تابلو چیست؟

تابلو عبارت است از فضایی که تجهیزات برقی در آن نصب می شوند.در تعریف تابلو لزومی ندارد آنرا حتمأ یک فضای بسته فلزی بدانیم بلکه فضای بسته فلزی، نوعی از تابلو محسوب می شود. مشکلات ناشی از نصب تجهیزات و خطرات ناشی از عوامل محیطی و پدیده هایی مانند اتصال کوتاه که در تجهیزات الکتریکی روی می داد و در دسترس بودن تمام قسمتهای برقدار از سوی اپراتور، سازندگان را بر آن داشت تا ایمنی بیشتری را تامین کنند، از این رو تابلو به شکل محفظه بسته طراحی شد تا تجهیزات داخل آن غیر قابل دسترس باشند.

 تابلوهای Metal Enclosed : تابلوهایی به شکل محفظه تمام بسته فلزی که تمام تجهیزات الکتریکی اعم از کلیدها، ترانسهای جریان و ولتاژ، لوازم اندازه گیری، شینه ها و ... در داخل آن نصب می شود.این تابلوها  به دو دسته تقسیم می شوند:

1- تابلوهای Metal Clad: این نوع تابلوها نوعی از تابلوهای Metal Enclosed هستند که در آنها، محفظه های مختلف از یکدیگر جدا شده اند. این امر باعث می شود تا اگر خطایی در یکی از محفظه ها روی دهد، این خطا به محفظه های دیگر انتقال پیدا نکند و سایر محفظه ها نیز تحت تأثیر آن آسیب ندیده و محفوظ می مانند.

یک تابلو Metal Clad به چهار بخش تقسیم می شود :

- محفظه باسبار

- محفظه سر کابل

- محفظه LV (کنترل) که تجهیزات اندازه گیری، حفاظتی و کنترلی در آن قرار می گیرند.

- محفظه کلید

2- تابلوهای Compartment Type: این نوع تابلوها نوعی از تابلوهای Metal Enclose هستند که در آنها، محفظه های مختلف از یکدیگر جدا نشده اند.

در طراحی یک تابلو باید موارد زیر در نظر گرفته شود :

-  شرایط محیطی (جهت بهره برداری)

- شرایط لازم برای نصب

-  شرایط حفاظتی

 انواع تابلو از لحاظ محل نصب :

-   داخلی (Indoor) : تابلو در فضای بسته مانند داخل سالن یا سوله نصب می شود.

-  فضای باز (Outdoor) : تابلو در فضای باز نصب می شود.

تقسیم بندی تابلوها :

1-تابلوهای فیکس (Fix) :

-تابلوهای ایستاده چند منظوره(Multi Purpose):این تابلوها بصورت ایستاده قرار میگیرند و تابلوهای چند منظوره می باشند وداخل انها می توان تجهیزات کنترل-قدرت-پنوماتیکی و...نصب کرد.

-تابلوهای دیواری(Wall Mounting):این تابلوها به دو دسته تابلوهای روکار(On Surface)و تابلوهای توکار (FlushMounting)تقسیم میشوند.

-تابلوهای (Rack):تابلو هایی هستند که حالت قفسه قفسه دارند و محفظه های اندازه گیری-الکترونیکی-کنترل ومخابراتی و... روی انها نصب می شود.

*تابلوهای Swing نوعی از تابلوهای Rack  هستند که دارای در متحرک می باشد  و مزیت ان این است که پشت تجهیزات ان قابل رویت است و دسترسی به پشت تجهیزات فراهم است این مدل بسیار گران است و درب ان هم شیشه ای است.

2-تابلوهای کشویی (Withdraw able):

-تابلو های کنترل موتورها(Motor Control Center(MCC)):این تابلو ها بصورت کشویی ساخته می شود و برای کنترل موتورها ساخته می شود .این تابلوها بخاطر مزیت تابلوهای کشویی بسیارگران هستند.

-تابلوهای مرکز قدرت(Power Center):این تابلوها برای تغذیه تابلوهای MCC استفاده میشوند و یک تابلوی توزیع است و میتواند چند تا تابلوی MCC را تغذیه کند در این تابلو ها کلیدها بیشتر از نوع هوایی هستندوبعد از پست اصلی استفاده می شوند.

*تابلوهای مدولار:نوع پیشرفته تابلوهای فیکس ایستاده است. هر فیدر به شکل یک مدول در تابلو نصب شده وبه وسیله یک صفحه فلزی از فیدر بالایی وفیدر پایینی خود جدا می شوند  و از لحاظ دسترسی به سر کابل  به دو نوع کلی تقسیم می شوند:

-دسترسی از پشت

-دسترسی از جلو :در این حالت معمولا" در کنار درب اصلی تابلو درب کوچکی به نام درب کناری تعبیه شده و اتصالات کابل ها به فیدرها از طریق این درب انجام میشود این نوع سلولها را از لحاظ محل ورود سر کابل های ورودی وخروجی میتوان به ورود از بالا و ورود از پایین تقسیم نمود.

*انواع تابلوها از لحاظ ایستایی :

ایستاده(Self Standing / Free Standing) :تابلو حالت خود ایستا دارد ( نیاز به مهار آن توسط سازه ی دیگری نیست و یا به دیگری تکیه ندارد.)

دیواری (Wall Mounted) : تابلو هایی که روی دیوار نصب می شوند.

این تابلوها اگر روی سطح دیوار نصب شوند، روکار، Surface Mounted و اگر داخل دیوار جاسازی شوند، توکار، Flush Mounted یا Recessed Mounted نامیده می شوند.

انواع تابلو ها از لحاظ سطح ولتاژ :

تابلو ها از لحاظ سطح ولتاژ به دو دسته تقسیم می شوند:

تابلوهای فشار ضعیف(LV) تا 1000V

تابلوهای فشار متوسط (MV) از 1000V تا 36000V

تابلوهای فشار ضعیف :

تابلوهای فشار ضعیف در سطح ولتاژ کمتر از 1000V قرار دارند.

مطابق IEC60439-1 تابلوی فشار ضعیف ترکیبی است از یک یا چند وسیله قطع و وصل (Switching Device)فشار ضعیف همراه با تجهیزات کنترلی، اندازه گیری، نشانگر، حفاظتی، تنظیم کننده و ... مربوط به خود که نحوی کامل نصب و سوار شده و کلیه Interconnection ها و اتصالات الکتریکی و مکانیکی داخلی و قطعات ساختمانی را شامل گردد.ولتاژ نامی تابلوهای فشار ضعیف معمولأ تا 690V و ولتاژ سرویس تا 400V می باشند.

تابلوهای فشار ضعیف معمولأ در دو نوع زیر ساخته می شوند :

تابلوی ایستاده (Fix) ثابت

تابلوی ایستاده (Withdraw able) کشویی

تابلوهای فشار متوسط :

تابلوهای فشار متوسط در سطح ولتاژ بین 1000V تا 36000V قرار دارند.

اجزای اصلی یک تابلو فشار متوسط شامل بدنه، کلید (دژنکتور) و یا کنتاکتور فشار متوسط، رله، باسبار، ترانفورماتور ولتاژ و جریان، لوازم اندازه گیری و تجهیزات کنترلی می باشد.

تابلوهای فشار متوسط به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

تابلوهای فشار متوسط ثابت(Fix)

تابلوهای فشار متوسط کشویی (Withdraw able)

تراشه ای که صحنه های مستهجن فیلم را می برد!

 نوعی ابزار الکترونیکی به نام وی- چیپ را می توان بر روی دستگاه های تلویزیونی نصب کرد که این تراشه ها به پدر و مادرها امکان می دهد تا مانع پخش بخش های خاصی از برنامه ها شوند.

چند سال قبل ساخت اجباری وی – چیپ در مجلس سنای امریکا به تصویب رسیده بود. بر اساس طرح وی – چیپ رسانه ها ملزم به تعیین سطح برنامه های خود بر اساس میزان نمایش صحنه های نامطلوب شدند. این تعیین سطح بوسیله علایم تلویزیونی پخش می شود و وی-چیپ رمز آن را کشف می کند, سپس بر مبنای آنکه سرپرستان به چه صورت تراشه را برای فرزندان خود تنظیم کرده باشند علائم باعث می شود که وی-چیپ برنامه را حذف یا سیاه کند و یا علائم ارسالی را نادیده بگیرد. از آنجا که وی – چیپ کار خود را بخوبی انجام داد رسانه های تلویزیونی به مخالفت با آن برخاستند چرا که موجب کساد شدن بازار برخی از آنها شد!

کاربرد رنگ‌ها

هادی نوترال یا نول

اگر مداری  شامل نقطه‌ی نوترال یا نول باشد، آنگاه هادی آن باید با رنگ آبی مشخص شود (ترجیها آبی روشن). و رنگ آبی روشن نباید برای هیچ یک از هادی‌های دیگر استفاده گردد.

هادی سیستم محافظتی (زمین)

ترکیب رنگ‌های زرد/سبز همواره و به صورت گسترده برای شناسایی هادی محافظتی به کار می    ‎‌رود. همه‌ی قسمت‌هایِ هادی‌ِ محافظتی که طولی حداقل معادل 15mm     داشته باشد، باید توسط این دو رنگ به گونه‌ای مشخص شود که یک رنگ بین 30% تا 70% سطح هادی را در بر گیرد و رنگ دیگر بقیه‌ی آن را.

هادی PEN 

هادی PEN     هادی‌ای است که شامل دو هادی PE     (زمین محافظتی) [Protective     Earth    ] و N     (نول) می‌باشد. معمولا این هادی در مسافت بین پست‌ها تا خانه‌های مسکونی استفاده می‌شود که در آنجا هادی‌های PE     و N     آن از هم جدا می‌شوند. در انگلستان این سیستم را به نام Protective multiple earthing     ) PME    ) نیز می‌شناسند، که علت اتصال مکرر هادی نوترال/زمین به زمین واقعی است که خطر قطعی نوترال را کاهش می‌دهد. همین سیستم در استرالیا به نام multiple earthed neutral) MEN    ) شناخته می‌شود.

هادی‌های PEN     عایق‌دار، یا باید با رنگ‌های زرد/سبز در امتداد آنها به همراه علامت‌های آبی در دو انتها مشخص شوند، یا باید طول آنها را با آبی روشن مشخص نمود و در دو انتها از مارک‌های زرد/سبز استفاده نمود.

امریکا، کانادا و ژاپن

در این سه کشور در استاندارد IEC     اجازه‌ی استفاده از رنگ    ‎‌های دیگری در پی نویس‌های داده شده است.

• رنگ خاکستری یا سفید برای سیم نول (به جای آبی کمرنگ)
• سبز برای هادی محافظتی (به جای زرد-سبز)

انگلستان

طبق استاندارد بریتانیایی BS     7671 استفاده از استاندارد IEC     60446 در سال 2001 کنار گذاشته شده است.

تغییرات آن به این صورت است که علاوه بر استاندارد IEC    ، می‌توان از رنگ خاکستری برای مشخص کردن فاز‌ها استفاده کرد که به علت گستردگی استفاده از این استاندارد در اروپا انتظار می‌رود در ورژن آینده‌ی IEC     60446 این مورد نیز گنجانده شود.

معمولا برای راحتی شناسایی فازهای یک سیستم قدرت، آنها را با رنگ‌های مختلفی مشخص می‌کنند. این کار مزایای زیادی دارد. به عنوان مثال هنگام تقسیم بار بین فازها اگر رنگ فازها متمایز نباشد، شناسایی فازها را برای تقسیم بار دشوار خواهد ساخت. از طرفی پیدا کردن طریقه‌ی صحیح اتصال فازها به یک موتور القایی را بدون نیاز به آزمایش امکان پذیر می‌سازد.

معتبرترین استانداردی که برای این کار وجود دارد استاندارد IEC     60446 است. ولی متاسفانه این استاندارد چندان جدی گرفته نمی‌شود و عملا سیستم رنگ‌های مختلفی ممکن است در کارهای غیر حرفه‌ای استفاده شوند. (بگذریم که در ایران چون استفاده از رنگ‌    ‎های مختلف قیمت نهایی را بالا می‌برد، گاها قید رنگی بودن سیم‌ها را می‌زنند، مخصوصا در تابلوهای ساخت شرکت‌های غیرمعتبر، این کار (یک رنگ ساختن تابلو) بسیار رایج است)

طبق استاندارد آی‌ای‌سی، استفاده از این رنگ بندی برای جلوگیری از اشتباهات و اطمینان از عملکرد مطمئن سیستم در موارد زیر توصیه شده است:

1. در رنگ روکش کابل‌ها (cables    )
2. در سیم‌های داخلی کابل‌های چند سیمه (cores    )
3. باسبارها یا همان شینه‌های مسی (busbars    )
4. سایروسایل الکتریکی و عایق‌بندی‌ها

همان طور که میدانید اصل استانداردهای IEC     به طور وسیع در دسترس نیست و باید هر قسمتی را که میخواهید خریداری کنید و این کار را خیلی دشوار می‌کند. با این حال برخی از قسمت‌های این استاندارد در کتاب‌ها و سایت‌های مختلف انتشار یافته و میتوان به مفاد آن پی برد.

طبق استاندارد IEC     استفاده از رنگ‌های زیر برای شناسایی فاز‌ها مجاز دانسته شده است:

• سیاه
• قهوه‌ای
• قرمز
• نارنجی
• زرد
• سبز
• آبی
• بنفش
• خاکستری
• سفید
• صورتی
• فیروزه‌ای

البته استفاده از رنگ‌های سبز و زرد به صورت جداگانه، تنها زمانی مجاز دانسته شده است که این رنگ‌ها باعث سردرگمی برای تشخصیص سیم زمین (که معمولا به رنگ زرد و با نوار سبز کشیده می‌شود) نشوند.

ترکیب این رنگ‌ها نیز مجاز دانسته شده است ولی رنگ‌های سبز و زرد نباید در هیچکدام از این ترکیبات استفاده شوند مگر برای سیستم حفاظتی.

انواع تابلوها :تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.تابلوی نیمه اصلی :اینگونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود .

تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود. معمولا تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد (در این ساختمان تماما" به این شکل می باشد)در این ساختمان لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد. این لیست شامل ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز ) مشخصات فیوزهای داخل تابلو بعلاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشو . تمام این عناوین با مشخصات کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو- خطر کمتر و تعویض آسانتر می شود.

· وجود سیم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .

· خطوط R -S - T به تر تیب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سیم نول با رنگ سیاه می باشد
· در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها یک سری کلید وجود دارد START- STOP یا یک کلید گر دان که برای روشن و خاموش کردن روشنایی و یا موتور به کار می رود.
· برای تابلو ها دو نوع نقشه می کشند 1 - رایزر دیاگرام که مکان تابلو در آن قید شده است .2- نقشه داخل تابلو (که خطوط - فیوز و کلیدها در آن کشیده شده است)نکات مر بوط به رعایت مسائل ایمنی بر اساس نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا 110می باشد.
· شین ها با رنگ نسوز رنگ آمیز می شود
· کلید ورودی باید خودکار باشد. در مواردیکه از کلید و فیوز جداگانه استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب شود . بطوریکه با خاموش کردن کلید , فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی حتی الامکان گردان باشد و از فیوز فشنگی استفاده شود.
· سیم کشی داخلی تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
· ارتفاع با لاترین دسته کلید تابلو175 سانتیمتر بیشتر نباشد و همچنین قسمت میانی از سطح زمین 160 سانتیمتر باشد.
· استفاده از سیم 5/1 برای روشنایی با کلید مینیاتوری10 آمپر و سیم 5/ 2 برای پریزبا کلید مینیاتوری 16 آمپر می باشد.
· محاسبه کابل از طریق سطع مقطع که در بخش سوم گفته شد, انجام می گیرد. انواع تابلوها :تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.

تابلوی نیمه اصلی :اینگونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود .تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود. معمولا تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد (در این ساختمان تماما" به این شکل می باشد)در این ساختمان لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد. این لیست شامل ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز ) مشخصات فیوزهای داخل تابلو بعلاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشو . تمام این عناوین با مشخصات کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو- خطر کمتر و تعویض آسانتر می شود.
· وجود سیم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .

· خطوط R -S - T به تر تیب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سیم نول با رنگ سیاه می باشد
· در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها یک سری کلید وجود دارد START- STOP یا یک کلید گر دان که برای روشن و خاموش کردن روشنایی و یا موتور به کار می رود.
· برای تابلو ها دو نوع نقشه می کشند 1 - رایزر دیاگرام که مکان تابلو در آن قید شده است .2- نقشه داخل تابلو (که خطوط - فیوز و کلیدها در آن کشیده شده است)نکات مر بوط به رعایت مسائل ایمنی بر اساس نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا 110می باشد.
· شین ها با رنگ نسوز رنگ آمیز می شود
· کلید ورودی باید خودکار باشد. در مواردیکه از کلید و فیوز جداگانه استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب شود . بطوریکه با خاموش کردن کلید , فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی حتی الامکان گردان باشد و از فیوز فشنگی استفاده شود.
· سیم کشی داخلی تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
· ارتفاع با لاترین دسته کلید تابلو175 سانتیمتر بیشتر نباشد و همچنین قسمت میانی از سطح زمین 160 سانتیمتر باشد.
· استفاده از سیم 5/1 برای روشنایی با کلید مینیاتوری10 آمپر و سیم 5/ 2 برای پریزبا کلید مینیاتوری 16 آمپر می باشد.
· محاسبه کابل از طریق سطع مقطع که در بخش سوم گفته شد, انجام می گیرد.

ترانزیستور چیست؟

فیوز های فشارقوی

در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاه های معیوب از شبکه که بر اثر عئامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی،ضعف استقامت الکتریکی یا مکانیکی و ازدیاد بیش از حد جریان مجاز(اتصال کوتاه)وسایل حفاظتی مختلف به کار می رود.این وسایل باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و شبکه الکتریکی شبکه برسد،مدار قسمت معیوب را قطع کنند.

یکی از این وسایل حفاظتی فیوز است فیوزها از نظر زمان قطع بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل انها به دو نوع کند کار و تند کار تقسیم میشوند.

فیوز های تند کار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کند کار دارندو به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می شوند.فیوز های کند کار دارای زمان قطع طولانی تری هستنند و در نتیجه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی به کار میروند.تحمل جریان راه اندازی موتور در حدود 3تا 7 برابر جریان نامی است که بر روی کلیه فیوزها جریان نامی انها نوشته شده میشود.این جریان کمتر از جریان ماکزیمیم تحمل فیوز است.

سلف چیست؟

سلف یک عنصر غیر فعال الکترونیکی است که می تواند انرژی الکتریکی را در مجاورت یک هادی و در داخل یک میدان مغناطیسی که به وسیله جریان الکتریکی موجود در هادی به وجود آمده، ذخیره کند. توانایی سلف برای ذخیره انرژی ضریب خود القایی گفته می شود و واحد آن نیز هانری می باشد.

یک سلف ایده آل دارای خود القایی است، اما مقاومت اهمی و خاصیت خازنی نداشته و انرژی را نیز تلف نمی کند. یک سلف واقعی را می توان معادل ترکیبی از مقداری خود القایی، مقداری مقاومت اهمی ناشی از مقاومت سیم و کمی نیز خاصیت خازنی در نظر گرفت. در یک فرکانس خاص که معمولاً خیلی بالاتر از فرکانس کار سلف قرار دارد، یک سلف واقعی رفتاری به مانند یک مدار رزونانس خواهد داشت. ( این حالت ناشی از خاصیت خازنی موجود در سلف می باشد ). سلف های دارای هسته مغناطیسی علاوه بر اتلاف انرژی در مقاومت اهمی سیم، ممکن است مقداری تلفات نیز در هسته خود داشته باشند که آن را تلفات هیسترزیس می نامند. همچنین در جریان های زیاد به دلیل غیر خطی بودن، ممکن است تقاوت های دیگری را نیز در مقایسه با رفتار یک سلف ایده ایده آل از خود نشان دهد.

ژنراتور چیست؟

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه سازی روشهای خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600DC افزایش یافته است

آشنایی با تاسیسات برق

بخش اول : آشنایی با تاسیسات الکتریکی

آشنایی با جریان سه فاز

جریان سه فاز در مداری که سیم بندی القاء شونده آن (آرمیچر) از سه دسته سیم پیچ جدا که هر کدام نسبت به هم 120 درجه الکتریکی اختلاف فاز دارند تهیه می شود.

انواع اتصال در سیستم سه فاز

در سیستم سه فاز معمولاً‌ از سه نوع اتصال استفاده می شود :

الف- اتصال ستاره

ب- اتصال مثلث

ج- اتصال مختلط

به مناسبت روز مهندس برای روزنامه دنیای اقتصاد نوشتم.

من یکی از مهندسان اقتصاد خوانده هستم. طی سالهای گذشته هر وقت درباره سوابق دانشگاهی صحبت کرده ام اولین سوالی که جواب داده ام این بوده است که  چرا از رشته ای مانند مهندسی برق به سراغ اقتصاد رفته ام. در آن سالهای رتبه بندیها و معدلها و پرستیژ رشته ها  اینکار گناهی غیر قابل بخشودنی بود و در سالهای اخیر حرکتی شجاعانه. اما برای من تصمیم یک آدم کمی کلافه و در جستجوی رشته ای مفید بود و سفر با صحبتهای یکی از اساتیدم شروع شد.

یک روز سرکلاس بررسی سیستمهای قدرت دکتر رنجبر که زمانی رییس دانشگاه صنعتی شریف بودند و مشغول بنیانگذاری مرکز تحقیقات نیرو (متن) گفتند «بچه ها کشور را مهندسان اداره نمی کنند، حقوقدانان، اقتصاددانان و حسابداران و مدیران هستند که کشور را اداره می کنند نه شما» و بعد ادامه داد «شما هم همه  می آیید مهندسی بخوانید آخرسر هم هیچ چیزی از اداره و مدیریت یاد نمی گیرید. حالا که مهندسی خوانده اید نشان داده اید که باهوشید و رتبه می آورید بروید یک چیزی بخوانید که واقعا بدرد بخورد». از آن کلاس پنج نفر  رفتیم سراغ اقتصاد. موسسه برنامه ریزی و توسعه نیاوران آن موقع و موسسه مطالعات برنامه ریزی و مدیریت فعلی تازه شروع به فعالیت کرده بود و هدفش جذب و تربیت مهندسان در اقتصاد بود. ترم اول درسهای مبانی و مقدماتی اقتصاد خرد و کلان را می گذراندیم و راستش را بخواهید فکر نمی کردم این درسها سخت باشند. اما اولین امتحان را که دادیم، همه متوجه شدیم که انگار ما اقتصاد را «نمی فهمیم» و به آن سادگیها هم که فکر می کردیم نیست.

ما مهندسها به ثبات ریاضی باور داشتیم. فرمولهای ما تغییری نمی کردند، جاذبه زمین، ضریب کشش مغناطیسی، مقاومت المانها، ظرفیت خازنها و ظرفیت القایی سلفها ثابت بودندو حتی اگر تغییری می کردند در حد چند دهم درصد بودند. ما عادت داشتیم که دنیا را یک دستگاه عظیم بدانیم که مجموعه ای از قوانین ثابت آنرا شکل می دهند. اما اقتصاد درباره دنیای قوانین متغیر و تغییرات بود.  ما نمی توانسیم درک کنیم که آدمها می توانند انتخابهای متفاوتی داشته باشند و منطقی بودن آنها در رفتارهای مصرفیشان تابع قوانین فیزیک نیست. جمله ای که آن روزها زیاد می گفتیم این بود «خوب مردم باید اینطور باشند». امروز می دانیم که مردم قرار است طوری باشند خودشان دوست دارند باشند. آنها همیشه حق و مهمتر از آن قدرت انتخاب را دارند.  وظیفه ما پیدا کردن دلایلشان در انتخاب گزینه هایشان است  و تاثیر رفتارشان بر متغیرهای اقتصادیست.

ظرافت اقتصاد در همین نکته است، اقتصاد علم زندگی در یک دنیای مملو از احتمالات است. دنیایی که در آن  نتایج کارها تابعی از کارها، شرایط و پیش زمینه رویدادها هستند. دنیایی که در آن هزاران متغیر در حال تاثیرگذاری بر رویدادها و گزینه ها هستند و ما ناچاریم یک دسته از آنها را انتخاب کنیم و بعد ضرایب تاثیرگذاری را «تخمین» بزنیم. در دنیای اقتصاد حتی ضرایب قرار نیستند مثبت یا منفی باشند بلکه باید توضیح داده بشوند. در کنار چالش متغیر بودن دنیای پیرامون جمع آوری اطلاعات و داده های آماری چالش دیگر اقتصاددانان است که مهندسان چندان آنرا درک نمی کنند. در اقتصاد از ابزار دقیق آزمایشگاهی خبری نیست. درباره بسیاری از عوامل موثر بر روند تصمیم گیری انسانها نمی توان اطلاعاتی جمع آوری کرد. ناچاریم درباره آنچه که نمی بینیم با استفاده از آنچه که قادر به دیدنش هستیم قضاوت کنیم. و این کار آسانی نیست. جای تعجب نیست که حتی برجسته ترین اقتصاددانان می توانند نظرات کاملا متفاوتی درباره یک رویداد داشته باشند.

امروز هنوز در بحث با دوستان مهندسم گاهی درنگاهشان ناباوری را می بینم و حتی گاهی می شنوم که نمی توانم درباره کارشان اظهار نظر کنم «چون در بازار نیستم».  اما امروز یک نکته را می دانم اقتصاد چیزی نیست که مهندسی داشته باشد. اقتصاد یک پدیده از نوع خودش است، باید آنرا درک کرد و فهمید و باید پذیرفت نمی توان آنرا همیشه «طراحی کرد».

میکروکنترلر چیست؟

1- معرفی میکروکنترلرها:

به
آی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبل تعیین شده
میکروکنترلرگویند میکرو کنترل ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش می
باشد .

2- بخشهای مختلف میکروکنترلر :

میکروکنترلر ها از بخشهای زیر تشکیل شده اند:

Cpu واحد پردازش
Alu واحد محاسبات
I /O ورودی ها و خروجی ها
Ram حافظه اصلی میکرو
Rom حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره می گردد
Timer برای کنترل زمان ها
و . . .

3- خانواده های میکروکنترلر

خانواده : Pic - AVR - 8051

4- یک میکروکنترلر چگونه برنامه ریزی میشود .

میکرو
کنترلر ها دارای کامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic,
c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به
نام programmer که در این دستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل به
یکی از در گاه های کامپیوتر وصل می شود برنامه نوشته شده روی آی سی انتقال
پیدا میکند و در Rom ذخیره می شود .

5- با میکرو کنترلر چه کارهایی می توان انجام داد .

این
آی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند بیشتر این
آی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چون طبق الگوریتم برنامه
ی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفاده در کارخانه
صنعتی کار برد دارد .

6- امکانات میکرو کنترلرها :

امکانات میکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت های مختلف عرضه می شود .

7- شروع کار با میکرو کنترلر:

برای
شروع کار با میکرو کنترلر بهتر است که یک زبان برنامه نویسی مثل c یا
basic را بیاموزید سپس یک برد programmer تهیه کرده و برنامه خود را روی
میکرو ارسال کنید سپس مدار خود را روی برد برد بسته و نتیجه را مشاهده
کنید.
چنان چه در مدارهای الکترو نیکی تجربه ندارید بهتر است از برنامه های آ موزش استفاده کنید.

8- مقایسه خانواده های مختلف میکرو وکنترلرها:

خانواده 8051 :
این
خانواده از میکرو کنترولر ها جزو اولین نوع میکرو کنترولر ها یی بود که
رایج شده و جزو پیشکسوتان مطرح میشود . معروف ترین کامپایلر برای این نوع
میکرو keil یا franklin می باشد میکرو های این خانواده به نوسان ساز نیاز
مند هستند و درمقابل خانواده pic یا AVR از امکانات کمتری برخور دار می
باشد معروف ترین آی سی ها این خانواده 89S51 یا 89C51 می باشد .

خانواده AVR :

این
خانواده از میکرو کنترلرها تمامی امکانات 8051 را دارا می باشد و امکاناتی
چون ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) – نوسان ساز داخلی و قدرت و سرعت بیشتر
– EEPROM (حافظه) از جمله مزایای این خانواده می باشد مهم ترین آی سی این
خانواده Tiny و Mega است.

خانواده PIC :
این خانواده از نظر امکانات مانند AVR میباشد و در کل صنعتی تر است .

9- مزایای میکرو کنترلر نسبت به مدار های منطقی :

یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندین گیت منطقی را انجام دهد.
تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود به حداقل میرسد .
به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تا هزاران بار میتوان روی میکرو برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد .
به راحتی میتوان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی در
صورتی که از میکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچ
عنوان نمی توان از آن کپی گرفت .

علم الکترونیک با اختراع ترانزیستور وارد فاز جدیدی از تحقیق و اختراع شد. هر روز اخباری را مبنی بر اختراعات جدید در زمینه الکترونیک می شنویم که مطمئنا در کالبد شکافی این اختراعات به نقش پر اهمیت ترانزیستور پی خواهیم برد.

ترانزیستور یک قطعه سه پایه است که ساختار فیزیکی آن بر اساس عملکرد نیمه هادی ها می باشد. ترانزیستور را از دو نوع نیمه هادی با نام سلسیوم و ژرمانیوم می سازند. عموما در یک تقسیم بندی ترانزیستور ها را به دو دسته ترانزیستور های BJT و FET تقسیم می کنند. ترانزیستور های BJT با نام ترانزیستور های پیوند دو قطبی و ترانزیستور های FET با نام ترانزیستور های اثر میدان شناخته شده­اند. FETها دارای سرعت سوئیچینگ کمتر از BJT هستند.

معمولا ترانزیستور را با دو دیود مدل سازی می کنند از این مدل برای تشخیص سالم بودن ترانزیستور استفاده می کنند. عملکرد ترانزیستور هابه عنوان یک طبقه در مدار بستگی به نظر طراح دارد اما در صورتی که ترانزیستور را یک جعبه سیاه در نظر بگیریم که دارای دو ورودی و دو خروجی است با توجه به اینکه ترانزیستور دارای سه پایه است باید یکی از پایه ها را به عنوان پایه مشترک بین ورودی و خروجی در نظر بگیریم. این پایه مشترک اساس آرایش های مختلف ترانزیستور است.

یکی از پایه های ترانزیستور با نام Base و پایه دیگر با نام امیتر (تزریق کننده) و پایه آخر با نام کالکتور (جمع کننده ) شناخته شده است. بسته به اینکه کدامیک از پایه های مذکور به عنوان پایه مشترک در نظر گرفته شود آرایش های بیس مشترکCommon Base – کالکتور مشترکCommon Collector- امیتر مشترک Common Emitter – ممکن خواهد بود. هر کدام از این آرایش ها دارای یک خصوصیت خواهند بود که متفاوت با دیگر آرایش ها است مثلا امیتر مشترک دارای بهره توان بسیار زیاد است و یا بهره ولتاژ بیس مشترک زیاد است و. . .

?   انواع ترانزیستور ها:

دو دسته مهم از ترانزیستورها BJT (ترانزیستور دوقطبی پیوندی) (Bypolar Junction Transistors) و FET (ترانزیستور اثر میدانی) (Field Effect Transistors) هستند. FET ‌ها نیز خود به دو دسته? Jfet‌ها (Junction Field Effect Transistors) و MOSFET‌ها (Metal Oxide SemiConductor Field Effect Transistor) تقسیم می‌شوند.

      +   ترانزیستور دوقطبی پیوندی

در ترانزیستور دو قطبی پیوندی با اعمال یک جریان به پایه بیس جریان عبوری از دو پایه کلکتور و امیتر کنترل می‌شود. ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دونوع npn و pnp ساخته می‌شوند. بسته به حالت بایاس این ترانزیستورها ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند. سرعت بالای این ترانزیستورها و بعضی قابلیت‌های دیگر باعث شده که هنوز هم از آنها در بعضی مدارات خاص استفاده شود.

      +   ترانزیستور اثر میدانی(JFET)

در ترانزیستور اثر میدانی با اعمال یک ولتاژ به پایه گیت میزان جریان عبوری از دو پایه سورس و درین کنترل می‌شود. ترانزیستور اثر میدانی بر دو قسم است: نوع n یا N-Type و نوع p یا P-Type. از دیدگاهی دیگر این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای ساخته می‌شوند.نواحی کار این ترانزستورها شامل "فعال" و "اشباع" و "ترایود" است این ترانزیستورها تقریباً هیچ استفاده‌ای ندارند چون جریان دهی آنها محدود است و به سختی مجتمع می‌شوند.

      +   ترانزیستور اثر میدانی(MOSFET)

این ترانزیستورها نیز مانند Jfet‌ها عمل می‌کنند با این تفاوت که جریان ورودی گیت آنها صفر است. همچنین رابطه جریان با ولتاژ نیز متفاوت است. این ترانزیستورها دارای دو نوع PMOS و NMOS هستند که تکنولوژی استفاده از دو نوع آن در یک مدار تکنولوژی CMOS نام دارد. این ترانزیستورها امروزه بسیار کاربرد دارند زیرا براحتی مجتمع می‌شوند و فضای کمتری اشغال می‌کنند. همچنین مصرف توان بسیار ناچیزی دارند. به تکنولوژی‌هایی که از دو نوع ترانزیستورهای دوقطبی و Mosfet در آن واحد استفاده می‌کنند Bicmos می‌گویند. البته نقطه کار این ترانزیستورها نسبت به دما حساس است وتغییر می‌کند. بنابراین بیشتر در سوئیچینگ بکار می‌‌روند.

?   کاربرد ترانزیستورها در مدارها:

ترانزیستور در هر مداری می تواند متفاوت از قبل ظاهر شود- منبع ولتاژ یا منبع جریان و یا تقویت کننده ولتاژ و. . . . - این تفاوت را المانهای همراه ترانزیستور که اکثرا مقاومت و خازن (دیود و. . . ) هستند تعیین می کنند نحوه قرار گیری این المانها به همراه ترانزیستور و منبع تغذیه را بایاس ترانزیستور گویند. در مدار های بایاس برای ترانزیستور یک ولتاژ مثبت به همراه زمین یا یک ولتاژ مثبت به همراه ولتاژ منفی را برای ترانزیستور بسته به کاربرد در نظر می گیرند. عملکرد ترانزیستور ها(BJT) در سه ناحیه تعریف می شود.

      ?   ناحیه قطع

      ?   ناحیه فعال

      ?   ناحیه اشباع

این سه ناحیه بر اساس بایاس پایه های ترانزیستور و ولتاژ آن ها تعریف می شود.

?   ترانزیستور در مدارات عمدتا به صورت زیر ظاهر می شود:

1-به عنوان کلید به منظور قطع و وصل قسمتی از مدار

از ترانزیستور در ناحیه قطع و اشباع به عنوان کلید دیجیتال و سوئیچ استفاده می کنند. ولتاژ VCE در حالت اشباع کمتر از 0. 2 است. در حالت اشباع توان تلف شده ترانزیستور بسیار کم است زیرا توان تلف شده ترانزیستور از حاصلضرب ولتاژ VCE و IC بدست می اید که هردو مقدار کوچکی هستند.

2-به عنوان تقویت کننده ولتاژ

3-به عنوان تقویت کننده جریان

4-به عنوان منبع جریان ثابت

5-به عنوان منبع ولتاژ ثابت

در 4 مورد بعدی بالا از ترانزیستور در ناحیه فعال که همان ناحیه خطی عملکرد ترانزیستور است استفاده می شود.

?   آرایش های مداری مشهور:

      +   امیتر فالوور (Emitter follower) :

شکل موج خروجی دنبال کننده شکل موج ورودی است (وجه تسمیه) مقاومت کوچک موجود در بیس به منظور جلوگیری از نوسانات ناخواسته قرار گرفته است.

      +   زوج دارلینگتون :

هر ترانزیستور دارای یک خصوصیت با نام بتا β است که بهره جریان ترانزیستور است در زوج دارلینگتون بتای زوج ترانزیستور از ضرب 2β1*β حاصل می شود که مقداری نزدیک به چند هزار خواهد شد. البته در این آرایش ترانزیستور خروجی باید تحمل این جریان کالکتور را داشته باشد که مسئله مهمی در طراحی است.

      +   منبع جریان ثابت :

در این آرایش ولتاژ هر کدام از دیود ها 0. 7 است و در نتیجه ولتاژ بیس ترانزیستور 1. 4 خواهد شد ولتاژ VBE (ولتاژ بیس – امیتر) هم در حدود 0. 7 است پس جریان عبوری از امیتر مقدار 0. 7/RE خواهد بود با انتخاب مناسب RE می توان مقدار جریان را به دلخواه انتخاب کرد.

      +   منبع ولتاژ ثابت:

در این مدار ولتاژ خروجی توسط دیود زنر تامین می شود. ولتاژ خروجی تقریبا 0. 7 کمتر از ولتاژ شکست زنر است.

منبع : www.fadak.us