• بازدید : 34 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

موتورهای جريان متناوبAC سنكرون 
موتورهای جريان متناوبAC 
۱- موتورهای سنكرون 
۲- موتورهای آسنكرون 
موتورهای آسنكرون به علت نداشتن كلكتور و سادگی ساختمان آن بيشتر از موتور سنكرون متداول است. 
مزايای موتور سنكرون: 
۱- اين موتور دارای ضريب قدرت مناسب و قابل تنظيم است. 
۲- بازده عالی دارد. 
۳- در مقابل نوسان ولتاژ حساسيت ندارد. 
۴- امكان بكار بردن آن به طور مستقيم با ولتاژ زياد وجود دارد. 
۵- با تحريك مناسب هيچگونه قدرت راكتيو مصرف نمیكند و فقط قدرت اكتيو مناسب می گيرد. 
۶- از اين موتور ميتوان به عنوان مولد قدرت راكتيو برای بالا بردن ضريب قدرت خط استفاده كرد. 
معايب موتور سنكرون: 
۱- يك وسيله راه اندازی اوليه كه موتور كمكی و غيره می باشد احتياج دارد. 
۲- علاوه بر جريان متناوب برای سيم پيچ استاتور ، جريان دائم برای قطبهای آن هم مورد احتياج است در نتيجه قيمت ماشين را نسبت به مشابه خود بالا ميبرد. 
۳- سرعت آن ثابت است در نتيجه قابل تنظيم است. 
۴- نداشتن تحمل اضافه بار ( در صورتيكه خيلی زيادتر از حد مجاز به آن بار دهند ميايستد و دوباره بايستی آنرا راه اندازی كرد.) 
كاربرد موتور سنكرون: 
به خاطر راه اندازی مشكل موتور سنكرون ، مورد استفاده آن محدود است. 
به خاطر سرعت ثابت آن، در موارديكه دور ثابت نياز باشد، استفاده می شود. در وسايل دقيق مانند ساعتهای الكتريكی و گرام و …. 
كاربرد مهم موتور سنكرون ، برای اصلاح Cosφ است. بار روی آن قرار نداده يعنی موتور بدون بار كار ميكند در اين حالت موتور سنكرون را خازن سنكرون گويند.
معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC : 
اين دستگاهها برای كنترل سرعت موتورهای AC آسنكرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شركت پرتو صنعت ) 
این دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و می توانند به كامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امكان ایجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد. این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای كنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم كنترل این دستگاهها میكروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل كنترل روی دستگاه انجام می گیرد. 
مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM 
این دستگاهها در توانهای مختلف از ۲٫۲ تا ۱۱ كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای۲٫۲ ،۳ و ۴ كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای ۵٫۵ ، ۷٫۵ و ۱۱ كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند. 
برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-RM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید
درایوها چه کاری انجام میدهند؟ 
درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند. 
تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است. 
درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد. 
کنترل کننده های دور موتور : 
كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند، از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود . 
کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد. 
۱- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند. 
۲- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود. 
۳- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود ۱۰ – ۲۰msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود ۵ms است. 
> برای آشنائی بیشتر با مزایای درایو لطفا اینجا را کلیک کنید. 
> برای آشنایی با ساختمان درایوهایAC لطفا اینجا را کلیک کنید. 
> برای آشنائی با تاثیر درایو در صرفه جوئی انرژی الکتریکی لطفا اینجا را کلیک کنید.
تنظيم دور موتورهای آسنكرون : 
در قسمت های قبل انواع راه اندازی اين موتورها گفته شد در اين قسمت انواع روشهای كنترل دور را می نويسم . 
با دانستن رابطه Nr=[60f/p](1-S) دور موتور آسنكرون را ميتوان به طريقه های زير تنظيم نمود : 
۱- تغيير فركانس ولتاژ شبكه 

۲- تغيير قطبها 

۳- داخل كردن مقاومت در مدار روتور 

۴- تغيير ولتاژ موتور 
۱- تغيير دور بوسيله تغيير فركانس : با تغيير فركانس سرعت سنكرون تغيير ميكند و دور موتور تغيير ميكند . ميتوان برای تغيير فركانس از يك مولد يا مبدل فركانس استفاده نمود . و يك يا چند موتور القايی كه در شرايط مشابهی كار می كنند بوسيله آنها تغذيه شوند . مانند موتور ماشينهای كارخانه فولاد سازی و موتورهای محرك ماشين نساجی 


۲- تغيير دور بوسيله تغيير عده جفت قطبها : اين تغيير را در موتورهای آسنكرونی است كه بتوان با سيم پيچهای‌ آن تغيير قطب داد كه اين حالت در موتورهای دو سرعته ( دالاندر ) ديده می شود كه ميتوان با كليد ( دالاندر ) دور موتور را تغيير داد . 
۳- تغيير دور با داخل كردن مقاومت در مدار روتور : در موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچر شده با تغيير مقاوت مدار روتور ميتوان سرعت گردش روتور را تنظيم كرد ولی چون راندمان موتور بر اثر تغيير دور تغيير ميكند در نتيجه كاربرد اين روش خيلی كم است . 
۴- تغيير دور با تغيير ولتاژ : از اين روش در موتورهای كوچك مانند پنكه و … استفاده ميشود
تنظيم دور موتورهای آسنكرون : 
در قسمت های قبل انواع راه اندازی اين موتورها گفته شد در اين قسمت انواع روشهای كنترل دور را می نويسم . 
با دانستن رابطه Nr=[60f/p](1-S) دور موتور آسنكرون را ميتوان به طريقه های زير تنظيم نمود : 
۱- تغيير فركانس ولتاژ شبكه 
۲- تغيير قطبها 
۳- داخل كردن مقاومت در مدار روتور 
۴- تغيير ولتاژ موتور 
۱- تغيير دور بوسيله تغيير فركانس : با تغيير فركانس سرعت سنكرون تغيير ميكند و دور موتور تغيير ميكند . ميتوان برای تغيير فركانس از يك مولد يا مبدل فركانس استفاده نمود . و يك يا چند موتور القايی كه در شرايط مشابهی كار می كنند بوسيله آنها تغذيه شوند . مانند موتور ماشينهای كارخانه فولاد سازی و موتورهای محرك ماشين نساجی 
۲- تغيير دور بوسيله تغيير عده جفت قطبها : اين تغيير را در موتورهای آسنكرونی است كه بتوان با سيم پيچهای‌ آن تغيير قطب داد كه اين حالت در موتورهای دو سرعته ( دالاندر ) ديده می شود كه ميتوان با كليد ( دالاندر ) دور موتور را تغيير داد . 

۳- تغيير دور با داخل كردن مقاومت در مدار روتور : در موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچر شده با تغيير مقاوت مدار روتور ميتوان سرعت گردش روتور را تنظيم كرد ولی چون راندمان موتور بر اثر تغيير دور تغيير ميكند در نتيجه كاربرد اين روش خيلی كم است . 
۴- تغيير دور با تغيير ولتاژ : از اين روش در موتورهای كوچك مانند پنكه و … استفاده ميشود
روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون 
در مورد ساختمان و مزايا و معايب اين موتورها در قسمتهای قبلی اين وبلاگ مطالبی را مشاهده كرديد در اين قسمت از راه اندازی اين موتورها مطالبی‌ را مينويسم اميدوارم مورد توجه تان قرار گيرد . 
موتورهای آسنكرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی ميشوند و با توجه به اينكه موتور در لحظه شروع به كار جريان زيادی ميكشد و اين جريان زياد علاوه بر اينكه به خود موتور صدمه ميزند به مصرف كننده های ديگری كه از اين خط تغذيه می كنند لطمه زده و كار آنها را مختل می سازد. 
بنابراين برای كم كردن جريان شروع به كار موتور بايد چاره ای انديشيد؟؟ 
معمولاً به روشهای زير راه اندازی ميشود در نتيجه جريان راه اندازی‌ كم ميشود : 
۱- به طور مستقيم 

۲- توسط كليد يا مدار ستاره – مثلث 

۳- توسط كمپانساتور 

۴- راه اندازی بوسيله اضافه كردن مقاومت در مدار روتور 

۵- راه اندازی بوسيله داخل كردن مقاومت در مدار استاتور 



۱- راه اندازی موتور به طور مستقيم : برای‌ موتورهايی كه بزرگ نيستند و‌ آمپر زيادی از شبكه نمی كشند بوسيله يك كليد سه قطبی به شبكه متصل ميشوند . 



۲- راه اندازی ستاره – مثلث : ابتدا ولتاژ اوليه را كه بر هر فاز متصل ميشود ،‌ را كم مى كنيم سپس وقتي كه موتور به دور نرمال خود رسيد ولتاژی كه به هر فاز می رسد را زياد می كنيم . 

بنابراين در لحظه اول كليد به حالت ستاره بوده يعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√۳ تقليل می يابد در نتيجه موتور با توان ۳/۱ توان نامی خود كار می كند . 

استعمال كليد روی انواع موتورها با روتور قفسه ای يا روتور سيم پيچی امكان پذير است . ولی در موتورهايی كه با بار زياد كار می كنند از كليد برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زياد است . 
۳- راه اندازی توسط كمپانساتور : اين وسيله راه اندازی كه اتوترانسفورماتور كاهنده است بين موتور و شبكه قرار می گيرد . اين طريق راه اندازی به دليل اينكه جريان شروع به كار و گشتاور شروع به كار هر دو به يك نسبت پايين می آيند خيلی خوب است . ولی چون هزينه آن گران است فقط در موتورهايی كه قدرت زياد دارند استفاده می شوند. 
۴- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسيله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور : برای جلوگيری از عبور جريان زياد در موقع راه اندازی موتور ميتوان مقاومت هايی به طور سری سر راه سيم پيچی های موتور قرار دارد . و به تدريج كه موتور دور می گيرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حركت داده در اين صورت كم كم مقاومتها از سر راه مدار خارج ميشود. 

اين طريق راه اندازی به دليل تلفات انرژی در مقاومتها زياد و نيروی كشش در لحظه شروع به كار كم ، استعمال كمی دارد. 
۵- راه اندازی موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سيم پيچی روتور قرار داد . بدين وسيله مقاومت مدار سيم پيچی روتور را به حداكثر مقدار خود ميرسانند و سپس استاتور را به شبكه برق وصل می كنند . مقاومت روئستای روتور به تدريج از مدار خارج ميشود . 

پيدا كردن سرسيم های موتور آسنكرون UVW-XYZ 
آيا می دانيد اگر موتور آسنكرونی سه فازی داشته باشيم و ۶ سر سيم ، كه سر سيم های آن مشخص نيست ، چه بايد كرد ؟؟ 

اگر اين سر سيم ها اشتباه وصل شود در عملكرد موتور چه تغييری حاصل می شود ؟ 

در سايتها و وبلاگهای مختلف در اين موضوع مطالبی ديدم كه اشتباه يا ناقص بيان شده ، سعی كردم مطالب و تجربياتی كه در زمينه سيم پيچی داشتم در اختيار شما دوستان قرار دهم . اميدوارم مطالب مورد استفاده تان قرار گيرد . خوشحال می شوم بتوانم از تجربيات شما نيز استفاده كنم . 
تعيين آرايش كلافها در شيار : 

موتورهای سه فاز از سه سيم پيچ تشكيل شده كه هر كدام از اين سيم پيچها ۳/۱ شيارهای استاتور را اشغال می كند . اين سيم پيچها به فاز اول (R) ، فاز دوم (S) ، فاز سوم (T) شناسايی می شوند . سيم پيچی كه از فاز R تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (U ) و انتهای آنرا با ( X ) 

سيم پيچی كه از فاز S تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (V ) و انتهای آنرا با ( Y ) 

سيم پيچی كه از فاز T تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (W ) و انتهای آنرا با ( Z ) 
  • 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

عتیقه زیرخاکی گنج