برق صنعتی الکترونیک والکتروتکنیک
یکی از ایده های جدید تولید انرژی ، انتقال انرژی خورشیدی از سطح ماه بصورت بی سیم است. اصول اولیه این طرح توسط دکتر دیوید کریسول ( Dr.David Criswell ) محقق دانشگاه هوستون تگزاس و مدیر مؤسسه Space Systems Operations ارائه شده است. بر اساس این طرح ، ابتدا مجموعه ای بسیار وسیع از سلولهای خورشیدی بر سطح ماه ( که همیشه به طرف زمین است ) قرار داده می شوند تا نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. سپس انرژی الکتریکی حاصله به یک فرستنده مایکروویو ارسال می شود تا به امواج رادیویی در فرکانس 5/2 گیگاهرتز تبدیل شده و از آنجا بوسیله آنتن هایی با پهنای بیم (Beam) بسیار باریک به طرف زمین ارسال می شود. در سطح زمین این امواج الکترومغناطیسی پر قدرت بوسیله آرایه های بسیار بزرگ ( very larg array) از آنتن های مایکروویو دریافت شده و دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل می شوند. همچنین بخشی از این امواج به وسیله ماهواره های مخصوصی که در اطراف کره زمین قرار خواهند گرفت به نقاط دیگر کره زمین که در دید مستقیم ماه نمی باشند منعکس می شوند. توربین ها اصو لا بر اساس عامل ایجاد کننده کار تقسیم بندی می گردند . اگر عامل فوق گاز باشد آن را بخاری اگر آب باشد آبی و چنانچه باد باشد توربین بادی گو یند. توجه داشته باشیم که منظور از گاز گاز ناشی از احتراق است. لذا نوع سوخت دخیل در آن که بر حسب مورد می تواند گازوئیل مازول یا گاز باشد در این تقسیم بندی ها اهمیت ندارد. (اگر چه در کشور ما سوخت گاز سوخت غالب این توربین هاست. ) روغن عایق معدنی که از یک قرن پیش در صنعت برق استفاده شده از سال 1886 مورد استفاده ترانسفورماتورهای برق بوده است. روغنهای اولیه بر پایه پارافین خام بود. اکسیداسیون روغن های پارافینی حالت لجنی غیرقابل حل (Insoluble Sludge) را ایجاد می کند تا ویسکوزیته افزایش یابد این امر باعث افت انتقال حرارت ، داغ کردن ترانسفورماتور و کاهش طول عمر آن می شود. در نتیجه این گونه روغن های پارافینی به طور موفقیت آمیزی جایگزین روغن های نفتانیک شدند. اگر چه روغن های نفتانیک خاصیت اکسید شدن بیشتری نسبت به پارافینیک دارند ، محصول اکسیداسیون قابل حل در روغن بوده و کمتر مشکل ساز است. تجربه نشان داده که روغن مایع عایقی محصولی است که نیاز به نظارت و حفاظت زیاد و نگهداری برنامه ریزی شده دارد تا خدمات رضایت بخشی را ارایه دهد. روغن عایق در سرویس معرفی چند دستگاه برای کنترل سرعت موتورهای AC : این دستگاهها برای کنترل سرعت موتورهای AC آسنکرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شرکت پرتو صنعت ) این دستگاهها قابل کنترل از راه دور بوده و می توانند به کامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امکان ایجاد شبکه بر اساس پروتکل RS485 وجود دارد. این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای کنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم کنترل این دستگاهها میکروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل کنترل روی دستگاه انجام می گیرد. مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM این دستگاهها در توانهای مختلف از 2.2 تا 11 کیلو وات موجود می باشند. دستگاههای2.2 ،3 و 4 کیلووات فاقد فن خنک کننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 کیلووات دارای فن خنک کننده می باشند. . مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM این دستگاهها در توانهای مختلف از 3 تا 11 کیلو وات موجود می باشند. دستگاههای 3 و 4 کیلووات فاقد فن خنک کننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 کیلووات دارای فن خنک کننده می باشند. مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DL این دستگاهها در توانهای مختلف از 15 تا 37کیلو وات موجود می باشند. مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DT-250A این دستگاهها در توانهای مختلف از 200 تا 250 کیلو وات موجود می باشند. آیا تا کنون به واژه motion (حرکت) فکر کرده اید. امروزه اهمیت جابه جایی در کلیه زمینه ها احساس می شود. حرکت و سرعت تعریف جدیدی را از جهان امروز ارائه می دهد.
کنترل حرکتی در حوزه الکترونیک به معنی کنترل صحیح حرکت یک شی بر اساس فاکتور هایی مانند سرعت - مسافت- بارگیری و یا ترکیبی از کلیه موارد می باشد. امروزه سیستم های کنترل حرکتی بسیار زیادی مو جود است که می توان از stteper motors- linear stepper motors- Dc brush-... نام برد. در اینجا به توضیحات مختصری از تکنولوژی step motor ها اکتفا می کنیم. در تئوری از stepper motor به عنوان یک شگفتی در ساده سازی یاد می شود. اساسا هر stepper یک مو تور با یک میدان مغناطیسی می باشد که خود به صورت الکتریکی رو شن شده و باعث چرخش دایرهای آرماتور آهنربا می شود. قسمت کنترل کننده حرکت از یک کابل میکرو پروسسور جهت تولید پالس های پله ای و ایجاد سیگنال های مسیر حرکت تشکیل شده است. و هر indexer بایستی قادر به انجام دستورات اجرایی باشد.
motion driver و یا همان آمپلی فایر دستورات سیگنال های رسیده از منبع را به قدرت مورد نیاز برای چرخش پره های مو تور می شود. امروزه تعداد زیادی driver با قدرت های مختلف جریان و ولتاژ در ساختار تکنولوژی یافت می شود.
هر stepper motor یک وسیله مغناطیسی است که هر پالس دیجیتال را به یک چرخش مکانیکی مانند چرخش پره تبدیل می کند. از مزیت های آن به هزینه پایین- امنیت بالا - ساده بودن و قابل استفاده بودن در هر محیط می توان اشاره کرد.
انواع stepper motor ها :
variable reluctance
permanent magnet
hybrid
چگونگی طراحی هر driver تعیین کننده نوع خروجی هر stepper motor است که دارای سه نوع full- half- microstep می باشد.
Full step:
استاندارد طراحی دارای 50 چرخندا دندانه دار و تو لید کننده 20 پالس پله ای برای چرخش مکانیکی هر عنصر است.
Half step:
به معنی آن است که مو تور می تواند دارای 400 حرکت پله ای در هر دوره باشد. در این سیستم یک چرخنده خود دارای انرژی ست که باعث چرخش تناوبی دو چرخنده دیگر می شود. half stepping یک راه حل عملی تر در صنعت است.
microstep:
یک تکنولوژی نسبتا جدید است که جریان چرخش هر چرخنده را کنترل می کند. این کنترل در سطحی انجام می شود که تقسیم کننده ای فرئی دور تری در بین قطبها قرار گیرد.
در واقع تبدیل انرژی الکتریکی به امواج الکترومغناطیس این امکان را می دهد تا انرژی بصورت بی سیم از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل شود و در نقطه مقابل پس از دریافت امواج الکترومغناطیسی با انجام عمل عکس ، انرژی الکتریکی مجدداً تولید شود ( به این روش اصطلاحاً power beaming می گویند ). تقریباً اساس تمام سیستمهای انتقال برق بدون سیم بر همین پایه استوار است. البته واضح است که بازدهی چنین سیستمهایی در مقایسه با انتقال برق در خطوط برق بسیار پایین است ؛ چون مقدار زیادی از انرژی در تبدیل برق به امواج الکترومغناطیسی و بالعکس تلف می شود و بعلاوه مقداری از انرژی موجود در امواج نیز در فرایند تشعشع و انتقال در محیط ( اتمسفر زمین ) به هدر خواهد رفت. با این وجود ، دکتر کریسول در مقالات مختلفی که ارائه کرده به صورت تحلیلی به این مسائل اشاره کرده و با محاسبات مختلف ادعا کرده است که میزان انرژی تولید شده با احتساب تمام این تلفات و مخارجی که صرف ساخت و نصب تجهیزات خواهد شد باز مقرون به صرفه خواهد بود و تنها به کسری از یک سنت برای تولید یک کیلووات بر ساعت برق خواهد رسید. البته دانشمندان ناسا نیز ایده های مشابهی مثل قرار دادن مجموعه ای از سلولهای خورشیدی و یا حتی صرفاً صفحه های منعکس کننده نور در مدار کره زمین ارائه کرده اند که بحث بر سر اینکه کدام روش مناسبتر است هنوز ادامه دارد
هر توربین گاز ،متشکل از دو محفظه احتراق است که در طر فین توربین نصب هستند و سوخت گاز یا گازو ئیل پس از ورود به آن همراه با عملکرد سیستم جرقه مشتعل شده و با هوایی که از سمت فیلتر های ورودی وارد کمپرسور شده و پس از انبساط از آن خارج می شود وارد ناحیه محفظه احتراق شده محترق می گردد و گازی با درجه حرارت 1050 در جه سانتیگراد تو لید می نماید.
گاز مذکور وارد توربین گاز شده و سبب گردش توربین و در نتیجه محور ژنراتور ده و تولید برق می کند. محصول خروجی از توربین گاز دودیست با درجه حرارت حدود 550 درجه سانتیگراد که به عنوان تلفات حرارتی از طریق دودکش وارد جو می شود و به ایت ترتیب توربین گاز در بهترین شرایط با بهره برداری حدود 33 درصد تولید انرژی می کند. به بیان دیگر 67 درصد دیگر به عنوان تلفات حرارتی محسوب و فاقد کارایی می باشد.
ایده سیکل ترکیبی در واقع بازیافت مجدد از بخش 67 درصد یاد شده است. به این ترتیب که در بخش خروجی اگزوز هر توربین گاز با نصب دریچه های کنترل شونده گاز داغ فوق را به قسمت دیگ بخار هدایت تا آب موجود در آن به بخار سوپر هیت(بخار خیلی داغ و خشک) با درجه حرارت حدود 530 درجه سانتیگراد تبدیل و به همراه بخار خروجی از بویلر دوم جهت استفاده در توربین بخار به کار گرفته شود. به این ترتیب در بخش دیگ بخار چون از مشعل و سوخت جهت گرمایش صرفه جویی می شود راندمان در کل افزایش یافته و به رقمی معادل 55 در صد می رسد. (نزدیک به 25 درصد از 67 درصد تلفات فوق الذکر بازیافت و بدون نیاز به سوخت اضافی تبدیل به انرژی الکتریکی می شود. )
این بخار پس از انجام کار در توربین بخار افت درجه حرارت پیدا کرده و دمای آن به رقمی حدود 60 درجه سانتیگراد می رسد و در اینجا به منظور استفاده مجدد از آن بخار فوق توسط سیستم خنک کن ،سرد و تبدیل به آب شده و جهت استفاده مجدد پس از انجام عملیات تصفیه بین راهی وارد تانک تغذیه می گردد تا دوباره وارد دیگ بخار گشته و تبدیل به بخار سوپر هیت شود. این چرخه را سیکل ترکیبی گویند.
انتخاب روغن اولیه مهمترین قدم در کارخانه های سازنده روغن عایقی است. مقدار درجه پالایش مواد خام و نوع فرآیند و عمل آوری آن ممکن است موجب تغییرات عمده ای در ساختار محصول پایانی شود. در فرایند پالایش ، مناسب ترین صفات روغن خام انتخاب و مواد غیر ضروری از آن خارج می شود.محصول نهایی دارای ساختارهای متناسب به صورت حلقه های معطر ، نفتانیکها و پارافینهاست. این فرایند ممکن است شامل بهبود آبی / هیدروژنی ، استخراج حلال ، غیر مومی کردن ، بهبود اسید و خاک باشد. اگر چه روش مشخص برای کارخانه ای که مایع عایقی خوب را مشخص کند وجود ندارد ، بدون در نظر گرفتن روش مورد استفاده در پالایش ، روغن عایقی تولید شده باید دارای کارکرد بالا ، مختصات جذب گاز ، پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر اکسیده شدن باشد و علاوه بر آن بالاترین حد غلظت ( اشباع ) هیدروکربن آروماتیک و سولفورونیتروژن موجود را نیز که از عوامل مهم است ، داشته باشد.
روغنهای عایقی استفاده شده در ترانسفورماتورهای هوا-تنفسی ، اکسیژن را تا نقطه اشباع جذب می کند . در حضور عناصر فلزی و حرارتهای بالا روغن ، اکسیده شده و در نهایت قابلیت دی الکتریکی آن کم می شود. این عمل ، بستگی مستقیم به شکل بندی ترکیبات قطبی و لجن در روغن دارد. در مرحله اول اکسیده شدن ، ترکیبات قطبی غیراسیدی مانند الکلها و آلدئیدها ، کتونها و ... تولید می شوند. همانطور که اکسیداسیون صورت می گیرد اسیدها و در نتیجه لجن تشکیل می شود. روغن خورنده شده و عناصر جامد تشکیل دهنده حالت لجن در محلهای مختلف ترانسفورماتور رسوب کرده و لایه ای تشکیل می شود که قابلیت انتشار حرارت روغن و خواص الکتریکی آن را کاهش می دهد. به علاوه افزایش اسیدیته حلال و لجن ، باعث کارکرد غلط ترانسفورماتور می شود. حالت لجن و اسیدها به تجهیزات عایقی به خصوص ورقهای کاغذی معیوب هجوم برده و باعث ضعیف شدن سیستم عایقی می شوند که سبب خطای عمده در ترانسفورماتور و ضرر مالی می شود.
| قالب جدید وبلاگ پیچک دات نت |
