• بازدید : 55 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

امروزه برق بعنوان جزء لاینفک زندگی انسان محسوب میشود .شبکه وسیع انرزی الکتریکی با انشعابات زیاد مجتمع های بزرگ وکوچک صنعتی ومسکونی را تغذیه مینماید.
انرزی الکتریکی در قیاس با سایر انرزی ها از محاسن ویزه ای برخوردار است شامل:
۱- محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع آن وجود ندارد.
۲- انتقال آن برای فواصل زیاد به آسانی انجام پذیر میباشد.
۳- تلفات آن در طول خطوط انتقال و توزیع کم و دارای بازده زیاد میباشد.
۴- تبدیل آن به سایر انرزی ها به آسانی ممکن است.
سیستم انرزی الکتریکی  در حالت کلی شامل ۳ جزء زیر میباشد:

۱- مركز توليد نيرو
۲- خطوط انتقال نيرو
۳- شبكه هاي توزيع نيرو
انرژی الکتریکی در نیروگاه در رنج ۲۰ کیلو ولت تولید میشود .از آنجا که نیروگاه هابه دلائل ایمنی و اقتصادی وبا توجه به نوعشان ( آبی- بخاری- گازی- دیزلی ) در خارج شهر و در فاصله دور از مصرف کننده میباشد برای رساندن انرزی تولید شده به مصرف 
کننده ها از خطوط انتقال نیرو استفاده می شود. به دلیل طویل بودن خطوط انتقال تلفات انرزی زیاد میباشد .
برای کم کردن تلفات-  سطح ولتاز انرزی تولید شده در نیروگاه را از طریق ترانسفورماتورقدرت افزایش داده به رنج ۴۰۰ کیلو ولت میرسانند. این ولتاز برای انتقال مناسب می باشد.
خطوط انتقال نیرو انرزی الکتریکی را از نیروگاه با ولتاز ۴۰۰کیلو ولت به پست۶۳/۴۰۰ کیلو ولت منتقل می کنند. در این پست ولتاز ۴۰۰ کیلو ولت توسط ترانسفورماتورقدرت به ولتاژ ۶۳ کیلو ولت کاهش می یابد. انرزی الکتریکی با ولتاز ۶۳ کیلو ولت توسط خطوط انتقال نیرو به پستهای ۲۰/۶۳ کیلو ولت منتقل می شود. در این پست نیز توسط ترانسفورماتورقدرت ولتاژ از ۶۳ کیلو ولت به ۲۰ کیلو ولت کاهش می یابد.انرزی الکتریکی با ولتاز ۲۰کیلو ولت به پست های توزیع منتقل شده توسط ترانسفورماتورهای توزیع به ولتاز ۳۸۰ ولت کاهش می یابد.
رنج های استاندارد شده ی ولتاز در ایران عبارتند از: 

  الف-  40ولت-۱۲۰ولت                           ( فشار ضعیف)  
  ب-  33کیلوولت-۲۰کیلوولت-۱۱کیلوولت     (فشار متوسط )
  ج-  132کیلوولت-۶۳کیلوولت                   (  فوق توزیع )  
  د- ۴۰۰کیلوولت-۲۳۰کیلوولت                  (  فشارقوی   )
به طوریکه برای تغذیه الکتریکی مصرف کننده ها معمولا ازجریان متناوب سه فاز و فشارضعیف ۳۸۰ولت و۲۲۰ ولتی استفاده میشود و برای تغذیه پست های فشار ضعیف ازفشار  متوسط ۲۰ کیلو ولتی و برای تغذیه پست های فشار متوسط از ۶۳  کیلوولت استفاده میشود.
از فشار قوی نیز جهت ارتباط نیروگاه ها استفاده می شود.در هر شهر یا هر مجتمع بزرگ صنعتی باید حداقل یک شبکه فشار قوی جهت تغذیه شبکه توزیع ( فشار ضعیف و فشار متوسط ) وجود داشته باشد.
یک شبکه توزیع باید برق مورد نیاز مصرف کننده ها را تامین کند. به عبارت دیگر شرکت توزیع نیروی برق موظف است در طول شبانه روز میزان قدرتی که مشترک درخواست نموده و مورد توافق قرارگرفته در اختیارش قرار دهد. پس باید در انتخاب میزان قدرت ونوع شبکه دقت زیادی شود.
همچنین یک شبکه توزیع باید طوری باشد که در مواقع خرابی یک قسمت از شبکه وقفه ای در تغذیه مصرف کننده ها ایجاد نشود و عیب یابی شبکه باید سریع انجام شود .  
در صورتی که موارد فوق رعایت نشود اشکالات زیادی از قبیل: افت ولتاز های زیاد تر ازحدمجاز و اضافه بار بر روی ترانسفورماتور ها به وجود می آورد که منجربه خا موشی های 
طولانی مدت در سطوح وسیع می گردد.
با توجه به موارد ذکر شده میتوان به اهمیت  نقش شبکه توزیع پی برد که آخرین و مهمترین وظیفه یعنی تغذیه مصرف کننده ها را بر عهده دارد.
اینجانب محمدامین مشیری دانشجوی رشته کاردانی قدرت با گرایش توزیع  دوره کارآموزی خود را در شرکت الوان مهرافاق که همکار شرکت توزیع برق جنوب شرق تهران است گذرانده و از نزدیک با فعالیت این شرکت در زمینه توزیع برق آشنا شدم. حال در پایان دوره کارآموزی – عملکرد خود در این دوره را درقالب گزارش کارآموزی ارائه می کنم.
شبکه توزیع:
شبکه توزیع الکتریکی عبارتست از یک سیم کشی که جریان برق را به چند ین مصرف کننده میرساند .
یک شبکه توزیع باید از حداکثر  درجه اطمینان مصرف – درجه اطمینان حفاظتی خوب- قابلیت عیب یابی سریع- ضریب بهره بالا برخوردار باشد.
شبکه های توزیع انواع مختلفی دارند:
۱- شبکه باز ( شعاعی )- برای مصارف خانگی و روشنائی در نواحی شهر ها و روستاها
۲- شبکه از دو سو تغذیه شونده – برای بالا برد ن ضریب اطمینان
۳- شبکه حلقه ای – برای تغذیه نقاط با تراکم زیاد (تغذیه پست های ترانسفورماتور )هادی هایی که در یک شبکه توزیع به کار می روند عموما از مس ( با ضریب هدایت بالا )
         وآلمینیوم ( با وزن سبک ) میباشند .
توزیع انرزی الکتریکی به ۲ شیوه صورت میگیرد:
۱- سیم های هوایی با متعلقات مربوطه
۲- کابل های زمینی با متعلقات مربوطه
انتخاب شیوه توزیع با توجه به مسیر شبکه- ولتاز شبکه – تراکم جمعیت – عامل اقتصادی وزیبایی محیط صورت میگیرد.
شبکه توزیع هوایی:
یک شبکه توزیع هوایی باید دارای خصوصیات زیر باشد:
۱- قدرت مورد نیاز را انتقال دهد.
۲- دچار افت ولتاز زیادی نشود.
۳- لوازم شبکه بخصوص مقره ها متناسب با ولتاز شبکه باشند.
۴- فاصله بین هادی های هر فاز متناسب با ولتاز شبکه باشد .
۵- فاصله بین سیم ها طوری باشد که در اثر وزش باد و بروز یخبندان روی آن مقدارش از حد مجاز  کمتر نشود.
۶- فاصله بین دو پایه متوالی ( اسپن ) آن قدر زیاد نشود که شکم ( فلش ) از حد مجازش تجاوز کند.
۷- محاسبه و حفظ حدود تعین شده شکم سیم.
۸- رعایت فاصله ازاد سیم ها.
۹- رعایت حریم مجاز ( حریم درجه یک و حریم درجه دو ).
لوازم و وسائل وتجهیزات شبکه های توزیع هوایی :
الف- سیم هوایی و متعلقات مربوط به آن 
ب – لوازم حفاظتی شبکه 
ج – پست های توزیع .
    سیم های هوایی و متعلقات آن:
الف- هادی هایی که در یک شبکه توزیع هوایی سیم های تابیده شده از جنس مس 
ب – آلمینیوم آلیازی ویا آلمینیوم مغز فولادی هستند که بصورت بدون روکش یا روکش دار به کار می روند.
هادی  های روکش دار برای کاهش اتصالات و خاموشی های ناشی از برخورد سیم های به یکدیگر و یا عوامل خارجی بکار برده می شوند. 
تکنیک هادی روکش دار برای بالا برد ن ضریب اطمینان وایمنی خطوط هوایی شبکه های توزیع بکار برده می شود. این هادی ها با پوشش عایقی همچنین میتوانند برای مقاصد دیگری از جمله
الف- حفظ محیط زیست 
ب – پیشگیری از مرگ پرندگان 
ج – جلوگیری از قطع درختان و شاخه زنی آنها ونیز افزایش ایمنی خطوط 
د– کاهش خطرات سالیانه برق گرفتگی وهمچنین جلوگیری از دزدی آسان برق در سیمهای لخت هوایی 
ه – بکار برده شوند. 
همچنین با توجه به ماهیت کابلی این نوع هادی ها – جایگزین نمودن آنها می تواند مبنایی جهت تجدید نظر در قوانین واستاندارد های حریم خطوط هوایی اعمال تخفیف در فواصل گردد.   
اخیرا برای مقاصد مشابه از کابلهای خود نگه دار           (Aerial Bounded Cables)                             
در شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط استفاده میشود.کابل های خود نگه دارمشتمل بر پنج کابل است که به هم پیچیده شده به صورت یک کابل درآمده اند. سه کابل آن که دارای سطح مقطع بزرگتری میباشند مربوط به فازهای R-S-T میباشند. کابلی که سطح مقطع کوچکتری دارد مربوط به فاز شب میباشد. کابل مربوط به سیم نول با نوار سفید رنگی مشخص شده است.
استفاده از کابل های خود نگه دار علیرغم مزایایی که دارد بخاطر وزن سنگین آنها و نیاز به آرایش های خاص در سر تیر- یراق آلات خاص و پیچیده آنها و نیز مشکلات اجرایی- به موارد خاص محدود می گردد.
با توجه به مطالب گفته شده استفاده از هادی های روکش داردر شبکه های موجود با استفاده از کراس آرم ها و یراق آلات فعلی شبکه های توزیع ایران مناسب تر میباشد.
متعلقات سیم های هوایی در یک شبکه توزیع هوایی عبارتند از:
۱- پایه ها : در سه نوع
الف- چوبی 
ب – بتنی 
ج – فولادی در ارتفاع های مختلف
پایه چوبی برای فشار ضعیف وفشار متوسط تا اسپن ۱۰۰ متر- پایه بتنی برای کشش های (۱۲۰۰ – ۲۰۰) کیلو گرم در ارتفاع های (۱۴-۷) متر- پایه فولادی از لحاظ ارتفاع محدود نمیباشد.
۲- کراس آرم ها: در انواع 
 الف- چوبی و فولادی ب 
 ب– در شکل های افقی 
 ج- جانبی(پرچمی)
 ه – جناقی 
۳- مقره ها:
الف- از جنس چینی یا شیشه 
ب – در انواع سوزنی 
ج– آویزی(بشقابی)
ه – چرخی
لوازم حفاظتی شبکه توزیع:

۴- رله ها و کلید های حفاظتی:
(انواع رله ها – کلید های خشک (هوایی)- کلیدهای روغنی)
۵- فیوز ها:
(اتوماتیک تند کار و کند کار- فشنگی- کتابی – کت اوت فیوز)
۶- برق گیرها:
(برق گیر با مقاومت غیر خطی – برق گیر دفعی )
۷-شاخکهای جرقه گیر:
 (درقسمت بالا و پائین بوشینگ های ترانسفورماتورهای توزیع)
کلید های فشار قوی بر دو نوع کلید های خشک و کلید های روغنی میباشند.
کلید های خشک :
الف- سکسیونر قابل قطع زیر بار
ب – سکسیونر غیر قابل قطع زیر بار
کلید های روغنی : 
الف- دیزنکتور(کلید قدرت)
ب – رکلوزر(کلید وصل مجدد
رکلوزر(Recloser):

رکلوزر برای قطع و وصل اتوماتیک مدارهای جریان متناوب تک فاز و سه فاز ساخته شده مدار را در صورت بروز اتصالی قطع می کند و بلا فاصله مجدد وصل میکند ودر صورت رفع نشدن اتصالی دوباره مدار را قطع می کند. رکلوزر عمل قطع و وصل را سه مرتبه انجام می دهد و بعد از آن در صورتیکه اتصالی هنوز برطرف نشده بود بطور دائمی مداررا قطع می کند. 
معمولا عمل قطع و وصل اول رکلوزر از دو عمل قطع و وصل بعدی میباشد. 
عمل قطع و وصل اولی هر کدام دو سیکل طول می کشد و طی این مدت رکلوزر با برطرف کردن اتصالی در انشعابی که توسط فیوز کت اوت حفاظت می شود مانع از سوختن فیوز کت اوت شود.
 در صورتیکه اتصالی برطرف نشده باشد در دو عمل قطع و وصل بعدی که هر کدام پنج سیکل طول میکشد به کت اوت فیوز این فرصت داده می شود که بسوزدو انشعاب معیوب را جدا نماید.
از رکلوزر در قسمت هایی از شبکه توزیع اتصالی های موقتی بوجود می آید استفاده می شود اتصالی های موقتی بر اثر برخورد خط با شاخه درختان – قرار گرفتن پرندگان بین هاد یهای 
برق دار و زمین – زدن رعد وبرق – بوجود می آید.
مزیت رکلوزر بر فیوز اینست که رکلوزر می تواند اتصالی موقتی را از اتصالی دائمی تشخیص دهد و به آن این فرصت را دهد که برطرف شود یا توسط فیوز یا سکشنالایزر ازشبکه جدا گردد.
پست های توزیع:
هر پست توزیع حداقل از یک ترانسفورماتور توزیع ورودی فشارقوی(۲۰ کیلو ولتی) و تابلوی خروجی فشار ضعیف(۳۸۰ ولتی) تشکیل شده است.
ورودی فشار قوی تشکیل شده از یک سکسیونر قابل قطع زیر بارو سه فیوز فشار قوی- قدرت قوی HH .
تابلوی خروجی فشار ضعیف(۳۸۰ ولتی) یک سری وسایل اندازه گیری(آمپرمتر- ولتمتر- مبدل های جریان – کنتور) و ۳۰ عدد فیوز فشار ضعیف برای قدرت زیاد NH   تا رنج KVA 630 تابلوی خروجی فشار ضعیف یک تابلو در پست های بزرگ و در بعضی موارد در پستهای KVA 630 وKVA 400 دارای دو تابلو می باشد.
تابلوی توزیع اولیه شامل تقسیمات اصلی فشار ضعیف موسوم به خط NHV میباشد.
تابلوی توزیع ثانویه شامل تقسیمات فرعی فشار ضعیف موسوم به خط UV  میباشد.
تجهیزات خط NHV :
۱- شینه(به عنوان هادی خط)
۲- قسمت ورودی(تغذیه):
الف- شامل کلید قدرت 
ب – وسائل اندازه گیر
ج – خازنها
تجهیزات خط UV :
۱- قسمت ورودی(تغذیه):
الف- شامل کلید قدرت 
ب – ولت متر
ج- آمپرمتر
۲- قسمت خروجی: دارای انشعابات متعدد برای مصارف روشنائی و موتوری پست های توزیع را میتوان در فضاهای بسته وباز ایجاد نمود.
البته بهترین وضعیت آنست که ترانسفورماتورهای توزیع در اتاقی مناسب و جدا از تابلوها نصب شود.
در یک پست توزیع هوایی ترانسفورماتور توزیع بر روی دو پایه بتنی یکی بطول ۹ متر و دیگری بطول ۱۲ متر نصب می شود.
خدمات:
پس از مشخص شدن مراحل كارآموزي و واحدهايي كه در برنامه پيشبيني شده وميبايست با آنها آشنايي پيدا نمائيم وآشنايي مختصر با حوزه ستادي شركت و امور كاركنان به اتاق كارشناس طبقه بندي مشاغل راهنمايي شديم كه در اين قسمت با نحوه محاسبه و پرداخت حقوق ومزايا و موارد متعلقه آشنا شديم كه در اين ارتباط نحوه بيمه اي كه شركت ارائه مينمايد مورد تبادل نظر قرار گرفت كه عنوان گرديد حق بيمه پرداختي بخش به تامين اجتماعي بابت بيمه بازنشستگي واز كارافتادگي وبخشي جهت درمان به شركت بيمه دنا مسترد ميگردد كه در اين راستا مزايا  و معايب  بيمه درمان كه توسط شركت بيمه دنا ارائه ميگردد مورد بررسي قرار گرفت.
در اين ارتباط نحوه مراجعه به سازمان تامين اجتماعي و دريافت شماره هشت رقمي بيمه عنوان گرديد همچنين مراحل تكميل پرونده و ارائه مدارك لازم من جمله گواهي عدم سو ،پيشينه كيفري كه ميبايست از نيروي انتضامي اخذ گرديده ، همچنين گواهي سلامت و معافيت پزشكي كه از طريق پزشك معتمد صورت مي گيرد ، قيد گرديد.
پس از توجيه موارد فوق الذكر موارد موثر در طبقه بندي مشاغل و احيانا سابقه كار خارخ از شركت و دسته بندي سوابق كار خارج از شركت به دسته هاي : 
الف- مشاغل يكسان 
 ب- مشاغل مشابه 
 ج- مشاغل مرتبط عنوان گرديد كه نحوه امتياز بندي و امتياز ات شخصي پيش بيني شده در طرح طبقه بندي مشاغل موجود در شركت متذكر گرديد كه نهايتا با ارائه فرمهاي مربوط به طبقه بندي جلسه پايان يافت.
امور مالي شركت:
در اين روز با مراجعه به امور مالي شركت و ابراز مشكل كمبود جا نهايتا جلسه مربوط به امور مالي در اتاق معاونت فني شركت تشكيل گرديد كه جلسه با حضور رئيس دايره حسابداري شركت رسميت يافت كه اطلاعات جامع و كافي در ارتباط با اسناد موجود در قسمت مالي و نحوه تنظيم اين اسناد مشروحا توضيح داده شد
 كه در اين ارتباط مراحل تنظيم اسناد به شرح زير ميباشد :
۱- جمع آوري اطلاعات و اسناد :
 اعمم از فاكتورها و رسيدهاو…..
۲- طبقه بندي اطلاعات و تفكيك اسناد بند يك:
 هزينه اياب و ذهاب – هزينه غذا- حق جذب ……
۳- ثبت اطلاعات طبقه بندي شده در زمان مناسب:
 انباشته شدن بيش از ده روز اسناد و و ثبت آنها پس از بيست روز خلاف قانون بوده و قابل پيگرد ميباشد كه لزوما تاريخ اسناد و تاريخ  ثبت نبايد اختلاف فاحشي داشته باشد. 
۴- نگهداري اطلاعات : 
از حيث ارجا به مراجع ذيصلاح اعمم از ديوان محاسبات –حسابرسان قوه قضائيه و سهامداران و ثبت آنها بصورت مكانيزه (كامپيوتر) يا دستي (دفاتر) حائز اهميت ميباشد.
كنترل هزينه ها با تهيه تراز صورت ميگيرد كه اين تراز از روي دفاتر مربوط صورت مي گيرد كه دفاتر موجود اعمم از :
الف- دفاتر كل : مثلا پرداخت وام به كليه پرسنل و مبلغ كلي وام كه از روي دفاتر    معين تهيه و تنظيم مي گردد.   
ب- دفاتر معين : تفكيك وامها و هزينه ها مپلا تفكيك وام مسكن از وام ازدواج كه           
     ريز نمودن اطلاعات دفاتر كل ميباشد.
ج- دفاتر تفضيلي : مثلا چند فقره وام ازدواج و چند نفره وام مسكن كه ريز نمودن  
    اطلاعات دفاتر معين مي باشد.
ترازشركت:
الف- تراز كل : مبلغ كل مانده 
ب- تراز معين : شركتهاي طرف معامله ج-تراز تفضيلي :ريز حساب هر شركت 
ثبت اسناد در دفترروزنامه صورت مي گيرد كه توسط اداره ثبت شركتها پلمپ گرديده  كه اگر دفاتر روزنامه معهور به مهر اداره ثبت شركت ها نبوده و يا پلمپ آن مخدوش يا ورق دفتر روزنامه مخدوش گردد. 
اعمال فوق الذكر منجر به جريمه خواهد شد كه در صورتي كه صفحات دفتر پاره گردد ويا خط خوردگي زياد و خرابي پلمپ منجر به علي راس شدن ومردود شدن دفتر از طرف وزارت دارائي مي گردد.
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش می باشد وبه صورت زیر تهیه شده :

 در موتور الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قسمت گردندۀ ماشین صورت می گیرد. در موتورهای DC و یکنوع موتورAc ، قدرت الکتریکی  توسط کلکتور و جاروبکها مستقیماً به رتور داده می شود. با توجه به اینکه، این نوع ماشینها را می توان موتورهای هدایتی (Conduction motor) می نامند. در معمولیترین نوع  موتورA.C قدرت الکتریکی مستقیماً به رتور هدایت نمی شود و رتور قدرت رابطور القایی درست مانند ثانویۀ ترانسفور ماتور دریافت می کند. به این دلیل این نوع موتورها به نام موتورهای القایی معروفند. ضمن تجزیه و تحلیل موتورها، آشکار می شود که مفید خواهد بود اگر موتور القایی مانند یک ترانستور ماتور با ثانویۀ گردان تصور شود.
بدین ترتیب که یک سیم پیچی ساکن به منبع A.c وصل است و سیم پیچی دیگر به طریقی است که می تواند به راحتی بچرخد و انرژی خود را ضمن چرخش، توسط القاء مانند ترانسفور ماتور دریافت کند. اصول موتور القایی ابتدا توسط Arago در سال ۱۸۲۴ موقعی  که وی پدیدۀ جالب زیر را ملاحظه نمود کشف گردید:
اگر یک صفحۀ غیر مغناطیسسی nonmagnetic و یک قطب نا به هم لولا شوند، بطوریکه محورهای آنها با هم موازی باشند و هر دو قطب با یکی از قطبهای  قطب نما نزدیک لبۀ صفحه دیسک واقع شده  باشند اگر که دیسک را بچرخاند قطب نما نیز خواهد چرخید یا بر عکس اگر عقربه را بچرخاند دیسک نیز می چرخد چرخش قسمت القاء شده همان جهت چرخش قسمت دیگر است.
این پدیده ممکن است به طریق زیر مشاهده شود:
اگر یک صفحۀ گرد مسی یا آلو مینیومی ساده و یک قطب نمای نسبتاً بزرگ روی محور عمودی نزدیک به هم نصب شوند بطوری که هر کدام بتواند حول محور خود آزادانه و مستقل از یکدیگر بچرخند( این بهترین راه برای نشاندادن اساس عمل موتورهای القایی می باشد.
اگر که دیسک بچرخد قطب نما نیز آنرا دنبال خواهد نمود البته با سرعت کمتر. شکل(۱) یک لبۀ قطب جنوب آهنربا را که مستقیماً روی لبۀ دیسک غیر مغناطیسی قرار دارد نشان می دهند. برای  درک این مطلب که ممکن است هر دو قسمت که روی لولا ها به طور عمودی  و مستقل از یکدیگر قرار دارند، آزادانه در صفحۀ افقی بچرخد، باید توجه را به یک المان قطعه کوچکی از دیسک که درست در زیر مرکز قطب قرار می گیرند معطوف داشت.
در شکل ۱a فوران به طور عمودی به طرف بالا از دیسک عبور کرده و بطور یکنواخت توزیع شده است. اگر که آهنربا به طرف راست حرکت کند. شکل ۱a فوران دور قطعه(المان) هادی دیسک خم می شود بطوری که یک ولتاژ در هادی تولید می گردد که در جهت مخالف ناظر می باشد.  ولتاژ تولید شده باعث ایجاد یک جریان می شود که به طرف لولا جلو می رود و بعداً به دو قسمت راست و چپ تقسیم می شود و به طرف المان هادی بر می گردد. جریان در دیسک تولد یک میدان مغناطیسی می نماید که المان هادی را درجهت عقربه های ساعت دور می زند. این میدان و میدان قطب جنوب در شکل ۱-c دیده می شود.
نتیجۀ  این فوران ها در شکل ۱-d نشان می دهد که فوران ها در یک طرف تقویت و در طرف دیگر تضعیف شده اند. بنابراین المان های هادی و دیسک به طرف راست حرکت می نماید( در همان جهتی که قطب حرکت می کند). هرگز برای دیسک ممکن نیست که به سرعت قطب حرکت نماید زیرا اگر با چندین سرعتی حرکت کند هیچ حرکت نسبی بین دیسک و قطب وجود نخواهد داشت و هیچ ولتاژی در دیسک تولید نخواهد شد و بنابراین هیچ فورانی توسط دیسک به وجود  نخواهد آمد و این باعث خواهد شد که دیسک سرعتش کم شود تا جریان کافی تولید گردد و قدرت لازم برای گردش توسعه یابد. در این بحث آشکار می گردد که عمل موتور (چرخش دیسک) توسط القاء انجام می گیرد. جریان در رتور (دیسک) نتیجۀ القای الکترومغناطیسی است که خود احتیاج به یک حرکت نسبی بین هادی و فورانی دارد. از این رو اگر بار مکانیکی روی رتور افزایش یابد سرعت رتور کم  می شود و در این کم شدن سرعت بدین معنی است که سرعت نسبی بین فوران و رتور بزرگتر می گردد و در نتیجه ولتاژ و جریان بزرگتر می شود بنابراین قدرت اضافه می گردد و جبران بار اضافی  را می نماید. به عبارت دیگر قدرت توسعه یافته توسط رتور به طور اتوماتیک خودش را با قدرت لازم برای راندن (گرداندن) بار تنظیم می نماید. واضح است که در موتور حقیقی، رتور یک دیسک   ( صفحه ) نبوده بلکه دستگاه طراحی شدۀ مناسبی  است که شامل یک هسته ورقه ، ورقه حاوی سیم پیچ می باشد، ضمناً میدان اصلی یک قطب متمرکز نبوده که توسط دست به حرکت بلکه مجموعه ای از قطبهای زوج می باشد که توسط سیم پیچی توزیع شده در شیارهای استاتور به وجود می آید. قطبهای استاتور توسط تأثیر میدان های دو یا سه فاز، روی یکدیگر تشکیل می شود و نتیجه اثرات آن معادل اثرات قطبهای گردان ( میدان گردان) می باشد. به علت اینکه موتور القایی زیر سرعت کنسرون می چرخد به ماشین آنسکرون معروف است.
 سرعت موتورهای القایی با فزایش گشتاور باره کاهش می یابد. سرعت موتورهای القایی چند فاز  با بار اسمی اغلب حالات در محدودۀ%۷ زیر سرعت سنکرون می باشد، گرچه سرعتهای  با باراسمی زیر سرعت سنکرون هم غیر معمول نمی باشد.
چون موتور القایی هیچ وسیله ای برای تولید تحریک ندارد از این رو احتیاج به قدرت راکتیو داشته و جریان عقب افتاده دریافت می نماید و معمولاً در باراسمی دارای ضریب قدرتی بیش ار %۸۰ می باشند از تمام موتورهای A.c موتور القایی چند فازه، بطور وسیعی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد و دارای مزایا و معایب زیر است:
مزایا:
۱٫ خیلی ساده بوده و فوق  العاده محکم می باشد و معمولاً نمی شکند به خصوص نوع قفسه سنجابی
۲٫ دارای قیمت کم بوده و قابل اعتماد می باشد.
۳٫ دارای راندمان باندازۀ کافی بالا می باشد و در موقع کار عادی احتیاج به جاروبک ندارد. از این رو تلفات اصطکاکی نداشته ضمناً دارای ضریب قدرت نسبتاً خوبی است.
۴٫ به حداقل  تعمیر احتیاج دارد
۵٫ ار حالت سکون بدون نیاز به موتور دیگر راه می افتد و احتیاج به سنکرونیزه ندارد. بخصوص در نوع قفس سنجابی راه اندازی بسیار ساده است.
معایب:
۱٫ بدون از دست دادن قسمتی از راندمان، سرعت آن قابل تغییر نمی باشد
۲٫ مانند موتور شنتD.C با افزایش بار، سرعت آن تقلیل می یاید.
۳٫ گشتاور راه اندازی آن از موتور D.C کمتر است
ساختار موتورهای القایی:
 موتورهای القایی الزاماً از دو قسمت اصلی تشکیل می شوند:
a) استاتور                                     b) رتور
a) استاتور: قسمت ساکن موتور القایی یعنی استاتور شامل یک هستۀ استوانه ای شیار دار ورقه ورقه است که در یک قاب جا می گیرد. سیم پیچ استاتور، اساساً شبیه سیم پیچ استاتور ماشین های کنسرون چند فاز می باشد. در یکی از انواع آرمیچر سیم پیچی آرمیچر ابتدا در شیارها پیچیده می شود و به طور صحیح بهم وصل می گردد و پس از قرار دادن در عایق و آنرا در قاب قرار می دهند در موتورهای با بدنۀ بزرگ سوراخ هایی نیز برای عبور هوا و خنک کردن موتور تعبیه می گردد.
B) رتور: در موتورهای القایی معمولاً از دو نوع رتور استفاده می شود.
۱- رتور قفس سنجابی                     2- رتور سیم پیچی شده
در هر دو نوع رتور، هسته شیار دار ورقه بطور محکم روی حور، پرس (Press) می شود. رتور سیم پیچی شده دارای سیم پیچی سه فاز  بیه سیم پیچ استاتور می باشند.
سیم پیچی رتور به حلقه های لغزنده  که روی محور رتور قرار دارند ختم می شود. جاروبکها روی حلقه  های لغزنده سوارند و در موقع راه اندازی از طرف خارج به سه مقاومت مساوی مستقل می باشند که آن مقاومت ها لابورت بیکدیگر وصل شده اند و هر کدام به یک فاز متصل است. مقاومت ها با گذشتن چند لحظه از شروع کار موتور، موقعیکه رتور به سرعت لازم می رسد اتصال کوتاه می شوند و تیغه ها از روی  حلقه های لغزان به طور اتوماتیک جدا می شوند. مقاومت خارجی در برخی موارد نظیر جرثقیل ها برای کنترل سرعت بکار می رود.
در رتور قفس سنجابی به جای سیم پیچ، شیارها توسط مفتولهی مسی یا آلومینومی یا آلیاژ هائی اشغال می شوند و مفتول ها به  حلقه هائی که بسیار قوی بوده و از جنس مفتول ها می باشند و در انتهای رتور قرار دارند پیچ می گردند یا جوش داده می شوند و بدین ترتیب مفتولها روی خودشان اتصال کوتاه می گردند.
در شکل ۲-a یک رتور قفس سنجابی با یازده مفتول و دو حلقۀ انتهائی نشان داده شده است. میدان مغناطیسی گردان که توسط ولتاژچند فاز اعمال شده به استاتور، تولید می گردد جریانهائی که در مدار رتور قفس سنجابی القاء می نماید که باعث تولید قطب هائی مساوی تعدا قطب های استاتور می شوند. قطب های رتور روی فوان استاتور عکس العملی نشان می دهند و گشناوری در همان جهت گردش فورانهای استاتور تولید می نمایند. تازمانیکه رتور زیر یا بالای سرعت سنکرون     می چرخد بعلت وجود سرعت نسبی بین رتور و میدان وجود ندارد و هیچe.m.t در رتور القاء نمی شود. بنابراین موتور القائی می بایست زیر سرعت سنکروی کارکند و یک روش  معمول در ساخت موتورهای قفس سنجابی اینست که هستۀ مونتاژ شده را در قالب قرار می دهند و سپس با فشاره مواد مذاب  را (غالباً آلومینیم) در شیارها وارد می کنند.
حلقه های انتهایی و پنکه های خنک کننده، مفتولهای هادی را در دو انتها اتصال کوتاه می نمایند. شیارها معمولاً مورب بوده و موازی محور نمی باشد.(شکل ۲b). مورب  بودن شیارها دارا ی محاسن زیر باشد:
۱٫ صدای هوم مغناطیسی کاهش می یابد و موتور ملایمتر کار می کند.
۲٫ تمایل قفل شدن  رتورکمنر می شود. یعنی تمایل باقی ماندن دندانه های رتور زیر دندانه های استاتور بر اثر جاذبۀ مغناطیسی مستقیم بین دو دندانه، کاهش  می یابد. مورب بودن شیارها علاوه بر مزایای فوق اثرات دیگری نیز دارد که ممکنت مطلوب نباشد و آنها عبارتند از: افزایش مقاومت رتور بر اثر افزایش طول مفتول ها، افزایش  اسپداسن ماشین در یک لغزش معین و افزایش لغزش برای یک گشتاور مشخص.
لغزش و سرعت رتور:
گرچه رتور یک موتور القایی در جهت گردش میدان می چرخد اما هرگز  نمی تواند با سرعت سنکرون بچرخد بعبارت دیگ یک حرکت نسبی باید بین میدان گردان و رتور چرخدنده باشد، زیرا قدرت رتور موقعی می تواند توسعه یابد که مفتول های رتور توسط خطوط نیرو قطع شوند و ان خطوط باید تندتر از مفتول ها حرکت نمایند. تحت این شرایط، ولتاژ تولید شده در رتور ،باعث جاری شدن جریان در سیم پیچ آن می شود.
اختاف بین سرعت سنکرون و سرعت حقیقی رتور بنام سرعت لغزش معروف است و آن عبارت است از تفاوت سرعت چرخش  میدان موهودی استاتور و چرخش حقیقی رتور.
بنابراین در یک موتور چهار قطبی با فرکانس۶۰ کسیل بر ثانیه اگر سرعت حقیقی رتور ۱۷Sor.p.m باشد لغزشSor.p.m خواهد بود، لغزش معمولاً بر حسب سرعت سنکرون بیان می شود و بر حسب درد مساوی است با:
  درصد لغزش
 
  سرعت گردش میدان گردان( سرعت سنکرون) و p تعداد قطب های  موتورf فرکانس جریان آرمیچر می باشد.
میدان های گردان:
a) دو فاز: در شکل ۳a مقطع یک موتور القایی دو فاز دو قطبی را نشان می دهد. برای سادگی شیارهای استاتور حذف شده است و یک سیم پیچی یک لایه ای دیده می شود. سم پیچی دو لایه ای را می توان توسط اضافه کردن لایۀ دوم شبیه سیم پیچی نشان داده شده، بدست آورد ولی از نظر اثرات الکتریکی تغییراتی به وجد نمی آید.
در شکلa طرفهای فاز توسط –B , +B,-A, +A مشخص شده اند. علامت + و – در  دو طرف مخالف یک کلاف را روی آرمیچر برای هر فاز نشان می دهند. موقعیکه جریان مثبت است فرض می شود که جهت آن به طرف داخل در طرف فاز+ و جهت آن بطرف خارج در طرف فاز –  باشد. موقعیکه جریان منفی است جهت آن به طرف خارج در طرف فاز + و جهت آن به طرف فاز – است. در شکل b بردارها و کوج سینوسی جریان های IB , IA که توسط زاویه ۹۰ درجه با هم اختلاف  فاز دارند و به سیم پیچهای B  ,  A داده می شوند مشاهده  می گردد
  • بازدید : 69 views
  • بدون نظر
این فایل در ۴۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.
تاریخچه وساختار 
ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است. 
ژنراتور سنکرون تاریخچهای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونههای اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیمپیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقههای لغزان متصل میشد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین میکردند
به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی میگفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعتبرق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیمپیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیمپیچی استاتور، تکفاز یا سهفاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست میآید. استاتور از سه جفت سیمپیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند. 
هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی در حدود ۸/۲ کیلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید میکرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیمپیچی شده چهار قطبی بود که میدان تحریک لازم را تامین میکرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار میگرفت. 
در سال ۱۸۹۱ برای اولین بار ترکیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی این ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بینالمللی فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل میشد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود. رتور این ژنراتور که برای سرعت ۱۵۰ دور بر دقیقه طراحی شده بود، ۳۲ قطب داشت. قطر آن ۱۷۵۲ میلیمتر و طول موثر آن ۳۸۰ میلیمتر بود. جریان تحریک توسط یک ماشین جریان مستقیم تامین میشد. استاتور آن ۹۶ شیار داشت که در هر شیار یک میله مسی به قطر ۲۹ میلیمتر قرار میگرفت. از آنجا که اثر پوستی تا آن زمان شناخته نشده بود، سیمپیچی استاتور متشکل از یک میله برای هر قطب / فاز بود. بازده این ژنراتور ۵/۹۶% بود که در مقایسه با تکنولوژی آن زمان بسیار عالی مینمود. طراحی و ساخت این ژنراتور را چارلز براون انجام داد. 
در آغاز، اکثر ژنراتورهای سنکرون برای اتصال به توربینهای آبی طراحی میشدند، اما بعد از ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز به توربوژنراتورهای سازگار با سرعت بالا احساس شد. در پاسخ به این نیاز اولین توربورتور در یکی از زمینههای مهم در بحث ژنراتورهای سنکرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه مورد استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، کتان، پشم و دیگر الیاف طبیعی بودند. همچنین رزینهای طبیعی بدست آمده از گیاهان و ترکیبات نفت خام برای ساخت مواد عایقی مورد استفاده قرارمیگرفتند. در سال ۱۹۰۸ تحقیقات روی عایقهای مصنوعی توسط دکتر بایکلند آغاز شد. در طول جنگ جهانی اولی رزینهای آسفالتی که بیتومن نامیده میشدند، برای اولین بار همراه با قطعات میکا جهت عایق شیار در سیمپیچهای استاتور توربوژنراتورها مورد استفاده قرار گرفتند. این قطعات در هر دو طرف، با کاغذ سلولز مرغوب احاطه میشدند. در این روش سیمپیچهای استاتور ابتدا با نوارهای سلولز و سپس با دو لایه نوار کتان پوشیده میشدند. سیمپیچها در محفظهای حرارت میدیدند و سپس تحت خلا قرار میگرفتند. بعد از چند ساعت عایق خشک و متخلخل حاصل میشد. سپس تحت خلا، حجم زیادی از قیر داغ روی سیمپیچها ریخته میشد. در ادامه محفظه با گاز نیتروژن خشک با فشار ۵۵۰ کیلو پاسکال پر و پس از چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه و سیمپیچها در دمای محیط خنک و سفت میشدند. این فرآیند وی پیآی نامیده میشد. 
در اواخر دهه ۱۹۴۰ کمپانی جنرال الکتریک به منظور بهبود سیستم عایق سیمپیچی استاتور ترکیبات اپوکسی را برگزید. در نتیجه این تحقیقات، یک سیستم به اصطلاح رزین ریچ عرضه شد که در آن رزین در نوارها و یا وارنیش مورد استفاده بین لایهها قرار میگرفت. 
در دهههای ۱۹۴۰ تا ۱۹۶۰ همراه با افزایش ظرفیت ژنراتورها و در نتیجه افزایش استرسهای حرارتی، تعداد خطاهای عایقی به طرز چشمگیری افزایش یافت. پس از بررسی مشخص شد علت اکثر این خطاها بروز پدیده جدا شدن نوار یا ترک خوردن آن است. این پدیده به علت انبساط و انقباض ناهماهنگ هادی مسی و هسته آهنی به وجود میآمد. برای حل این مشکل بعد از جنگ جهانی دوم محققان شرکت وستینگهاوس کار آزمایشگاهی را بر روی پلیاسترهای جدید آغاز کرده و سیستمی با نام تجاری ترمالاستیک عرضه کردند. 
نسل بعدی عایقها که در نیمه اول دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفتند، کاغذهای فایبرگلاس بودند. در ادامه در سال ۱۹۵۵ یک نوع عایق مقاوم در برابر تخلیه جزیی از ترکیب ۵۰ درصد رشتههای فایبرگلاس و ۵۰ درصد رشتههای PET بدست آمد که روی هادی پوشانده میشد و سپس با حرارت دادن در کورههای مخصوص، PET ذوب شده و روی فایبرگلاس را میپوشاند. این عایق بسته به نیاز به صورت یک یا چند لایه مورد استفاده قرار میگرفت. عایق مذکور با نام عمومی پلیگلاس و نام تجاری داگلاس وارد بازار شد. 
مهمترین استرسهای وارد بر عایق استرسهای حرارتی است. بنابراین سیستمهای عایقی همواره در ارتباط تنگاتنگ با سیستمهای خنکسازی بودهاند. خنکسازی در ژنراتورهای اولیه توسط هوا انجام میگرفت. بهترین نتیجه بدست آمده با این روش خنکسازی یک ژنراتور MVA۲۰۰ با سرعت rpm۱۸۰۰ بود که در سال ۱۹۳۲ در منطقه بروکلین نیویورک نصب شد. اما با افزایش ظرفیت ژنراتورها نیاز به سیستم خنکسازی موثرتری احساس شد. ایده خنکسازی با هیدروژن اولین بار در سال ۱۹۱۵ توسط ماکس شولر مطرح شد. تلاش او برای ساخت چنین سیستمی از ۱۹۲۸ آغاز و در سال ۱۹۳۶ با ساخت اولین نمونه با سرعت rpm۳۶۰۰ به نتیجه رسید. در سال ۱۹۳۷ جنرال الکتریک اولین توربوژنراتور تجاری خنک شونده با هیدروژن را روانه بازار کرد. این تکنولوژی در اروپا بعد از سال ۱۹۴۵ رایج شد. در دهههای ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ روشهای مختلف خنکسازی مستقیم مانند خنکسازی سیمپیچ استاتور با گاز، روغن و آب پا به عرصه ظهور گذاشتند تا آنجا که در اواسط دهه ۱۹۶۰ اغلب ژنراتورهای بزرگ با آب خنک میشدند. ظهور تکنولوژی خنکسازی مستقیم موجب افزایش ظرفیت ژنراتورها به میزان MVA۱۵۰۰ شد. 
یکی از تحولات برجستهای که در دهه ۱۹۶۰ به وقوع پیوست تولید اولین ماده ابررسانای تجاری یعنی نیوبیوم- تیتانیوم بود که در دهههای بعدی بسیار مورد توجه قرار گرفت. 
● تحولات دهه ۱۹۷۰ 
در این دهه تحول مهمی در فرآیند عایق کاری ژنراتور رخ داد. قبل از سال ۱۹۷۵ اغلب عایقها را توسط رزینهای محلول در ترکیبات آلی فرار اشباع میکردند. در این فرآیند، ترکیبات مذکور تبخیر و در جو منتشر میشد. با توجه به وضع قوانین زیست محیطی و آغاز نهضت سبز در اوایل دهه ۱۹۷۰، محدودیتهای شدیدی بر میزان انتشار این مواد اعمال شد که حذف آنها را از این فرآیند در پی داشت. در نتیجه استفاده از مواد سازگار با محیط زیست در تولید و تعمیر ماشینهای الکتریکی مورد توجه قرار گرفت. استفاده از رزینهای با پایه آبی یکی از اولین پیشنهاداتی بود که مطرح شد، اما یک راهحل جامعتر که امروزه نیز مرسوم است، کاربرد چسبهای جامد بود. در همین راستا تولید نوارهای میکای رزین ریچ بدون حلال نیز توسعه یافت. 
از دیگر پیشرفتهای مهم این دهه ظهور ژنراتورهای ابررسانا بود. یک ماشین ابررسانا عموماًاز یک سیمپیچ میدان ابررسانا و یک سیمپیچ آرمیچر مسی تشکیل شده است. هسته رتور عموماً آهنی نیست، چرا که آهن به دلیل شدت بالای میدان تولیدی توسط سیمپیچی میدان اشباع میشود. فقط در یوغ استاتور از آهن مغناطیسی استفاده میشود تا به عنوان شیلد و همچنین منتقل کننده شار بین قطبها عمل کند. عدم استفاده از آهن، موجب کاهش راکتانس سنکرون (به حدود pu۵/۰- ۳/۰) در این ماشینها شده که طبعاً موجب پایداری دینامیکی بهتر میشود. همانطور که اشاره شد، اولین ماده ابررسانای تجاری نیوبیوم- تیتانیوم بود که تا دمای ۵ درجه کلوین خاصیت ابررسانایی داشت. البته در دهههای بعد پیشرفت این صنعت به معرفی مواد ابررسانایی با دمای عملکرد ۱۱۰ درجه کلوین انجامید. براین اساس مواد ابررسانا را به دو گروه دما پایین مانند نیوبیوم – تیتانیوم و دما بالا مانند BSCCO-۲۲۲۳ تقسیم میکنند. از اوایل دهه ۱۹۷۰ تحقیقات بر روی ژنراتورهای ابررسانا با استفاده از هادیهای دما پایین آغاز شد. در این دهه کمپانی وستینگهاوس تحقیقات برای ساخت یک نمونه دوقطبی را با استفاده هادیهای دماپایین آغاز کرد. نتیجه این پروژه ساخت و تست یک ژنراتور MVA۵ در سال ۱۹۷۲ بود. 
در سال ۱۹۷۰ کمپانی جنرال الکتریک ساخت یک ژنراتور ابررسانا را با استفاده از هادیهای دماپایین، با هدف نصب در شبکه آغاز کرد. 
ساخت و تست این ژنراتور MVA۲۰، دو قطب و rpm۳۶۰۰ در سال ۱۹۷۹ به پایان رسید. در این ماشین از روش طراحی هسته هوایی بهره گرفته شده بود و سیمپیچ میدان آن توسط هلیم مایع خنک میشد. این ژنراتور، بزرگترین ژنراتور ابررسانای تست شده تا آن زمان (۱۹۷۹) بود. 
در سال ۱۹۷۹ وستینگهاوس و اپری ساخت یک ژنراتور ابررسانای MVA۳۰۰ را آغاز کردند. این پروژه در سال ۱۹۸۳ به علت شرایط بازار جهانی با توافق طرفین لغو شد. 
در همین زمینه کمپانی زیمنس ساخت ژنراتورهای دماپایین را در اوایل دهه ۱۹۷۰ شروع کرد. در این مدت یک نمونه رتور و یک نمونه استاتور با هسته آهنی برای ژنراتور MVA ۸۵۰ با سرعت rpm۳۰۰۰ ساخته شد، اما به دلیل مشکلاتی تست عملکرد واقعی آن انجام نشد. 
در این دهه آلستوم نیز طراحی یک رتور ابررسانا برای یک توربو ژنراتور سنکرون را آغاز کرد. این رتور در یک ماشین MW۲۵۰ به کار رفت. 
با توجه به اهمیت خنکسازی در کارکرد مناسب ژنراتورهای ابررسانا، همگام با توسعه این صنعت، طرحهای خنکسازی جدیدی ارایه شد. در ۱۹۷۷ اقای لاسکاریس یک سیستم خنکسازی دوفاز (مایع- گاز) برای ژنراتورهای ابررسانا ارایه کرد. در این طرح بخشی از سیمپیچ در هلیم مایع قرار میگرفت و با جوشش هلیم دردمای ۲/۴ کلوین خنک میشد. جداسازی مایع ازگاز توسط نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش رتور صورت میگرفت. 
● جمعبندی تحولات دهه ۱۹۷۰ 
تمرکز اکثر تحقیقات بر روی کاربرد مواد ابررسانا در ژنراتورها بوده است. 
۱) استفاده از روشهای کامپیوتری برای تحلیل و طراحی ماشینهای الکتریکی آغاز شد. 
۲) حلالها از سیستمهای عایق کاری حذف شدند و تکنولوژی رزین ریچ بدون حلال ارایه شد. 
● تحولات دهه ۱۹۸۰ 
در این دهه نیز همچون دهههای گذشته سیستمهای عایقی از زمینههای مهم تحقیقاتی بوده است. در این دهه آلستوم یک فرمول جدید اپوکسی بدون حلال کلاس F در ترکیب با گلاس فابریک و نوع خاصی از کاغذ میکا با نام تجاری دورتناکس را ارایه داد. این سیستم عایق کاری دارای استحکام مکانیکی بیشتر، استقامت عایقی بالاتر، تلفات دیالکتریک پایینتر و مقاومت حرارتی کمتری نسبت به نمونههای قبلی بود. 
در ادامه کار بر روی پروژههای ابررسانا، در سال ۱۹۸۸ سازمان توسعه تکنولوژی صنعتی و انرژیهای نو ژاپن پروژه ملی ۱۲ ساله سوپر جیام را آغاز کرد که نتیجه آن در دهههای بعدی به ثمر رسید. 
سیستمهای خنکسازی ژنراتورهای ابررسانا هنوز در حال پیشرفت بودند. در این زمینه میتوان به ارایه طرح سیستم خنکسازی تحت فشار توسط انستیتو جایری ژاپن اشاره کرد. این طرح که در سال ۱۹۸۵ ارایه شد دارای یک مبدل حرارتی پیشرفته و یک مایعساز هلیم با ظرفیت ۳۵۰ لیتر بر ثانیه بود. 
در این مقطع شاهد تحقیقاتی در زمینه مواد آهنربای دائم بودیم. استفاده از آهنرباهای نئودیمیوم – آهن- بورون در این دهه تحول عظیمی در ساخت ماشینهای آهنربای دائم ایجاد کرد. مهمترین خصوصیت آهنرباهای نئودیمیوم- آهن- بورون انرژی مغناطیسی (BHmax) بالای آنهاست که سبب می شود قیمت هر واحد انرژی مغناطیسی کاهش یابد. علاوه بر این، انرژی زیاد تولیدی امکان به کارگیری آهنرباهای کوچکتر را نیز فراهم میکند، بنابراین اندازه سایر اجزا ماشین از قبیل قطعات آهن و سیمپیچی نیز کاهش مییابد و در نتیجه ممکن است هزینه کل کمتر شود
  • بازدید : 43 views
  • بدون نظر
این فایل در ۹۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال ۱۹۷۵ به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.
تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و…. کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.
باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دريا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط ۵ متر بر ثانیه، یعنی ۱۸ کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته 
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی … موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن ۱۴ میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمك اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال ۱۸۸۸ ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در ۱۹۳۰ در روسیه با ساخت ژنراتور بادی ۱۰۰ کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه ۱۹۲۰ آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه ۱۹۸۰ تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از ۱۵ کیلو وات تا ۸ مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از ۲۵۰۰۰ مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان 
می توان ۱۰۵-Ej (هر Ej   ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. Ej است و پیش بینی شده است تا ۲۰۲۰ میلادی ۱۰ درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد ۷/۱ میلیون شغل می شود.
۲-۱- تاریخچه انرژی باد در جهان
انرژی باد از انواع قدیمی انرژی است که از بدو پیدایش کره زمین در آن وجود داشته و با پیشرفت جوامع انسانی مورد استفاده قرار گرفته است. کهن ترین دستگاههای مبدل باد در خاورمیانه، برای تهویه منازل بکار رفت که هنوز هم در بعضی شهرهای کویری ایران نظیر یزد بنام بادگیر از آن استفاده می شود. اولین توربین های بادی یا مبدل های انرژی باد به انرژی جنبشی در ایران شکل گرفت و کمی بعد در عصر حمورابی پادشاه بابل در عراق نیز گسترش یافت. نمونه های اولیه این توربین ها از محور عمودی استفاده 
می کردند و دارای ۴ پره بودند.
استفاده اصلی این توربین ها در آرد کردن غلات بود در ۳ قرن قبل از میلاد، مصریها نمونه ای از توربین با محور افقی و ۴ پره را ابداع کردند و بوسیله آن، هوای فشرده جهت ساختن ارگ در مراسم مذهبی را تامین کردند. آسیاب بادی در قرون وسطی در ایتالیا، پرتغال و اسپانیلا ظاهر شد و کمی بعد در انگلستان، هلند و آلمان نیز بکار برده شد. این ماشین ها می خواستند آب را به ارتفاع ۵ متر پمپ نمایند. حتی از آن برای استخراج روغن از دانه های روغنی نیز استفاده کردند و بعدا  انرژی باد علاوه بر خشکی در دریا نیز برای پیشبرد کشتی ها استفاده شد.


۳-۱- تلاش برای تسخیر دریا
در اروپا مولدهای بادی بیشتر برای تولید الکتریسته «پاک» که در شبکه های سراسری تزریق می شود مورد استفاده قرار می گیرند. تاسیس مولدهای بادی در خشکی گاهی سبب اعتراض هایی می شود (حمایت از پرندگان و محیط زیست) برای اجتناب از این گونه دردسرها، بهتر است که پیش از نصب مولد های بادی مطالعات لازم را انجام دهیم.
همچنین بایستی موقعیت نصب مولدهای بادی، در معرض راه پرندگان مهاجر قرار نگیرد. حال که نصب این مولدها در خشکی مشکلاتی دارد، پژوهشگران متوجه دریاها شدند. مثلا کشور دانمارک با نصب مولدهای بسیار عظیم در مناطق کم عمق سواحل خود نمونه بسیاری خوبی را ارائه داده است (دکل این مولدهای بادی ۹۰ متر و طول متغیرهایش ۴۰متر است.) آلمان، بلژیک، ایرلند هم به پیروی از دانمارک قصد دارند که با ایجاد پارک های بزرگ و نصب ژنراتورهای بادی در آنها به اندازه نیروگاه های معمولی الکتریسته تولید کنند. امروزه مولدهای بادی را در مناطق کم عمق دریاها کار می گذارند.
۴-۱- وضعیت کنونی بهره برداری از انرژی باد در جهان
نیروگاههای بادی در سراسر جهان به سرعت در حال گسترش می باشند. به طوریکه انرژی باد در میان دیگر منابع و گزینه های انرژی عنوان سریع الرشدترین صنعت را به خود اختصاص داده اند. نرخ رشد این صنعت در سال ۲۰۰۱ میلادی سالانه ۳۵ درصد و در سال ۲۰۰۲ میلادی سالانه ۲۸ درصد گزارش شده است. در پایان سال ۲۰۰۲ میلادی کل ظرفیت نصب شده جهان به ۲۲۴۰۰ مگاوات رسیده که در این میان آلمان، اسپانیا، آمریکا، دانمارک و هند سهم بیشتری دارند. تا پایان ۲۰۰۲ میلادی این ۵ کشور روی هم ۲۶۰۰۰ مگا وات یعنی ۸۴ درصد از ظرفیت نصب شده در جهان را در اختیار داشته اند.
کل سرمایه در گردش صنعت انرژی باد در سال ۲۰۰۲ میلادی ۷ میلیارد یورو بوده است. هر کیلو وات برق ۱۰۰۰ دلار هزینه دارد که ۷۵۰ دلار آن به هزینه تجهیزات و مابقی به هزینه های آماده کردن سایت، نصب، راه اندازی و نگهداری مربوط می شود. در چند سال اخیر با بزرگ شدن سایز، توربین های تجاری، قیمت سرمایه گذاری آنها کاهش یافته است. صنعت انرژی باد منافع اقتصادی و اجتماعی مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
۱-۴-۱ نداشتن هزینه اجتماعی:
این هزینه ها در تمام گزینه های متعارف انرژی (مانند منابع فسیلی) وجود دارند، اما با وجود هزینه های قابل توجه در بررسی های اقتصادی لحاظ نمی شود. انجمن انرژی باد در جهان (W.W.E.A) هزینه ها را به کوه یخی تشبیه کرده است. که حجم  عظيم آن زیر آب است! کاهش اتکا به منابع انرژی وارداتی: در کشورهایی مثل ایران که می توان به این موضوع از جنبه افزایش صادرات نفت نگاه کرد.

۲-۴-۱ اثرات زیست محیطی:
در جوامع بشری توسعه با بکار گیری انرژی بیشتر، میسر می گردد و بدین ترتیب انسان خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی اجتماعی و سنتی محیط زیست و منطقه ای نقش مهمی را به عهده دارد و کسب اطلاع از میزان اثر بخشی انواع مختلف انرژیهای مورد استفاده بر سلامت محیط زیست و موجودات زنده، وضع مقررات و استانداردهای زیست محیطی جهت کاهش آثار زیانبار همچنین استفاده از تکنولوژی و فن آوری مناسب جهت کنترل آلودگی و از همه بهتر جایگزینی انرژی تجدید شوند و پاکیزه به جای انرژي های آلاینده و تجدید ناشونده شاید بتوان آینده ای پاک را برای انسانها به ارمغان آورد.
با پیدایش نوآوریهایی در زمینه تولید انرژی مناسب برای هر کار خاص می توان مانع از ضایعات زیست محیطی و آلودگی هوا و … شد. احتراق سوختهای فسیلی موجب ورود حجم عظیمی از اکسیدهای سولفور، نیتروژن، مونوکسیدکربن و دی اکسید کربن در هوا می شود. میزان انتشار آلاینده ها فوق به ترتیب به نوع سوخت و همچنین مکانیزم های بکار گرفته شده در کنترل آلودگی بستگی دارد. آلودگی هوا می تواند به شکل مه- دود، باران اسیدی و ذرات معلق پدیدار گردد. واکنش های هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن در حضور تشعشعات فرابنفش موجب تولید ترکیبات سمی می گردد که در نهایت سلامتی و حیات انسان، جانوران و به طور کلی اکوسیستم را در معرض خطر قرار خواهد داد.
۳-۴-۱- اثرات گلخانه ای
از بعد دیگر سوختهای فسیلی موجب بالا رفتن درجه حرارت اتمسفر و افزایش میزان   در دراز مدت شاهد افزایش درجه حرارت کره زمین، ذوب یخهای قطبی، بالا آمدن سطح آبها، به زیر آب رفتن مناطق ساحلی خواهیم بود. چنانچه گفته شد در دهه های اخیر همگام با صنعتی شدن جوامع پیشرفت های سریع تکنولوژی به علت استفاده بیش از حد از منابع انرژی تجدید ناپذیر (سوختهای فسیلی)، بشر به فکر دستیابی به منابع بهتر و مطلوبتر انرژی افتاده است. در این بخش ما به انرژی تجدید پذیر باد می پردازیم.
۵-۱ اهمیت و لزوم بکارگیری انرژی باد از بعد اقتصادی
بازارانرژی یک بازار رقابتی است که در آن تولید برق در نیروگاههای بادی در مقایسه با نیروگاه های سوختهای فسیلی برترهای نوینی را پیش روی کاربران قرار داده است. از برتریهای نیروگاه بادی اینست که در طول مدت زمان، عمر خود، سالهای زیادی را بدون نیاز به هزینه سوخت، تولید خواهد کرد. در حالیکه هزینه دیگر منابع تولید انرژی در طول این سالها افزایش خواهند یافت. فعالیت های گسترده بسیاری از کشورهای جهان برای تولید الکتریسته از انرژی باد، سرمشقی برای دیگر کشورهایی است که در این زمینه راه درازی را در پیش دارند. بسیاری از مناطق اقتصادی در حال رشد در منطقه آسیا واقع شده اند. و اقتصاد رو به رشد کشورهای آسیایی از جمله ایران باعث شده تا این کشورها بیش از پیش به تولید الکتریسته احساس نیاز کرده و اقدام به تولید الکتریسته از منابع غیر فسیلی کند. افزون بر این موارد؛ نبود شبکه برق سراسری در بسیاری از بخش های روستایی نیز مهر تاییدی بر سیستم های تولید انرژی زده است. پس در خصوص دورنمای آینده اقتصادی استفاده از انرژی باد در ایران می بایست گفت استفاده از این انرژی موجب صرفه جویی فرآورده های نفتی به عنوان سوخت می شود. صرفه جویی حاصل در درجه اول موجب حفظ فرآورده های نفتی گشته که امکان صادرات و مهم تر اینکه تبدیل آن به مشتقات بسیار زیاد پتروشیمی با ارزش افزوده بالا را فراهم می سازد. در درجه دوم تولید الکتریسیته از این انرزی فاقد هر گونه آلودگی زیست محیطی بوده که همین عامل کمک شایانی به حفظ طبیعت سالم محیط زیست بشری کرده و در نتیجه مسیر برای نیل به توسعه پایدار اقتصادی اجتماعی فراهم می گردد. گسترش نیروگاه های بادی در راستای کاهش بهای تمام شده برق تولیدی افزایش چشم گیری نشان می دهد. به گونه ای که بهای هر کیلووات ساعت برق تولیدی از ۴۰ سنت در سال ۱۹۹۰ به حدود ۶ سنت در سال ۲۰۰۲ رسیده است. عدم مصرف سوخت، هزینه کم راهبری، تعمیر و نگهداری و آلوده نکردن محیط زیست از مزایای نیروگاه های بادی است. لازم به ذکر است به طور متوسط برای هر کیلووات ساعت برق تولیدی نیروگاه بادی حدودا ۲۸/۰ متر مکعب گاز طبیعی با آهنگ جهانی ۴ سنت بر متر مکعب صرفه جویی می شود. 
بهره برداری از انرژی باد در تولید برق، به ویژه ظرفیت های چند مگاواتی تنها روش اقتصادی تولید در مقایسه با دیگر روش های تولیدی، مبتنی بر انرژی های بازیافت پذیر( خورشیدی، بیوماس، زمین گرمایی، امواج و سلول ساختی) است. لازم به ذکر است افزایش سهم انرژی های بازیافت پذیر در تولید توان الکتریکی، از سیاست های راهبردی میان مدت و بلند مدت بسیاری از کشورهای جهان است. گسترش نیروگاه های بادی در بسیاری از کشورها، نیازمند حمایت های مستقیم و غیر مستقیم دولتی است. در ایران نیز علی رقم این که مشاهده می شود با در نظر گرفتن هزینه های خصوصی نیروگاه های بادی و فسیلی، توسعه نیروگاه های بادی برای تولید برق هم اکنون کاملا اقتصادی نیست و در حال اقتصادی شدن است، ولی اگر هزینه های اجتماعی نیروگاه های فسیلی که در برگیرنده اثرات منفی است مبنای مقایسه قرار گیرد هزینه تولید در مولدهای بادی کمتر از فسیلی خواهد بود و برق حاصل از آن می تواند به عنوان یک انرژی پایدار در توسعه پایدار اقتصادی- اجتماعی کشور مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از انرژی باد در ایران علاوه بر عمران و آبادی موجب ایجاد مشاغل جدید شده و بالاخره با بومی سازی فناوری انرژی باد اقتصاد کشور رشد بیشتری خواهند یافت. طبق بررسی های اینترنتی قلم سبز ایران: با تبدیل نیروگاه های گازی به بادی، سالانه ۸۰۵ هزار مترمکعب گاز صرفه جویی می شود. بررسی های سازمان انرژی های نو نشان می دهد یک توربین بادی با ظرفیت ۶۶۰ کیلووات، توانایی تولید ۲ میلیون و ۳۰۰ هزار کیلووات ساعت انرژی را در سال داراست. با جایگزین کردن توربین های بادی، سالیانه یک هزار و ۱۴۰ تن در میزان آلاینده ها کاهش ایجاد می شود. این گزارش حاکی است، قیمت هر کیلووات ساعت برق تولیدی توسط نیروگاه بادی ۳۰۸ تا ۴۴۰ ریال است و این در حالی است که با در نظر گرفتن قیمت واقعی سوخت، قیمت واقعی هر کیلووات ساعت برق تولیدی نیروگاه گازی ۵۱۰ ریال است. به دلیل پائین بودن دستوری قیمت گاز طبیعی در ایران و پرداخت یارانه ای گزاف به این حاصل انرژی، قیت تمام شده برق تولیدی با استفاده از گاز طبیعی یارانه ای به ۱۵۰ ریال در هر کیلووات میرسد. واقعی نبودن قیمت ها سبب شده است سرمایه گذاری برای تبذیل نیروگاه های گازی به بادی فاقد صرفه اقتصادی باشد. یکی از مواردی که در دیدگاه اقتصاد انرژی حائز اهمیت است این است که تامین برق از طریق شبکه های توزیع به مناطق دورافتاده پرهزینه و گران است. در این بین مناطق جزیره ای و ساحلی که از شبکه اصلی دور بوده و در آنها میزان سرعت وزش باد مناسب باشد استفاده از توربین های بادی به عنوان محرک مکانیکی ژنراتورهای الکنریکی اهمیت ویژه ای یافته است. طبیعت غیر دائمی و سرعت متغیر باد ، تغییرات قدرت خروجی ژنراتور را به دنبال خواهد داشت. لذا این امر کاربرد این سیستم را برای مصرف کننده ها مشکل می سازد.
۶-۱ بحران انرژی
امروزه استفاده از انرژی های الکتریکی جهت تامین تقاضای مصرف کننده ها اهمیت شایانی یافته است به گونه ای که عرضه و تقاضای انرژی در جهان به صورت یکی از مهم ترین مسائل روز درآمده است. با توجه به این که انرزی های فسیلی از جمله نفت و گاز و زغال سنگ مسائل و مشکلات متعددی را دارند. لذا چرخ تمدن بشری که بستگی مستقیمی به انرژی دارد با مشکل روبرو خواهد شد. این امر سبب گردیده که کشورهای توسعه یافته صنعتی با جدیت هر چه تمام تر جهت استفاده از انرژی های موجود در طبیعت اقدام کنند. نظر به این که دانشمندان و محققین از نایابی سوخت های فسیلی در اوایل قرن ۲۱ خبر می دهند و ذخایر نفتی تا چند دهه ی دیگر بیشتر باقی نخواهند ماند، قبل از فرا رسیدن بحران انرژی لازم است که پژوهشگران به بررسی و تحقیق در خصوص استفاده از انرژی های زوال ناپذیر یا تجدید شونده مانند باد بپردازند. وابستگی سیستم های تیدبل انرژی سوخت های فسیلی مانند نیروگاه های حرارتی به مواد خام انرزی زا مانند نفت و یا گاز طبیعی بسیار روشن است. در حالی که در سال های آتی این ذخایر یا رو به پایان می نهند و یا استخراج آنها با روش های کنونی غیر اقتصادی خواهد بود. ونهایتا این مه موضوع توسعه پایدار به عنوان یک محور اساسی فعالیت های اقتصادی نیز در این ارتباط قابل دقت و بررسی می باشد. توسعه پایدار به این معنا که استفاده از منابع طبیعی از جمله انرژی به نحوی باشد که امکان بهره برداری برای نسل های آینده وجود داسته باشد.
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر
این فایل در ۴۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد. در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد. در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود. چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد. سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است
سوخت اصلی نیروگاه ، سوخت سنگین (مازوت) می‌باشد که توسط تانکرها حمل و از طریق ایستگاه تخلیه سوخت در سه مخزن ۳۳۰۰۰ متر مکعبی ذخیره می‌گردد. سوخت راه اندازی ، سوخت سبک (گازوئیل) است که در یک مخزن ۴۳۰ متر مکعبی نگهداری می‌شود. 
آب 
آب مصرفی نیروگاه ، جهت تولید بخار و مصرف برج خنک کن و سیستم آتش نشانی ، از طریق چاه عمیق تامین می‌گردد. 
سیستم خنک کن 
برج خنک کن نیروگاه از نوع تر می‌باشد و ۱۸ عدد فن (خنک کن) دارد که هر یک دارای الکتروموتوری به قدرت ۱۳۲kw و سرعت سرعت ۱۴۱RPM می‌باشد و بوسیله دو عدد پمپ توسط لوله‌ای به قطر ۵٫۲ متر آب مورد نیاز خنک کن تامین می‌گردد. دمای آب برگشتی در برج خنک کن ۲۹٫۶ درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی از برج ۲۱٫۶ درجه سانتیگراد می‌باشد. برج خنک کننده :
 
در گزینش صحیح دستگاه خنک کننده آب متناسب با مقتضیات یک پروژه معین باید چند عامل اصلی را لحاظ کرد
توان خنک کنندگی , مسائل اقتصادی , سرویسهای مورد نیاز و شرایط طبیعی و . . .
این عوامل اغلب به هم وابستگی متقابل دارنداما هر یک بایستی جداگانه مورد بررسی قرار گیرند از آنجا که ممکن است انواع زیادی از دستگاهها توانایی تامین مقصود را داشته باشند عواملی همچون ابعاد دستگاه , مساحت محل نصب , حجم هوای جریانی , میزان مصرف انرژی فن و پمپ , موارد بکار رفته در ساخت دستگاه , سهولت یافتن دستگاه در بازار بر انتخاب نهایی  تاثیر گذار خواهد بود.
برجهای خنک کن در اندازه های مختلف  برای دفع حرارت از یک تا چند تن تبرید ساخته می شوند, برجهای بزرگ برای کاربردهای معین ساخته می شوند و معمولا از چندین سلول تشکیل می شوند که هر یک اجزای خاص خود را دارند.

محل نصب :

اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد :

۱) باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد

۲) هوای گرم خروجی از برج باید به گونه ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می دهد و باعث گرم ماندن آب در خروج از برج می شود 
گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند 
تعیین محل نصب برج به عوامل دیگری هم بستگی دارد از قبیل استحکام محل نصب , تجهیزات اضافی برای تقویت آن , هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و …
سیستم لوله کشی برج خنک کن بایستی به گونه ای طراحی شود که امکان انبساط و انقباض بین لوله ها فراهم باشد و چنانچه برج بیش از یک اتصال ورودی باشد باید جهت متعادل کردن جریان آب به هر یک از سلولهای برج شیر متعادل کننده نصب شود و چنانچه لازم باشو یکی از سلولهای برج جهت تامیرات از مدار خارج شود باید دارای شیر مسدود کننده جریان باشد
اگر دو یا چند برج بصورت موازی نصب شده باشند باید از یک لوله مشترک بین دو تشت برج جهت متعادل کردن آب داخل برج استفاده شود
به منظور ممانعت از سرریز آب داخل برج هنگام توقف کار تمامی مبدلها بایستی پایین تر از سطح آب برج قرار داشته باشند .
کنترل ظرفیت :
بیشتر برجهای خنک کن در معرض تغییرات قابل توجه دمای مرطوب هوا و بار در طول فصل گرم می باشند بدین لحاظ ممکن است جهت ابقای شرایط تجویز شده برای کارکرد مطلوب برج بعضی از روشهای کنترل ظرفیت به کار گرفته شود .
ساده ترین روش کنترل ظرفیت برجها تغییر سرعت فن می باشد که اغلب در برجهای چند سلولی به کار می رود با موتورهای دور متغییر میتوان این کار را انجام داد
روش دیگر در کنترل طرفیت استفاده از دمپر تنظیم کننده در دهانه خروجی  فن سانتریفوژ می باشد
روش دیگر بای پاس کردن آب می باشد .
 
کار زمستانی برج خنک کننده :
 
اگر قرار باشد برج در دمای زیر صفر درجه کار کند باید موارد زیر بحث شود :
۱) گردش باز آب در برج خنک کن 
۲) گردش بسته آب در یک سرد کننده تبخیری مدار بسته
۳}آب تشت در برج خنک کن
  • بازدید : 73 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

نیروگاه حرارتی جهت تولید انرژی الکتریکی بکار می‌رود که در عمل پره‌های توربین بخار توسط فشار زیاد بخار آب ، به حرکت در آمده و ژنراتور را که با توربین کوپل شده است، به چرخش در می‌آورد. در نتیجه ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نیروگاه حرارتی به مقدار زیادی آب نیاز دارد. در نتیجه در محلهایی که آب به فراوانی یافت می‌شود، ترجیحا از این نوع نیروگاه استفاده می‌شود. چون انرژی الکتریکی را به روشهای دیگری ، مثل انرژی آب در پشت سدها (توربین آبی) ، انرژی باد (توربین بادی) ، انرژی سوخت (توربین گازی) و انرژی اتمی هم می‌توان تهیه کرد. سوخت نیروگاه حرارتی شامل ، فروت و یا گازوئیل طبیعی است. 
سوخت اصلی نیروگاه ، سوخت سنگین (مازوت) می‌باشد که توسط تانکرها حمل و از طریق ایستگاه تخلیه سوخت در سه مخزن ۳۳۰۰۰ متر مکعبی ذخیره می‌گردد. سوخت راه اندازی ، سوخت سبک (گازوئیل) است که در یک مخزن ۴۳۰ متر مکعبی نگهداری می‌شود. 
آب 
آب مصرفی نیروگاه ، جهت تولید بخار و مصرف برج خنک کن و سیستم آتش نشانی ، از طریق چاه عمیق تامین می‌گردد. 
سیستم خنک کن 
برج خنک کن نیروگاه از نوع تر می‌باشد و ۱۸ عدد فن (خنک کن) دارد که هر یک دارای الکتروموتوری به قدرت ۱۳۲kw و سرعت سرعت ۱۴۱RPM می‌باشد و بوسیله دو عدد پمپ توسط لوله‌ای به قطر ۵٫۲ متر آب مورد نیاز خنک کن تامین می‌گردد. دمای آب برگشتی در برج خنک کن ۲۹٫۶ درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی از برج ۲۱٫۶ درجه سانتیگراد می‌باشد. 
سیستم تصفیه آب 
سیستم تصفیه آب جهت برج خنک کن 
آب لازم جهت برج خنک کن بایستی فاقد املاحی باشد که سریعا در لوله‌های کندانسور رسوب می‌کنند (از قبیل بی‌کربناتها). این املاح با افزودن کلرورفریک ، آب آهک و آلومینات سدیم گرفته می‌شود و سپس رسوبات جمع شده توسط یک جاروب جمع کننده به بیرون منتقل می‌شوند. به این آب که بدون سختی بی کربنات باشد، آب نرم می‌گویند. آب نرم وارد دو استخر ذخیره شده و از آنجا توسط پمپهایی جهت تامین کمبود آب به برج خنک کن فرستاده می‌شود. برای از بین بردن خزه و جلبک در این استخر ، سیستم تزریق کلر طراحی شده است. 
سیستم تصفیه آب جهت تولید بخار 
چون آب مورد نیاز برای تولید بخار و جبران کمبود سیکل آب و بخار بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد، لذا برای این منظور از یک سیستم مشترک برای هر دو واحد استفاده می‌شود. بعد از اینکه مقداری از سختی آب گرفته شد، وارد سه دستگاه فیلتر شنی می‌شود، سپس به مخزن ذخیره وارد و از آنجا توسط سه عدد پمپ به طرف فیلتر کربنی فعال فرستاده می‌شود، تا کلر موجود در آب بوسیله زغال فعال جذب شود. بعد از این فیلتر یک مبدل حرارتی در نظر گرفته شده که دمای آب را در ۲۵ درجه سانتیگراد ثابت نگه می‌دارد.

سپس این آب وارد دو دستگاه فیلتر ۵ میکرونی شده و ذراتی که قطر آنها بیشتر از ۵ میکرون می‌باشند، توسط این فیلترها جذب و وارد دو دستگاه ریورس اسمز می‌گردد. در این دستگاه ۹۰% املاح محلول در آب گرفته می‌شود. آب پس از این مرحله وارد مخزن زیرزمینی می‌گردد. سپس توسط سه پمپ به فیلترهای کاتیونی و آنیونی وارد شده و پس از تنظیم PH و کنترل از نظر شیمیایی به مخازن ذخیره آب وارد و مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
بویلر 
بویلر نیروگاه دارای درام بالائی و پائینی بوده و به صورت گردش اجباری توسط سه عدد پمپ سیرکوله (Boiler Circulation Watepump) و کوره ، تحت فشار می‌باشد. درام بالایی معمولا به وزن ۱۱۰ تن در ارتفاع ۵۰٫۶ متری و ضخامت جداره ۱۱ سانتیمتر می‌باشد. بویلر دارای ۱۶ مشعل هست که در چهار طبقه و در چهار گوشه با زاویه ثابت قرار گرفته‌اند. مشعلهای ردیف پائین برای هر دو سوخت مازوت و گازوئیل بکار می‌رود. 
توربین 
نیروگاه از نوع ترکیب متوالی در یک امتداد (Tadem Compound) و دارای سه سیلندر فشار قوی ، فشار متوسط و فشار ضعیف می‌باشد که توربین فشار قوی و فشار متوسط در یک پوسته قرار گرفته و در پوسته دیگر توربینهای فشار ضعیف قرار دارند. توربین فشار قوی ۸ طبقه و توربین فشار متوسط ۵ طبقه و توربین فشار ضعیف با دو جریان متقارن و هر یک دارای ۵ طبقه است. بخار از طریق دو عدد شیر اصلی در دو طرف توربین و شش عدد شیر کنترل وارد توربین فشار قوی شده و بعد از انبساط در چندین طبقه از توربین به بویلر بر می‌گردد. سپس وارد توربین فشار متوسط شده و بعد از انبساط توسط یک لوله مشترک وارد توریبن فشار ضعیف گردیده و به طرف کندانسور می‌رود. 
کندانسور 
کندانسور نیروگاه از نوع سطحی یک عبوری با جعبه آب مجزا می‌باشد که در زیر توریبن فشار ضعیف قرار گرفته است. برای ایجاد خلا کندانسور از دو نوع سیستم استفاده می‌شود که سیستم اول در موقع راه اندازی و توسط یک مکنده هوا انجام می‌یابد. در طول بهره برداری خلا لازم توسط دو دستگاه پمپ تامین می‌گردد که این پمپها فشار داخل کندانسور را کاهش می‌دهند. 
ژنراتور 
ژنراتور طوری طراحی شده است که در مقابل اتصال کوتاه و نوسانات ناگهانی بار و احیانا انفجار هیدروژن در داخل ماشین مقاومت کافی داشته باشد. سیستم تحریک آن شامل یک اکساتیر پیلوت (Pilot exiter) با ظرفیت ۴۵ کیلوولت آمپر می‌باشد و جریان تحریک اکسایتر پیلوت در لحظه Flashing از طریق باطری خانه تامین می‌شود. ضمنا سیم پیچهای دستگاه توسط هوا خنک کاری می‌شوند. 
ترانسفورمرها و تغذیه داخلی نیروگاه 
ترانس اصلی (Main Ttansformer):این ترانس به صورت سه تک فاز با ظرفیت هر کدام ۱۵۰ مگا ولت آمپر و فرکانس ۵۰ هرتز و امپرانس ولتاژ ۱۴٫۲ درصد به عنوان Step Up Tranformer ، جهت بالا بردن ولتاژ خروجی ژنراتور از ۲۰ کیلو ولت تا ۲۳۰ کیلو ولت بکار رفته است. در ضمن نسبت تبدیل ، ۱۰٫۲۰%±۲۴۷ کیلو ولت می‌باشد.
ترانس واحد (Unit Transformer):این ترانس با ظرفیت ۳۵/۲۲/۲۲ مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل ۳/۳۱۶/۵۱۶%±۲۰ و فرکانس ۵۰ هرتز و امپدانس ولتاژ ۸٫۵% و تپ چنجر Off- Loud ، ولتاژ ۲۰ کیلو ولت خروجی ژنراتور را تبدیل به ۶ کیلو ولت نموده و به منظور تامین مصارف داخلی نیروگاه در حین بهره برداری بکار می‌رود.
ترانس استارتینگ (Start up Trans): این ترانس به تعداد دو عدد ، به نامهای LTB و LTA و با ظرفیت ۲۵/۲۵/۲۵ مگا ولت آمپر و نسبت تبدیل ۱۰%±۳/۶/۱۰%± کیلو ولت و فرکانس ۵۰ هرتز و امپدانس ۱۰% و تپ چنجر On Lead ، ولتاژ ۲۳۰ کیلو ولت شبکه را تبدیل به ۶ کیلو ولت نموده و شینه‌ها را طبق شکل شماتیک ضمیمه تغذیه می‌نماید.
ترانس تغذیه (Auxiliary Trans): ترانس تغذیه در ظرفیتهای مختلف ۶۳۰/۱۶۰۰/۲۵۰۰ کیلو ولت آمپر ، ولتاژ ۶ کیلو ولت را تبدیل به ۴۰۰ ولت می‌نماید که جهت تامین مصارف داخلی فشار ضعیف بکار می‌رود
ولید برق در یک نیروگاه
وقتی وارد یک نیروگاه میشوید در وهله اول احساس ورود به یک شهر بزرگ به شما دست میدهد ! منطفه ای با ساختمانها و سازه های بسیار بلند اینجا در حقیقت همان مبدا تولید انرژی است در کشور ما تقریبا از اکثر نیروگاها استفاده میشود . به جز نیروگاه اتمی بقیه نیروگاهها همکنون در حال تولید و انتقال انرژی هستند . یکی از پرکاربرد ترین نیروگاهها در کشور ما نیروگاهای سیکل ترکیبی هستند : 
این نیروگاه از ترکیب دو نیروگاه حرارتی و گازی تشکیل شده . نیروگاه سیکل ترکیبی به مراتب دارای راندمانی بالاتر از نیروگاه حرارتی است و یکی دیگر از مشخصه های خوب آن این است که خیلی زود وارد مدار میشود ! نیروگاه نکا در شمال کشور – نیروگاه شهید رجایی قزوین – نیروگاه شازند اراک – نیروگاه قم از این دسته نیروگاهها هستند ! بعد از نیروگاههای سیکل نوبت به نیروگاههای برق – آبی میرسه که به عنوان نیروگاههای استراتژیک هم از اونها یاد میشه ! تولید این نیروگاهها هیچگاه دائمی نیست و فقط بستگی به زمان خروج آب از دهانه سد دارد ! قدرت تولیدی این نیروگاهها معمولا پایین است و تناه برتری آنها این است که از نظر اقتصادی نیازی به هزینه کردن برای مواد اولیه ندارند ! و عملا با آب کار میکنند . به خاطر تولید ثابت آنها معمولا برای کنترل فرکانس شبکه از این نیروگاهها زیاد استفاده میشود ! بقیه نیروگاهها نیز کم و بیش در شبکه مورد استفاده قرار میگیرند به عنوان مثال مقداری در حدود ۱٫۲ مگاوات توسط نیروگاههای بادی منجیل به شبکه تزریق میشوند و در آینده این مقدار بالاتر هم خواهد رفت . 
اجازه دهید تا با نحوه تولید برق در یک نیروگاه سیکل ترکیبی آشنا شویم : 
من سعی میکنم نحوه کار نیروگاه رو خیلی ساده برای دوستان تشریح کنم تا درک آن هم راحت تر باشد :
مهمترین عنصر در یک نیروگاه آب است . در حقیقت بخار آب با گردش در میان پره های توربین باعث به حرکت در آوردن توربین ونهایتا چرخش ژنراتور و تولید برق میشود . نخست آب موجود در بویلر به کمک حرارت که توسط سوختهاز فسیلی مثل مازول ایجاد میشود گرم میشود الابته در نیروگاه سیکل حرارت فرار گاز نیز به سمت بویلر هدایت میشود تا بویلر زودتر گرم شود . بویلر در حقیقت یک منبع بزرگ آب است که آب درون آن به بخار تبدیل میشود . حال بخار ایجاد شده توسط لوله های مخصوصی به سمت توربین حرکت میکند . در طول مسیر قطر لوله انتقال را کوچک میکنند تا فشار بخار بیشتر شود . نهایتا بخار با فشار بالا به توربین برخورد کرده و باعث چرخش آن میشود . مکانیزم چرخش توربین بسیار پیچیده است و من از توضیح آن صرف نظر میکنم . بخار عبور داده شده از روی پره توربین به سمت واحد خنک کننده یا اصطلاحا کندانسور میرود تا در آنجا مجددا به حالت مایع تبدیل شود و نهایتا به اول سیکل بازگردد ! تمامی این مراحل در اتاق کنترل نیروگاه به طور ۲۴ ساعته کنترل میشود . به وسیله شیرهای الکترونیکی که اصطلاحا به آنها گاورنر گفته میشود میتوان مقدار بخار خروجی را تنظیم کرد که این امر نهایتا منجر به تنظیم سرعت چرخش ژنراتور و نهایتا تنظیم مقدار ولتاژ و فرکانس میشود 
معمولا یک نیروگاه دارای ۳۰۰ تا ۲۰۰۰ پرسنل است که این نشاندهنده حجم بالای کار در این واحد تولیدیست ! در کشور ما مدیریت کلیه نیروگاههای کشور بعهده سازمان توانیر میباشد ! لازم به ذکر است که به زودی نیروگاههای خصوصی نیز وارد شبکه سراسری خواهند شد !

  • بازدید : 78 views
  • بدون نظر
این فایل قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

اغلب دستگاهها و مصرف كنندگان الكتريكي براي انجام كار مفيد نيازمند مقداري راكتيو براي مهيا كردن شرايط لازم براي كار هستند بعنوان مثال موتورهاي الكتريكي AC براي تبديل انرژي الكتريكي به انرژي مكانيكي، نيازمند توليد شار مغناطيسي در فاصله هوايي موتور هستند. ايجاد شار تنها توسط توان راكتيو امكان پذير است و با افزايش بار مكانيكي موتور مقدار توان راكتيو بيشتري مصرف مي گردد
عمده مصرف كنندگان انرژي راكتيو عبارتند از:
۱)- سيم هاي الكترونيك قدرت
الف) مبدلهاي AC/DC  (RecTifier      )
ب) مبدلهاي DC/AC   (INVERTER    )
ج) مبدلهاي AC/AC  (Converter    )
۲) مصرف كنندگان يا تجهيزاتي كه داراي منتخه غير خطي هستند:
۳) متعادل سازهاي بارهاي نا متعادل.
۴) تثبيت كنندهاي ولتاژ
۵) كوره هاي القايي 
۶) كوره هاي قوس الكتريكي 
۷) سيستم هاي جوشكاري AC/DC
-انتقال انرژي راكتيو، انتقال جريان الكتريكي است و انتقالش نيازمند به كابل با سطح مقطع بزرگ تر دكل هاي فشار قوي مقاومتر، و در نتيجه هزينه هاي مازاداست، و همچنين افزايش تلفات الكتريكي وكاهش راندمان شبكه را نيز همراه دارد. و در مواردي مانند كاربردهاي الكترونيك قدرت و متعادل سازي بارهاي نا متعادل حتي انتقال انرژي راكتيو هم كار ساز نبوده و بايد انرژي در محل توليد نشود.
خازن بعنوان توليد كننده انرژي راكتيواست اما خازن توان راكتيو را توليد نكرده بلكه مصرف كننده آن نيز مي باشد. فقط در زمان كه ملف در خود انرژي ذخيره مي نمايد (توان راكتيو كه از شبكه مي كشد)، خازن، انرژي ذخيره خود را به شبكه تحويل مي دهد. و در زماني كه علف و خازن در كنار همديگر قرار گيرند موجبات تبادل انرژي بين علف و خازن گشته و ديگر تبادل انرژي بين مصرف كننده و شبكه صورت نمي گيرد.
تثبيت ولتاژ:
مورد استفاده ديگر خازن، تثبيت ولتاژ محل تغذيه باراست افزايش بار به معني افزايش دامنه جريان كشيده نشده از شبکه زدياد افت ولتاژ در محل تغذيه است.
۱) تقويت شبكه:ب
تقويت شبكه به معني كاهش امپرانس معادل شبكه در محل تغذيه مي باشد انجام اين مهم با افزايش ولتاژ شبكه و با تغذيه چند سوبه بار امكان پذير است كه براي اكثر مصرف كنندگان امكان پذير نيست.

۲) كاهش بار:
افت ولتاژ از حد مجاز را با تقليل دادن بار و تنظيم متوالي زماني بهره برداري دستگاهها مي توان جبران نمود. 
۳) استفاده از خازن
با تزريق كردن Q وار تتوان راكتيو به شبكه در محل مصرف ولتاژ از U1 به U2 افزايش پيدا كرد. كه ولتاژ U2 از فرمول تقريبي زير به دست مي آيد:
 
قدرت اتصال كوتاه شبكه در محل مصرف: S
قدرت راكتيو پياده سازي شده : Q
با استفاده از ويژگي فوق مي توان به تثبيت ولتاژ پرداخت. البته بايد دانست كه تثبيت ولتاژ و تنظيم ضريب توان بصورت همزمان امكان پذير نيست.
تمامي خازنها بصورت تكفاز بسته مي شوند و در ولتاژهاي پايين سه خازن تكفاز بصورت ستاره يا مثلث به متصل مي شوند.
ضريب توان:
ضريب توان معياري براي سنجش ميزان توان راكتيو مورد نياز دستگاههاي براي تبديل انرژي مي باشند. ضريب توان طبق تعريف عبارت است از نسبت توان اكتيو به كل توان الكتريكي  
با اتصال خازن به بار، ضريب قدرت كل مجموعه مصرف كننده و خازن تغيير مي كند چرا كه بخشي از انرژي راكتيو مورد نياز به مصرف كننده را خازن تامين مي كند و تنها نياز به دريافت جزء باقيمانده از شبكه مي باشد.
با اتصال Q وار خازن به مصرف كننده اي با ضريب توان   ضريب توان مجموعه خازن و بار به   تغيير پيدا مي كند كه   را از رابطه مقابل مي توان محاسبه كرد.  
رگولاتور:
رگلاتور اصلاح ضريب قدرت يكي از اساسي ترين بانكهاي خازني با قدمتي تقريبا برابر با قدمت خازن مي باشد 
طبق تعريف رگلاتور دستگاهي است كه با اندازه گيري ضريب توان بار، به مقدار مورد نياز خازن به مدار وارد مي نمايد.
اصول كار رگلاتور:
فرض كنيم مي خواهيم به صورت دستي و بويد دستگاههاي اندازه گيري توان اكتيو و راكتيو، ضريب توان را اصلاح كنيم همچنين فرض كنيم كه ۵ عدد خازن هم ظرفيت q كيلوواري در اختيار داريم روند تنظيم به شرح زير مي باشد:
مرحله۱) اندازه گيري توان اكتيو و راكتيو.
مرحله۲) محاسبه ضريب توان با استفاده از فرمول  
مرحله۳) محاسبه توان راكتيو مورد نياز براي رسيدن به ضريب توان مطلوب  
مرحله۴) تفريق Q كيلووار راكتيو به مدار.
در اين جا دو حالت پيش مي آيد:
حالت الف: Q كيلووار معادل ۳۰۸q مي باشد يعني ۳ پله واحد و ۰٫۸ پله را وارد مدار نمائيم حال دو انتخاب وجود دارد:
وارد كردن ۳ پله (به ضريب توان مطلوب نمي رسيم)
وارد كردن ۴ پله (ضريب توان بزرگ تر از مقدار مطلوب مي شود)
حال بايد بپذيريم كه:
در هر حال مقداري خطا وجود دارد اين ميزان خطا چقدر است؟ به چه عواملي بستگي دارد؟ و چگونه مي توان آنرا كنترل نمود؟
پاسخ به دو سوال آخر آسان است: ظرفيت كوچكترين پله چون كل راكتيو مورد نياز به مضربي از كوچك ترين پله گرد مي شود. و هر چه اين عدد كوچك تر باشد خطا كمتر است. ولي كوچك ساختن پله اول موجب استهلاك قطعات، افزايش تعداد قطع و وصل ها ايجاد شوك و تنش هاي الكترومكانيكي مي شود.
نسبت C/K در واقع تنظيم كننده دقت يا خطاي تنظيم است. و معمولا ميزان خطا متناسب است با ۰٫۵ الي ۰٫۶۵ كوچكترين پله بانك خازن.
در رگلاتوري كه مبناي خطا ۰٫۶۵ كوچك ترين پله است بجاي ۵٫۶۷ برابر كوچك ترين پله (۰٫۶۵*q)، ۶ برابر كوچكترين پله يعني ۶*q وارد مدار مي شود و بجاي ۵٫۴ برابر كوچك ترين پله، S برابر كوچكترين پله يعني ۵*q وارد مدار مي شود.
پس هر خطا به صورت زير فرمول بندي مي شود. 
نسبت تبديل ترانس جريان = K    
محاسبه خازن گذاري:
همانطور كه گفته شد اهميت خازن در سيستم هاي صنعتي كاملا متهود مي باشد. ضريب توان كل سيستم برابر با ۰٫۷۹۶۶  مي باشد. حالت مطلوب براي ما، بودن ضريب تواني برابر با ۰٫۹۵ مي باشد. 
 
مرحله اول كه اندازه گيري توان اكتيو و راكتيو و مرحله دوم كه محاسبه ضريب توان مي باشد انجام نشده است.
حال مرحله سوم كه محاسبه توان راكتيو مورد نياز براي رسيدن به ضريب توان مطلوب است را انجام مي دهيم:

بانك خازن ۴۲۵KVAR به عنوان بانك خازني در نظر گرفته مي شود. 
  • بازدید : 32 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۴صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

اگرچه که الکتريسته به عنوان نتيجه واکنش شيميايي اي که در يک پيل الکتروليک از زماني که الساندرو ولتا در سال۱۸۰۰م اين آزمايش را انجام داد، شناخته مي شده است، اما توليد آن به اين روش گران بوده و هست. در سال ۱۸۳۱م، ميشل فارادي ماشيني ابداع کرد که از حرکت چرخشي توليد الکتريسته مي کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشيد تا اين فن آوري از نظر اقتصادي مقرون به صرفه شود. در سال ۱۸۷۸م، توماس اديسون جايگزين عملي تجاري اي را براي روشنايي هاي گازي و سيستم هاي حرارتي ايجاد کرد و به فروش رساند که از الکتريسته جريان مستقيمي استفاده مي کرد که بطور منطقه اي توليد و توزيع شده بود، استفاده مي کرد. در سيستم جريان مستقيم اديسون، ايستگاه هاي توليد توان اضافي مي بايست نصب مي شدند. بدليل اينکه اديسون قادر نبود سيستمي را توليد کند که به ژنراتورهاي چندگانه اجازه بدهد که به يکديگر متصل شوند، گسترش سيستم او نياز داشت که تمامي ايستگاه هاي توليد جديد مورد نياز ساخته شوند. 
نياز به نيروگاه هاي اضافي ابتدا توسط قانون اهم بيان شده است: بدليل اينکه تلفات با مربع جريان يا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل هاي طولاني در سيستم اديسون به مفهوم داشتن ولتاژهاي خطرناک در برخي نقاط يا کابل هاي بزرگ و گران قيمت و يا هر دوي اينها بود. 

نيکولا تسلا که مدت کوتاهي براي اديسون کار مي کرد و تئوري الکتريسته را بگونه اي درک کرده بود که اديسون درک نکرده بود، سيستم جايگزيني را ابداع کرد که از جريان متناوب استفاده مي کرد. تسلا بيان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جريان را نصف مي کند و منجر به کاهش تلفات به ميزان ۴/۳ مي شود و تنها يک سيستم جريان متناوب اجازه انتقال بين سطوح ولتاژ را در قسمت هاي مختلف آن سيستم ممکن مي سازد. او به توسعه و تکميل تئوري کلي سيستم اش ادامه داد و جايگزين تئوري و عملي اي را براي تمامي ابزارهاي جريان مستقيم آن زمان ابداع کرد و ايده هاي بديعش را در سال ۱۸۸۷م در ۳۰ حق انحصاري اختراع به ثبت رساند. 

در سال ۱۸۸۸م کار تسلا مورد توجه جرج وستينگهاوس که حق انحصاري اختراع يک ترانسفورماتور را در اختيار داشت و يک کارخانه روشنايي را از سال ۱۸۸۶م در گريت بارينگتون، ماساچوست راه اندازي کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سيستم وستينگهاوس مي توانست از روشنايي هاي اديسون استفاده کند و داراي گرم کننده نيز بود، اما اين سيستم داراي موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستينگهاوس يک سيستم قدرت براي يک معدن طلا در تلوريد، کلورادو در سال ۱۸۹۱ ساخت که داراي يک ژنراتور آبي ۱۰۰ اسب بخار(۷۵ کيلو وات) بود که يک موتور ۱۰۰ اسب بخار (۷۵ کيلو وات) را در آنسوي خط انتقالي به فاصله ۵/۲ مايل (۴ کيلومتر) تغذيه مي کرد. سپس در يک قرارداد با جنرال الکتريک که اديسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستينگهاوس اقدام به ساخت يک نيرگاه در نياگارا فالس کرد که داراي سه ژنراتور تسلاي ۵۰۰۰ اسب بخار بود که الکتريسته را به يک کوره ذوب آلومينيوم در نياگارا ، نيويورک و به شهر بوفالو، نيويورک به فاصله ۲۲ مايل (۳۵ کيلومتر) انتقال مي داد. نيروگاه نياگارا در ۲۰ آوريل ۱۸۹۵م شروع به کار کرد. 


انرژي الکتريکي در حال حاضر 

امروزه سيستم انرژي الکتريکي جريان متناوب تسلا کماکان مهمترين ابزار ارايه انرژي الکتريکي به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جريان مستقيم ولتاژ بالا (HVXC) براي ارسال مقادير عظيم الکتريسته در طول فواصل بلند بکار مي رود، اما قسمت اعظم توليد الکتريسته، انتقال توان الکتريکي، توزيع الکتريسته و داد و ستد الکتريسته با استفاده از جريان متناوب محقق مي شود. 

در بسياري از کشورها شرکت هاي توان الکتريکي کليه زيرساخت ها را از نيروگاه ها تا زيرساخت هاي انتقال و توزيع در اختيار دارند. به همين علت، توان الکتريکي به عنوان يک حق انحصاري طبيعي در نظر گرفته مي شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قيمت ها کنترل مي شود و معمولا مالکيت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخي کشورها بازارهاي الکتريسته وسيع با توليد کننده ها و فروشندگان الکتريسته، الکتريسته را مانند پول نقد و سهام معامله مي کنند.
ترانسفورماتور   

مهندسي و فن‌آوري > مهندسي > مهندسي برق
علوم طبيعت > فيزيک > الکتريسيته م مغناطيس > الکتريسيته
علوم طبيعت > فيزيک > فيزيک جامد و الکترونيک > فيزيک الکترونيک
(cacheX) 
________________________________________
مقدمه 
قسمت اعظم انرژي الکتريکي مورد نياز انسان در تمام کشورهاي جهان ، توسط مراکز توليد مانند نيروگاههاي بخاري ، آبي و هسته‌اي توليد مي‌شود. اين مراکز داراي توربينها و آلترناتيوهاي سه فاز هستند و ولتاژي که بوسيله ژنراتورها توليد مي‌شود، بايد تا ميزاني که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهي چندين مرکز توليد بوسيله شبکه‌اي به هم مرتبط مي‌شوند تا انرژي الکتريکي مورد نياز را بطور مداوم و به مقدار کافي در شهرها و نواحي مختلف توزيع کنند. 
در محلهاي توزيع براي اينکه ولتاژ قابل استفاده براي مصارف عمومي و کارخانجات باشد، بايد ولتاژ پايين آورده شود. اين افزايش و کاهش ولتاژ توسط ترانسفورماتور انجام مي‌شود. بديهي است توزيع انرژي بين تمام مصرف کننده‌هاي يک شهر از مرکز توزيع اصلي امکانپذير نيست و مستلزم هزينه و افت ولتاژ زيادي خواهد بود. لذا هر مرکز اصلي به چندين مرکز يا پست کوچکتر (پستهاي داخل شهري) و هر پست نيز به چندين محل توزيع کوچکتر (پست منطقه‌اي) تقسيم مي‌شود. هر کدام از اين مراکز به نوبه خود از ترانسهاي توزيع و تبديل ولتاژ استفاده مي‌کنند.

بطور کلي در خانواده و توزيع انرژي الکتريکي ، ترانسفورماتورها از ارکان و اعضاي اصلي هستند و اهميت آنها کمتر از خطوط انتقال و يا مولدهاي نيرو نيست. خوشبختانه به دليل وجود حداقل وسايل ديناميکي در آنها کمتر با مشکل و آسيب پذيري روبرو هستند. مسلما‌ اين به آن معني نيست که مي‌توان از توجه به حفاظتها و سرويس و نگهداري آنها غفلت کرد. در اين مقاله نخست مختصري از تئوري و تعاريفي از انواع ترانسفورماتورها بيان مي‌شود، سپس نقش ترانسفورماتورها در شبکه توليد و توزيع نيرو و در نهايت شرحي در مورد سرويس و تعمير ترانسها ارائه مي‌شود. 
تئوري و تعاريفي از ترانسفورماتورها 
ترانسفورماتورها به زبان ساده و شکل اوليه وسيله‌اي است که تشکيل شده از دو مجموعه سيم پيچ اوليه و ثانويه که در ميدان مغناطيسي و اطراف ورقه‌هايي از آهن مخصوص به نام هسته ترانسفورماتور قرار مي‌گيرند. مقره‌ها يا بوشينگها يا ايزولاتورها و بالاخره ظرف يا محفظه ترانسفورماتور. 
کار ترانسفورماتورها بر اساس انتقال انرژي الکتريکي از سيستمي با يک ولتاژ و جريان معين به سيستم ديگري با ولتاژ و جريان ديگر است. به عبارت ديگر ترانسفورماتور دستگاهي است استاتيکي که در يک ميدان مغناطيسي جريان و فشار الکتريکي را بين دو سيم پيچ يا بيشتر با همان فرکانس و تغيير اندازه يکسان منتقل مي‌کند. 
انواع ترانسفورماتورها 
سازندگان و استانداردها در کشورهاي مختلف هر يک به نحوي ترانسفورماتورها را تقسيم بندي کرده و تعاريفي براي درجه بندي آنها ارائه داده‌اند. برخي ترانسها را بنا بر موارد و ترتيب بهره برداري آنها متفاوت شناخته‌اند، مانند ترانسهاي انتقال قدرت ، اتو ترانس و يا ترانسهاي تقويتي و گروهي از ترانسها را به غير از ترانسفورماتور اينسترومنتي(ترانس جريان و ولتاژ) ، ترانس قدرت مي‌نامند و اصطلاحا ترانس قدرت را آنهايي مي‌دانند که در سمت ثانويه آنها فشار الکتريکي توليد مي‌شود.

اين نوع تقسيم بندي در عمل دامنه وسيعي را در بر مي‌گيرد که در يک طرف آن ترانسفورماتورهاي کوچک و قابل حمل با ولتاژ ضعيف براي لامپهاي دستي و مشابه آن قرار مي‌گيرند و طرف ديگر شامل ترانسهاي خيلي بزرگ براي تبديل ولتاژ خروجي ژنراتور به ولتاژ شبکه و خطوط انتقال نيرو است. در بين اين دو اندازه (حد متوسط) ترانسهاي توزيع و يا انتقال در مؤسسات الکتريکي و ترانسهاي تبديل به ولتاژهاي استاندارد قرار دارند.

ترانسها اغلب به صورت هسته‌اي يا جداري طراحي مي‌شوند. در نوع هسته‌اي در هر يک از سيم پيچها شامل نيمي از سيم پيچ فشار ضعيف و نيمي از سيم پيچ فشار قوي هستند و هر کدام روي يک بازوي هسته‌اي قرار دارند. در نوع جداري ، سيم پيچها روي يک هسته پيچيده شده‌اند و نصف مدار فلزي مغناطيسي از يک طرف و نصف ديگر از طرف هسته بسته مي‌شود. 
در اکثر اوقات نوع جداري براي ولتاژ ضعيف و خروجي بزرگ و نوع هسته‌اي براي ولتاژ قوي و خروجي کوچک بکار مي‌روند (بصورت سه فاز يا يک فاز).

ترانسهاي تغذيه و قدرت مانند ترانس اصلي نيروگاه ترانس توزيع و اتو ترانسفورماتور ، ترانسفورماتورهاي قدرت معمولا سه فاز هستند، اما گاهي ممکن است در قدرتهاي بالا به دليل حجم و وزن زياد و مشکل حمل و نقل از سه عدد ترانس تک فاز استفاده کنند. ترانسهاي صنعتي مانند ترانسهاي جوشکاري ، ترانسهاي راه اندازي و ترانسهاي مبدل ترانس براي سيستمهاي کشش و جذب که در راه آهن و قطارهاي الکتريکي بکار مي‌رود. ترانسهاي مخصوص آزمايش ،‌ اندازه گيري ، حفاظت مصارف الکتريکي و غيره. 
مباحث مرتبط با عنوان 
مقدمه 
قبل از اينکه ارتباط بين مغناطيس و الکتريسته کشف شود، ژنراتورها از اصول الکتروستاتيک بهره مي‌بردند. ماشين ويمشارت از القاي الکتروستاتيک يا تأثير کردن استفاده مي‌کرد. ژنراتور واندوگراف از اثر تريبوالکتريک برق مالشي براي جدا سازي بارهاي الکتريکي با استفاده از اصطکاک بين عايقها استفاده مي‌کرد. ژنراتورهاي الکتروستاتيک کارآمد نيستند و تنها براي آزمايشات علمي که نيازمند ولتاژهاي بالا است، مناسب هستند. 
فارادي 
در سال ۱۸۳۱–۱۸۳۲م مايکل فارادي کشف کرد که بين دو سر يک هادي الکتريکي که بصورت عمود بر يک ميدان مغناطيسي حرکت مي‌کند، اختلاف پتانسيلي ايجاد مي‌شود. او اولين ژنراتور الکترومغناطيسي را بر اساس اين اثر ساخت که از يک صفحه مسي دوار بين قطبهاي يک آهنرباي نعل اسبي تشکيل شده بود. اين وسيله يک جريان مستقيم کوچک را توليد مي کرد. 
دينامو 
دينامو اولين ژنراتور الکتريکي قادر به توليد برق براي صنعت بود و کماکان مهمترين ژنراتور مورد استفاده در قرن بيست و يکم است. دينامو از اصول الکترومغناطيس براي تبديل چرخش مکانيکي به يک جريان الکتريکي متناوب ، استفاده مي‌کند. اولين دينامو بر اساس اصول فارادي در سال ۱۸۳۲ توسط هيپوليت پيکسي که يک سازنده تجهيزات بود، ساخته شد. اين وسيله داراي يک آهنرباي دائم بود که توسط يک هندل گردانده مي‌شد. آهنرباي چرخنده بگونه‌اي قرار داده مي‌شد که يک تکه آهن که با سيم پوشانده شده بود، از قطبهاي شمال و جنوب آن عبور مي‌کرد. پيکسي کشف کرد که آهنرباي چرخنده ، هر بار که يک قطبش از سيم پيچ عبور مي‌کند، توليد يک پالس جريان در سيم مي‌کند. به علاوه قطبهاي شمال و جنوب آهنربا جريانها را در جهتهاي مختلف القا مي‌کنند. پيکسي توانست با اضافه کردن يک کموتاتور جريان متناوب توليدي به اين روش را به جريان مستقيم تبديل کند. 
ديناموي گرام 
به هر حال هر دوي اين طرحها داراي مشکل يکساني بودند: آنها پرشهاي جرياني القا مي‌کردند که از هيچ چيز پيروي نمي‌کرد. يک دانشمند ايتاليايي به نام آنتونيو پاسينوتي اين مسأله را با جايگزيني سيم پيچ چرخنده توسط يک سيم پيچ حلقه‌اي که او با سيم پيچي يک حلقه آهني درست کرده بود، حل کرد. اين بدان معني بود که آهنربا همواره از بخشي سيم پيچ عبور مي‌کرد که اين مسأله موجب يکنواختي جريان خروجي مي‌شد. زنوب گرام چند سال بعد در حين طراحي اولين نيروگاه تجاري در پاريس در دهه ۱۸۷۰م ، اين طرح را دوباره ابداع کرد. طراحي وي با نام دينامي گرام معروف است. نسخه‌هاي مختلف و تغييرات زيادي از آن هنگام تا کنون در اين طراحي بوجود آمده است، اما ايده اصلي چرخش يک حلقه بي پايان از سيم ، کماکان قلب تمامي ديناموهاي پيشرفته باقي ماند. 
مفاهيم 
دانستن اين مطلب مهم است که ژنراتور توليد جريان الکتريکي مي‌کنند و نه بار الکتريکي که در سيمهاي سيم پيچي‌اش وجود دارد. اين تا حدودي شبيه يک پمپ آب است که ايجاد يک جريان آب مي‌کند اما خود آب را ايجاد نمي‌کند. ژنراتورهاي الکتريکي ديگري هم وجود دارند، اما بر اساس ديگر پديده‌هاي الکتريکي نظير: پيزو الکتريسته و هيدرو ديناميک مغناطيسي ، ساختار يک دينامو شبيه يک موتور الکتريکي است و تمام انواع عمومي ديناموها مي‌توانند مانند موتورها کار کنند. همچنين تمامي انواع عمومي موتورهاي الکتريکي مي‌توانند مانند يک ژنراتور کار کنند.
موتور الکتريکي   

مهندسي و فن‌آوري > مهندسي > مهندسي برق
مهندسي و فن‌آوري > مهندسي > مهندسي الکترومکانيک
علوم طبيعت > فيزيک > فيزيک جامد و الکترونيک > فيزيک الکترونيک
(cacheX) 
________________________________________
مقدمه 
يک موتور الکتريکي ، الکتريسيته را به حرکت مکانيکي تبديل مي‌کند. عمل عکس آن که تبديل حرکت مکانيکي به الکتريسيته است، توسط ژنراتور انجام مي‌شود. اين دو وسيله بجز در عملکرد ، مشابه يکديگر هستند. اکثر موتورهاي الکتريکي توسط الکترومغناطيس کار مي‌کنند، اما موتورهايي که بر اساس پديده‌هاي ديگري نظير نيروي الکتروستاتيک و اثر پيزوالکتريک کار مي‌کنند، هم وجود دارند.

ايده کلي اين است که وقتي که يک ماده حامل جريان الکتريسيته تحت اثر يک ميدان مغناطيسي قرار مي‌گيرد، نيرويي بر روي آن ماده از سوي ميدان اعمال مي‌شود. در يک موتور استوانه‌اي ، روتور به علت گشتاوري که ناشي از نيرويي است که به فاصله‌اي معين از محور روتور به روتور اعمال مي‌شود، مي‌گردد. 
اغلب موتورهاي الکتريکي دوارند، اما موتور خطي هم وجود دارند. در يک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده مي‌شود. موتور شامل آهنرباهاي الکتريکي است که روي يک قاب سيم پيچي شده است. گر چه اين قاب اغلب آرميچر خوانده مي‌شود، اما اين واژه عموماً به غلط بکار برده مي‌شود. در واقع آرميچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودي اعمال مي‌شود يا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجي ايجاد مي‌شود. با توجه به طراحي ماشين ، هر کدام از بخشهاي روتور يا استاتور مي‌توانند به عنوان آرميچر باشند. براي ساختن موتورهايي بسيار ساده کيتهايي را در مدارس استفاده مي‌کنند. 
انواع موتورهاي الکتريکي 
موتورهاي XC 
يکي از اولين موتورهاي دوار ، اگر نگوييم اولين ، توسط مايکل فارادي در سال ۱۸۲۱م ساخته شده بود و شامل يک سيم آويخته شده آزاد که در يک ظرف جيوه غوطه‌ور بود، مي‌شد. يک آهنرباي دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتي که جرياني از سيم عبور مي‌کرد، سيم حول آهنربا به گردش در مي‌آمد و نشان مي‌داد که جريان منجر به افزايش يک ميدان مغناطيسي دايره‌اي اطراف سيم مي‌شود. اين موتور اغلب در کلاسهاي فيزيک مدارس نشان داده مي‌شود، اما گاهاً بجاي ماده سمي جيوه ، از آب نمک استفاده مي‌شود.

موتور کلاسيک XC داراي آرميچري از آهنرباي الکتريکي است. يک سوييچ گردشي به نام کموتاتور جهت جريان الکتريکي را در هر سيکل دو بار برعکس مي کند تا در آرميچر جريان يابد و آهنرباهاي الکتريکي، آهنرباي دائمي را در بيرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور XC به مجموعه اي از ولتاژ و جريان عبوري از سيم پيچهاي موتور و بار موتور يا گشتاور ترمزي ، بستگي دارد.
  • بازدید : 57 views
  • بدون نظر
این فایل در قالبpdfتهیه شده وشامل موارد زیر است:

ماشین الکتریکی (به انگلیسی: Electric machine)یک نام کلی برای دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی یا برعکس تبدیل می‌کند یا سطح ولتاژ جریان متناوب را به سطح دیگری از ولتاژ تغییر می‌دهد.
ماشین را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. موتورها الکتریکی، انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. ترانسفورماتورها سطح ولتاژ جریان متناوب را تغییر می‌دهند.اگر می خواهید در کنکور موفق باشید توصیه میشود کل کتاب را با دقت بخوانید ولی اگر وقت برای خواندن نگذارید نمیتوانید موفق باشید واین مجموعه در فصل های زیر تهیه شده:
مدارهای مغناطیسی-اصول تبدیل انرژی الکتریکی-ترانسفورماتور-ماشین های القایی
ژنراتور الکتریکی دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. یک ژنراتور الکترون‌ها را به حرکت درون یک مدار الکتریکی بیرونی سوق می‌دهد. روش کار آن تا حدی شبیه به پمپ آب است، از این نظر که جریان آب را ایجاد می‌کند اما خود آب در پمپ ایجاد نمی‌شود. منبع انرژی مکانیکی (محرک اصلی) ممکن است یک موتور بخار بالا و پایین رونده (به انگلیسی: reciprocating) یا یک توربین باشد، یا آبی که از میان یک توربین یا چرخ آبی می‌گذرد، یا یک موتور درون‌سوز، یا یک توربین بادی، یک هندل دستی، یا هوای فشرده یا هر منبع دیگری از انرژی مکانیکی.

هر ژنراتور شامل دو بخش اصلی است که هر کدام دارای دو اصطلاح هستند – یکی اصطلاح مکانیکی و دیگری الکتریکی- از نظر مکانیکی، روتور قسمت چرخان ماشین الکتریکی است و استاتور قسمت ایستا. در اصطلاح الکتریکی آرمیچر قسمتی از ماشین است که نیرو در آن تولید می‌شود. میدان قسمتی از ماشین خواهد بود که میدان مغناطیسی در آن به وجود می‌آید. آرمیچر ممکن است در روتور یا استاتور باشد. میدان مغناطیسی ممکن ست توسط آهن‌ربای الکتریکی یا آهن‌ربای دائمی ایجاد شود که بر روی روتور یا استاتور سوار شده‌اند. ژنراتورها را به دو دستهٔ اصلی تقسیم می‌کنند: ژنراتورهای ای‌سی و ژنراتورهای دی‌سی.
یک موتور الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. بیشتر موتورهای الکتریکی از راه تقابل میدان‌های مغناطیسی و هادی‌های حامل جریان برای تولید نیروی گرداننده استفاده می‌کنند. موتورها و ژنراتورها شباهت‌های زیادی دارند و بسیاری از گونه‌های موتورهای الکتریکی را می‌توان به عنوان ژنراتور هم به کار برد، یا برعکس.

موتورهای الکتریکی نیز به دو دستهٔ اصلی جریان متناوب و جریان مستقیم تقسیم می‌شوند.
ترانسفورماتور یک دستگاه ایستا است که جریان متناوب را در فرکانسی ثابت، از یک سطح ولتاژ به سطح ولتاژی دیگر (بیشتر یا کمتر یا گاهی همسطح) تبدیل می‌کند. ترانسفورماتور انرژی الکتریکی را با استفاده از کوپل مغناطیسی از یک مدار به مداری دیگر انتقال می‌دهد. یک جریان متغیر الکتریکی در سیم‌پیچ اولیه یک شار مغناطیسی متغیر نسبت به زمان را در هستهٔ ترانسفورماتور ایجاد می‌کند که موجب ایجاد میدان مغناطیسی در سیم‌پیچ ثانویه خواهد شد. این میدان مغناطیسی متغیر یک نیروی محرک الکتریکی یا ولتاژ را در سیم‌پیچ ثانویه القا خواهد کرد. به این پدیده القای متقابل گفته می‌شود.

عتیقه زیرخاکی گنج