فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:32
چکیده : ۱
مقدمه : ۲
تاریخچه : ۳
قلمروی محاسبه های نمودارهای فازی: ۴
الگوها توصیف ترمودینامیک : ۷
تعیین ضرایب : ۱۳
قابلیت اصلاح : ۱۶
داده ها و ابزارهای نرم افزاری رایانهای : ۲۰
مثالهای مشخص : ۲۲
نتیجه گیری: ۲۹
منابع ۳۰
چکیده:
مقاله حاضر دیدگاه جدیدی از روش CALPHAP و پیشرفتهای اخیر ایجاد شده را به ما میدهد.
تاریخچه مختصری داده شده سپس گسترده (زمینه ) محاسبه های نمودارهای فازی تشریح شده اند.
شرح و توصیفهای ترمودینامیکی بطور معمول در روشهای CALPHAP که بیان شد، بکار می روند و روشهای بکار رفته مقادیر عددی را برای این توصیفهای مطرح شده ؛ فراهم می کند.
برون یابی سیستمهایی با ترکیب بالاتر توضیح داده شده و پیشرفتهای اخیر در کیفیت ارزیابی ؛اثبات شده است .
یک مرور کلی بر ابزار نرم افزاری رایانه ای و داده های موجود ؛ارائه شده است. در نهایت کاربردهای مختلفی از محاسبه های نمودارهای فازی تشریح شده است.
مقدمه :
نمودارهای فازی نمایش دهنده حالت یک ماده بعنوان تابعی از دما و فشار و غلظتهای ترکیبهای تشکیل دهنده هستند و بنابراین بطور مکرر بعنوان یک دیده کلی یا راه حل برای طراحی آلیاژها ، گسترش ، پردازش و داده های قابل فهم مورد توجه بوده است. اهمیت نمودارهای فازی توسط انتشار کتابچه های راهنما (Hand Book) نظیر “نمودارهای فازی آلیاژی دوتایی” ؛“ تعادل فازی ،تصاویر بلوری و داده های ترمودینامیکی “آلیاژهای دوتایی” ؛“ نمودارهای تعادلی فازی” انعکاس یافته است؛
“نمودارهای فازی برای سرامیستها ” ؛ “ هند بوک نمودارهای فازی آلیاژ سه تایی ” و“ آلیاژهای سه تایی” نیز که در ادامه آمده است.
حالت یک ماده با ترکیب دوتایی در فشار ثابت میتواند در شکلهای گرافیکی شناخته شده ای از نمودارهای فازی دوتایی ایجاد شوند . برای مواد با ترکیبهای سه گانه یک اندازه گیری مضاعف مورد نیاز است تا یک ترکیب کامل ایجاد شود . بنابراین ،سیستمهای سه تایی بطور معمول توسط یک سری از بخشها یا پروژه ها ایجاد میشود. به دلیل چند بعدی بود آنها تفسیر نمودار سیستمهای ترکیبی بخیر می تواند بسرعت دست و پاگیر برای کاربران موقت اینگونه نمودارها باشد . برای سیستمهای با ترکیبهای بیش از سه تا بازنمایی گرافیکی نمودارهای فازی در یک شکل مناسب نه تنها بعنوان چاشنی می باشد بلکه بواسطه نداشتن اطلاعات آزمایشگاهی کافی . مانعی است به هر حال ، مشکل سیستم باز نمایی گرافیکی با ترکیبهای زیاد ، برای محاسبههای نمودارهای فازی نامرتبط باشد. محاسبه هایی اینچنین می تواند برای مواد مشکلات پر اهمیت باشد.
تاریخچه :
از وقتیکه تنها توسعه جدید در الگو سازی و فن آوری محاسباتی که محاسبه های رایانه ای تعادل فازی درترکیبات چند گانه تا حد امکان واقعی ایجاد کرده است؛ از زمان ارتباط بین ترمودینامیک و تعادل فازی توسط J.W.Gibbs فراهم شده است . بیش از یک قرن می گذرد Hertz زمینه های شکست کاری Gibbs را خلاصه بندی کرده است اگر چه پایه های ریاضی بنیان نهاده شده به بیش از 30 سال گذشته تا j.J.Van Laa ساختار ریاضی اش را و سیستمهای دوتایی فرضی چاپ کرد . در توصیف فازهای مایع Van Laav جمله های نرم( افزارهای ) وابسته غلظت را بکار برد که Hildebrand محلول های با قاعده نام نهاد . بیش از 40 سال گذشته بود که J.L.Meijering محاسبات فضای مخلوط درمایعات چهارتایی و سه تایی را چاپ کرد . مدت کوتاهی در پی آن Meijering این روش در تجزیه ترمودینامیکی سیستم Cr-Cu-Ni بکار گرفت. بطور همزمان Cohen, Kaufman محاسبه های ترمودینامیکی در تجزیه و تحلیل تبدیلات مارتنزیتی در سیستم Fe-Ni بکار بردند.
Kaufman کارخود را درباره محاسبه نمودارهای فازی که شامل نقش فشار بود ؛ ادامه داد.
در سال Bernstein , Kanfman :1970 نتایج کلی از محاسبه های نمودارهای فازی را خلاصه بندی کردند و نیز فهرستی از برنامه های رایانه ای برای محاسبه های نمودارهای فازی سه تایی و دو تایی ارائه دادند که منجر به پایه ریزی روش CALPHAD گردید . (محاسبه نمودارهای فازی ). در سال Kaufman ؛1973 اولین جلسه پروژه گروه بین المللی CALPHAD را سازماندهی کرد. پس از آن گروه CALPHAD از نظر اعضاء گسترش یافت .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:50
فهرست مطالب:
مقدمه
الکترو موتورهای سه فاز با دو سرعت
موتورهای انیورسال :
معایب و مزایای برخی از موتور ها :
مزایای موتور آسنگرون :
کار غیر عادی
موتورهای خازن دلو
انواع موتورها
نگهداری موتور و ژنراتور
انواع ژنراتور ها
فصل دوم
موتور های سنکرون و آسنکرون
موتورهای آسنکرون
پیدا کردن سرسیم های موتور آسنکرون UVW-XYZ
تعیین آرایش کلافها در شیار :
مزایای موتور آسنکرون با روتور سیم پیچی شده :
موارد استفاده و کاربرد موتورهای آسنکرون :
ماشین های سنکرون
نتیجه گیری :
پیشنهادات :
مقدمه:
قرن حاضر را باید عصرتکنولوزی بسیارمدرن وپیچیده دانست. سرعت فراگیر تکنولوزی به حدی است که درچندین صدم ثانیه مرزها رامی پیماید وجای جای دنیا را تسخیر میکند صنعت سیم پیچی و عیب یابی موتورهای تک فاز و سه فاز درعین حا ل که خود از تکنیکی خاص برخورداراست ، بطورعام نیزدرهمه صنایع نفوذ کرده است و به تنهایی درصدی ازمراحل تولید را به عهده دارد. شغل سیم پیچی وعیب یابی دستگاه های برقی وموتورهای الکتریکی بسیارپرمنفعت بوده و میتواندبرای هرکس قانع کننده وخوشایند باشد .
کارشناس عیب یابی نگاه خاصی از درک تئوری برق الکترونیک ،رفع عیب ،تکنیک و مهارتهای مورد نیاز نظری وعملی درزمینه ترانس پیچی و موتورپیچی و آرمیچرپیچی را دارا است.
بیشتردستگاه های تولیدی برق وسیم پیچی های آنها تقریباً مشابه اند ، به طوری که دارای قطعاتی مشابه مانند مقاومت، خازن ، دیود، ترانزیستور، کنتاکت ، اتصالات ، سیم بندی ها می باشد.
درک عیوب مشترک این قطعات و چگونگی آزمایش آنها پیش نیاز یک عیب یاب است ، که برای بر طرف کردن درست و منطقی عیب دستگاه ها باید پایه واساس تجدید وتحلیل عیب ، عیوب مشترک مدار ، انواع روشهای عیب یابی ، روش آزمایش را برای قطعات مشترک برقی یا الکترونیکی دانست. درواقع شما باید عملیات خود را با روش منطقی انجام دهید درغیراین صورت اشتباه رفته اید،و نتیجه ای جز برطرف نمودن عیب بطور تصادفی واتلاف وقت و ضرر چیزی در بر نخواهد داشت .
بطورمثال ، خیلی ازعیب یاب ها تایک فیوز سوخته کشف می کنند،به جای اینکه نخست منبع عیب را بیابند، فقط اقدام به تعویض فیوز می نمایند واین کار نتیجه اش این است که یک فیوز دیگرهم بسوزد .
بنا بر این تجزیه وتحلیل اولین گام سرویس یک دستگاه است. این مرحله شامل رسیدگی دقیق وتجزیه وتحلیل وضعیت عیب می باشد وبه عیب یاب این امکان رامی دهد که فهم خوبی را از وضعیت غیر دسترسی به دست آورد و نظر عیب یاب رابرکل دستگاه وسیع نمودن عمل عیب معطوف می نماید .
از آنجا که موارد عملی مبتنی برپایه های تئوریک است، ابتدا با اصول مقدماتی سیم پیچی الکتروموتورهای سه فاز آشنا می شویم .امیدوارم این گزارش کار هرچند کوچک مورد رضای جناب عالی واقع گردد، وبا استفاده از تجربیات کسب شده درطی این دوره بتوانم برای جامع خود مفید واقع شوم …
آشنایی با ماشین های جریان متناوب
این ماشین ها به دو دسته تقسیم می شوند : 1- سنکرون 2- آسنکرون
ماشین های سنکرون در صنعت کمتر به عنوان الکترو موتور استفاده می شوند زیرا احتیاج به دو نوع جریان مختلف دارند جریان مستقیم ( DC ) برای رتور و جریان متناوب ( AC ) جهت سیم پیچی استاتور و همچنین برای شروع بکار به نیروی راه انداز و مکانیکی احتیاج دارند .
سرعت این ماشین ها دقیقاً ثابت است و به همین دلیل به آن ها ماشین های سنکرون یا برابر یا هماهنگ می گویند تعداد دور این ماشین ها از فرمول زیر بدست می آید :
( زوج قطب ) ns = 120 F ( تک قطب ) ns = 60 F
ماشین های آسنکرون
متناوب ترین نوع الکتروموتور یا ماشین های جریان متناوب می باشد که به دو صورت روتور سیم پیچی ، موتوررینگی و رتور قفسه سنجابی ( موتور رتور قفسی ) طراحی میگردد .
سیم پیچی الکترو موتور های سه فاز
به طور کلی استاتور ماشین های جریان متناوب ، سنکرون و آسنکرون ( آلترو ناتور ) ، الکترو موتور را یک طبقه یا دو طبقه سیم پیچی می کنند . در سیم پیچی یک طبقه هر ظلع بوبین ( حلقه ) در داخل یک شیار و در سیم بندی دو طبقه ، دو ضلع از دو بوبین مختلف را در داخل هر شیار ، یکی در قسمت پایین و دیگری در قسمت بالایی قرار می دهند .
در نقشه کشی نیز ضلع پایینی را با خط چین و ضلع بالایی را با خط برنمایش می دهند .
کلافها از یک یا چند بوبین تشکیل شده و معمولاً در دو صورت متمرکز ( متحدالامرکز ) و حلقوی (بوبین ها با گام سیم بندی مساوی ) پیچیده می شوند .
سیم بندی الکتروموتور سه فاز یک طبقه
موتور های سه فازه یک طبقه به دو صورت زیر سیم بندی می شوند :
الف – سیم بندی به ازاء قطب
ب- سیم بندی به ازاء زوج قطب
الف : سیم بندی به ازاء قطب
در این نوع سیم بندی مانند الکتروموتور های تک فاز تعداد کلاف برای هر فاز با تعداد قطب های ماشین (2P) برابر است و سر بندی هر فاز مانند یربندی در سیم پیچ تک فاز می باشد .( اتصال دور ، انتهای کلاف اول به انتهای کلاف دوم ) که بعنوان مثال برای یک سیم بندی الکتروموتور سه فاز یک طبقه به ازای قطب را با توجه به پارامترها طراحی می کنیم . و عنوان زیر را بدست می آوریم :
1- تعداد شیار 2- تعداد قطب 3 – تعداد فاز 4 - تعداد کلاف هر فاز 5 - تعداد شیار به ازاء هر فاز زیر قطب 6- تعداد بوبین هر کلاف 7 – گام سیم بندی 8 – زاویه الکتریکی هر شیار 9- شروع فاز دوم از شیار 10 – شروع فاز سوم از شیار .
ب : سیم بندی به ازاء زوج قطب
این نوع سیم بندی مانند سیم بندی به ازای قطب می باشد که تعداد بوبین های هر کلاف بیشتر از یک می باشد و می توان سیم بندی را به دو روش انجام داد :
1- سیم بندی با کلافهای بوبین با گام مساوی ( حلقوی )
2- سیم بندی با کلافهای بوبین متمرکز ( متحدالامرکز )
نکته : نوع سیم بندی کلافها تاثیری در محل قرار گرفتن بوبین در داخل شیارهای موتور ندارد
ج- سیم بندی با کلافهای بوبین با گام مساوی حلقوی
ابتدا بوبین اول را جاگذاری می کنیم و سپس را بوبین دوم را . باید دقت شود که جهت گردش سیم در دو بوبین با هم اختلاف نداشته باشند ، سر کلاف شیار 1 و انتهای آن در شیار 8 قرار می گیرد . سپس کلاف بعدی را جا گذاری می کنیم البته می دانیم دو شیار را خالی بگذاریم ( چون هرکلاف دو بوبین دارد ) یعنی کلاف بعدی شیار های 5 ، 6 و11 ، 12 را اشغال می کند ابتدای کلاف در شیار 5 و انتهای کلاف در شیار 12 قرار می گیرد . این عمل را ادامه می دهیم تا آخرین کلاف نیز شیارهای 20 ، 21 و 3 ، 4 را اشغال کند .
د- سیم بندی با کلاف های بوبین متمرکز
ابتدای کلاف در شیار 1 و انتهای کلاف در شیار 7 قرار گیرد وجهت گردش سیم در دو بوبین تغییر نکند . در موقع جا گذاری بوبین ها بهتر است ابتدا بوبین کوچک یعنی شیار 2 و 7 را رد داخل شیارها قرار بدهیم سپس بوبین بزرگتر یعنی 1 و 8 . بعد از جا گذاری کلاف اول 2 شیار را خالی می گذاریم یعنی شیار 3 و4 ( هر کلاف دو بوبین دارد ) آنگاه کلاف بعدی را در شیارهای 5 ،6 و 11 ،12 جا می گذاریم البته بوبین کوچک یعنی شیارهای 6 و 11 و سپس بوبین بزرگتر این عمل را دنبال می کنیم تا شیارهای 3 و 4 که خالی مانده بود ، پر شود . سربندی این روش نیز مانند روش قبلی اتصال نزدیک است ، چون سیم بندی موتور به ازاء زوج قطب شده یعنی انتهای هر کلاف از هر فاز به ابتدای کلاف بعد از همان فاز ( َ1 به 1 و 2َ به 2 و 3َ به 3 )
گام کسری ( کوتاه )
الکترو موتورها کمتر با گام کامل سیم بندی می شوند چون با کوتاه کردن گام ( گام کسری ) مشخصه الکتریکی الکتروموتور بهتر میگردد ( آرمونیک های مزاحم تضعیف می شوند ) همچنین در سیم مصرف شده نیز صرفه جویی میگردد .
مقدار کوتاه کردن گام برای الکترو موتور های مختلف متفاوت است ، بطور معمول گام کوتاه را 6/5 گام کامل انتخاب می کنند یعنی به اندازه 6/1 از گام سیم پیچی کم می شود .
سیم بندی با گام کامل را سیم بندی با گام قطبی ( 180 درجه الکتریکی ) نیز می گویند . کوتاه شدن گام نباید به 120 درجه برسد .
هر فاز دارای 4 کلاف است و هر کلاف دارای یک بوبین و اتصال کلافها به یکدیگر بصورت دور انجام میگردد .
سیم پیچی دو طبقه الکترو موتور های سه فاز
سیم بندی دو طبقه در استاتور الکترو موتورهای سه فاز مانند سیم پیچی در داخل شیارهای آرمیچر ماشین های کنتور دار می باشد یعنی که در هر شیار دو ضلع از دو بوبین مختلف قرار می گیرد یعنی تعداد بوبین های کل موتور به اندازه ی تعداد شیارها می باشد .
سیم بندی در اکثر ماشین های سه فاز صنعتی ( قدرت متوسط و بالا ) به روش دو طبقه انجام میگیرد . سیم بندی دو طبقه دارای مزایای زیادی می باشد که در زیر به چند نمونه از آن اشاره می گردد .
1. عایق بندی بهتر انجام شده و ضریب اطمینان الکترو موتور ( ماشین) بالا می رود .
2. امکان اتصال حلقه ها در داخل شیار و اختلاف پتانسیل بین هر هادی با هادی یکدیگر 50 % کمتر می شود
3. امکان سیم بندی با هر نوع گام وجود دراد گام معمولی ، گام کوتاه ، کوتاه تر ، بلند
4. امکان سیم بندی با هر تعداد شیار استاتور برای هر نوع تعداد دور موتور ( تعداد قطب ) سیم بندی با شیار کسری
نکته : در سیم بندی دو طبقه بعد از جا گذاری اولین کلاف احتیاجی به خالی گذاشتن شیار نیست . یعنی بلافاصله کلاف بعدی را در شیار های بعدی قرار می دهیم .
سیم بندی با شیار کسری
اگر تعداد بوبین های یک کلاف در موتوری عدد صحیح نباشد ( q ) موتور را اصطلاحاً سیم بندی با شیار کسری می گویند .
سیم بندی با شیار کسری به سه صورت یک طبقه ، دوطبقه ، نیمه دو طبقه می تواند طراحی و سیم بندی گردد .
در سیم بندی یک طبقه و دو طبقه کامل تعداد بوبین های یک کلاف با هم متفاوت می باشد اما در سی پیچی نیمه دو طبقه تعداد بوبین هر کلاف با کلاف های بعدی برابر می شود . در صنعت از سیم بندی نیمه دو طبقه کمتر استفاده می شود .
سیم بندی نیمه دو طبقه
اگر سیم بندی را به روشی طرح کنیم که هر دو کلاف و هر فاز دیگر دارای دو بوبین شوند این روش سیم بندی را سیم بندی نیم دو طبقه می گویند یعنی در اصل هر موتور 18 شیار به 24 شیار تبدیل می شود پس 6 شیار از 18 شیار موتور 2 طبقه سیم بندی می گردد ( شیارهای 2-5-8-11-14-17 )
البته چون سیم بندی بوبین کلاف ها هم مرکز، موتور با گام کوتاه سیم بندی می شود . توضیح اینکه در بعضی از موتور های شیار کسری کارخانجات سازنده سیم بندی را با خالی گذاشتن چند شیار انجام می دهند مثلاً الکترو موتور 27 شیار که اگر 3 شیار در فواصل مساوی خالی بگذاریم تبدیل به موتور 24 شیار می شود البته این مسئله بیشتر در موتورهای یک فاز دیده می شود . به عنوان نمونه الکتروموتور کوره های کوچک ، بادبزن های بخاری ها نفتی ( پولار) که اغلب 2 شیار آن خالی گذاشته شده است . ضمناً راه اندازی این الکترو موتور ها با کلاف سیم بندی شده اما بصورت اتصال کوتاه مانند موتور های قطب سایه دار عمل می کند از جمله موتور های شیار کسری که در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند ، الکترو موتورهای 30و27 شیار سه فاز می باشند .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:30
فهرست مطالب:
مقدمه
ساختمان ماشینهای سنکرون سه فاز
ژنراتور سنکرون
شین بی نهایت
الف – توالی فازها و فرکانسها مشابه اند
ب- ولتاژ ها و توای فازها یکسان اند
ج – فرکانسها و ولتاژها برابراند
د – ولتاژها فرکانسها و توالی فازها یکسان اند اما ولتاژها همفاز نیستند.
موتور سنکرون سه فاز
راه اندازی به کمک منبع تغذیه با فرکانس متغییر ( مبدل فرکانس)
راه اندازی بصورت موتور القائی سه فاز
راکتانس سنکرون اشباع شده
ژنراتورهای سنکرون مستقل
ماشینهای سنکرون قطب بر جسته
تعیین Xd و Xq
کنترل سرعت موتورهای سنکرون
کنترل فرکانس
موتور سنکرون خود کنترل
موتورهای سنکرون خطی LSM
مقدمه:
ماشینهای سنکرون تحت سرعت ثابتی بنام سرعت سنکرون می چرخند . و جزء ماشینهای جریان متناوب (AC) محسوب می شوند . در این ماشینها بر خلاف ماشینهای القائی ( آسنکرون ) میدان گردان شکاف هوائی ورتور با یک سرعت که همان سرعت سنکروه است می چرخند . ماشینهای سنکروه سه فاز بر دو نوع اند .
1- ژنراتورهای سنکرون سه فاز یا الترناتورها
2- موتورهای سنکروه سه فاز
امروزه ژنراتورهای سنکرون سه فاز ستون فقرات شبکه های برق را در جهان تشکیل می دهد و ژنراتورهای عظیم در نیروگاهها وظیفه تولید انرژی الکتریکی را به دوش می کشند . موتورهای سنکرون در مواقعی بکار می روند که به سرعت ثابت نیاز داشته باشیم .
البته موتورهای سنکرون تکفاز کوچکی هم وجود دارد که در فصل بعد راجع به ان اشاره می کنیم . نوع خطی موتورهای سنکرون بنام موتورهای سنکرون خطی یا LSM نیز در سیستم های حمل و نقل بکار می رود .
یکی از مزایای عمده موتورهای سنکرون اینست که می تواند از شبکه توان راکتیو دریافت و یا به شبکه توان راکتیو تزریق کند . ماشینهای سنکرون اعم از ژنراتور و موتور جزء ماشینهای دو تحریکه محسوب می شوند زیرا سیم پیچ رتور آنها توسط منبع DC تغذیه گشته و از استاتور انها جریان AC می گذرد . باید دانست ساختمان ژنراتور و موتور سنکرون سه فاز شبیه یکدیگر است . شار شکاف هوائی در این ماشینها منتجه شارهای حاصله از جراین رتور و جریان استاتور می باشد .
در ماشینهای القائی ( فصل قبل ) تنها عامل تحریک کننده جریان استاتور محسوب می شد ، زیرا جریان رتور بر اثر عمل القاء پدید می امد . لذا موتورهای القائی همواره در حالت پس فاز مورد بهره برداری قرار می گیرند ، زیرا به جریان پس فاز راکتیوی نیاز داریم تا شار در ماشین حاصل شود . اما در موتورهای سنکرون اگر مدار تحریک رتور ، تحریک لازم را فراهم سازد ، استاتور جریان راکتیو نخواهد کشید و موتور در حالت ضریب توان واحد کار خواهد کرد .
اگر جریان تحریک رتور کاهش می یابد ، جریان راکتیو از شبکه به موتور سرازیر می شود تا به رتور جهت مغناطیس کننده گی ماشین کمک کند . در اینصورت موتور سنکرون سه فاز در حالت پس فاز کار خواهد کرد . اگر جریان تحریک رتور زیاد شود ( میدان رتور افزایش می یابد ) در اینصورت جریان راکتیو پیش فاز از شبکه کشیده می شود تا با میدان رتور به مخالفت برخیزد . در اینصورت موتور در حالت پیش فاز کار می کند و توان راکتیو به شبکه می فرستد .
از گفتار فوق نتیجه می شود که با تغییر جریان تحریک ( مدار رتور ) که جریانی DC است ، ضریب توان موتور سنکرون سه فاز را می توان کنترل نمود . باید دانست که در تمامی مراحل موتور از شبکه توان اکتیو (P) می کشد اما توان راکتیو موتور (Q) به نحوه تحریک بستگی دارد .
اگر موتور بی بار باشد تغییر جریان تحریک باعث می گردد که موتور گاهی بصورت مقاومت ، گاهی بصورت سلف و گاهی بصورت خازن عمل نماید . موتور سنکرون بی بار را کندانسور سنکرون می نامند و در سیستمهای انتقال انرژی جهت تنظیم ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد . در صنعت نیز گاهی برای بهبود ضریب توان بجای خازن از موتورهای سنکرون در حالت پیش فاز استفاده می شود .
در اینجا لازم است قدری درباره ساختمان ماشینهای سنکرون سه فاز اعم از موتور و ژنراتور بحث شود . شکل 1 و 6-1 شمای استاتور این ماشینها را نشان می دهد . درون شیارهای استاتور سیم پیچی سه فاز استاتور جا سازی شده است و استاتور در این ماشینها شبیه استاتور ماشینهای القائی فصل قبل است . در شکل 1 و 6-1 شمای دو نوع رتور برای ماشینهای سنکرون نشان داده شده است :
1- رتور با قطب های برجسته که در آن برجستگی قطبها مشهود است و قطبها توسط سیم پیچی تحریک یا سیم پیچی میدان تحریک می شوند . واضح است که در این نوع ماشینها شکاف هوائی ( فاصله بین رتور و استاتور ) غیر یکنواخت است . در زیر قطبها شکاف هوائی کم و در میان قطبها شکاف هوائی زیادی حاصل می شود شکل 1 و 6-1 .
2- رتور استوانه یا رتور غیر برجسته ، در این نوع ماشینها شکاف هوائی درون ماشین کاملا یکنواخت است و رتور بصورت یک استوانه نسبتا کامل ساخته می شود 0 شل 1 و 6-1) .
شکل (2 و 6-1) شمای بیرون ماشین سنکرون را نشان می دهد . می بینیم از استاتور سه پایانه خارج می شود که مربوط به سیستم سه فاز استاتور است . تغذیه جریان DC تحریک مربوط به رتور If نیز از طریق حلقه های لغزان موجود بر روی محور ماشین انجام می شود . شکل 3 و 6-1 وضعیت سیم پیچی های سه فاز استاتور و سیم پیچ تحریک را نشان می دهد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:23
فهرست مطالب:
فهرست 2
1- چکیده : موضوع سند و معرفی بخشهای اصلی 3
بخش اول : معرفی طرح 4
2- مقدمه : ضرورت و موضوع طرح 5
3- اهداف طرح 5
4- نکات محوری طرح 6
5- معرفی ابعاد و پروژه های اصلی طرح 8
5-1- پروژه 1- مطالعه ابعاد نظری نظام آموزشی مبتنی بر فاوا (مدل نظام برتر) 9
5-2- پروژه 2- ایجاد دانشکده نیمه مجازی آموزش مبتنی بر فاوا و مهندسی آموزش 10
5-3 - پروژه 3- مطالعه و طراحی معماری نظام آموزشی کشور مبتنی بر فاوا 12
5-4 - پروژه 4- مطالعه، طراحی، پیاده سازی بستره و پشتیبانی از معماری فنی سیستمهای آموزش مبتنی بر رایانه 13
5-5- پروژه 5- ایجاد یک گروه مدرسه آموزشی نیمه مجازی (مدرسه آزمایشگاهی) 14
5-6- پروژه 6- فرهنگ سازی و فراهم سازی بستره فرهنگی برای نظام آموزش مبتنی بر فاوا 15
6- توصیف خروجی کل طرح 16
7- سوابق حرکتهای انجام شده در این زمینه توسط مجری طرح 17
بخش دوم : معرفی پروژه فاز صفر 18
8- اهداف پروژه فاز صفر 19
9- توصیف پروژه فاز صفر و شرح و خروجی فعالیت ها 19
9-1- فعالیت تدوین طرح کلی 19
9-2- فعالیت تبیین پروژه ابعاد نظری 20
9-3- فعالیت تبیین پروژه معماری نظام آموزشی 20
9-4- فعالیت تبیین پروژه بستره فنی 21
9-5- فعالیت تبیین پروژه مجموعه آموزشی 21
9-6- فعالیت تبیین پروژه دانشکده 22
9-7- فعالیت تبیین پروژه فرهنگ سازی 22
10- تخمین زمان و منابع 23
11- سوابق مجری 23
1- چکیده : موضوع سند و معرفی بخشهای اصلی
این سند حاوی اطلاعات لازم برای شناخت کلی طرح "مطالعه و بستر سازی نظام آموزشی مبتنی بر فاوا" و اختصاصا شناخت فعالیتهای لازم برای انجام پروژه فاز صفر این طرح است؛ به گونه ای که چگونگی انجام، منابع (هزینه و زمان) و مراحل انجام پروژه فاز صفر مذکور قابل تشخیص و تخمین باشد.
سند در دو بخش اصلی تنظیم شده است. در بخش اول این سند ابتدا موضوع و صورت عمومی کل طرح تبیین میشود. سپس در بخش دوم، برای آنکه برنامهریزی و طراحی تفصیلی طرح میسر و ممکن باشد، انجام این مهم در پروژه فاز صفر طرح پیشبینی و تبیین میگردد. در این بخش، صورت، مراحل، منابع و خروجیهای پروژه فاز صفر تبیین میشود.
تذکر : به جهت اختصار در ادامه طرح به جای عبارت"طرح مطالعه و بستر سازی نظام آموزشی مبتنی بر فاوا" از واژه "طرح" بصورت مخفف استفاده خواهد شد. نیز واژه های "پروژه" مخفف "پروژه فاز صفر"، "سازمان" مخفف "سازمان پژوهش و برنامه ریزی آموزشی"، بکار می روند.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:54
مقدمه :
در صورت قطعی فاز در مدار تغذیه موتورهای سه فاز یا در اتصالات سیم پیچی استاتور موجب نامتعادلی جریان خط و ایجاد مولفه منفی جیان در سیم پیچی موتور می گردد که بدترین نوع این حالت از نظر نامتعادلی نامتعادل شدن ولتاژ تغذیه موتور می باشد که منجر به ایجاد مولفه منفی جریان و در نتیجه بالا رفتن جریان در سیم پیچی موتور و تولیدات حرارت در سطح روتور می گردد که در صورت ازدیاد این جریان از میزان مجاز آن منجر به صدمه دیدن روتور می گردد لذا در موتورهای با قدرت زیاد که از نظر اقتصادی نیز حائز اهمیت می باشد می بایست حتی المقدرو در هنگام وقوع قطعی فاز در موتور آنرا از مدار خارج تا از صدمات احتمالی بعدی که ناشی از افزایش حرارت در اثر عبور جریان نامتعادل می باشد جلوگیری نمود لذا این فصل در ابتدا سعی نموده است قطعی فاز در موتورها را هم از نظر قطعی فاز در منبع تغذیه و هم در سیم پیچی (فاز) موتورها مورد بررسی قرار دهد و سپس با ارائه نحوه حفاظتهای مختلف مناسبترین رله جهت تشخیص (Phase fauure ) قطعی فاز را با توجه به شرایط فنی واقتصادی معرفی نماید .
هنگامیکه قطعی فازی در موتورهای اندوکسیونی یاسنکرون در منعب تغذیه با سیم پیچی موتور اتفاق می یافتد یک جریان شامل مولفه منفی در ماشین جاری خواهد شد که این جریان مولفه منفی در داخل ماشین میدانی ایجاد خواهد نمود که در جهت عکس چرخش ماشین عمل نموه و یک جریان زیاد فوکو در سطح روتور بوجود می آورد این جریان مولفه منفی موجب دوبرابر شدن فرکاس جریان روتور می گردد و در اثر جاری شدن جریان در سطح روتور و لبه های غیر مغناطیسی آن بعلت افت RI2 به سرعت باعث افزایش حرارت در ماشین می شود و اگر درجه حرارت از میزان حد مجاز ماشین فراتر رود و یا بیش از حد مجاز جریان مولفه منفی جاری شود هسته آهن روترو ذوب خواهد شد و به ساختمان آن خسارت وارد می شود ساده ترین قطعی فاز در موتور ها قطع یکی از فیوزهای موتور در اثر جریان ضربه ای ناشی از راه اندازی ممکن است باشد که موجب نامتعادلی ولتاژ خواهد شد و در این نامتعادلی ولتاژ هیچگونه ارتباطی بین مولفه مثبت جریان و مولفه منفی جریان نمی توان بین نمود و در اصل بستگی به میزان نامتعادل بودن ولتاژ همچنین نسبت مولفه های منفی به مولفه های مثبت ولتاژ در ماشین دارد این نسبت می تواند از مدار معادل موتورهای اندوکسیونی بدست آید که در شکل زیر مدار متعادل مولفه مثبت و منفی در یک موتور اندوکسیونی سه فاز را هنگامیکه موتور دو فاز شده است را نشان می دهد .
لازم به یادآویست که میزان مولفه منفی جریان بستگی به میزان نامتعادلی ولتاژ با نسبت مولفه منفی امپدانس به مولفه مثبت امپدانس دارد که جهت میزان مولفه مثبت امپدانس ماشینها در لغزشهای مختلف و درحالت ایستاده و همچنین مولفه منفی امپدانس در لغزشهای مختلف و حتی درحالت سرعت نامی هنگامیکه لغزش کم باشد می توان از فرمولهای ذیل تعیین نمود :
مولفه مثبت امپدانس در لغزشهای مختلف :
مولفه مثبت امپدانس در حالت
توقف (S= 1)
مولفه منفی امپدانس در لغزشهای مختلف :
مولفه منفی امپدانس در سرعت نامی هنگامیکه لغزش کوچک می باشد .
از آنجائیکه در موتورهای اندوکسیونی میزان مقاومت تقریبا در مقابل راکتاس کوچک می باشد . منفی امپدانس در سرعت نامی تقریبا برابر مولفه مثبت امپدانس در حالت ایستاده می باشد Z 20 = Z10 و نسبت مولفه مثبت به مولفه منفی امپدانس ماشین در حالت سرعت نامی می تواند تقریبا برابر جریان راه اندازی به جریان نامی باشد :
به عنوان مثال در ماشینهایی که جریان راه اندازی آنها تقریبا 6 برابر جریان نامی روتور می باشد در 5% مولفه منفی ولتاژ تغذیه تقریبا به اندازه ( 6) به میزان 30% مولفه منفی جریان خواهیم داشت بنابراین جریان منفی در روتور ایجاد می کند که فرکانس موثر آن تقریبا دو برابر فرکانس نامی خواهد شد (100H Z )
از آنجاییکه نسبت مقاومت AC روتور در فرکانس به مولفه dc آن تحت گردش نامی معمولا بین 3 تا 6 برابر خواهد بود بنابراین مولفه منفی جریان بیشتری از مولفه مثبت ایجاد می نماید این نابرابری حرارت در طراحی رله ها می بایست به حساب آید که در آن جهت حفاظت مطمئنی را در مقابل نامتعادی داشته باشیم که از فرمول زیر بدست می آید:
I1 : مولفه مثبت جریان تغذیه
I2 : مولفه منفی جریان تغذیه
Ieq : جریان عملکرد
ضریب 6 در فرمول فوق برای جریان I2 به علت انتخاب ستینک مناسب برای رله می باشد که برای تماس موتور های می توان در نظر گرفت .
قطعی فاز در موتورهای اندوکسیونی :
مولفه منفی امپدان در موتورهای اندوکسیونی متاثر از میزان مولفه مثبت جریان در هنگام قطیع فاز می باشند بنابراین در هنگام وقوع خطا مولفه مثبت جریان کاهش یافته و در نتیجه موجب پایین آمدن گشتاور قدرت خروجی خواهد شد و همچنین لغزش افزایش ناچیزی می باید در نتیجه ضریب کاهش و مولفه مثبت جریان افزایش می یابد و این تا جایی ادامه دارد که موتور بتوان گشتاور مورد نیاز بار را تامین نماید در چنین حالتی ممکن است لغزش 50% تغییر نموده و در حالیکه سرعت 0.5 % تغییر یافته باشد برای تمام لغزشهای محدود بین 0 تا 1 مولفه منفی امپدانس بر اساس فاکتور تغییرات ناچیزی می یابد یک روش قابل تخمین منظور نمودن قطعی فاز در هنگام وقوع خطا و قبل از وقوع خطا می باشد که در آنصورت ماکزیمم خطا ی جریان حدودا 10% بار کامل می باشد جهت بررسی دقیقتر لازمست قطعی فاز در تغذیه ورودی موتوری با اتصال مثلث را مورد بررسی قرار دهیم هنگام وقوع قطعی فاز در فاز c منبع تغذیه درصد افزایش جریان سیم پیچی سالم A افزایش و میزان آن بیشتر از افزایش جریان در خط می باشد و در نتیجه رله ازدیاد جریان O/C مطابق دیاگرام ذیل قادر به تشیص تکفازه شدن موتور نمی باشد لذا حفاظت مطمئنی را ارائه نخواهد داد وضعیت جریان خط و فاز برای اتصال موتورهای بصورت مثلث و هنگامیکه قطعی فاز در منبع تغذیه یا در سیم پیجی فاز رخ دهد بصورت ذیل می باشد .
چنانچه ملاحظه می شود جریان در فازها نامتعادل شده و یا نامتعادل شدن جریان در خطوط سه فاز زاویه فازها بعلت این قطعی به اندازه 60 درجه جابجا می شوند و موجب افزایش جریان فازهای سالم به میزان 50% می گردد در این حالت رله جریان زاید تکفازه می تواند جریان در دو خط سیم پیچی استاتور را حفاظت نماید و همچنین رله جریان زیاد در خط سوم حفاظت کمکی را بعهده داشته باشد .
لازم به یادآوریست مولفه منفی جریان نمی تواند سهمی در گشتاور داشته باشد و در حقیقت یک گشتاور منفی را بوجود خوهد آورد میزان این گشتاور مولفه منفی جریان حدوداد کمتر از 0.5 گشتاور با ر می باشد هنگامیکه یک ولتاژ نامعادلی در حدود 10% وجود داشته باشد ) اثرات مولفه منفی بیشتر در افزایش تلفات موتور نقش دارد (تلفات مس ) بنابراین منجر به کاهش قدرت خروجی موتور می گردد که از ایجاد این حرارت در سیم پیچی بعلت مسائل اشاره شده در فوق دقیقا می بایست خود داری نمود .
بررسی حالت تکفازه شدن موتورها در وضعیت های مختلف
هنگامیکه موتورهای سه فاز تکفازه یم شوند مسائل الکتریکی و مکانیکی مختلفی بروز خواهند نمود که در سه حالت بارکامل بدون بار حالت و راه اندازی به شرح ذیل می باشد :
1- حالت بار کامل :
- جریان در یکی از فازها مشخصا به صفر می رسد
- سرعت افزایش ناچیزی می یابد .
- ضریب قدرت کاهش می یابد
- مولفه مثبت امپدانس کاهش قابل ملاحظه ای می یابد
- مولفه منفی امپدانس در سرعت نامی ثابت می ماند
- جریانی با فرکانس دوبل (100 HZ ) در روتور ظاهر می گردد
- مقاومت مولفه منفی افزایش و اثرات پوستی ظاهر می گردد .
- جریان فازها بیشتر از جریان فازها در حالیکه موتور تکفازه شده است خواهد شد
- مولفه منفی ولتاژ در موتور ایجاد می گرد د
- جریان مولفه منفی از صفر تا جریان نامی یا حتی بیشتر افزایش می یابد
- گشتاور FULL OUT ایجاد شده وکمتر از گشتاور FULL OUT هنگام بار کامل می باشد .
- تلفات روتور در حدود 5 الی 6 برابر حالت نرمال خود می گردد
- تلفاس مس استاتور بیش از 3 برابر از موتور و فازه ای می باشد که بصورت ستاره بسته شده است.
2- حالت بار ناچیز
- قطعی فاز در موتورهایسه فاز با بار ناچیز تقریبا مطابق با حالت بار کامل اشاره شده در فوق می باشد .
3- در حالت استارت
- جریان راه اندازی 86% جریان راه اندازی حالت نرمال در فازهای سالم خواهد بود .
- مولفه منفی امپدانس برابر مولفه مثبت امپدانس موتور می باشد .
-گشتاور مولفه مثبت براب گشتاور مولفه منفی می باشد .
- مجموع تلفات مس 50 تا 70% تلفات هنگام راه اندازی می باشد .
- مولفه منفی جریان 50% جریان راه اندازی در حالت نرمال خواهد بود .
- مولفه منفی ولتاژ برابر مولفه مثبت ولتاژ می گردد .
مقایسه قطع شدن فاز در موتورهای بار تورسیم پیچی شده و قفسه ای
جهت حفاظت موتورها با روتورسیم پیچی شده در برابر قطعی فاز می بایست توجه بیشتری به آنها نسبت به موتورهای روتورقفه ای مبذول داشت زیرا که نسبت جریان راه اندازی به جریان بار کامل ارتباطی با مولفه صنفی امپدانس نداشته و میزان مولفه مثبت جریان تخمین زده شده در هنگام وقوع قطع شدگی فاز معمولا ثابت می باشد و تنها عاملی که در این مقایسه حائز اهمیت می باشد این است که تمرکز حرارت در موتورهای باروتور سیم پیچی شده در مقایسه با روتور قفه ای به میزانی می باشد که موجب وقوع شکست عایقی در روتور و صدمه دیدن آن خواهد شد و این زمان در موتورهای اندوکسیونی نصف زمان موتور مشابه خود باروتور قفسه ای می باشد لذا این زمان در اینگونه موتورها از اهمیت خاصی در هنگام حفاظت برخوردار می باشد.
روشهای مختلف حفاظت :
جهت حفاظت موتورهای اندوکسیونی و سنکرون در مقابل قطعی فاز شرح ذیل می باشد:
1- رله تعادل فاز ها Phase blanc relay
رله تعادل فازها جهت تشخیص قطعی فاز در یک موتور یا گروهی از موتورها بکار می رود و این رله هنگامی عمل می نماید که نامتعادلی جریان خط بیشتر از جریانی که موتور تحت گردش نامی یا نامتعادلی در ولتاژ تغذیه خود می تواند کار نماید بدون آنکه آسیبی به آن برسد معایب این رله به شرح ذیل می باشد :
- این رله بر اسا س اختلاف جریان در خط عمل نموده ومیزان اختلاف جریان در فازهای موتور را نمی بیند .
- رله فوق بدون توجه به در نظر گرفتن جریان مولفه منفی که عامل اصلی حرارت در سطح روتور موتوری که تحت این نامتعادلی کار می کند عمل نمود .
- بازاء کوچکترین نامتعادلی در جریان خط یا بعلت قطع شدگی فاز عمل می نماید .
2- رله مولفه منفی جریان زیاد لحظه ای instantaonus neqative sequencc over current این رله با فیلتر نمودن مولفه های منفی جریان و در صورت افزایش این مولفه از مقدار تنظیم شده عمل می نماید این رله محدودیت در مقابل حفاظت موتورها در برابر قطع شدگی فاز دار دو بیشتر برای حفاظت ژنراتورها در مقابل اتصالهایی که منجر به متعادل شدن جریان و یا بههر علتی که منجر به جاری شدن مولفه منفی جریان که بیشتر از جریان نمی باشد بکار برده می شود .
3- رله جریان زیاد ovcr current relay with the delay
این رله برای حفاظت موتورهای در مقابل ازدیاد جریان ناشی از بار زیاد و یا در صورت وقوع اتصالهای مختلف در موتورها بکار برده ی می شود و بر طبق استاندارد NEC می بایست این رله اضافه بار را برای هر فاز موتور یا حداقل برای دو فاز از موتور بکار برده شود زیرا در صورت قطع شدن یکی از فازهای منبع تغذیه موتوری که متصل به ترانس قدرت یا اتصال مثلث – ستاره پدید آید جریان سه فاز موتور بصورت 1: 1: 2 خواهد بود که در یکی از فازها ممکن است جریان دو برابر شود و در آنصورت موتور بدون حفاظت خواهد ماند لذا بکار بردن حداقل دو رله اضافه بار برای موتورهای پرقدرت ضروری می باشد .
همانطور که در صفحات قبل مطرح گردید در صورتیکه یکی از فازهای منبع تغذیه موتوری یا اتصال مثلث قطع گردد و درصد افزایش جریان در سیم پیچی مربوط به دو سیم پیچ سالم بیشتر از افزایش جریان در خط می باشد و در نتیجه رله جریان زیاد o/c برای تکفازه شدن نمی تواند حفاظت کاملا مطمئنی را برای موتورهای پرقدرت انجام دهد .