دیاگرام تولید تا مصرف:

 

ادامه مطلب

طبقه بندی: مقالات،  قدرت، 

درایو های AC  دور متغیر ، سیستمهای کنترل سرعت موتور های AC می باشند .

درایو های AC هم سرعت موتور های القایی و هم سرعت موتور های سنکرون را با تنظیم فرکانس تغذیه ی موتور کنترل می کنند . درایو های AC با عناوین: درایو های تنظیم سرعت (ASD) ، یا درایوهای تنظیم فرکانس (AFD) ، یا درایوهای فرکانس متغیر(UFD)، یا درایو  سرعت متغیر (VSD)  و یا همه مبدلهای فرکانس (FC)  نیز شناخته می شوند .

 

برای خواندن ادامه مقاله بر روی لینک ادامه مطلب در پایین کلیک نمایید

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت،  الکترونیک صنعتی، 

 

تکنولوژی الکترونیک قدرت (Power Electronics) ، بهره وری و کیفیت فرایندهای صنعتی مدرن را بی وقفه بهبود میبخشد. امروزه با کمک همین تکنولوژی امکان استفاده از منابع انرژی غیرآلاینده بازیافتی (ReneWable Energy ) ، نظیر باد و فتو ولتائیک فراهم شده است. تخمین زده میشود که با استفاده از الکترونیک قدرت، حدود 15 تا 20 درصد امکان صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد [1]. در واقع با کاهش بیوقفه قیمت ها در عرصه الکترونیک قدرت زمینه برای حضور آنها در کاربردهای صنعتی، حمل ونقل و حتی خانگی فراهم میگردد.

نیروی محرک بیشتر پمپها و  فن ها  موتورهای القائی هستند که در دور ثابت کار میکنند. لیكن در سالهای اخیر با پیشرفتهای انجام گرفته در زمینه تكنولوژی الكترونیك قدرت ، استفاده از موتورهای القائی قفس سنجابی همراه با كنترل كننده دور موتور (AC DRIVE یا اینورتر یا بطور ساده درایو) رو به گسترش است . درایوها دستگاههائی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. برای این منظور یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ DC تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل میکند. در شکل(1) قسمتهای اصلی یک درایو ولتاژ پائین نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میکنید قسمت اینورتر متشکل از سوئیچهای قدرتی است که در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. در واقع با معرفی سوئیچهای قدرتی چون IGBT با قیمتهای رو به کاهش، زمینه برای عرضه درایوهای با قیمت مناسب فراهم شد. در هر حال خاطر نشان میکنیم که شکل موج خروجی درایو ترکیبی از پالسهای DC با دامنه ثابت است. این موضوع موجب میشود که خود درایو منشا اختلالاتی در کار موتور شود. برای مثال کیفیت شکل موج خروجی درایو میتواند سبب اتلاف حرارتی اضافی ناشی از مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا در موتور شده و یا موجب نوسانات گشتاور Torque Pulsation در موتور گردد. با این حال درایوهای امروزی بدلیل استفاده از سوئیچهای قدرت سریع این نوع مشکلات را عملا حذف کرده اند.

شکل(1): ساختمان یک کنترل کننده دور موتور ( فقط قسمتهای قدرت نشان داده شده است).

كنترل كننده های دور موتورهای الكتریكی هر چند كه ادوات پیچیده ای هستند ولی چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونیك قدرت استاتیك استفاده می شود و فاقد قطعات متحرك می باشند،  از عمر مفید بالائی برخوردار هستند . مزیت دیگر كنترل كننده های دور موتور توانائی آنها در عودت دادن انرژی مصرفی در ترمزهای مكانیكی و یا مقاومت های الكتریكی به شبكه می باشد . در چنین شرائطی با استفاده از كنترل كننده های دور مدرن می توان از اتلاف این نوع انرژی جلوگیری نمود . بطوریكه در برخی كاربردها قیمت انرژی بازیافت شده از این طریق ، در كمتر از یكسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم بازیافت انرژی می شود .

کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد. ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/F ثابت) میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها از روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود. برای مثال پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود 10– 20ms و در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms  است.

اینک روشهای کنترل برداری متعددی پیاده سازی شده است که بررسی آنها خارج از حوصله این مقاله است. در هر حال نوع کنترلر مطلوب، متناسب با کاربرد انتخاب میگردد. در شکل(2) خلاصه ای از انواع روشهای کنترل موتورهای AC نمایش داده شده است.

شکل(2): خلاصه ای از انواع روشهای کنترل موتورهای AC

منابع:

Bimal K. Bose,"Energy, Environment, and Advances in Power Electronics," IEEE Trans. Power Electronics, VOL. 15,

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت،  الکترونیک صنعتی، 

در این مقاله كاربر نیمه هادی های قدرت در سیستمهای كنترل سرعت از نوع ایستا یا استاتیكی هستند . باید دانست كه تركیب سیستمهای الكترونیك قدرت (مانند كنترل كننده های ولتاژ ) و متوتورهای الكتریكی همراه با مكانیسم كنترل آنها را محركهای تنظیم پذیر سرعت می نامند كه ما به اختصار آنرا ASD می نامیم . در حقیقت این محرك ها قابل تنظیم بوده و برای كنترل سرعت یا كنترل دور موتورهای الكتریكی مورد استفاده قرار می گیرند .

ادامه مطلب

طبقه بندی: الکترونیک صنعتی،  ابزار دقیق،  مقالات،  قدرت،  الکترونیک، 

كلیدهای قدرت به دو دسته تقسیم میشوند :

1- كلید بدون قابلیت قطع زیر بار (سكسیونر)
2-كلید با قابلیت قطع زیر بار ( دژنكتور )

سكسیونر : سکسیونر باید در حالت بسته یک ارتباط گالوانیکی محکم و مطمئن در کنتاکت هر قطب برقرار می سازد و مانع افت ولتاز می شود.لذا باید مقاومت عبور جریان در محدوده سکسیونر کوچک باشد تا حرارتی که در اثر کار مداوم در کلید ایجاد میشود از حد مجاز تجاوز نکند .این حرارت توسط ضخیم کردن تیغه و بزرگ کردن سطح تماس در کنتاکت و فشار تیغه در کنتاکت دهنده کوچک نگهداشته می شود .در ضمن موقع بسته بودن کلید نیروی دینامیکی شدیدی که در اثر عبور جریان اتصال کوتاه بوجود می آید .باعث لرزش تیغه یا احتمالاباز شدن آن نگردد.از این جهت در موقع شین کشی و نصب سکسیونر دقت باید کرد تا تیغه سکسیونر در امتداد شین قرار گیرد .بدین وسیله از ایجاد نیروی دینامیکی حوزه الکترومغناطیسی جریان اتصال کوتاه جلوگیری بعمل آید.

موارد استعمال سکسیونر:

همانطور که گفته شد اصولا سکسیونر ها وسائل ارتباط دهنده مکانیکی وگالوانیکی قطعات وسیستمهای مختلف می باشندودر درجه اول بمنظظور حفاظت اشخاص و متصدیان مربوطه در مقابل برق زدگی کار برده میشوند.بدین جهت طوری ساخته میشوند که در حالت قطع یا وصل محل قطع شدگی یا چسبندگی بطور واضح واشکار قابل رویت باشد .
از انجاییکه سکسیونر باعث بستن یا باز کردن مدارالکتریکی نمیشود برای باز کردن یا بستن هر مدار الکتریکی فشار قوی احتیاج به یک کلید دیگری بنام کلید قدرت خواهیم داشت كه قادر است مدار را تحت هر شرایطی باز کند و سکسیونر وسیله ای برای ارتباط کلید قدرت ویا هر قسمت دیگری از شبکه که دارای پتانسیل است به شین میباشد .طبق قوانین متداول الکتریکی جلوی هر کلید قدرتی از 1کیلوولت به بالا و یا هر دو طرف در صورتیکه ان خط از هر دو طرف پتانسیل می گیردسکسیونر نصب می گردد. برای جلوگیری از قطع ویا وصل بی موقع ودر زیر بار سکسیونر معمولا بین سکسیونر وکلید قدرت چفت وبست(مکانیکی یا الکتریکی)بنحوی برقرار می شود که با وصل بودن کلید قدرت نتوان سکسیونر را قطع ویا وصل کرد. بر خلاف کلید های هوایی ،سکسیونرها قادر به قطع هیچ جریانی نیستند .آنها فقط در جریان صفر باز و بسته می شوند . این کلیدها اصولا جدا کننده هستند که ما را به جدا کردن کلیدهای قدرت روغنی ، ترانسفورماتوها، خطوط انتقال و امثال آنها از شبکه زنده قادر می سازند .سکسیونرها از لوازمات تعمیراتی وتغییر مسیر جریان میباشند.

انواع سکسیونر :

1- سکسیونر تیغه ای یا اره ای

2- سکسیونر کشویی

3- سکسیونر دورانی

4- سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف

سکسیونر تیغه ای یا اره ای: برای قطع و وصل ولتاز و حفاظت مطمئن در زمان عملکرد استفاده می شود و بیشتر برای فشار متوسط کاربرد دارد . بر حسب میزان جریانی که از آن عبور می کند تیغه های آن می تواند از ساده به دوبل و از نوع تسمه ای به پروفیلی و میله ای و لوله ای تغییر یابد . نوع اهرمی آن در فشار قوی وفوق فشار قوی کاربرد دارد . این سکسیونر ها به دلیل وجود شرایط جوی و وجود تنش های مختلف بایستی طوری نسب شود که در اثر نیروی برف یا باد به راحتی وصل نگردد.

سکسیونر کشویی: برای عملکرد ،سکسیونر در جایی استفاده می شود که عمق تابلو کم باشد . این سکسیونرها بیشتر به صورت میله ای در جهت عمودی قطع و وصل می شود و بیشتر در فشار متوسط کار برد دارد .

سکسیونر دورانی: بیشتر در شبکه های 63Kv به بالا استفاده می شود و عملکرد این سکسیونر به صورت دو بازو در یک پل که جهت چرخش آنها 90 درجه معکوس همدیگر می باشند این نوع کلید در شرایط جوی نا مناسب مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.

سکسیونر قیچی ای یا پانتوگراف: این نوع سکسیونرها بیشتر در شبکه فوق فشار قوی کاربرد دارند و به لحاظ آنکه هر قطب روی یک پایه سوار است لذا از نظر جایگیری در پست حجم کمتری اشغال می کند و بیشتر زیر خط فشار قوی نصب می گردد.

سکسیونر با قطع زیر بار : این سکسیونرها بدلیل جلوگیری از حجم زیاد پست و جلوگیری از مانور اپراتور و همچنین برای جلوگیری از اینترلاک (تنش) بین سکسیونر و دژنكتور طوری طراحی می شوند که برای قطع و وصل خطی کوچک و یا فیدرهای تغذیه و یا راه اندازی موتورهای فشار قوی و همچنین وصل آنها حدود 5/2 تا10 برابر قدرت قطع آنهاست و جریان قطع این کلیدها 2تا 5/2 برابر جریان نامی است . این نوع سکسیونرها دارای محفظه قطع ضعیفی می باشند که از نوع هوایی می باشند.

دژنكتور:

کلیدهای قدرت برای قطع جریانهای عادی و اتصال کوتاه طراحی می شوند .آنها مانند کلیدهای بزرگی رفتار میکنند که توسط شصتی های محلی و یا سیگنالهای مخابراتی توسط سیستم حفاظت از دور می توانند باز ویا بسته شوند . بنابر این ، کلیدهای خودکار در صورتی که جریان و ولتاز خط از مقدار تنظیم شده كمتر و یا بیشتر شوند , دستور قطع را از طریق رله دریافت می كند.

مهمترین کلید های قدرت به شرح زیر می باشند :

کلید قدرت روغنی (OCBS)

کلید قدرت هوایی

کلید قدرت SF6

کلید قدرت خلا

کلید قدرت روغنی (OCBS): این کلید از بک تانک فولادی پر از روغن عایقی تشکیل شده است.اگر اضافه باری به وجود آید ،پیچک قطع یک فنر قوی را آزاد می کند که سبب کشیده شدن میله عایق وباز شدن کنتاکت ها میگردد . به محض جدا شدن کنتاکت ها جرقه شدیدی ایجاد می شود که سبب تبخیر روغن در اطراف جرقه می گردد . فشار گاز های داغ ایجاد اغتشاشی در اطراف کنتاکت ها میکند که سبب چرخش روغن خنک در اطراف قوس شده ،آن را خا موش می کند . در کلیدهای پر قدرت مدرن قوس در مجاورت یک محفظه انفجار قرار میگیرد، به طوری که گازهای داغ سبب جریان شدید روغن می گردند . این جریان شدید در اطراف قوس برای خاموش کردن آن جاری می شود . سایر انواع کلیدهای قدرت به صورتی طراحی شده اند که
قوس الکتریکی در آن توسط یک میدان مغناطیسی خودایجاد شده منحنی وار و طولانی می شود و به قوس در برابر یک سری بشقاب های عایقی دمیده می شود ، به طوری که قوس تکه تکه شده خنک می شود .

کلید قدرت هوایی: این کلید ها مدار با دمیدن هوای فشرده با سرعت ما فوق صوت به کنتاکت های باز شده قطع می کنند . هوای فشرده در یک مخزن با فشار حدود MPa3 ذخیره شده و توسط یک کمپرسور در پست پر می شود . پر قدرتترین کلید قدرت می تواند جریانهای اتصال کوتاه 40 کیلو آمپر را در ولتاز خط 765 کیلو ولت را در مدت زمان 3 تا 6 سیکل در یک خط hz60 قطع کند . صدایی که از دمیدن هوا ایجاد می شود آن قدر بلند است که از صدا خفه کن در صورت نزدیکی کلید قدرت به مناطق مسکونی باید استفاده می شود .

کلید قدرت SF6: این کلید کاملا بسته و با گاز عایق شده در هر کجا که فضا کم با شد مانند پست های اول شهر به کار می رود . این کلید ها از انواع دیگر با قدرت های مشابه خیلی کوچکتر و از کلید های هوایی نیز کم صداتر است.

کلید قدرت خلا: این کلید ها با اصول متفاوتلی از دیگر کلید ها کار می کنند ، زیرا هیچ گازی برای یونیزه شدن در موقع باز شدن کنتاکت ها وجود ندارد . این کلیدها کاملا آب بندی می باشند ودر نتیجه ساکت بوده وهیچ گاه در معرض آلودگی هوا قرار نمی گیرند . ظرفیت قطع انها به حدود kv 30 محدود می شود و برای ولتازهای بالاتر از اتصال سری چند کلی استفاده می شود . از این کلیدها اغلب در سیستم های مترو استفاده می شود.

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت،  الکترونیک صنعتی، 

اینها همان لامپهای رشته ای هستند که ده ها سال است مورد استفاده قرار میگیرند و در هر مغازه ای یافت میشوند. نور لامپهای رشته ای گرم و یکنواخت است و شباهت زیادی به نور طبیعی دارد.

● لامپهای التهابی - رشته ای
اینها همان لامپهای رشته ای هستند که ده ها سال است مورد استفاده قرار میگیرند و در هر مغازه ای یافت میشوند. نور لامپهای رشته ای گرم و یکنواخت است و شباهت زیادی به نور طبیعی دارد. به دست آوردن میزان نور متفاوت به سادگی توسط تغییر نیروی برق (وات) امکان پذیر است.
حباب لامپهای التهابی در اندازه ها و شکلهای مختلف تولید میشود. حبابهای سفید رنگ علاوه بر ملایم کردن نور، در زمان مطالعه مانع ناراحتی چشم میشوند و حبابهای رنگین، در موارد متنوعی از جشنها و نورپردازی حیاط گرفته تا استفاده از تاریکخانه چاپ عکس و چراغ خواب مورد استفاده قرار میگیرد.
از آنجایی که رشته نازک درون لامپ- به خصوص در انواع کم نور تر آن- به سادگی گسیخته میشود لامپهای التهابی ضد لرزش، انتخاب مناسبی برای مکانهایی هستند که چراغ یا لوستر در اثر سر و صدای محیط یا حتا راه رفتن سامنان طبقات فوقانی، مدام در حال لرزش است. این لرزش ممکن است به نظر خفیف باشد اما عمر لامپ را کوتاه میکند.
● لامپ فلورسنت
هرچند نور لامپهای فلورسنت (Fluorescent) به اندازه نور لامپهای التهابی خالص و خودمانی نیست، اما نوری حقیقی به شمار میرود. این لامپها از نوع رشته ای گران تر هستند اما عمر بسیار طولانی تری داشته و انرژی بسیار کمتری مصرف میکنند.
در واقع، لامپهای فلورسنت به صرفه جویی بسیار کمک میکنند زیرا تا حدود ۷ سال عمر میکنند. این عمر طولانی دلیل خوبی برای نصب آنها در مکانهایی است که دسترسی به آن مشکل است. این لامپها علاوه بر اشکال استوانه ای و حلقه ای، به شکل لامپ یچی نیز ساخته شده اند که استفاده از آنها را در هر شرایطی امکان پذیر کرده است.
● نمونه ای از لامپهای هالوژن
▪ لامپ هالوژن
این لامپها، از تازه ترین انواع لامپ هستند و با نور سفید و مواج خود، رنگهای موجود در اتاق را تقویت میکنند. در حال حاضر قیمت این لامپها به نسبت زمان اولین تولید در اوایل دهه ۹۰ بسیار کمتر شده استو بسیار بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. این لامپها طوری طراحی شده اند که عمری طولانی داشته باشند، اما وجود متغیرهایی چون چربی دست (هنگام بستن لامپ)، چربیهای موجود در هوا و ذرات گرد و غبار، میتوانند عمر آنها را به طور قابل توجهی کاهش دهند.
برای طولانی کردن عمر لامپ هالوژن، هنگام خارج کردن لامپ نو از بسته بندی و نصب آن از دستکش پلاستیکی یا کیسه فریزر استفاده کنید. از لمس آنها با دست خودداری کنید زیرا چربی دست، حتا به مقدار کم، عمر لامپ را کم میکند.
در ضمن این لامپها را به طور مرتب با یک گردگیر تمیز از جنس پر یا انواع مشابه آن، گردگیری نمایید. این کار را تنها در زمانی که لامپها خاموش و کاملا سرد هستند انجام دهید. به یاد داشته باشید که لامپ هالوژن روشن بسیار داغ میشود، قبل از لمس آن از سرد بودن آن مطمئن شوید.
▪ لامپ زینان
لامپ زینان (Xenon)، برای نورپردازی در گوشه و کنار و یا در زیر کابینتها مناسب است زیرا دارای نوری سفید و خالص است. این لامپها درواقع نوعی لامپ هالوژن هستند اما از انواع معمول آن کمتر داغ میشوند و انرژی کمتری مصرف میکنند.
● نمونه ای از لامپهای زینان
▪ لامپهای لوله ای
لامپهای لوله ای به شکل شمعهای بلند هستند و برای نورپردازی تابلو و همچنین روشن کردن ورقه های نت نوازندگان به کار میروند.
▪ لامپ شمعی
این لامپها که به شکل ساده شده شعله شمع ساخته میشوند، معمولا از نوع التهابی هستند و به خاطر شکل خاص و کم مصرف بودن، در چلچراغها ، زیر پوشش های کوچک، و بر روی پایه های فانتزیبه کار میروند. لامپهای شمعی در دو شکل کلی سفید و شفاف تولید شده و بدون پوشش یا آباژور هم به کار میروند.
● لامپهای انعکاسی یا جیوه ای
این لامپها با داشتن یک لایه جیوه در یک طرف، برای استفاده در چراغهای سقفی و دیواری مناسب هستند و در جهت خاصی نورافشانی میکنند.
▪ لامپهای کریپتون
لامپ کریپتون (Krypton از لامپهای معمولی بسیار پر نورتر است و معمولا در فلش دوربینهای عکاسی و چراغهای اتوموبیل به کار برده میشود. استفاده خانگی از این لامپها نیز کم کم رواج یافته است.

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت، 

CT
چون جریان خطوط زیاد می باشد و نمی توان مستقیما آن را اندازه گرفت با استفاده ازاین دستگاه از جریان نمونه برداری میکنند.این دستگاه به صورت سری در مدار قرار می گیرد.همچنین برای ایزوله شدن شبکه های فشار قوی از سیتم های اندازه گیری و حفاظت از این وسیله استفاده می شود.
CVT
به موازات برقگیر این دستگاه نصب می گردد و علت استفاده آن برای سد كننده فركانس 50 هرتز برای سیستم مخابراتی و اندازه گیری ولتاژ و محافظت برای رله ها مورد استفاده قرار می گیرد و فرق آن باPT این است كه پی تی فقط برای اندازه گیری و حفاظت مورد استفاده قرار می گیرد.
PLC
روشی است که سیگنال های مخابراتی را از یک پست یا نیروگاه توسط خطوط فشار قوی ارسال کرده و در پست یا نیروگاه دیگر دریافت می کنند.


ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت، 

یكی از مهمترین اجزاء یك سیستم مدرن مدیریت انرژی در شركتهای برق فرآیند تخمین حالت سیستم قدرت براساس اندازه گیری كمیات آن در زمان واقعی می باشد

. حالت سیستم قدرت براساس مجموعه ائی از مقادیر مولفه مثبت ولتاژ كه از شینهای شبكه بطور همزمان تهیه میشوند تعریف می گردد.
فناوری تخمین حالت كه در حال حاضر استفاده میگردد در سال

1960 ایجاد شده و بر اساس كمیات اندازه گیری شده غیرسنكرون عمل می نماید. برای تخمین حالت سیستم می باید تعداد زیادی معادلات غیر خطی بصورت بهنگام حل شوند. اما بواسطه نرخ پائین اسكن اطلاعات و سرعت كم محاسبات، فناوری حاضر قادر به تهیه اطلاعات بهنگام درباره وضعیت دینامیكی سیستم قدرت نمی باشد.
یكی از راه حلهای آینده برای مونیتورینگ زمان حقیقی شبكه های قدرت، سیستم

PMU (Phasor Measurement Units) می باشد كه با كمك سیستم GPS سیگنالهای زمانی بسیار دقیقی از اطلاعات شبكه های قدرت را جمع آوری و استفاده می نماید. گیرنده ماهواره ائی GPS اطلاعات دقیقی از وضعیت ولتاژ سه فاز پستها و جریان خطوط، ترانسفورماتورها و بارها را جمع آوری و در اختیار PMU قرار میدهد. براساس این اطلاعات، مؤلفه مثبت ولتاژ و جریانها در لحظه زمانی اندازه گیری بطور دقیق در مقیاس میكروثانیه محاسبه شده و بدینوسیله زاویه فاز آنها استخراج می گردد.

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت،  مقالات، 

تاریخچه پیل سوختی

اگر چه پیل‌سوختی به تازگی به عنوان یكی از راهكارهای تولید انرژی الكتریكی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم و كار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر می‌گردد. او اولین پیل‌سوختی را در سال 1839 با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.

واژه "پیل‌سوختی" در سال 1889 توسط لودویک مند و چارلز لنجر به كار گرفته شد. آنها نوعی پیل‌سوختی که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف می‌کرد، ساختند. تلاش‌های متعددی در اوایل قرن بیستم در جهت توسعه پیل‌سوختی انجام شد که به دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت آمیز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.


ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت، 

 
   تکنولوژی الکترونیک قدرت (Power Electronics) ، بهره وری و کیفیت فرایندهای صنعتی مدرن را بی وقفه بهبود میبخشد. امروزه با کمک همین تکنولوژی امکان استفاده از منابع انرژی غیرآلاینده بازیافتی (ReneWable Energy ) ، نظیر باد و فتو ولتائیک فراهم شده است. تخمین زده میشود که با استفاده از الکترونیک قدرت، حدود 15 تا 20 درصد امکان صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد [1].در واقع با کاهش بیوقفه قیمت ها در عرصه الکترونیک قدرت زمینه برای حضور آنها در کاربردهای صنعتی، حمل ونقل و حتی خانگی فراهم میگردد.

نیروی محرک بیشتر پمپها و  فن ها  موتورهای القائی هستند که در دور ثابت کار میکنند. لیكن در سالهای اخیر با پیشرفتهای انجام گرفته در زمینه تكنولوژی الكترونیك قدرت ، استفاده از موتورهای القائی قفس سنجابی همراه با كنترل كننده دور موتور (AC DRIVE یا اینورتر یا بطور ساده درایو) رو به گسترش است . درایوها دستگاههائی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. برای این منظور یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ DC تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل میکند. در شکل(1) قسمتهای اصلی یک درایو ولتاژ پائین نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میکنید قسمت اینورتر متشکل از سوئیچهای قدرتی است که در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. در واقع با معرفی سوئیچهای قدرتی چون IGBT با قیمتهای رو به کاهش، زمینه برای عرضه درایوهای با قیمت مناسب فراهم شد. در هر حال خاطر نشان میکنیم که شکل موج خروجی درایو ترکیبی از پالسهای DC با دامنه ثابت است. این موضوع موجب میشود که خود درایو منشا اختلالاتی در کار موتور شود. برای مثال کیفیت شکل موج خروجی درایو میتواند سبب اتلاف حرارتی اضافی ناشی از مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا در موتور شده و یا موجب نوسانات گشتاور Torque Pulsationدر موتور گردد. با این حال درایوهای امروزی بدلیل استفاده از سوئیچهای قدرت سریع این نوع مشکلات را عملا حذف کرده اند.

كنترل كننده های دور موتورهای الكتریكی هر چند كه ادوات پیچیده ای هستند ولی چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونیك قدرت استاتیك استفاده می شود و فاقد قطعات متحرك می باشند،  از عمر مفید بالائی برخوردار هستند . مزیت دیگر كنترل كننده های دور موتور توانائی آنها در عودت دادن انرژی مصرفی در ترمزهای مكانیكی و یا مقاومت های الكتریكی به شبكه می باشد . در چنین شرائطی با استفاده از كنترل كننده های دور مدرن می توان از اتلاف این نوع انرژی جلوگیری نمود . بطوریكه در برخی كاربردها قیمت انرژی بازیافت شده از این طریق ، در كمتر از یكسال معادل هزینه سرمایه گذاری سیستم بازیافت انرژی می شود . کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد. ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/F ثابت) میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمیباشند. روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود. برای مثال پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control )این زمان حدود 5ms است. اینک روشهای کنترل برداری متعددی پیاده سازی شده است که بررسی آنها خارج از حوصله این مقاله است. در هر حال نوع کنترلر مطلوب، متناسب با کاربرد انتخاب میگردد. در شکل(2) خلاصه ای از انواع روشهای کنترل موتورهای AC نمایش داده شده است
 
 

ادامه مطلب

طبقه بندی: قدرت،  الکترونیک صنعتی،