لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 7 صفحه
قسمتی از متن .doc :
سیگنالهای DC , AC
AC به معنی جریان متناوب و DC به معنی جریان مستقیم می باشد . این دو مولفه گاهی به سیگنالهای الکتریکی ( مثلاً ولتاژ ) هم که جریان نیستند اطلاق می شود . بنابراین سیگنالهای الکتریکی جریان یا ولتاژی هستند که منتقل کننده اطلاعات ( که معمولا ولتاژ میباشد ) هستند .
جریان متناوب AC
سیگنالهای متناوب در یک مسیر منتشر میشوند و سپس تغییر مسیر می دهند و این عمل دائماً تکرار می شود . یعنی ابتدا یک سیکل مثبت و بعد یک سیکل منفی و به همین ترتیب تکرار می شوند .
یک ولتاژ متناوب دائماً بین مثبت و منفی تغییر میکند و بصورت موجی تکرار میشود .
به هر تغییرات بین مثبت و منفی ، یک سیکل گفته می شود و واحد آن هرتز می باشد . در ایران وسائل الکتریکی با فرکانس 50 هرتز کار می کنند .
شکل بالا شکل موج یک منبع تغذیه متناوب است که به آن موج سینوسی اطلاق می شود و به شکل پائین از آنجا که مستقیماً بین مثبت و منفی تغییر می کند ، شکل موج مثلثی اطلاق می شود .
سیگنالهای متناوب برای راه اندازی وسائلی از قبیل لامپ ها و گرم کننده ها بکار می روند ولی اکثر مدارهای الکتریکی برای کار نیاز به یک ولتاژ مستقیم دارند که در زیر به آن اشاره شده است .
جریان مستقیم DC
جریان مستقیم همیشه در یک مسیر جاری می شود ( همیشه مثبت و یا همیشه منفی است ) ولی ممکن است میزان آن کاهش یا افزایش پیدا کند .
باتری ها و رگولاتورها ولتاژ مستقیم می دهند و این ولتاژ برای مدارهای الکترونیکی مناسب است . اکثر منابع تغذیه شامل یک تبدیل کننده ترانسفورماتوری هستند که جریان اصلی غیر مستقیم را به یک جریان غیر مستقیم کم و بی خطر تبدیل می کنند .
سپس این جریان کم و بی خطر توسط مدارات یکسو کننده جریان از غیر مستقیم به مستقیم تبدیل می شود . البته این ولتاژ مستقیم یک ولتاژ متغییر می باشد و برای مدارهای الکترونیکی مناسب نیست و لذا برای صاف کردن سطح ولتاژ مستقیم از یک خازن استفاده می شود تا ولتاژ مستقیم برای مدارات الکترونیکی حساس قابل استفاده شود .
در شکل مقابل بالا شکل موج یک ولتاژ مستقیم ثابت و یکنواخت که از طریق باتری تامین میشود نشانداده شده است .
شکل وسط یک ولتاژ مستقیم با صاف کننده سطح ولتاژ ( خازن ) است که مناسب بعضی از مدارهای الکترونیکی می باشد .و شکل پائین یک ولتاژ مستقیم بدون استفاده از خازن را نشان می دهد
مشخصات سیگنال های الکتریکی
همانطور که بیان شد ، سیگنالهای الکتریکی ولتاژ یا جریانی هستند که انتقال دهنده اطلاعات که معمولا ولتاژ است ، هستند .
در نمودار مقابل مشخصات مختلفی از سیگنال الکتریکی نشان داده شده است . یکی از این مشخصات فرکانس است که به تعداد سیکل ها در ثانیه اطلاق می شود .
Amplitude ماکزیمم ولتاژی است که سیگنال دارد و Peak voltage نام دیگری برای Amplitude است .
پیک تو پیک ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پیک ولتاژ می باشد .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 7 صفحه
قسمتی از متن .doc :
سیگنالهای DC , AC
AC به معنی جریان متناوب و DC به معنی جریان مستقیم می باشد . این دو مولفه گاهی به سیگنالهای الکتریکی ( مثلاً ولتاژ ) هم که جریان نیستند اطلاق می شود . بنابراین سیگنالهای الکتریکی جریان یا ولتاژی هستند که منتقل کننده اطلاعات ( که معمولا ولتاژ میباشد ) هستند .
جریان متناوب AC
سیگنالهای متناوب در یک مسیر منتشر میشوند و سپس تغییر مسیر می دهند و این عمل دائماً تکرار می شود . یعنی ابتدا یک سیکل مثبت و بعد یک سیکل منفی و به همین ترتیب تکرار می شوند .
یک ولتاژ متناوب دائماً بین مثبت و منفی تغییر میکند و بصورت موجی تکرار میشود .
به هر تغییرات بین مثبت و منفی ، یک سیکل گفته می شود و واحد آن هرتز می باشد . در ایران وسائل الکتریکی با فرکانس 50 هرتز کار می کنند .
شکل بالا شکل موج یک منبع تغذیه متناوب است که به آن موج سینوسی اطلاق می شود و به شکل پائین از آنجا که مستقیماً بین مثبت و منفی تغییر می کند ، شکل موج مثلثی اطلاق می شود .
سیگنالهای متناوب برای راه اندازی وسائلی از قبیل لامپ ها و گرم کننده ها بکار می روند ولی اکثر مدارهای الکتریکی برای کار نیاز به یک ولتاژ مستقیم دارند که در زیر به آن اشاره شده است .
جریان مستقیم DC
جریان مستقیم همیشه در یک مسیر جاری می شود ( همیشه مثبت و یا همیشه منفی است ) ولی ممکن است میزان آن کاهش یا افزایش پیدا کند .
باتری ها و رگولاتورها ولتاژ مستقیم می دهند و این ولتاژ برای مدارهای الکترونیکی مناسب است . اکثر منابع تغذیه شامل یک تبدیل کننده ترانسفورماتوری هستند که جریان اصلی غیر مستقیم را به یک جریان غیر مستقیم کم و بی خطر تبدیل می کنند .
سپس این جریان کم و بی خطر توسط مدارات یکسو کننده جریان از غیر مستقیم به مستقیم تبدیل می شود . البته این ولتاژ مستقیم یک ولتاژ متغییر می باشد و برای مدارهای الکترونیکی مناسب نیست و لذا برای صاف کردن سطح ولتاژ مستقیم از یک خازن استفاده می شود تا ولتاژ مستقیم برای مدارات الکترونیکی حساس قابل استفاده شود .
در شکل مقابل بالا شکل موج یک ولتاژ مستقیم ثابت و یکنواخت که از طریق باتری تامین میشود نشانداده شده است .
شکل وسط یک ولتاژ مستقیم با صاف کننده سطح ولتاژ ( خازن ) است که مناسب بعضی از مدارهای الکترونیکی می باشد .و شکل پائین یک ولتاژ مستقیم بدون استفاده از خازن را نشان می دهد
مشخصات سیگنال های الکتریکی
همانطور که بیان شد ، سیگنالهای الکتریکی ولتاژ یا جریانی هستند که انتقال دهنده اطلاعات که معمولا ولتاژ است ، هستند .
در نمودار مقابل مشخصات مختلفی از سیگنال الکتریکی نشان داده شده است . یکی از این مشخصات فرکانس است که به تعداد سیکل ها در ثانیه اطلاق می شود .
Amplitude ماکزیمم ولتاژی است که سیگنال دارد و Peak voltage نام دیگری برای Amplitude است .
پیک تو پیک ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پیک ولتاژ می باشد .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
10-9- مشخصات پایانه ای ژنراتور dc تحریک مجزا:
منظور از این مشخصات، نمودار کمیات خروجی آن وسیله برحسب یکدیگر است. برای یک ژنراتور dc کمیات خروجی عبارت است از ولتاژ روی پایانه ها و جریان خط، پس مشخصات پایانه ای یک ژنراتور تحریک مجزا، چیزی جز نمودار NT بر حسب IL به ازای یک سرعت ثابت w، نیست. طبق قانون ولتاژ:
که معادله آن نشان دهنده یک خط راست است.
شکل 7-10 (یک ژنراتور dc تحریک مجزا)
10-11- کنترل ولتاژ پایانه ای:
برای کنترل ولتاژ پایانه ای یک ژنراتور dc تحریک مجزا میتوان ولتاژ تولید شده داخلی را تغییر داد. طبق معادلة در صورت افزایش افزایش و در صورت کاهش آن نیز کاهش می یابد و چون پس دو راه برای کنترل ولتاژ ژنراتور وجود دارد:
تغییر سرعت چرخش: اگر W زیاد باشد نیز زیاد شده و نیز زیاد میشود.
تغییر جریان میدان: اگر کاهش یابد. جریان میدان زیاد میشود . بنابراین شار زیاد میشود. و نیز زیاد میشود لذا نیز زیاد میشود.
10-12- ژنراتور dc موازی:
ژنراتور dc موازی ژنراتوری است که جریان میدان خودش را خودش تأمین میکند. رابطه جریان در این ژنراتور به صورت زیر است:
و معادله ولتاژ کیرشهف برای مدار آرمیچر به صورت زیر است:
شکل زیر مدار معادل یک ژنراتور dc میباشد.
شکل10-8
10-13- موتورهای سنکرون
موتورهای سنکرون به ماشینهای سنکرونی گفته میشود که برای تبدیل توان الکتریکی به توان مکانیکی به کار برده میشود که سعی میشود در ادامه به اساس کار این موتورها پرداخته شود.
برای درک بهتر موتور سنکرون شکل (10-9) را در نظر بگیرید. که یک موتور سنکرون دو قطبی را نشان میدهد. جریان میدان IF موتور، میدان مغناطیسی حالت پایدار BR را تولید میکند یک مجموعه ولتاژ سه فاز به استاتور ماشین اعمال میشود و در نتیجه یک جریان سه فاز در سیم پیچی ها ایجاد می گردد و همانطوری که می دانیم یک مجموعه جریان سه فاز در سیم پیچی های آرمیچر تولید یک میدان مغناطیسی دوار یکنواخت BS میکند. پس در ماشین دو میدان مغناطیسی وجود دارد. و میدان روتور در واقع تمایل دارد که با میدان استاتور هم خط شود. درست همان طور که اگر دو میله مغناطیسی نزدیک هم قرار گیرند تمایل به هم خط شدن دارند. چون میدان مغناطیسی استاتور دوران دارد میدان مغناطیسی روتور و خود روتور می خواهند به میدان استاتور برسند. هرچه زاویه بین این دو میدان مغناطیسی بزرگتر باشد گشتاور وارد بر روتور ماشین بزرگتر است. اساس کار موتور سنکرون این است که روتور میدان مغناطیسی دوار استاتور را حول یک دایره تعقیب کرده و هیچ گاه کاملاً به آن نمی رسد.
شکل 10-9 : یک موتور سنکرون 2- قطب
10-14- مدار معادل موتور سنکرون:
مدار معادل یک موتور سنکرون را میتوان به صورت زیر در نظر گرفت:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
10-9- مشخصات پایانه ای ژنراتور dc تحریک مجزا:
منظور از این مشخصات، نمودار کمیات خروجی آن وسیله برحسب یکدیگر است. برای یک ژنراتور dc کمیات خروجی عبارت است از ولتاژ روی پایانه ها و جریان خط، پس مشخصات پایانه ای یک ژنراتور تحریک مجزا، چیزی جز نمودار NT بر حسب IL به ازای یک سرعت ثابت w، نیست. طبق قانون ولتاژ:
که معادله آن نشان دهنده یک خط راست است.
شکل 7-10 (یک ژنراتور dc تحریک مجزا)
10-11- کنترل ولتاژ پایانه ای:
برای کنترل ولتاژ پایانه ای یک ژنراتور dc تحریک مجزا میتوان ولتاژ تولید شده داخلی را تغییر داد. طبق معادلة در صورت افزایش افزایش و در صورت کاهش آن نیز کاهش می یابد و چون پس دو راه برای کنترل ولتاژ ژنراتور وجود دارد:
تغییر سرعت چرخش: اگر W زیاد باشد نیز زیاد شده و نیز زیاد میشود.
تغییر جریان میدان: اگر کاهش یابد. جریان میدان زیاد میشود . بنابراین شار زیاد میشود. و نیز زیاد میشود لذا نیز زیاد میشود.
10-12- ژنراتور dc موازی:
ژنراتور dc موازی ژنراتوری است که جریان میدان خودش را خودش تأمین میکند. رابطه جریان در این ژنراتور به صورت زیر است:
و معادله ولتاژ کیرشهف برای مدار آرمیچر به صورت زیر است:
شکل زیر مدار معادل یک ژنراتور dc میباشد.
شکل10-8
10-13- موتورهای سنکرون
موتورهای سنکرون به ماشینهای سنکرونی گفته میشود که برای تبدیل توان الکتریکی به توان مکانیکی به کار برده میشود که سعی میشود در ادامه به اساس کار این موتورها پرداخته شود.
برای درک بهتر موتور سنکرون شکل (10-9) را در نظر بگیرید. که یک موتور سنکرون دو قطبی را نشان میدهد. جریان میدان IF موتور، میدان مغناطیسی حالت پایدار BR را تولید میکند یک مجموعه ولتاژ سه فاز به استاتور ماشین اعمال میشود و در نتیجه یک جریان سه فاز در سیم پیچی ها ایجاد می گردد و همانطوری که می دانیم یک مجموعه جریان سه فاز در سیم پیچی های آرمیچر تولید یک میدان مغناطیسی دوار یکنواخت BS میکند. پس در ماشین دو میدان مغناطیسی وجود دارد. و میدان روتور در واقع تمایل دارد که با میدان استاتور هم خط شود. درست همان طور که اگر دو میله مغناطیسی نزدیک هم قرار گیرند تمایل به هم خط شدن دارند. چون میدان مغناطیسی استاتور دوران دارد میدان مغناطیسی روتور و خود روتور می خواهند به میدان استاتور برسند. هرچه زاویه بین این دو میدان مغناطیسی بزرگتر باشد گشتاور وارد بر روتور ماشین بزرگتر است. اساس کار موتور سنکرون این است که روتور میدان مغناطیسی دوار استاتور را حول یک دایره تعقیب کرده و هیچ گاه کاملاً به آن نمی رسد.
شکل 10-9 : یک موتور سنکرون 2- قطب
10-14- مدار معادل موتور سنکرون:
مدار معادل یک موتور سنکرون را میتوان به صورت زیر در نظر گرفت:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 19
چکیده :
امروزه ماشین های الکتریکی نقش اساسی در صنعت ایفا می کنند و بنابراین به عنوان یکی از دروس مهم مهندسی برق در دانشگاه های دنیا مطرح می باشند.
متاسفانه بیشتر دانشجویان مهندسی برق به دلیل استفاده از فقط یک مرجع برای این درس و دید تک بعدی به ماشین های الکتریکی که همان دید مداری محض(KVL وKCL) است؛ همواره دارای ضعف اساسی در این درس می باشند.اولین ماشین های الکتریکی دوار که یک دانشجوی مهندسی برق با آنها آشنا می شود ماشین های DC هستند؛. لذا زیر بنای فهم دانشجویان از اصول اساسی ماشین های الکتریکی گردان در همین نوع ماشین ها شکل می گیرد و چه بسا در صورت عدم فهم مناسب ماشین های DC ،دانشجو با سایر ماشین های دواری که بعداً با آنها مواجه می شود(نظیر موتور های القایی سه فاز،ژنراتور های سنکرون سه فاز،موتور های القایی تک فاز و ماشین های مخصوص)قطعاً دچار اشکال می گردد و نخواهد توانست دید مهندسی خوبی را نسبت به ماشین های الکتریکی ،پیدا کند.
من با توجه به مطالعه تعداد زیادی کتاب راجع به ماشین های الکتریکی و چند ترم تدریس این درس (به صورت TA در خدمت چند تن از اساتید محترم دانشکده برق دانشگاه صنعتی شریف)
توانستم ضعف دانشجویان را در این درس ریشه یابی کنم ؛که همان طور در بالا اشاره شد نگاه یک چشمی به ماشین های الکتریکی به عنوان مدار های الکتریکی است.در حالی که می دانیم موتور ها و ژنراتور های الکتریکی به عنوان مبدل انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس هستند و این تبدیل انرژی تنها در سایه پدیده های الکترو مغناطیسی صورت خواهد گرفت.از همین بیان می توان نتیجه گرفت که روشی که ماشین های الکتریکی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهیم ترکیبی از سه دیدگاه زیر است:
1)دیدگاه الکترومغناطیسی:محاسبات mmf و نیروهای الکترومغناطیسی و میدان های مغناطیسی.
2)دیدگاه مکانیکی:محاسبات گشتاور-سرعت و اعمال فرم زاویه ای قانون دوم نیوتن برای تجزیه و تحلیل حالت های گذرای ماشین های DC به صورت معادله دیفرانسیل معمولی رسته دوم
3)دیدگاه مداری:به دست آوردن مدار معادل الکتریکی ماشین های الکتریکی ومحاسبات ولتاژ و جریان پایانه ای ژنراتورها و جریانی که موتور از شبکه DC یاAC می کشدو مثلاً ضریب قدرت ورودی یک موتور AC که گفتیم این تنها دیدگاه دانشجویان نسبت به ماشین های الکتریکی است.
کتابی که پیش رو دارید در 8 فصل و از سه دیدگاه فوق به سبک استدلالی دقیق ماشین های DC را تجزیه و تحلیل می کند. با توجه به این موضوع که گرایش اصلی من مخابرات میدان (الکترومغناطیس) می باشد لذا سعی کردم دیدگاه الکترومغناطیسی روشنی از ماشین های DC ارائه دهم این موضوع در سرتاسر این کتاب به چشم می خورد (مثلاً در فصل پنجم اثبات دقیق الکترومغناطیسی این حقیقت که توزیع mmf روتور یک ماشین DC یک شکل موج شبه مثلثی است آورده شده است که در هیچ یک از مراجع معتبر درس ماشین های الکتریکی مطرح نشده است).
مهم ترین نکته برجسته این کتاب زبان ساده به کار گرفته شده و تعدد شکل های واضح در آن است اما در عین حال سعی شده کلیه مطالب درسی مربوطه به طور کامل پوشش داده شوند.همچنین در این کتاب سیم پیچی موجی یک ژنراتور DC و شکل موج ولتاژ تولیدی آن در فصل سوم تجزیه و تحلیل شده که این مساله همیشه به عنوان یک مساله بی جواب در کلاس های درس دانشکده برق بین دانشجویان تیزبین مطرح بود و در هیچ یک از مراجع درس ماشین بدان اشاره ای نشده است(فقط به ذکر فرمول تعداد مسیر های موازی جریان برابر 2 است بسنده کرده اند).
بیان مسئله
سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل میشود. بدلیل اینکه این نوع از موتور میتواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی نظیر لکوموتیوها استفاده میکنند. اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک میکند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها میبایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور میشود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد میکند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا میکنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل میکند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین میروند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک میرسیم.