دانلود تحقیق در مورد توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 61

توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود.

تاریخچه

اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد. در سیستم جریان مستقیم ادیسون، ایستگاه های تولید توان اضافی می بایست نصب می شدند. بدلیل اینکه ادیسون قادر نبود سیستمی را تولید کند که به ژنراتورهای چندگانه اجازه بدهد که به یکدیگر متصل شوند، گسترش سیستم او نیاز داشت که تمامی ایستگاه های تولید جدید مورد نیاز ساخته شوند. نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است: بدلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود. نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد. تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کند و منجر به کاهش تلفات به میزان 4/3 می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بدیعش را در سال 1887م در 30 حق انحصاری اختراع به ثبت رساند. در سال 1888م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال 1886م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال 1891 ساخت که دارای یک ژنراتور آبی 100 اسب بخار(75 کیلو وات) بود که یک موتور 100 اسب بخار (75 کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله 5/2 مایل (4 کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای 5000 اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله 22 مایل (35 کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در 20 آوریل 1895م شروع به کار کرد.

انرژی الکتریکی در حال حاضر

امروزه سیستم انرژی الکتریکی جریان متناوب تسلا کماکان مهمترین ابزار ارایه انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVXC) برای ارسال مقادیر عظیم الکتریسته در طول فواصل بلند بکار می رود، اما قسمت اعظم تولید الکتریسته، انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسته و داد و ستد الکتریسته با استفاده از جریان متناوب محقق می شود. در بسیاری از کشورها شرکت های توان الکتریکی کلیه زیرساخت ها را از نیروگاه ها تا زیرساخت های انتقال و توزیع در اختیار دارند. به همین علت، توان الکتریکی به عنوان یک حق انحصاری طبیعی در نظر گرفته می شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قیمت ها کنترل می شود و معمولا مالکیت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخی کشورها بازارهای الکتریسته وسیع با تولید کننده ها و فروشندگان الکتریسته، الکتریسته را مانند پول نقد و سهام معامله می کنند.

ترانسفورماتور

مهندسی و فن‌آوری > مهندسی > مهندسی برقعلوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته م مغناطیس > الکتریسیتهعلوم طبیعت > فیزیک > فیزیک جامد و الکترونیک > فیزیک الکترونیک

(cacheX)

مقدمه

قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان در تمام کشورهای جهان ، توسط مراکز تولید مانند نیروگاههای بخاری ، آبی و هسته‌ای تولید می‌شود. این مراکز دارای توربینها و آلترناتیوهای سه فاز هستند و ولتاژی که بوسیله ژنراتورها تولید می‌شود، باید تا میزانی که مقرون به صرفه باشد جهت انتقال بالا برده شود. گاهی چندین مرکز تولید بوسیله شبکه‌ای به هم مرتبط می‌شوند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را بطور مداوم و به مقدار کافی در شهرها و نواحی مختلف توزیع کنند.

تحقیق در مورد جوش قوس الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

جوش قوس الکتریکی

جوش قوس الکتریکی یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود. در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شده است. در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد. طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ

انتخاب صحیح الکترود برای کار

انتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.

انتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر(

بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد. همچنین انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است.

1.       ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی

2.       ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار

3.       آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری

4.       عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

ایمنی جوشکاری با قوس الکتریکی

2-1- تجهیزات جوشکاری با قوس (قسمتهای اصلی)

این وسیله بنحوی طراحی شده که ولتاژ زیاد و متناوب جریان برق را که منبع اصلی تغذیه برق به دستگاه است به ولتاژ بدون خطر و جریان زیاد مناسب برای جوشکاری تبدیل کند.

مشاهده می‎شود که خروجی ترانسفورماتور جوشکاری می‎تواند بصورت جریانی متناوب موجی یا یک جریان موجی مستقیم باشد. بمنظور ایمنی ولتاژ خروجی ترانس جوشکاری بین 50-100 ولت محدود می‎شود اگرچه میزان جریان خروجی ممکنست تا 500 آمپر برسد.

شکل زیر یک نوع وسیله جوشکاری را نشان می‎دهد که قسمت اصلی آن یک ترانسفورماتور کاهنده و قسمت اتصالات برای کنترل جریان که متناسب با اندازه الکترود انتخاب می‎گردد.

3-1- خطراتیکه در نتیجه کاربرد دستگاههای جوشکاری با برق وجود دارد

خطراتیکه ممکنست از ناحیه یک دستگاه جوشکاری با برق بوجود آید در تابلو شماره 1-1 درج شده است.

1- قسمت اولیه (ولتاژ زیاد) که بایستی مدار اتصال آن بوسیله یک برقکار ماهر نصب شود.

2- قسمت ثانویه (ولتاژ ضعیف) که مدار خروجی دستگاه است و جوشکار خود با اتصال دادن کابل اتصال بدنه و تنظیم ولتاژ برای میزان آمپر مورد نیاز اقدام به بهره‎برداری می‎نماید.

جدول 1-1

مدار – ولتاژ زیاد – ولتاژ اولیه

خطا:

1- صدمه عایق بندی

2- استفاده از فیوزهای آمپر بالا

3- فقدان اتصال زمین مناسب

خطر:

حریق، صدمه جانی، خسارت مادی، شوک، سوختگی شدید و هلاکت

گرم شدن غیرعادی، صدمه به دستگاه و ایجاد حریق

ایجاد شوک، اگر خطا ادامه یابد، سوختگی شدید و مرگ

مدار – ولتاژ ضعیف – ثانویه ترانس (جریان خیلی زیاد)

دانلود تحقیق در مورد تولید انرژی الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

تولید انرژی الکتریکی

نوشتار اصلی: تولید انرژی الکتریکی

بیشتر نیروگاه‌های برق-آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تامین می‌کنند. در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته‌است. به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می‌گویند و آن را با H (مخفف Head) نمایش می‌دهند. در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است. برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولاً برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ (penstock) طی می‌کند.

برشی از یک سد و یک نیروگاه آبی.نیروگاه آب تلمبه‌ای، نوعی دیگر از نیروگاه آبی است. وظیفه یک نیروگاه آب تلمبه‌ای پشتیبانی شبکه الکتریکی در ساعات اوج مصرف (ساعات پیک) است. این نیروگاه تنها آب را در ساعات مختلف بین دو سطح جابجا می‌کند. در ساعاتی که تقاضای برای انرژی الکتریکی پایین است با پمپ کردن آب به یک منبع مرتفع انرژی الکتریکی را به انرژی پتانسیل گرانشی تبدیل می‌کند. در زمان اوج مصرف آب دوباره از مخزن به سمت پایین جاری می‌شود و با چرخاندن توربین آبی موجب تولید برق و رفع نیاز شبکه می‌گردد. این نیروگاه‌ها با ایجاد تعادل در ساعات مختلف موجب بهبود ضریب بار شبکه و کاهش هزینه‌های تولید انرژی الکتریکی می‌شوند.

از دیگر انواع نیروگاه‌های آبی می‌توان به نیروگاه‌های جزر و مدی اشاره کرد. همانطور که از نام این نیروگاه‌های مشخص است این نیروگاه‌ها نیروی مورد نیاز خود را از اختلاف ارتفاع آب در بین شبانه روز تامین می‌کنند. منابع در این دسته از نیروگاه‌ها نسبت به بقیه کاملاً قابل پیشبینی هستند. این نیروگاه‌ها همچنین می‌توانند در مواقع اوج مصرف به عنوان پشتیبان شبکه عمل کنند.

برخی نیروگاه‌های آبی که تعداد آنها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می‌کنند. در این دسته از نیروگاه‌ها نیازی به احداث سد نیست توربین این نیروگاه‌ها شبیه یک چرخ آبی عمل می‌کند. این نوع استفاده از انرژی شاخه نسبتاً جدیدی از علم جنبش مایعات است.

معادله

یک معادله ساده برای محاسبه تقریبی انرژی الکتریکی در یک نیروگاه برق آبی وجود دارد که به صورت زیر است:

در معادله بالا P توان خروجی در واحد وات، h ارتفاع فشاری در واحد متر، r میزان آب خارج شده در واحد مترمربع در ثانیه و K ضریب تبدیل در ۷۵۰۰ وات است (با پیش شرط راندمان ۷۶٪ ،شتاب ثقل ۹٫۸۱ متر بر مجذور ثانیه و آب تازه با چگالی ۱۰۰۰ کیلوگرم به ازای هر متر مربع. البته در توربین‌های بزرگ و پیشرفته راندمان معمولاً بالاتر این مقدار است و در توربین‌ها فرسوده این راندمان کمتر است).

میزان تولید انرژی الکتریکی در یک نیروگاه آبی به شدت به میزان آب موجود وابسته‌است و در فصول مختلف میزان تولید می‌تواند به نسبت ۱۰ به ۱ متفاوت باشد.

سد

نوشتار اصلی: سد

سد دیواری محکم از سنگ وسیمان و یا ساروج است که به منظور مهار کردن آب در عرض دره یا میان دو کوه ایجاد می‌شود. برعکس خاکریزها که برای جلوگیری از ورود آب رودخانه یا دریا به مناطق اطراف ساخته می‌شوند در سدها هدف از مهار کردن آب استفاده از آن است.

منبع آب پشت یک سد در لوگزامبورگ.سدها از نظر مشخصه‌های مختلف طبقه‌بندی می‌شوند این مشخصه‌ها معمولاً شامل:

طول سد: از نظر طول سدهای با طول بیش از ۱۵ متر را سدهای بزرگ و سدهای با طول بیش از ۱۵۰ متر را سدهای بسیار بزرگ می‌نامند.

هدف از احداث سد: اهداف ساخت یک سد می‌توانند متفاوت باشند به طوری که بسیاری از سدها بیشتر از یک هدف را دنبال می‌کنند این اهداف می‌توانند شامل آبیاری یا تامین آب مناطق شهری یا زمین‌های کشاوزی، تولید انرژی الکتریکی، ایجاد فضای تفریحی، کنترل سیل و... باشند.

ساختار سد: از نظر ساختار، با توجه به مصالح مصرف شده یا تکنولوژی ساخت سدها باهم متفاوت هستند. سدها از نظر مصالح مصرف شده می‌توانند چوبی، خاکی یا بتنی باشند.

مزایا

ملاحظات اقتصادی

بیشترین مزیت استفاده از نیروگاه‌ها آبی عدم نیاز به استفاده از سوخت‌ها و در نتیجه حذف هزینه‌های مربوط به تامین سوخت است. درواقع هزینه انرژی الکتریکی تولیدی در یک نیروگاه آبی تقریباً از تغییرات قیمت سوخت‌های فسیلی نظیر نفت، گاز طبیعی و زغال سنگ مصون است. همچنین عمر متوسط نیروگاه‌های آبی در مقایسه با نیروگاه‌های گرمایی بیشتر است، به طوری که عمر برخی از نیروگاه‌های آبی که هم‌اکنون در حال استفاده هستند به ۵۰ تا ۱۰۰ سال پیش بازمی‌گردد. هزینه کار این نیروگاه‌ها در حالی که به صورت خودکار کار کنند کم است و بجز در موارد اضطراری به پرسنل زیادی در نیروگاه نیاز نخواهد بود.

در موقعیت‌هایی که استفاده از سد چندین هدف را پوشش می‌دهد، ساخت یک نیروگاه آبی هزینه نسبتاً کمی را به هزینه‌های ساخت سد اضافه می‌کند. ایجاد یک نیروگاه هیمچنین می‌تواند هزینه‌های مربوط به ساخت سد را جبران کند. برای مثال درآمد ناشی از فروش انرژی الکتریکی در سد «Three Gorges» که بزرگ‌ترین سد جهان است با فروش انرژی الکتریکی تولیدی در سد در طول ۵ تا ۷ سال جبران شده‌است.

انتشار گازهای گلخانه‌ای

در صورتی که سوختی در نیروگاه سوخته نشود، دی اکسید کربن (که یک گاز کلخانه‌ای است) نیز در نیروگاه تولید نخواهد شد. البته در مراحل احداث نیروگاه مقدار ناچیزی گاز دی‌اکسید کربن تولید می‌شود که در مقابل میزان دی‌اکسید کربن تولیدی در نیروگاه‌های گرمایی که از سوخت‌های فسیلی برای تولید انرژی گرمایی استفاده می‌کنند بسیار ناچیزاست. البته در این نیروگاه‌ها بر اثر اجتماع آب پشت سد گازهایی متساعد می‌شود که در پایین به آنها اشاره شده‌است.

یک توربین آبی وصل شده به یک مولد الکتریکی.

فعالیت‌های وابسته

آب ذخیره شده در پشت یک سد در واقع می‌تواند بخشی از امکانات مربوط به ورزش‌های آبی باشد و به این ترتیب می‌تواند به جاذبه‌ای برای گردشگران تبدیل شود. در برخی از کشورها از این آب برای پرورش موجودات آبزی مانند ماهی‌ها استفاده می‌شود به این ترتیب که در برخی سدها

دانلود تحقیق در مورد جوش قوس الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 2

جوش قوس الکتریکی

جوش قوس الکتریکی یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شده است.در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژانتخاب صحیح الکترود برای کارانتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهدانتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر(بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.همچنین انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است.1. ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی2. ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار3. آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری4. عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

دانلود تحقیق در مورد پوشش عایق های الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

پوشش عایق های الکتریکی

مقدمه

مواد نانوساختار هم‌اکنون در حال پیدا کردن مصارف گسترده‌ای به ویژه در الکترونیک، مکانیک، فوتونیک، مغناطیس و مواد زیست دارویی می‌باشند. مواد نانوساختاری در مقایسه با مواد مشابهی که دارای همان ترکیب بوده ولی اندازه کریستالی معمولی دارند، دارای خواص بسیار بهتری هستند. خواص مکانیکی این مواد نیز به علت اندازه مناسب ذراتشان بسیار مطلوب است [1].

اصلاح سطوح فلزی برای دستیابی به مقاومت در برابر سایش و خوردگی، روشی مناسب از لحاظ تجاری می‌باشد. کروم سخت (ترسیب شده با الکترود) یکی از موادی است که به صورت گسترده برای پوشش‌های محافظ به کار می‌رود. پوشش‌های سرامیکی ـ چه به شکل تک فازی و چه به شکل کامپوزیتی ـ نیز معمول می‌باشند و با استفاده از روش پلاسما ـ اسپری به کار می‌روند. در این روش، ماده پوشاننده (غالباً به شکل پودر) درون یک جریان پلاسما پاشیده شده، در آن گرم شده، به سوی سطح مقصد شتاب داده می‌شود. پس از پوشاندن سطح، سرامیک به سرعت سرد شده و یک لایه پوششی ایجاد می‌کند [2و3].

هر دو روش پوشش با کروم و سرامیک دارای مشکلات مختلفی است که می‌تواند کاربرد آنها را محدود کند. در روش پوشش‌دهی الکترودی با کروم، از مواد خطرناکی استفاده می‌شود. استفاده از انواع روش‌های حفاظت از محیط زیست، استفاده از کروم سخت را بسیار گران قیمت می‌کند. پوشش‌های پلاسما ـ اسپری سرامیکی با در نظر گرفتن هزینه‌های تمیزکاری ارزان‌تر از کروم می‌باشند؛ ولی ترد بوده و در چسبندگی به سطح دارای محدودیت می‌باشند که برای کروم سخت نیز به عنوان مشکل به حساب می‌آید، لذا نیاز به مواد بهتر برای احساس می‌شود و محققان هم‌اکنون به دنبال یافتن مواد جانشین می‌باشند [2].در پنج سال گذشته کنسرسیومی از شرکت‌ها، دانشگاه‌ها و پرسنل نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا به نوع جدیدی از پوشش‌های سرامیکی نانوساختار مقاوم در برابر سایش دست یافته‌اند. رهبری این کنسرسیوم بر عهده Intrament و دانشگاه Connecticut بوده و اعضای آن از این قرارند: شرکت A&A ، دانشگاه راتگرز، مؤسسه فناوری استیونز، مرکز جنگ سطحی نیروی دریایی (بخش Carderock) و کارخانه کشتی‌سازی نیروی دریایی آمریکا. این طرح را دفتر تحقیقاتی نیروی دریایی آمریکا تعریف کرده، موضوع آن دست یافتن به آن عده از خواص مکانیکی و سایشی می‌باشد که با استفاده از مواد معمول قابل دست‌یابی نیستند. منظور از مواد معمول، مواد با ساختار میکرونی یا بزرگ‌تر می‌باشد [1].نانوساختارها، ساختارهای بسیار ریزی هستند که ابعادی کمتر از 100 نانومتر دارند. این اندازه می‌تواند اندازه دانه، قطر ذره یا فیبر و یا ضخامت لایه باشد (شکل1). تغییرات عمده در خواص مواد با کوچک شدن اندازه میکروساختارها به دو علت است: اول اینکه با کوچک شدن اندازه دانه، تعداد اتم‌ها در مرزها یا سطوح به شدت افزایش می‌یابد. در یک ماده پلی‌کریستال با اندازه دانه 10 نانومتر، %50 از اتم‌ها در مرزهای دانه حضور دارند که باعث ایجاد ماده‌ای با خواص بسیار متفاوت از حالت معمول ماده می‌شود و علت دیگر به این قاعده مربوط می‌شود که بسیاری از خواص فیزیکی تحت تأثیر یک طول ویژه قرار دارند. وقتی اندازه ماده از این مقدار کمتر می‌شود خواص به شدت تغییر می‌کند. تاکنون به علت ناتوانی در تولید یکپارچه مواد با کیفیت بالا، این تغییرات در خواص و مدهای خستگی به خوبی

شناخته نشده بود. این وضعیت با دستیابی به موفقیت‌هایی در زمینه تولید نانومواد و همچنین یافتن روابط درونی بین خواص در مقیاس نانو با ساختار و خواص در مقیاس بزرگ به سرعت در حال تغییر است [1].

تولید پوشش‌های نانوسرامیک

راهبرد گسترش مواد پوششی نانوساختار، بر روی ترکیبات پوشش‌های فعلی و استفاده از لوازم ته‌نشین‌سازی موجود برای تولید آنها متمرکز شده است. تنها با تغییر اندازه ساختار پوشش‌ها، کاربرد آنها بسیار ساده‌تر شده است. یکی از پوشش‌های در حال گسترش، یک نانوسرامیک با ترکیبAl2O3-13TiO2 می‌باشد. این پوشش مقاومت سایشی و قدرت اتصالی بالایی از خود نشان می‌دهد که در سرامیک‌های معمول دیده نمی‌شود. در حال حاضر از این ماده در پوشش دادن سطح کشتی‌ها و زیردریایی‌های نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا استفاده می‌شود که باعث کاهش هزینه‌های ناشی از خوردگی و سایش شده است [1و4].

روش پلاسما ـ اسپری که برای تولید پوشش‌های سرامیکی استفاده می‌شود از لحاظ نظری بسیار ساده بوده، ولی در عمل بسیار پیچیده است. یک گاز بی‌اثر از درون

یک منطقه تخلیه الکتریکی می‌گذرد و تا دمای بسیار بالا گرم می‌شود (معمولاً K10000 تا 20000)، پلاسما که سریعاً در حال انبساط است با فشار از درون یک نازل که مقابل سطح مقصد قرار گرفته است با سرعتی بین 1200 تا 1500 متر بر ثانیه به بیرون رانده می‌شود. ذرات به درون پلاسما پاشیده و در آن گرم شده، شتاب می‌گیرند. چون پلاسما و ذرات هر دو داغ هستند نیاز به گرم کردن سطح، حداقل