موتور یونیورسال

کد محصول: 26
قیمت: رایگان
توضیحات محصول

شاید راه دستیابی به طرح موتوری که بتواند با منبع تغذیه ac تکفاز کار کند، راه اندازی ماشینdc به وسیله یک منبع تغذیهac است. همانطور که می دانیم گشتاور القایی موتور dc از رابطه رو به رو بدست می آید : T=K.Q.Ia

اگر پلاریته ولتاژ اعمالی به موتور dc شنت یا سری را معکوس کنیم، جهت فوران میدان وجهت جریان آرمیچر، هر دو معکوس می شود و گشتاور القایی حاصل در همان جهت قبلـی ادامه می یابد. بنابرایـن، می توانیم با اتصال موتور dcبه منبع تغذیه ac،به گشتاور نوسانی اما یکسو دست یابیم. چنیـن طرحی فقط در موتور dc سری عملی است زیرا باید جریان آرمیچر و جریان میدان دقیقاً به طور همزمان معکوس شوند . در موتورهای dc شنت، اندوکـتانس بسیار زیاد میدان، موجب تاخیر در معکوس شدن جریان میدان می شود و بدین ترتیب به طور غیر قابل قبولی ، گشتاور متوسط القایی کاهش می یابد. به منظور اینکـه موتورdc سری به طور موثری در ac کار کـند، باید قطبهای میدان و بدنه استاتور آن به طور کامل مورق باشد؛ در غیر اینصورت، موتور تلفات هسته ای هـنگـفـتی خواهد داشت. وقتی قطبها و استاتور مورق باشد، این موتور اغلب موتور یونیورسال نامیده می شود، زیرا می تواند هم بابرق dc وهم با برق ac کار کند. وقتی موتور در برقac کار می کند، کمو تاسیون آن خیلی بدتر از کموتاسیون با برقdc خواهد بود. در جاروبکها جرقه اضافی توسط عمل ترانسفورماتوری القای ولتاژ در کلافهایی که زیر کموتاسیون می روند به وجود می آید. این جرقها به میزان قابل توجهی از عمر جاروبک کاسته، می تواند منبع تداخل فرکانس رادیویی در برخی محیطها باشد.

مشخصه گشتاور_سرعت یک موتور یونیورسال با منبع ولتاژ ac به دو دلیل با مشخصه گشتاور_سرعت همین ماشین به هنگام کار با منبع ولتاژ dc تفاوت دارد: 1)سیم پیچیـهای آرمیچر و میدان، راکـتانسهای نسبتاً بزرگی در فرکانس 50یا60 هرتز دارند. قسمت قابل ملاحظه ای از ولتاژ ورودی روی این راکـتانسها افت می کند و بنابراین Ea به ازای ولتاژ ورودی معینی در مدت کارac، کوچکـتر از Ea در مدت کار dcاست. چون: Ea=KQW 2/1 2)بعلاوه ولتاژ پیک سیستم ac، ( 2) برابر مقدار rms آن است، از اینرو ممکن است اشباع مغناطیسی در نزدیکی جریان پیـک ماشیـن اتفاق بیفتد. این اشباع می تواند به طور قابل توجهی، فوران rms موتور را به ازای سطح جریان معینی کاهش دهد و به کاهش گشتاور القایی ماشیـن مـنجـر شود. از آنجا که کاهش فوران باعث افزایش سرعت ماشین dc می شود،از اینرو مـمکن است این اثر تا حدودی افت سرعت ناشی از اثر اول را از بین ببرد. از کاربردهای موتور یونیورسال می توان در جایی که وزن کم و گشتاور زیاد مـد نظر باشد استفاده کرد .

انتقال برق بدون سيم از سطح ماه

يکی از ايده هاي جديد توليد انرژي، انتقال انرژي خورشيدی از سطح ماه بصورت بي سيم است. اصول اوليه اين طرح توسط دکتر ديويد کريسول (Dr. David Criswell) محقق دانشگاه هوستون تگزاس و مديرمؤسسه Space Systems Operations ارائه شده است. بر اساس اين طرح، ابتدا مجموعه اي بسيار وسيع از سلولهای خورشيدی بر سطح ماه (که هميشه به طرف زمين است) قرار داده ميشوند تا نور خورشيد را به انرژي الکتريکي تبديل کنند. سپس انرژي الکتريکي حاصله به يک فرستنده مايکروويو ارسال ميشود تا به امواج راديويي در فرکانس 2.5 گيگاهرتز تبديل شده و از آنجا بوسيله آنتنهای با پهنای بيم (beam) بسیار باريک بطرف زمين ارسال گردد. در سطح زمين اين امواج الکترومغناطيسي پر قدرت بوسيله آرايه های بسيار بزرگ (very large array) از آنتنهاي مايکروويو دريافت شده و دوباره به انرژی الکتريکی تبدِل ميشوند. همچنين بخشي از اين امواج توسط ماهواره هاي مخصوصي که در اطراف کره زمين قرار خواهند گرفت به نقاط ديگر کره زمين که در ديد مستقيم ماه نمي باشند منعکس ميشوند.
در واقع تبديل انرژی الکتريکی به امواج الکترومغناطيسي اين امکان را ميدهد تا انرژي بصورت بي سيم از يک نقطه به نقطه ديگر منتقل شود و در نقطه مقابل پس از دريافت امواج الکترومغناطيسي با انجام عمل عکس، انرژی ااکتريکی مجدداً توليد گردد (به اين روش اصطلاحاً power beaming ميگويند). تقريباً اساس تمام سيستمهای انتقال برق بدون سيم بر همين پايه استوار است. البته واضح است که بازدهي چنين سيستمهايي در مقايسه با انتقال برق در خطوط برق بسيار پايين است چون مقدار زيادي از انرژی در تبديل برق به امواج الکترومغناطيسي و بالعکس تلف ميشود و بعلاوه مقداري ازانرژی موجود در امواج نيز در فرايند تشعشع وانتقال در محيط (اتمسفرزمين) به هدر خواهد رفت. بااين وجود، دکتر کريسول در مقالات مختلفي که ارائه کرده ( منجمله مقاله 1 و مقاله 2) بصورت تحليلي به اين مسائل اشاره کرده و با محاسبات مختلف ادعا نموده است که ميزان انرژی توليد شده با احتساب تمام اين تلفات و مخارجی که صرف ساخت و نصب تجهيزات خواهد شد باز مقرون به صرفه خواهد بود و تنها به کسری از يک سنت براي توليد يک کيلو وات بر ساعت برق خواهد رسيد. البته دانشمندان ناسا نيز ايده هاي مشابهي مثل قرار دادن مجموعه اي از سلولهاي خورشيدی و يا حتي صرفاً صفحه های منعکس کننده نور در مدار کره زمين ارائه کرده اند که بحث بر سر اينکه کدام روش مناسبتر است هنوز ادامه دارد.

ترانسفورماتورهاي فشارقوي خشك

در ژوئيه 1999، شركت ABB، يك ترانسفور ماتور فشار قوي خشك به نام “Dryformer “ ساخته است كه نيازي به روغن جهت خنك شدن بار به عنوان دي الكتريك ندارد.در اين ترانسفورماتور به جاي استفاده از هاديهاي مسي با عايق كاغذي از كابل پليمري خشك با هادي سيلندري استفاده مي شود.تكنولوژي كابل استفاده شده در اين ترانسفورماتور قبلاً در ساخت يك ژنراترو فشار قوي به نام "Power Former" در شركتABB به كار گرفته شده استنخستين نمونه از اين ترانسفورماتور اكنون در نيروگاه هيدروالكتروليك “Lotte fors” واقع در مركز سوئد نصب شده كه انتظار مي رود به دليل نياز روزافزون صنعت به ترانسفورماتور هايي كه از ايمني بيشتري برخوردار باشند و با محيط زيست نيز سازگاري بيشتري داشته باشند، با استقبال فراواني روبرو گردد.

ايده ساخت ترانسفورماتور فاقد روغن در اواسط دهه 90 مطرح شدبررسي، طراحي و ساخت اين ترانسفورماتور از بهار سال 1996 در شركت ABB شروع شد. ABB در اين پروژه از همكاري چند شركت خدماتي برق از جمله Birka Kraft و Stora Enso نيز بر خوردار بوده است.

تكنولوژي

ساخت ترانسفورماتور فشار قوي فاقد روغن در طول عمر يكصد ساله ترانسفورماتورها، يك انقلاب محسوب مي شودايده استفاده از كابل با عايق پليمر پلي اتيلن (XLPE) به جاي هاديهاي مسي داراي عايق كاغذي از ذهن يك محقق ABB در سوئد به نام پرفسور “Mats lijon” تراوش كرده است.

تكنولوژي استفاده از كابل به جاي هاديهاي مسي داراي عايق كاغذي، نخستين بار در سال 1998 در يك ژنراتور فشار قوي به نام “ Power Former” ساخت ABB به كار گرفته شددر اين ژنراتور بر خلاف سابق كه از هاديهاي شمشي ( مستطيلي ) در سيم پيچي استاتور استفاده مي شد، از هاديهاي گرد استفاده شده استهمانطور كه از معادلات ماكسول استنباط مي شود، هاديهاي سيلندري ، توزيع ميدان الكتريكي متقارني دارندبر اين اساس ژنراتوري مي توان ساخت كه برق را با سطح ولتاژ شبكه توليد كند بطوريكه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشددر نتيجه اين كار، تلفات الكتريكي به ميزان 30 در صد كاهش مي يابد.

در يك كابل پليمري فشار قوي، ميدان الكتريكي در داخل كابل باقي مي ماند و سطح كابل داراي پتانسيل زمين مي باشد.در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي كار ترانسفورماتور تحت تاثير عايق كابل قرار نمي گيرد.در يك ترانسفورماتور خشك، استفاده از تكنولوژي كابل، امكانات تازه اي براي بهينه كردن طراحي ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي، نيروهاي مكانيكي و تنش هاي گرمايي فراهم كرده است.

در فرايند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشك در ABB، در مرحله نخست يك ترانسفورماتور آزمايشي تكفاز با ظرفيت 10 مگا ولت آمپر طراحي و ساخته شد و در Ludivica در سوئد آزمايش گرديد. “ Dry former” اكنون در سطح ولتاژ هاي از 36 تا 145 كيلو ولت و ظرفيت تا 150 مگا ولت آمپر موجود است.

 نيروگاه مدرن Lotte fors

ترانسفورماتور خشك نصب شده در Lotte fors كه بصورت يك ترانسفورماتور – ژنراتور افزاينده عمل مي كند ، داراي ظرفيت 20 مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ 140 كيلو ولت كار مي كنداين واحد در ژانويه سال 2000 راه اندازي گرديداگر چه نيروگاه Lotte fors نيروگاه كوچكي با قدرت 13 مگا وات بوده و در قلب جنگلي در مركز سوئد قرار دارد اما به دليل نوسازي مستمر، نيروگاه بسيار مدرني شده استدر دهه 80 ميلادي ، توربين هاي مدرن قابل كنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال 1996، كل سيستم كنترل آن نوسازي گرديداين نيروگاه اكنون كاملاً اتوماتيك بوده و از طريق ماهواره كنترل مي شود.

ويژگيهاي ترانسفورماتور خشك

ترانسفورماتور خشك داراي ويژگيهاي منحصر بفردي است از جمله: به روغن براي خنك شده با به عنوان عايق الكتريكي نياز نداردسازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يكي از مهمترين ويژگي هاي آن استبه دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاك و منابع آب زير زميني و همچنين احتراق و خطر آتش سورزي كم مي شودبا حذف روغن و كنترل ميدانهاي الكتريكي كه در نتيجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ايمني افراد ومحيط زيست كاهش مي يابد، امكانات تازه اي از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم ميشود.به اين ترتيب امكانات نصب ترانسفورماتور خشك در نقا شهري و جاهايي كه از نظر زيست محيطي حساس هستند، فراهم ميشوددر ترانسفورماتور خشك به جاي بوشينگ چيني در قسمتهاي انتهايي از عايق سيسيكن را بر استفاده ميشودبه اين ترتيب خطر ترك خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين ميرودكاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش نشاني كاهش ميدهدبنابراين از اين دستگاهها در محيط هاي سر پوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي توان استفاده كردبا حذف روغن در ترانسفورماتور خشك، نياز به تانك هاي روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن كاملاً از بين ميرود.بنابراين كار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال كابلها و نصب تجهيزات خنك كننده خواهد بوداز ديگر ويژگي هاي ترانسفورماتور خشك، كاهش تلفات الكتريكي استيكي از راههاي كاهش تلفات و بهينه كردن طراحي ترانسفورماتور، نزديك كردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممكن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر كافي بهره برداري شودبا بكار گيري ترانسفورماتور خشك اين امر امكان پذير است . اگر در پست، مشكل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفورماتور نمي شودزيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنك شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابجا مي شود، مشكلي از بابت خنك شدن ترانسفورماتور بروز نمي كند.

نخستين تجربه نصب ترانسفررماتور خشك

ترانسفورماتورخشك براي اولين بار در اواخر سال 1999 در Lotte fors سوئد به آساني نصب شده و از آن هنگام تاكنون به خوبي كار كرده استدر آينده اي نزديك دومين واحد ترانسفورماتور خشك ساخت ABB (Dry former ) در يك نيروگاه هيدروالكتريك در سوئد نصب مي شود.

چشم انداز آينده تكنولوژي ترانسفورماتور خشك

شركت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشك Dryformer استچند سال اول از آن در مراكز شهري و آن دسته از نواحي كه از نظر محيط زيست حساس هستند، بهره برداري مي شودتحقيقات فني ديگري نيز در زمينه تپ چنجر خشك، بهبود ترمينال هاي كابل و سيستم هاي خنك كن در حال انجام استدر حال حاضر مهمترين كار ABB، توسعه و سازگار كردن Dryformer با نياز مصرف كنندگان براي كار در شبكه و ايفاي نقش مورد انتظار در پست هاست

کموتاسیون

گشتاور ماشین جریان مستقیم

تحریک آرمیچر

تحریک جداگانه

تحریک خودی

راه‌اندازی موتور جریان مستقیم

چگونگی راه‌اندازی موتور

طراحی راه‌انداز

یخ زدایی سریع اینورتر

رکتيفايرهاي جوشکاري

منبع :ایران داکیومنت

 www.irandac.com

دانلود رایگان
پسورد: www.irandac.com
سوالات و نظر شما در مورد این محصول