسیل و بوخهلتس حفاظت های اصلی ترانسفورماتور می باشند و رله های ارت فالت. جریان زیاد و R.E.F به عنوان پشتیبان عمل می نمایند.}}

_{^{3. حفاظت اصلی خط در مقابل اتصال دو فاز به عهده رله دیستانس و رله های جهتی است.}}

_{^{4. حفاظت اتصال فاز به زمین در طول خط برعهده رله اتصال زمین و رله دیستانس است.}}

_{^{5. با عملکرد رله R.E.F هر دو طرف ترانسفورماتور قطع می شود. زیرا که کابل یا باسبار متصل ترانسفورماتور قدرت بدون واسطه بریکر به آن متصل شده است و قطع فیدر ترانس به تنهایی برای رفع اتصالی از ترانس بی فایده خواهد بود.}}

_{^{6. حافظت های مهم خطوط انتقال نیرو عبارتند از:}}

_{^{vرله دیستانس که اصلی ترین حفاظت خطوط انتقال نیرو می باشد و ملحقات آن مثل رله اتوریکلوزر، رله ولتاژی، رله قفل کننده در مقابل نوسانات قدرت و غیره می باشد.}}

_{^{vرله های اورکارنت و ارت فالت}}

_{^{7. برای حفاظت ترانسفورماتور در مقابل اضافه جریان از رله اور کارنت یا اضافه جریان استفاده می شود.}}

_{^{8. برای حفاظت ترانسفورماتور در مقابل اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه و کلید زنی از برق گیر استفاده می شود.}}

_{^{9. شاخک های روی بوشینگ های ترانسفورماتور تا اندازه ای کار برق گیر انجام می دهند و حفاظت بوشینگ ها و سیم پیچ های ترانسفورماتور را بر عهده دارند. در مواقعی که امواج اضافه ولتاژ به ترانسفورماتور می رسند، بین شاخک ها جرقه زده و موج سیار شکسته می شود. اشکال عمده این میله ها در مقایسه با برق گیرها، سرعت عمل کم آنها است.}}

_{^{10.                     تپ چنجر ترانسفورماتور نیز مجهز به حفاظت بوخهلتس است. بطوری که عدم عملکرد صحیح تپ چنجر باعث ایجاد قوس و درنتیجه تجزیه روغن تپ چنجر شده و موجب می شود حفاظت بوخهلتس تانک تپ چنجر عمل کرده و ترانسفورماتور را از مدار خارج نماید.}}

_{^{11.                     برای حفاظت فیدرهای خروجی رله های اورکارنت و ارت فالت به کار می رود.}}

_{^{12.                     حفاظت برای باتری های 110 ولت DC عبارتند از:}}

_{^{الف) حفاظت ارت فالت، ب) حفاظت آندر ولتاژ، ج)حفاظت اضافه ولتاژ}}

_{^{13.                     برای حفاظت تغذیه 220 ولت AC حفاظت های زیر وجود دارد.}}

_{^{الف) حفاظت آندر ولتاژ و اور ولتاژ که معمولاً به صورت 220 AC Failure  می باشد.}}

_{^{ب) حفاظت بوسیله فیوز اتوماتیک در مقابل اتصالی های فازی}}

_{^{ج) حفاظت با رله با تغذیه DC جهت اعلام قطع AC}}

_{^{نکته پایانی: رله های دیگری نیز به جز رله های ذکر شده وجود دارد که به دلیل اهمیت رله های فوق و موارد استفاده بیشتر، فقط به رله های فوق اشاره گردید.}}

^علائم تجهیزات	^اسم فارسی تجهیزات	^حروف مخفف
	^اتصال به زمین	^-
	^سکسیونر اتصال زمین	^-
	^برق گیر	^L.A
	^مبدل ولتاژ	^V.T, E.T, P.T
	^ترانسفورماتور (مبدل) جریان	^C.T
	^سکسیونر	^-
	^کلید هوایی یا روغنی خودکار یا هر نوع دیگر	^-
	^کلید روغنی ریل دار	^-
	^مبدل دو سیم پیچ	^T

پست هاي فشار قوي

مقدمه:

در ابتدا به این موضوع می پردازیم که اصولاً چه نیازی به پست های فشار قوی است و در واقع وظیفه اصلی پست های فشار قوی چیست ؟ پاسخ این سوال چنین است :

الف: برقراری امکان مانور در شبکه

ب: افزایش ولتاژ در مبادی تولید به منظور انتقال انرژی با تلفات کمتر

ج:کاهش ولتاژ در مبادی مصرف تا حد ولتاژ مناسب مصرف کنندگان

انواع پست های فشار قوی از نظر سطح ولتاژ

الف : پست های افزاینده یا پست های نیروگاهی

ب: پست های کاهنده یا پست های مراکز مصرف

ج : پست های کوپلاژ و کلیدزنی

انواع پست های فشار قوی از نظر نوع عایق

الف : پست های معمولی : در این پست ها عایق بین فاز – فاز و فاز – زمین هوا است .

ب: پست های  G.I.S  : در این پست ها تمام تجهیزات در داخل محفظه های پر از گاز  SF6   قرار می گیرد و در مناطقی که آلودگی هوا  و محدودیت جا برای احداث پست باشد استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

تجهیزات پست های فشار قوی

1- دژنگتور یا کلید قدرت یا بریکر (circuit breaker)

یکی از اصلی ترین اجزاء سیستم های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی ، کلید های قدرت بوده که به منظور  قطع و وصل خطوط ، ترانسفورماتورها ، ژنراتورها و سایر تجهیزات فشار قوی به کار می رود.

مشخصات اصلی کلیدهای قدرت عبارتند از :

الف:ولتاژنامی      ب : قدرت قطع اتصال کوتاه سه فاز و تک فاز        ج : جریان نامی

د: نوع مکانیزم عمل کننده ( مثلاً فنری ، هوایی و غیره )         ه: نوع مکانیزم خاموش کننده آرک

و : جریان ترمیک و جریان دینامیک قابل تحمل

انواع مکانیزم های عمل کننده بریکر در شبکه برق ایران

الف: هیدرولیک روغنی با فشار برای ولتاژهای بالا

ب: سیستم فنری با استفاده از انرژی ذخیره شده فنر

ج : سیستم هوای فشرده یا پنوماتیک با کمپرسور هوا

انواع متداول بریکر از نقطه نظر مکانیزم قطع جریان و خاموش کردن قوس الکتریکی

الف : روغنی     ب: هوای فشرده با فشار زیاد      ج: گاز sf6      د: خلا

اجزاء اصلی یک کلید قدرت

الف : محفظه قطع: محفظه ای است که محل قطع و وصل جریان می باشد و کنتاکت های ثابت و متحرک در آن قرار دارد

ب: مکانیزم عملکرد: شامل مکانیزم های عملکرد نوع فنری ، نوع هوای فشرده و نوع هیدرولیکی است .

منظور از برش جریان در بریکرها چیست ؟

وقتی بریکر را در حالت معمولی قطع می نماییم ، جریان در حالت غیر صفر بریده می شود که به آن برش جریان گفته می شود . برش جریان باعث اضافه ولتاژهای شدید در شبکه می شود.

دژنکتور تحت چه شرایطی مدار را قطع می کند ؟

دژنگتور می تواند در صورت بروز عیب و جریان اتصال کوتاه ، در حداقل زمان ممکن مدار را قطع کند . مثلاً در مورد خروجی های 20 کیلو ولت ، اگر خطایی مانند اتصال زمین (ارت فالت ) یا اضافه جریان (اورکارنت) بوجود آید رله مربوطه فرمان قطع را به دژنکتور صادر می کند.

2- سکسیونر:

سکسیونر کلیدی است که بوسیله آن می توان مداری را که فقط تحت ولتاژ بوده و فاقد جریان بار باشد قطع و یا وصل نمود. کاربرد آن بدین منظور است که در حالت قطع قسمتی از مدار، محل قطع شده به طور واضح و آشکار قابل رویت است و بعلاوه با قطع کردن آن می توان نسبت به تعمیر و یا سرویس دژنکتور اقدام نمود.

نکته 1: سکسیونرها باید در مقابل حرارت ناشی از عبور جریان عادی و اسمی و جریان اتصال کوتاه، در کوتاه مدت و نیروی دینامیکی جریان اتصال کوتاه و به خصوص جریان ضربه ای، استقامت کافی داشته باشند. ضمناً سکسیونر در حالت باز باید عایق خوب و مطمئنی برای اختلاف پتانسیل بین تیغه متحرک و کنتاکت ثابت هر فاز و یا زمین باشد.

نکته 2: انتخاب سکسیونر از نظر نوع، فقط بستگی به شکل و طرز قرار گرفتن شینه ها و شینه بندی شبکه و محلی که باید سکسیونر در آنجا نصب شود دارد و مشخصات سکسیونر بستگی به مشخصات فنی و الکتریکی شبکه دارد.

اینترلاک سکسیونر: اینترلاک سکسیونر به مفهوم قفل نمودن اتماتیک سکسیونر و به منظور اجتناب از مانور غلط می باشد.

انواع سکسیونر

الف) پانتوگراف یا نوع قیچی: بیشتر در پست های فشار قوی کاربرد دارد.

ب) دورانی: در شبکه های فشار قوی و فوق توزیع کاربرد دارد.

ج) کشویی: در شبکه های توزیع به کار می رود.

د) چاقویی یا تیغه ای: در شبکه های توزیع و فوق توزیع کاربرد دارد.

3- برق گیر یا L.A

برقگیر، یک دستگاه حفاظتی در مقابل ولتاژ زیاد می باشد و در سیستم انتقال نیرو برای حفاظت تجهیزات پست عموماً و برای حفاظت ترانسفورماتور قدرت خصوصاً در مقابل اضافه ولتاژهای ناشی از تخلیه الکتریکی ابرهای باردار روی سیم های انتقال و پست فشار قوی و نیز اضافه ولتاژهای قطع و وصل دژنکتورهای شبکه انتقال بکار می رود.

برق گیر در پست های فشار قوی معمولاً در ابتدای خطوط و همچنین در طرفین ترانسفورماتورهای اصلی و یا راکتورها قرار می گیرند.

حفاظت پست درمقابل برخورد مستقیم صاعقه: الف) با نصب سیم گارد، ب) میله برق گیر، ج) نصب برق گیر، صورت می گیرد.

نکته: حداقل ولتاژ برق گیر در شبکه زمین شده تقریباً 80 درصد ولتاژ خط انتخاب می شود.

انواع برق گیر:

الف) برق گیری آرماتور، ب) برق گیر لوله ای، ج) برق گیر با فنتیل، د) برق گیر سیلیکون کارباید، و) برق گیر متال اکساید.

4- ترانسفورماتور ولتاژ یا P.T

ترانسفورماتور ولتاژ برای پایین آوردن ولتاژ به منظور اندازه گیری و استفاده در سیستم های حفاظت و همچنین سنکرونیزاسیون (برای پارلل کردن خطوط و ژنراتور با شبکه) به کار می رود.

ترانسفورماتور ولتاژ بطور موازی در مدار قرار داده می شود.

ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ به دلایلی زیر زمین می شود:

الف) جلوگیری از القاء، ولتاژهای زیاد و نیز حفاظت کارکنان

ب) از بین رفتن احتمال شکسته شدن عایق بندی بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه

5- ترانسفورماتور جریان یا C.T

این ترانسفورماتور، جریان شبکه را به مقادیر استاندارد 1 یا 5 آمپر کاهش می دهد تا قابل استفاده در دستگاه های حفاظتی و اندازه گیری در مدارات ثانویه گردد. به عبارت دیگر، ترانسفورماتور جریان، به منظور تبدیل جریان های زیاد به مقادیر کم و قابل اندازه گیری و هم چنین ایزوله نمودن شبکه فشار قوی با شبکه فشار ضعیف استفاده می شود.

ترانسفورماتور جریان شامل قسمت های زیر است:

الف) سیم پیچ اولیه، ب) سیم پیچ ثانویه، ج) هسته، د) عایق.

6- خازن

نصب خازن های پرقدرت در پست های فشارقوی به منظور جبران کردن بار راکتیو شبکه می باشد. چون خاصیت سلفی شبکه انتقال در مواقع بارگیری از خاصیت خازنی آن به مراتب زیادتر است و مصرف برق در شبکه های توزیع همیشه با پس افت جریان از ولتاژ و مصرف مگاوار اندوکتیو توأم است لذا درتمام مواقع بارگیری، بخشی از انرژی به صورت مگاوار اندوکتیو از چرخه مصرف خارج می شود و جریان خطوط انتقال به دلیل فوق بالا می رود که منجر به افت ولتاژ می گردد. نصب خازن های با قدرت زیاد قسمت اعظم این مگاوار اندوکتیو را جبران می کند که نتیجتاً به دلیل پایین آمدن جریان، افت ولتاژ به میزان زیادی، جبران می گردد.

خازن های پست های فشارقوی را معمولاً بصورت ستاره دوبل می بندند.

انواع خازن ها از نظر قرار گرفتن در مدار و همچنین کاربرد آنها:

الف) خازن های سری: که برای پایداری شبکه بکار می روند.

ب) خازن های موازی: که برای کنترل ولتاژ در شبکه بکار می روند.

7- راکتور:

راکتور در نقطه مقابل خازن قرار دارد و در پست هایی نصب می گردد که نقش تغذیه و باردهی شبکه انتقال را دارند و در مواقع قطع شبکه که به تدریج شرو ع به وصل خطوط انتقال می گردد بدلیل نبود مصرف، خاصیت خازنی خط اثر زیادی در بالا رفتن ولتاژ شبکه دارد که ممکن است قابل استفاده در پست ها نباشد.

لذا قبل از باردهی، راکتورها را که به صورت پارالل می باشند در مدار آورده و سپس اقدام به وصل خطوط انتقال می نمایند. به طور خلاصه می توان گفت که راکتورها، جهت اصلاح ضریب قدرت و نهایتاً کاهش ولتاژ نصب شده اند.

8- باتری

باتری ها به دلایل زیر استفاده می گردند.

الف) باترها قادرند مقادیر زیادی برق DC در مدت زمان کوتاهی تأمین نمایند و در مدت معین و طولانی با جریان نسبتاً کمی شارژ گردند.

ب) باتری ها به عنوان برق DC اضطراری، یک منبع تغذیه قابل اطمینان می باشند که می توانند بعد از قطع برق شبکه بلافاصله مورد استفاده قرار گیرند.

ج) برای تأمین ولتاژ DC و تغذیه مدارهای فرمان تابلوها و کلیدهای قدرت و همچنین رله های حفاظتی، در پست ها و نیروگاه ها استفاده می گردند.

د) استفاده از مبدل های DC/AC در کامپیوترها.

کلیه باتری های مورد نیاز جهت تأمین مصارف DC پست در یک اتاق مجزای ضد اسید به نام اتاق باتری یا باتریخانه نصب می گردند. باتری های پست، بر اساس سطح ولتاژ به یکدیگر به صورت سری بسته می شوند و ترمینال آنها پس از اتصال به جعبه فیوز به صورت موازی به شارژ که در خارج از اتاق باتری قرار دارد متصل می گردند. مشخصات مهم باتری های عبارتند از: آمپر ساعت، ولتاژ، منحنی شارژ و دشارژ.

9- شارژ

شارژ به منظور شارژ باتری استفاده می گردد و در صورت قطع باتری ها، تأمین کننده مدار DC نیز می باشد.

10- دیزل ژنراتور

در مواقع ضروری که ولتاژ 380 ولت AC پست، به عللی قطع گردد و نظر به اهمیت تغذیه داخلی پست و تأمین مصارف ضروری برخی تجهیزات پست از قبیل تغذیه شارژرها، پمپ هیدرولیکی دژنکتورها، سیستم های خنک کننده (فن و پمپ) ترانسفورماتورهای قدرت، تغذیه موتور تپ چنجر و روشنایی اضطراری، از دیزل ژنراتور استفاده می شود.

11- لاین تراپ یا تله موج

دستگاهی است متشکل از سلف و خازن موازی، که به منظور جلوگیری از ورود امواج فرکانس بالا که توسط دستگاه «پی ال سی» روی خطوط فشار قوی تزریق می شود به کار می رود و از آنجایی که این دستگاه در مسیر خط قرار می گیرد می باید قدرت تحمل جریان خط در شرایط عادی و مواقع اتصال اکوتاه را دارا باشد. کلاً می توان گفت که لاین تراپ در اصل یک فیلتر است.

محل قرار گرفتن لاین تراپ، به طور سری بعد از برق گیر و C.V.T یا کوپلینگ کاپاسیتور و به طرف پست است که بر روی یک یا دو یا سه فاز قرار می گیرد.

12- ترانسفورماتور

دستگاه الکترومغناطیسی ساکنی است که بر اساس القای مغناطیسی، انرژی الکتریکی با مشخصات معلوم را به یک سیستم با مشخصات الکتریکی مطلوب تبدیل می نماید.

علت استفاده از ترانسفورماتور در شبکه های انتقال و توزیع چیست؟

به علت بالا بودن جریان، تلفات توان در طول خط زیاد است. به همین منظور در پست های افزاینده یا پست های نیروگاهی از ترانسفورماتورهای قدرت افزاینده استفاده می شود تا ابتدا ولتاژ را بالا برده و جریان را کم کنند و تلفات کاهش یابد. سپس بار دیگر در نزدیک مصرف کننده، ولتاژ را کاهش می دهند.

اطلاعات فنی ترانسفورماتورهای قدرت

1) نام کارخانه سازنده، 2) سال ساخت، 3) نوع ترانسفورماتور، 4) نوع سیستم خنک کننده، 5) ظرفیت اسمی (MVA)، 6) گروه برداری، 7) نسبت تبدیل ولتاژ، 8) نوع سیستم تغییر تپ و درصد تغییرات ولتاژ در هر تپ، 9) محل قرار گرفتن تپ با توجه به نوع ترانسفورماتور و تعداد سیم پیچ ها، 10) جدول کامل ولتاژ و امپدانس درصد در هر پله برای هر سطح ولتاژ، 11) میزان سطح عایقی (BIL بر حسب کیلوولت)، 12) وزن روغن.

 

 

متعلقات ترانسفورماتور

تانک، روغن، رادیاتور، فن ها، رله بوخهلتس، ترمومترها، بوشینگ، تانک ذخیره، لوله انفجار، سوپاپ اطمینان، شیشه روغن نما، کمانه تپ چنجر، کمانه فن ها، محفظه سیلیکاژل، پمپ.

نکته: قدرت ترانسفورماتورها را بر حسب قدرت ظاهری بیان می کنند. زیرا میزان باردهی اکتیو و راکتیو آن بستگی به ضریب قدرت شبکه وصل شده به آن دارد.

شرایط موازی بستن (پارالل کردن) ترانسفورماتورهای سه فاز

1) نسبت تبدیل دو ترانسفورماتور برابر باشد، 2) قطب های اتصال بایستی دارای ولتاژ های مساوی باشند، 3) امپدانس درصد آن ها با هم برابر باشد، 4) دو ترانسفورماتور از یک گروه برداری باشند، 5) سعی شود قدرت ها برابر باشد، در غیر این صورت، نسبت قدرت آنها از یک سوم تجاوز نکند، 6) نسبت مقاومت های معادل به راکتانس های معادل یعنی 12Re1Xe1=Re2Xe2'> در آنها مساوی باشد.

نکته 1: ترانسفورماتورهای قدرت در پست های 63 کیلوولت معمولاً دارای گروه برداری YNd11 می باشند.

نکته 2: اساس کلیه ترانسفورماتورهای قدرت (کوچک و بزرگ) یکی است ولی با افزایش قدرت و همچنین اهمیت آنها، احتیاج به تجهیزات جانبی و حفاظتی بیشتر و دقیق تر می باشد.

13- ترانسفورماتور تغذیه داخلی (S.S)

برای تغذیه مصارف AC پست از ترانسفورماتور تغذیه داخلی استفاده می کنند و موارد استفاده ن در روشنایی، تغذیه هیترها، شارژر، موتورهای دژنکتور، تپ چنجر ترانسفورماتورها و رله های حفاظتی را می توان نام برد.

چرا در صورت موجود بودن دو ترانسفورماتور تغذیه داخلی، هرگز آنها را پارالل نمی کنند؟

در این حالت، اگر دو ترانسفورماتور مصرف داخلی پارالل شوند.

اولاً: ممکن است که جهت تعمیرات، یکی از ترانسفورماتورهای اصلی را بی برق کنند که نتیجتاً 400 ولت  AC از طریق ترانسفورماتور تغذیه داخلی مربوط به آن تبدیل به فشار قوی گشته و موجب حادثه ای گردد.

ثانیاً : اگر ترانسفورماتورهای اصلی در حالت پارالل نباشند، از تغذیه داخلی و در نتیجه از طرف ولتاژ 400 ولت پارالل شده که این عمل برای ترانسفورماتورها صحیح نمی باشد.

14- ترانسفورماتور زمین (G.T)

تراسنفورماتور زمین را در طرف مثلث ترانسفورماتور قدرت قرار می دهند و همیشه بایستی در مدار باشد. توضیح اینکه در اتصال ستاره نقطه صفر وجود دارد که اگر هر عدم تعادلی در بار بوجود آید باعث عبور جریان از نقطه صفر می شود اما در اتصال مثلث نقطه صفر وجود ندارد. به همین خاطر از ترانسفورماتور زمین (نوتر) استفاده می شود.