شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک
شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک شرکت زیمنس در صنعت... ادامه مطلب →
در قسمت ابزار دقیق انواع ابزاردقیق مورد نیاز پروسه های صنعتی معرفی میگردد . ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند و شامل ابزاری نظیر : انواع کنترلر، نشاندهنده ، ترانسمیتر، رکوردرو… میباشند که این ابزار وظیفه اندازه گیری ، انتقال ، نمایش ، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی نظیر دما ، فشار، فلو ، سطح مایعات و … را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند. ابزار دقیق را میتوان به دو صورت دسته بندی کرد یکی از نظر نوع عملکرد این ابزار برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به کنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر برای مثال فشار ، فلو ، دما ، فشار و سطح به صورت سیگنال های استاندارد که ، ترانسمیتر یا منتقل کننده نامیده میشوند .
ابزار دقیق را همچنین میتوان از نظر پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دسته بندی کرد برای مثال بخشهای : ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما ، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما ، ابزار اندازه گیری و کنترل دقیق فشار ، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلومتر یا کنترل فلو ، ابزار سطح سنجی یا اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی ، ابزار رطوبت سنجی و ….
در این وب سایت هر دو دسته بندی مد نظر قرار گرفته و در حوزه ابزار دقیق شما میتوانید ابتدا با توجه به پارامتر مورد کنترل و اندازه گیری و یا با توجه به انتظاری که از این ابزار دارید به سراغ دسته بندی مناسب رفته ابزار مورد نیاز را به صورت دقیق انتخاب کنید .
بخشهای انواع ابزاردقیق به ترتیب اهمیت پارامتر به فشار ابزار دقیق ، ترانسمیتر فشار و دما یا پرشر : Pressure
دما : Temperature
سطح یا لول : Level
فلو یا جریان : Flow
رطوبت : Humidity
و انواع ابزاردقیق از نظر عملکرد به
میتر یا اندازه گیر یا نمایشگر: Meter
کنترلر : Controller
نشاندهنده یا ایندیکتور : Indicator
ترانسمیتر یا انتقال دهنده : Transmitter
کنترل ولو یا شیر کنترل : Valve or Control Valve
کالیبراتور : Calibrator
رکودرد یا دیتالاگر یا ثبات : Recorder Or Logger
طبقه بندی شده است .
اولین فاکتور در انتخاب انواع ابزاردقیق همانگونه که از نامش متوجه میشویم دقیق (Accurate) بودن آن یا است این مفهوم با نام accuracy یا دقت معمولا به صورت درصدی از مقادیر خوانده شده یا کل رنج اندازه گیری ابزار به صورت درصد در اطلاعات فنی تجهیز می آیند . برای مثال یک فشار سنج در محدوده اندازه گیری ۱۰۰ بار با دقت یک درصد فول اسکیل ( کل رنج اندازه گیری ) با دقت مثبت و منفی یک بار برای هر عدد اندازه گیری شده دقیق است .
در انتخاب ابزار دقیق فاکتورهای بسیاری موثر است نظیر تکرار پذیری و …
وظیفه اصلی کلیدهای فشار قوی حفاظت از دستگاه ها و وسایل و سیستم الکتریکی در مقابل بار زیاد می باشد کلیدهای فشارقوی باید بتوانند هر نوع از جریان اعم از جریان کوچک و یا جریا ن مغناطیسی ترانسفورماتور بدون بار تا بزرگترین جریانی که امکان دارد بوجود آید از خود عبور دهند بدون اینکه اثرات حرارتی یا دینامیکی برای کلیدها خطراتی را به وجود آورند و بتوانند در حالت جدا بودن تیغه ها هر نوع ولتاژی که بین دوسر تیغه باز کلید وجود دارد بدون کوچکترین ضریب ایجاد قوس الکتریکی را تحمل کنند
۱- کلیدهای فشار قوی در حالت بسته در مقابل عبور جریان بار و یا حتی جریان شدید اتصال کوتاه از خود مقاومت قابل ملاحظه ی نشان بدهند همچنین کلیدهای فشار قوی و کلیدهای حرارتی باید از یک استقامت حرارتی و دینامیکی مورد تاییدی برخوردار باشند
۲- ویژگی کلیدهای فشار قوی در حالت باز کلید باید قادر باشند اختلاف سطح الکتریکی موجود بین دو کنتاک باز را بطور کاملا مطمئن تحمل کند مقدار و شدت این ولتاژ بستگی به وضعیت و کیفیت و محل نصب کلید دارد.
۳- کلیدهای فشار قوی باید توانایی را داشته باشند که مدار الکتریکی را زیر ولتاژ نالی به بندند
کلیدهای فشار قوی باید بتوانند مدار الکتریکی را در درون عبور جریان باز کنند
۵- تمام قسمت های کلید باید ایزوله و عایق باشند تا تحمل فشار الکتریکی وارد شده را داشته باشند
در ابتدای صنعت برق شبکه های کوچک برق مستقیم مورد استفاده قرارمی گرفتند لیکن برق متناوب به دلیل سهولت تولید و انتقال به سرعت جانشین برق مستقیم گردید.تولید انرژی الکتریکی امروزه در نیروگاههای بزرگ با راندمان بالا انجام می شود به دلایل اقتصادی و فنی ولتاژ آلترناتورها به حداکثر ۲۰ کیلو وات محدود است
حداکثر ولتاژ شبکه ایران ۴۰۰ کیلوولت است.
پست توزیع خصوصی را در مرکز بار قرار میدهیم تا طول خطوط برق رسانی، تلفات انرژی و افت ولتاژ به حداقل ممکن برسد. ظرفیت پست و تعداد ترانسفورماتورها را براساس میزان بار، ضریب اطمینان لازم، قیمت اولیه و هزینه تلفات انرژی از بین اندازه های استاندارد معین میکنیم. به منظور کاهش دادن وسایل ذخیره یا رزرو یدکی در صورت امکان از ترانسفورماتورهای هم ظرفیت یکسان استفاده میشود. کارخانه ایران ترانسفو بسیاری از این اندازههای استاندارد را در ایران تولید میکند.
برای نمونه مدار تک سیمی و ترتیب قرار گرفتن وسایل در یک پست توزیع ۵۰۰ کیلوولت آمپر ۱۱ کیلوولت به ۳۸۰ ولت است مساحت اتاق پست در حدود ۲۰ متر مربع و ارتفاع سقف آن در حدود ۲۸۷۵ متر است. درب اصلی باید بزرگ باشد و به طرف خارج باز شود به طوری که بتوان ترانسفورماتور و دیگر وسایل را به سهولت به داخل برد. سقف باید دارای استحکام کافی باشد تا بتوان با آویختن زنجیر از آن ترانسفورماتور و دیگر وسایل را در جای خود مستقر نمود. به طوری که ملاحظه میکنید کابل ولتاژ قوی و وسایل اندازه گیری و تابلو ۱۱ کیلوولت در یک طرف اتاق قرار دارند. تابلو ولتاژ قوی به یک کلید با قطع اتوماتیک و یک کلید جداکننده مجهز است. تابلوی ولتاژ ضعیف به دلایل ایمنی در طرف دیگر اتاق مستقر است. اولیه ترانسفورماتور به صورت مثلث و ثانویه آن به صورت ستاره متصل است.
مدار الکتریکی یک ژول انرژی میدهد، دارای ولتاژیک ولت است بنابراین یک ولت برابر یک ژول بر یک کولمب است. منبع تغذیه تک فاز معمول متناوب با تغییرات سینوسی است که دامنه آن ۲۲۰۷۲ ولت و مقدار مؤثر آن ۲۲۰ ولت است. جریان مدار مشابه میزان آبی است که در هر ثانیه از لوله آب میگذرد. در صورتی که در یک ثانیه یک کولمب بار الکتریکی از مقطع سیم مدار عبور کند جریان برابر یک آمپر است. انرژی الکتریکی برحسب ژول اندازه گیری میشود که با توجه به تعریف ولت برابر ولت کولمب میباشد. واحد توان الکتریکی وات است که برابر ژول بر ثانیه است. بنابراین ژول برابر وات ثانیه است که واحد کوچکی است و در عمل از واحد بزرگتری که کیلووات ساعت است استفاده میشود.
جریان و توان در مدارهای تک فاز بارهای الکتریکی معمولاً از دو جزء مقاومت و خود القاء تشکیل میشوند. بعضی از بارها نظیر لامپ های التهایی از مقاومت تشکیل شده و بعضی دیگر مانند لامپ های مهتایی و موتورهای تک فاز برقی شامل مقاومت و خودالقاء میباشند. بارهای الکتریکی به ندرت شامل خازن هستند و به طوری که خواهیم دید خازن ها برای اصلاح ضریب توان بارها مورد استفاده قرار میگیرد. ولتاژ منبع تغذیه برابر مجموع ولتاژ دو سر مقاومت و ولتاژ دو سر خودالقاء است. براساس قانون اهم ولتاژ دو سر مقاومت با جریان آن و مقدار مقاومت متناسب است.
در صورتی که بار مقاومت خالص باشد ضریب توان برابر یک است و در صورتی که بار خودالقا خالص باشد ضریب توان صفر میشود و مشخص کننده این حقیقت است که یک خود القای خالص توان مصرف نمیکند و تنها در نیمی از سیکل انرژی میگیرد و در میدان مغناطیسی اطراف خود ذخیره میکند و در نیم سیکل بعد آن را به منبع تغذیه پس میدهد.
علیرغم تغییرات سینوسی ولتاژ و جریان بازمان در مدارهای چند لایه برق متناوب برای محاسبه توان متوسط تنها مقادیر مؤثر ولتاژ و جریان لازم میشود و از این نظر خیلی شبیه محاسبات جریانهای برق مستقیم میباشد و تنها اختلاف این دو در وجود ضریب توان coS میباشد.
برای ولتاژ و جریان مؤثر به صورت زیر درمی آید چون در غالب محاسبات مهندسی با مقادیر مؤثر و توان متوسط سر و کار داریم و چون خطر بروز اشتباه وجود ندارد از این به بعد از ذکر کلمات مؤثر و متوسط خودداری میکنیم.
بیشتر بازهای صنعتی سه فاز هستند و از برق سه فاز تغذیه میشوند و از این نظر متعادل نامیده میشوند که هر سه فاز بار یکسان است. در غالب بارهای صنعتی امپدانس معادل هر فاز ترکیبی از مقاومت و خودالقاء میباشد. در شبکه های توزیع سه فاز ولتاژ هریک از فازها نسبت به نوترال ۲۲۰ ولت است لیکن این ولتاژها نسبت به یکدیگر ۱۲۰ درجه اختلاف فاز دارند. ولتاژ بین هر دو فاز هم ۳۸۰ ولت است لیکن این ولتاژها هم نسبت به یکدیگر ۱۲۰ درجه اختلاف فاز دارند.توسط رله کنترل فاز انجام میشود در نتیجه جریانها در بارهای سه فاز نیز ۱۲۰ درجه اختلاف فاز پیدا میکنند.
نمایش رابطه ولتاژهای خط و فاز در اتصال ستاره سه ولتاژ فاز را با سه بردار به مقدار V و با فازهای ۱۲۰ درجه نسبت به یکدیگر ترسیم کردهایم. ولتاژ بین هر دو خط را که با VL نشان میدهیم میتوان با تفریق برداری ولتاژ دوفاز مربوط محاسبه کرد. برای این کار ولتاژ فاز اول را با منفی ولتاژ فاز دوم مطابق شکل جمع میکنیم. در مثلثهای قائم الزاویه نشان داده شده در شکل، رابطه مثلثاتی زیر برقرار است.
بنابراین در اتصال ستاره روابط بین ولتاژ و جریان خط با مقادیر مربوط فاز به این قراراست
شبکههای برق رسانی توزیع برق از ثانویه ترانسفورماتور به وسیله خطوط هوایی یا کابل های زیرزمینی انجام میشود. در نقاط کم جمعیت به علل اقتصادی خطوطهایی مورد استفاده قرار میگیرند لیکن در نقاط پرجمعیت به علل زیبایی و ایمنی از کابل های زیرزمینی برای منبع تغذیه بارهای صنعتی و خانههای مسکونی استفاده میشود.
لزوم کنترل مرغوبیت وسایل و وضع و رعایت مقررات ایمنی با آنچه تاکنون دیده شده است سعی در کاهش خطرات ناشی از برق امری طبیعی به نظر میرسد که از دو طریق ممکن است. اول از طریق کنترل مرغوبیت و کیفیت مواد و وسایل مورد استفاده که توسط کارخانجات مختلف ساخته و به بازار عرضه میشود و دوم از طریق وضع و اجرای مقررات که ضامن ایمنی سیستم های برق رسانی باشد
۱۸۹۰ مقررات ایالتی موجود بوده و در سال ۱۸۹۷ مقررات مملکتی به نام مقررات ملی برق وضع شده که به طور مرتب مورد تجدیدنظر قرار میگرفته است. هدف این مقررات حفاظت اشخاص، ساختمانها و محتویات آنها از خطرات ناشی از الکتریسیته میباشد. پروژههای برق رسانی اعم از خانگی یا صنعتی پس از تکمیل مورد بازرسی بازرسان دولتی قرار میگیرد و در صورتی که کارها مطابق مقررات انجام شده باشد جواز لازم صادر میشود و اتصال سیستم به شبکه توسط شرکت های برق منطقهای بلامانع است. اجرای این مقررات در شروع صنعت برق رسانی بسیار مشکل بود لیکن با پیشرفت تکنولوژی ساختن وسایل ایمنی ممکن شده است و اجرای مقررات آسانتر گردیده است. مثلاً در قوانین سال ۱۸۹۰ آمریکا لازم بود هر مدار برقی را حداقل دو بار در روز برای اندازه گیری جریان نشتی به زمین به علت عایق معیوب مورد آزمایش قرار دهند. نظر به اینکه وسایل الکتریکی غیر مطمئن و ناقص با وجود سیم کشی صحیح و مطابق مقررات موجب بروز حوادثی میگردد،
مقررات ایمنی و کنترل مرغوبیت وسایل در ایران حدود ۳۰ سال پیش سازمانی به نام مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تأسیس گردید که هدف آن آزمایش و تأیید همه فرآورده های صنعتی میباشد
در ابتدای صنعت برق شبکه های کوچک برق مستقیم مورد استفاده بودند، لیکن برق متناوب به دلیل سهولت تولید و انتقال به سرعت جانشین برق مستقیم گردید. به طوری که میدانید تولید انرژی الکتریکی امروزه در نیروگاه های بزرگ با راندمان بالا انجام میشود. به دلایل اقتصادی و فنی ولتاژ آلترناتورها به حداکثر ۲۰ کیلووات محدود است. به منظور کاهش دادن تلفات در انتقال انرژی به نقاط دور ولتاژ برق را با استفاده از ترانسفورماتورها افزایش میدهند و از طریق شبکه به هم پیوسته به نقاط دور منتقل میکنند (حداکثر ولتاژ شبکه ایران ۴۰۰ کیلوولت است)که توسط ولتاژسنج مورد سنجش قرار میگیرد. در نزدیکی شهرها ولتاژ را به کمک ترانسفورماتورها به حدود ۶۳ کیلوولت کاهش میدهند و خط ۶۳ کیلوولت به صورت حلقهای شهر را دور میزند. در نزدیکی مراکز بار ولتاژ را به ۲۰ کیلوولت یا ۱۱ کیلوولت کاهش میدهند که در پستهای توزیع به ولتاژ مصرفی ۳۸۰ ولت تبدیل میشود. با اینکه غالباً در برق رسانی از ولتاژ ۳۸۰ ولت استفاده میشود بسیاری از مصرف کنندگان بزرگ برق را در ولتاژ ۲۰ کیلوولت یا ۱۱ کیلوولت خریداری میکنند و در پست خصوصی خود ولتاژ آن را کاهش میدهند . شبکههای توزیع قدیمی در ولتاژ ۱۱ کیلوولت کار میکردند. امروزه در غالب شهرهای بزرگ این شبکهها به ۲۰ کیلوولت تبدیل شدهاند.
برای نمونه مدار تک سیمی و ترتیب قرار گرفتن وسایل در یک پست توزیع ۵۰۰ کیلوولت آمپر ۱۱ کیلوولت به ۳۸۰ ولت مساحت اتاق پست در حدود ۲۰ متر مربع و ارتفاع سقف آن در حدود ۲۸۷۵ متر است که توسط آمپرمتر سنجش میشود. درب اصلی باید بزرگ باشد و به طرف خارج باز شود به طوری که بتوان ترانسفورماتور و دیگر وسایل را به سهولت به داخل برد.
مدار برقی ساده الکتریکی یک ژول انرژی میدهد، دارای ولتاژیک ولت است بنابراین یک ولت برابر یک ژول بر یک کولمب است. منبع تغذیه تک فاز معمول متناوب با تغییرات سینوسی است که دامنه آن ۲۲۰۷۲ ولت و مقدار مؤثر آن ۲۲۰ ولت است.
جریان و توان در مدارهای تک فاز بارهای الکتریکی معمولاً از دو جزء مقاومت و خود القاء تشکیل میشوند. بعضی از بارها نظیر لامپ های التهایی از مقاومت تشکیل شده و بعضی دیگر مانند لامپ های مهتایی و موتورهای تک فاز برقی شامل مقاومت و خودالقاء میباشند. بارهای الکتریکی به ندرت شامل خازن هستند و به طوری که خواهیم دید خازن ها برای اصلاح ضریب توان بارها مورد استفاده قرار میگیرد.
موتورهای یونیورسال ساده ترین راه برای طراحی موتوری که با منبع تغذیه ac کار کند این است که یک ماشین dc را با استفاده از یک منبع ac به کار بیندازیم.
زمانی که یک موتور با منبع تغذیه ac کار می کند کموتاسیون آن خیلی ضعیف تر از زمانی است که با منبع تغذیه dc کار می کند به دلیل عمل ترانسفورماتوری که در پیچک های در حال کموتاسیون ولتاژ القا می کند.
کاربرد موتورهای یونیورسال
در مکان هایی که سبک بودن و گشتاورد اهمیت زیادی داشته باشد موتورهای یونیورسال کاربرد بسیاری دارند مانند: لوازم خانگی
می توان با مقدار ولتاژ ورودی به موتور یونیورسال سرعت آن را کنترل کرد، متناسب با میزان ولتاژ ورودی به موتور می توان سرعت موتور افزایش می یابد.
طرز کار ترانس سه فاز ،ترانس یا ترانسفورماتور یکی از تجهیزات صنعت برق می باشد که انرژی الکتریکی را به وسیلهٔ دو یا چند سیم پیچ از یک مدار به مداری دیگر منتقل میکند.
انرژی الکتریکی به وسیلهترانسفورماتور بین دو یا چند سیم پیچ به واطسه القای الکترومغناطیسی انتقال می یابد به این ترتیب که یک جریان متغیر در سیم پیچ اولیه ترانسفورمر،
باعث تولید میدان مغناطیسی متغیر می گردد. که منجر به ایجاد ولتاژ در سیم پیچ ثانویه می شود .
ترانسفورماتور از پربازده ترین قطعات و تجهیزات الکتریکی می باشد به صورتی که در بعضی از ترانسفورماتورها بزرگ بازده ۹۹/۷۵ نیز می رسد .
در اندازه ها و توان های مختلف می شود .
از یک ترانسفورماتور کوچک در میکروفون تا ترانسفورماتورهای بزرگ چند گیگا ولت آمپری .
ما در این فیلم قصد داریم شما را با نحوه کار ترانس سه فاز آن آشنا کنیم.
برگ نما بستری رایگان برای معرفی محصولات فعالان در حوزه صنعت برق
لامپ ، آیفون تصویری، درب اتوماتیک، باتری ، محصولات مخابراتی …
با برگ نما بهتر دیده شوید
منبع: کانال جامع مهندسی صنعت برق (control_eng@)
شرکت زیمنس در صنعت برق و الکترونیک شرکت زیمنس در صنعت... ادامه مطلب →
شرکت اشنایدر الکترونیک فعال در زمینه اتوماسیون صنعتی ما قصد... ادامه مطلب →
استفاده از مطالب مجله خبری برگ نما فقط برای مقاصد غیر تجاری و با ذکر منبع بلامانع است. کليه حقوق اين سايت به برگ نما متعلق می باشد.