لینک فایل عنوان مقاله: دستگاه و وسائل موتوری بالابر -30 صفحه word

مشخصات فایل

عنوان مقاله: دستگاه و وسائل موتوری بالابر

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 30

محتویات

دستگاه و وسائل موتوری بالابر

کابین و محل کار اپراتور دستگاه ها و وسائل بالابر

وسایل موتوری نقل و انتقال، خاکبرداری و جابجایی مصالح ساختمانی

وسایل دسترسی

داربست

نردبان

راه پله های موقت

راههای شیب دار و معابر

تخریب

کلیات

تخریب کف و سقف

تخریب دیوارها

تخریب اسکلت ساختمان

تخریب دودکش های بلند صنعتی و سازه های مشابه

مصالح و ضایعات

کلیات

گودبرداری و خاکبرداری (حفر طبقات زیر زمین و پی کنی ساختمانها)

حفاری چاه ها و مجاری آب و فاضلاب

عملیات برپایی و نصب اسکلت ساختمان

برپا نمودن و نصب اعضای فلزی سازه

نکات ایمنی در اجرای سازه های بتنی

سایر مقررات مربوط تأسیسات حرارتی و برودتی

سیم کشی و نصب تأسیسات و تجهیزات برقی

سیم کشی برای استفاده های موقت

عایق کاری و آسفالت

نماسازی ساختمان

نصب قطعات پیش ساخته بتنی

کار بر روی بام ساختمانها، سقف های شیب دار و شکننده

انبار کردن مصالح

پوشش کف اطاقها و سالنها با موکت یا مواد شیمیایی

دستگاه و وسائل موتوری بالابر:

دستگاه ها و وسائل موتوری بالابر عبارتند از کلیة وسائل و تجهیزات ثابت و متحرک موتوری که برای بالا بردن، پایین آوردن و جابجایی و نصب مصالح و وسائل و تجهیزات ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند، از قبیل انواع مختلف جزثقیل های ثابت (تاورکرین ها و وینچ ها) و جرثقیل های کامیونی، آسانسورهای موقت و نظایر آن

قسمتهای تشکیل دهندة دستگاه ها و وسائل بالابر و اجزاء آنها شامل (قطعات اصلی، اتصالات، کابل ها و زنجیرها، قلاب های بلند کننده، مهارها، پایه ها، پی ها، تکیه گاه‌ها، ریل ها، کابین ها و غیره)که  با رعایت اصول و قواعد فنی و دستورالعمل باید دارای ضریب اطمینان حداقل 4 باشد و توسط اشخاص ذیصلاح نصب و آماده بکار شوند.

هر وسیلة بالابر دارای ظرفیت بار مجاز و همچنین سرعت کار مطمئن و مشخصی است که باید این مشخصات روی تابلویی درج و در محل مناسبی بر روی دستگاه نصب شود تا باری که حمل می شود و سرعت کار بالابر، به هیچ وجه نباید از ظرفیت بار و سرعت کار مطمئن آن بیشتر باشد.

کلیة پیچ و مهره ها در دستگاه بالابر باید به ترتیبی باشند که طول پیچ به اندازة کافی بوده و در صورت لزوم بتوان مهره ها را آچر کشی و محکم نمود، همچنین پیچ و مهره‌های قطعات متحرک باید دارای واشهرای فنر باشد تا از شل شدن مهره ها جلوگیری بعمل آید.

کابین و محل کار اپراتور دستگاه ها و وسائل بالابر:

کابین باید دارای سقف محکم و مطمئن بوده تا از خطرات احتمالی سقوط اجسام بر روی سقف محفوظ بماند و باید به ترتیبی باشد که اپرتور میزان دیدکافی در اطراف خود برای انجام عملیات داشته باشد و به وسائل ارتباط صوتی، گرم کننده، خنک کننده و اطفاء حریق مجهز باشد.

قسمتهای مختلف دستگاه ها و وسائل بالابر باید طبق برنامه ذیل مورد بازدیدهای دوره‌ای یا معاینه فنی و آزمایش قرار گیرند:

الف)بازدید روزانة قلاب، حلقه ها، اتصالات، چنگکها، کابل ها، زنجیرها و بطور کلی تمام لوازمی که برای بستن و بلند کردن مورد استفاده قرار می گیرد

ب)بازدید فنی کلیة قسمتهای دستگاه هفته ای یکبار توسط اشخاص ذیصلاح

ح)معاینه فنی و آزمایش کلیه قسمتهای دستگاه توسط شخص ذیصلاح و صدور گواهی نامة اجازة کار هر سه ماه یکبار

کلیة تعمیرات اساسی و تعویض قطعات و لوازم اصلی که بر روی دستگاه بالابر انجام می‌شود باید در دفتر ویژه ای توسط شخص ذیصلاح امضاء گردد.

رانندگان و یا اپراتورهای دستگاه باید دارای شرایط زیر باشند.

الف)از لحاظ جسمی و روانی در سلامت کامل بوده باشند

ب)دوره ی آموزشی را طی نموده و دارای گواهینامه مربوط و پروانه مهارت فنی باشند.

ج)در مورد جرثقیل سیار (نصب شده بر روی کامیون) علاوه بر شرایط فوق داشتن گواهینامه رانندگی مربوط طبق ضوابط آئین نامه راهنمایی و رانندگی نیز الزامی است.

هر دستگاه بالابر علاوه بر اپراتور و راننده باید دارای یک نفر کمک اپراتور یا علامت دهنده نیز باشد و این شخص باید مرودر محوه علامت دادن با دستها یا وسائل هشدار دهنده و نوع علائم مشخصه و یکنواخت آموزش لازم را دیده باشد.

از روی معابر و فضاهای عمومی مجاور کارگاه ساختمانی نباید هیچ باری به وسیلة دستگاه های بالابر عبور داده شود و چنانچه این کار اجتناب ناپذیر باشد باید موارد زیر رعایت شود.

الف)گماردن یک یا چند نگهبان با پرچم اعلام خطر

ب)نصب چراغهای چشمک زن با علائم شبرنگ یا قرار دادن نرده های حفاظتی متحرک در فاصله مناسب از محوطة خطر

ج)نصب علائم آگاهی دهنده و وسایل کنترل مسیر

د)ایجاد سازه های حفاظتی محصور کننده

رانندگان با اپراتورهای دستگاه های مربوطه در موقع آویزان بودن بار مجاز به انجام کار دیگر از جمله خوردن و آشامیدن و استعمال دخانیات و غیره نمی باشند.

افراد کارگاه به هیچ وجه مجاز نیستند که بر بار مورد حمل سوار شوند یا برای جا به جا شدن از وسایل بالابر استفاده نمایند.

• در هنگام بار یا طوفان باید از کار کردن با دستگاه ها وسائل بالابر خودداری نمود و در چنین مواقعی باید بازوی جرثقیل برجی در حالت آزاد قرار گیرد.
• بار باید به طور آهسته و ملایم جا به جا و بالا و پایین آورده شود بطوریکه در شروع بلند کردن یا در حین پایین آوردن و توقف ضربه ای به دستگاه ورد نشود و ضمناً کنترل آن برای اپراتور براحتی امکان پذیر باشد.

وسایل موتوری نقل و انتقال، خاکبرداری و جابجایی مصالح ساختمانی:

این وسایل شامل ماشین آلات و دیگر وسایل موتوری است که برای جابجایی مصالح و خاک و ضایعات ساختمانی و همچنین در گودبرداری و تخریب در عملیات ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند.

• در موقع کار با این گونه وسایل باید قبل از شروع کار روزانه ترمزها، جعبه فرمان، لاستیک ها، چراغها، بوق، برف پاک کن، و سایر قسمتهای عمل کننده مورد بازدید و بررسی قرار گیرند تا از سالم بودن و آماده به کار بودن وسایل مذکور اطمینان حاصل شود.
• بارگیری بیش از ظرفیت مجاز وسایل موتوری فوق ممنوع است. کلیة بارها باید با وسایل ضروری از قبیل زنجیر، کابل ها، طناب، توری و چادر برزنت و نظایر آن محکم به بدنه وسیله نقلیه بسته شود تا مانع از سقوط و ریزش احتمالی آنها گردد و نیز با نصب علائم نشان دهنده و آگاه کننده نظیر چراغ چشمک زن یا پرچم قرمز از بروز هرگونه حادثه جلوگیری شود.
• در موقع بارگیری وسایل نقلیه موتوری بوسیلة جرثقیل و امثال آن باید کلیة سرنشینان، وسایل مذکور را ترک کنند، مگر اینکه کابین راننده با ورقهای فلزی مقاوم تقویت و محافظت شده باشد.
• در موقع توقف وسایل موتوری خاکبرداری از قبیل بلدوزر، لودر و بیل مکانیکی باید تیغة آنها روی زمین قرار داده شود.

کلمات کلیدی : : دستگاه و وسائل موتوری بالابر ,سیم کشی و نصب تأسیسات و تجهیزات برقی, نصب قطعات پیش ساخته بتنی , پوشش کف اطاقها و سالنها با موکت یا مواد شیمیایی برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید:

لینک فایل روشهای تولید درب های خودرو پژو -22 صفحه word

مشخصات فایل

عنوان:روشهای تولید درب های خودرو پژو

قالب بندی: word

تعداد صفحات:22

محتویات

فهرست مطالب عنوان                                                                                     صفحه

تاریخچه شرکت                                                                                     1

مقدمه                                                                                                      3

بخش اول : بکارگیری آلومینیوم در ساخت بدنه خودرو                                  5

بخش دوم: نمودار فرآیند جریان – FPC                                                           8

بخش سوم:فرآیندهای تولید در سالن پرس                                                           12

بخش چهارم : فرآیند‌های تولید در سالن شاتل                                            16

فصل اول: تولید درب‌جانبی جلو                                                         18

فصل دوم: تولید درب‌ موتور                                                                     22

تاریخچه شرکت ایران خودرو

شرکت ایران خودرو در مرداد ماه 1341 در زمینی به مساحت 2950000 متر مربع در کیلومتر 14 جاده مخصوص تهران کرج با هدف تولید اتوبوس تأسیس گردید و سرمایه اولیه 10 میلیون تومان و در حال حاضر با سرمایه بالغ بر 684 میلیارد ریال با نیروی انسانی حدود 11411 نفر به فعالیت خود ادامه می دهد .

مونتاژ تولید در ایران خودرو با انواع اتوبوس ، مینی بوس و کامیونت در سال 1343 آغاز شد و با مونتاژ و تولید خودروی پیکان ( با امتیاز کرایسلر انگلستان ) در سال 1345 ادامه یافت . در سال 1369 خودروی سواری پژوی 405 به مجموعه تولیدات این شرکت اضافه شده است . در طول فعالیت این شرکت تغییرات مختلفی در تولید انواع خودرو وجود داشته است از جمله پژوی پارس ، آردی و 206 .

در تولید محصولات فوق بخش های مختلف سواری سازی اتوبوس سازی ، مینی بوس سازی ، ریخته گری ، سالن پرس ، موتورسازی گیربکس ، آکل ، لوازم تکمیلی و تزئینی سهم بسزایی دارد .

با توجه به نوع صنعت و لزوم رعایت اصول مهندسی در مراحل مختلف تولید واحدهای مختلفی نظیر مرکز تحقیقات مهندسی صنایع و مهندسی محصول با ارائه روش های جدید به ویژه توسعه فعالیت های طراحی و مهندسی در تحقیق این هدف نقش اساسی داشته اند .

در سال 1378 این شرکت با استقرار نظام کیفیت مطابق با استانداردهای جهانی ایزو 9000 موفق به اخذ گواهی نامه ایزو 9001 گردید و هم چنین این شرکت با در نظر گرفتن مسئولیت و نقش این واحد تولیدی در مقابل مسائل محیط زیست زمینه بهبود و شرایط زیست محیطی را فراهم کرده و با استقرار نظام مدیریت زیست محیطی بر اساس استاندارد ایزو 14001 در سال 1380 موفق به دریافت این گواهی نامه شد .

در حال حاضر محصولات شرکت شامل پژو 206 ، پژو 405 جل ال ایکس ، آردی ، سمند ،‌پارس ، سمند ال لیکس پارس ای ال ایکس می باشد و محصولاتی که در آینده به بازار عرضه می شود شامل ال نود و 206 صندوق دار و سمند لیموزین می باشد .

شرکت ایران خودرو در 3 شیفت به صورت شبانه روزی در حال فعالیت است و روزانه حدوداً 2235 خودرو تولید می کند.

مقدمه

پیشرفت در تکنولوژی خودرو و ارتقاء سطح کیفیت محصولات عرضه شده در بازارهای جهانی و همچنین افزایش سطح انتظارات مشتریان محصولات صنعتی، باعث محدودتر شدن تولید مطلوب و رویکرد به روشهای نوین تولید با کیفیت گردیده‌است، تا علاوه بر حفظ خط‌مشی کیفیتی واحد تولیدی از اعمال هزینه‌های سنگین مالی و انسانی بر آن واحد اجتناب گردد. از میان روشهای متداول کنترل کیفیت بدنه خودروها می‌توان به روشهای آماری و استفاده از Checking fixtures,CMM اشاره نمود.

پروژه حاضر در مورد روش کنونی تولید درب‌های خودرو پژو می‌باشد. در ابتدا رویکردی بر بکارگیری آلومینیوم و آلیاژهای آن در طراحی و ساخت بدنه خودرو داریم سپس مراحل اجرای کار از ابتدا یعنی در سالن پرس و سپس در سالن شاتل بصورت خلاصه توسط نمودار فرآیند جریان (FPC) نشان داده‌شده‌است. سپس مقدماتی از روش تولید« تودربی» و « رودربی» خودرو در سالن پرس به همراه مشخصات دستگاههای پرس آورده شده‌است. در بخش بعد ادامه فرآیند تکمیل درب‌های خودروی پژو در سالن شاتل عنوان شده‌است. به دلیل شباهت‌های میان فرآیند تولید در مخصولات مختلف پژو، سعی برآن شده که فقط از فرآیندهای تولید دربهای پژو GLX نام برده شود. در پایان این پروژه نیز تصاویری از بخش‌های مختلف درب‌های جانبی، درب صندوق عقب، و درب موتور تهیه شده‌است.

بخش اول: بکارگیری آلومینیوم در ساخت بدنه خودرو

یکی از راههایی غلبه بر بحران انرژی و آلودگی محیط زیست سبکترکردن خوروها با استفاده از مواد مرکب با آلیاژهای سبک فلزی نظیر آلومینیوم است. آلومنییوم بعنوان یک انتخاب مناسب در مقایسه با فولاد دارای نسبت استحکام به وزن بالا ، جذب انرژی بیشتر، مقاومت نسبت به خوردگی و قابلیت بازبابی بهتر است. اگر چه این جایگزینی با کاهش خواص مکانیکی زیادی همراه است ولی درمجموع با افزایش صفحات قطعات می‌توان کاهش وزن مناسبی را در خودرو ایجاد کرد. آلیاژهای مختلف آلومینیوم در قسمت‌های مختلف خودرو مانند بدنه مورد استفاده قرار می‌گیرند. با وجود قیمت بیشتر آلومینیوم نسبت به فولاد هزینه پائین ساخت به لحاظ نقطه ذوب پائین و مصرف انرژی کمتر در تولید و قیمت مناسب ضایعات، باعث شده علاوه بر استفاده بسیار گسترده در صنایع هوافضا، در صنایع خودروسازی نیز مطرح شود. غیر مغناطیس بودن و غیرجرقه‌زدن بودن آلومینیوم در خودرودهای جدید که دارای سیستم الکترونیکی گسترده‌ای هستند بسیار مؤثر است.

جرم مخصوص آلومینیوم حدود یک سوم فولاد و در عین حال مدول الاستیسیته آن یک سوم نوع فولادی است ولیکن ویژگی‌های مهمی نظیر جذب انرژی بیشتر از فولاد و کم‌بودن انرژی جنبشی در لحظه تصادف( به لحاظ سبکی وزن) کاربرد این فلز را در طراحی و ساخت بدنه خودرو افزایش داده‌است. بکاگیری این فلز در صنایع خودروسازی ایران که یکی از کشورهای عمده تولیدکننده آلومینیوم است موجب استفاده مناسب دیگری از آن محصول می‌شود. بکارگیری ورق‌های آلومینیوم، قطعات کارپذیر(Wrought ) و یا ریخته‌گری (Founder) باعث شده که به روش‌های مختلفی در بدنه خودرو مورد استفاده قرار گیرند.

دو روش عمده ASF,AVT برای بکارگیری آلومینیوم در بدنه خودرو وجود دارد در روش AVT که تا حدی مشابه روش ساخت بدنه فولادی است از ورق‌های پرس‌شده آلومینیومی استفاده می‌شود. در این روش که توسط شرکت Alcan ارائه شده‌است هنگام تولید ورق خام و قبل از کویل‌شدن تمیز‌کاری، سطحی و سپس روغنکاری جهت پر‌کردن انجام می‌شود. قطعاتی که از این روش تولید می‌شوند می‌توانند در یک محفظه مسدود حدود یک سال نگهداری شوند بدون آنکه نیاز به تمیز‌کاری مجدد داشته‌باشند.

روش ASF که پیش از این در صنایع هوافضا و به مرور در دیگر صنایع حمل‌و نقل و بخصوص در بدنه خودروهایی که نیاز به سختی بالایی دارند استفاده می شوند و دارای ویژگیهایی به شرح زیر است: سختی سازه مونتاژ‌شده معادل یا بهتر از مشابه فولادی و وزن سازه کمتر یا معادل است – اتصالات از مقاومت کافی برخوردار بوده و مجموعه ASF دارای جذب انرژی بهتر یا مشابه فولادی است- انعطاف پذیری در تولید و هزینه تولید کمتر می‌باشد. برای دستیابی به چنین منظوری در قالب‌های بدنه از مقاطع اکسترود شده سخت شونده و درحمل اتصالات که آنها را گره(Node) می‌نامیم از قطعات ریختگی استفاده می‌شود.

بخش دوم – نمودار فرآیند جریان PC F

نشانه

شرح مراحل

وسیله مورد نیاز

حمل کویل‌ها از بدنه خارج شرکت به داخل سالن پرس                   

حمل کویل‌ها به داخل انبار

نگهداری کویل‌ها در داخل انبار کویل

انتقال کویل‌ها به ابتدای خط بلنکینگ

برش ورقه‌های کویل و حرکت به سمت انتهای خط بلنکینگ

انتقال ورقه‌های برش‌خورده به انبار

نگهداری ورقه‌های برش‌خورده در انبار بلنگ

انتقال به خط پرس

انجام عملیات پرس طی چندین مرحله

بازرسی کیفی قطعات پرس‌شده

انتقال قطعات پرس‌شده به پالت

انتقال پالت‌ها به انبار پرس

نگهداری قطعات پرس‌شده در انبار

انتقال قطعات پرس‌شده به سالن شاتل

انتقال قطعات پرس‌شده به انبار

نگهداری قطعات در انبار

انتقال پالت قطعات از انبار به ابتدای خط

بستن تودری و مجموعه تقویت عرضی برروی جیگ

بستن پایه آئینه – مجموعه لرزه‌گیر جلو- قطعه ناودانی شیشه برروی تودری

جوشکاری اولیه قطعات فرعی به قطعه تودری

چرخش میزگردان و آوردن مجموعه تودری به پای ربات

جوشکاری تکمیلی اولیه توسط ربات

انتقال مجموعه جوشکاری شده به ایستگاه بعدی

جوشکاری تکمیلی ثانویه توسط ربات

انتقال مجموعه جوشکاری شده به ایستگاه بعدی

جوشکاری تکمیلی نهایی توسط ربات

انتقال مجموعه جوشکاری شده بروری استند

سنگ‌زنی نقاط جوشکاری

سیلرکاری رودری به چسباندن قطعه ماستیک

انتقال رودری به روی جیگ

انتقال رودری به روی جیگ، جفت‌کردن آن با رودری

فشردن شاسی و کلمپ‌شدن جیگ

چرخش میز گردان و آمدن مجموعه کامل درب به پای ربات

جوشکاری نکمیلی اولیه توسط ربات

چرخش میزگردان و آمدن مجموعه جوشکاری شده به ایستگاه بعدی

جوشکاری تکمیلی نهایی توسط ربات

انتقال مجموعه درب جوشکاری شده به پرس همینگ

انجام پرس درب توسط دستگاه پرس

انتقال مجموعه به بیرون از دستگاه پرس

تمیزکاری درب و زدن اسپری«آنتی‌اسپاتر» به محل لولاها توسط اپراتور

قراردادن مجموعه درب در پالت

قراردادن مجموعه درب از پالت برروی جیگ و کلمپ‌کردن آن

جوشکاری لولاها به محل مخصوص

انتقال به میزصافکاری

سنگ‌زنی و صافکاری محل جوشکاری لولا و دیگر قسمتها

کنترل نهایی

انتقال به پالت

انتقال پالت ها به انبار

نگهداری در انبار

 تریلی

لیفتراک و نقاله زنجیری

-

نقاله زنجیری

دستگاه برش و  تسمه نقاله

لیفتراک

-

لیفتراک

دستگاه‌های پرس

-

پالت

لیفتراک

-

کامیون

لیفتراک

-

لیفتراک

جیگ و فیکسچر

//           //

گان جوشکاری X شکل

‌گان ‌جوشکاری ‌C ‌شکل

میز گردان

گان جوشکاری C شکل

ربات و گریپر

گلان جوشکاریX شکل

ربات و گریپر

گان جوشکاری X شکل

ربات و استند

دستگاه سنگ‌زنی بادی

نازل سیلرکاری

جیگ پایه کوتاه

//         //

جیگ و کلمپ

میز گردان

گان جوشکاری X شکل

میزگردان

گلان جوشکاری C شکل

ربات و گریپر و استند

دستگاه پرس

تسمه نقاله

-

پالت

جیگ ایستاده و کلمپ

دستگاه جوش Co2

پالت و استند

دستگاه سنگ بادی

-

-

لیفتراک

-

بخش سوم : فرآیندهای تولید در سالن پرس

قطعات اصلی درب های خودرو پژو از سالن پرس شماره 3 به آنجا حمل می شوند . این سال با مساحت 19800 متر مربع در سال 1380 بهره برداری شد و در حال حاضر ظرفیت فعلی سالن 3376000 قطعه در سال می باشد همچنین نیروی انسانی موجود در این سالن حدود 180 نفر در بخش های تولیدی ، تعمیراتی ، کیفی ، برنامه ریزی  تولید و تغذیه خط می باشد.

 

کلمات کلیدی : روشهای تولید درب های خودرو پژو,تاریخچه شرکت,فرآیندهای تولید در سالن پرس,تولید درب‌ موتور,تاریخچه شرکت ایران خودرو برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید:

لینک فایل عنوان مقاله: گزارش کار آموزی شرکت برق -52 صفحه word

مشخصات فایل

عنوان مقاله: گزارش کار آموزی شرکت برق

قالب بندی:word

تعداد صفحات:52

محتویات

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                           صفحه

فصل اول : مقدمه                                                                                                                       1

- تاریخچه صنعت برق                                                                                                             5

- فلسفه وجود پستهای فشار قوی                                                                                          7

- سیستم قدرت                                                                                                                       9

    1- پست                                                                                                                                9

   2- بهره برداری از پستهای برق                                                                                        10

- شرح وظایف اپراتور پستهای 230 کیلو ولت                                                                  12

    الف – وظایف اپراتور شبکار                                                                                              13

    ب – وظایف اپراتور روزکار                                                                                               15

فصل دوم    ترانس و ملحقات آن                                                                                          17                                                                                                             

  - تعریف ترانسفورماتور                                                                                                       18

  -  تلفات ترانسفورماتور                                                                                                      21

 - انواع ترانسفورماتور از نظر تعدادفاز                                                                            22

- ترانسفورماتور جریان C.T                                                                                                                       27

- ترانسفورماتورهای ولتاژ V.Tو P.Tو C.V.T                                                                                        32

فصل سوم :  رله های حفاظت خط وترانس                                                                                                 35

1- حفاظتهای ترانسفورماتور                                                                                                                       36

    - رله بوخهلتس                                                                                                                                          36

   - رله جریان زیاد با زمان معکوس                                                                                                           38

  - رله دیفرانسیل                                                                                                                                           39

 - رله ارت فالت                                                                                                                                             39

- رله اضافه جریان                                                                                                                                        40

- رله جریان زیاد با زمان ثابت                                                                                                                    40

2- حفاظت خط                                                                                                                                             41

     - رله دیستانس                                                                                                                                          41

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                           صفحه

فصل چهارم :   کلیدهای  قدرت                                                                                                                    42

- کلیدهای فشار قوی                                                                                                                                    43

- قطع کننده یا سکسیونر                                                                                                                              46

-قطع جرقه در کلیدهای فشار قوی                                                                                                            46

 - کلید قدرت یا دژنکتور                                                                                                                             50

-  کلیدهای تمام روغنی                                                                                                                         51

پیش گفتار:

پیشرفت صنعتی ودرنتیجه ، بالا رفتن استاندارد زندگی بشرتوسعه منابع انرژی واستفاده ار آنها امکان پذیر می گرداند . با افزایش مصرف انرژی ، منابع انرژی نیزاز لحاظ تنوع ومیزان تولید افزایش یافته است . ازمیان انواع انرژیهای مورد استفاده ، انرژی الکتریکی به لحاظ اینکه باعث آلودگی محیط زیست نمی شود ، درزمان نیاز قابل تولید است به آسانی به صورتهای دیگر انرژی قابل تبدیل بوده وهمچنین قابل انتقال وکنترل می باشد بیش از انواع دیگرانرژیها مورد توجه بشرقرارگرفته است . امروزه سیستم های انرژی الکتریکی نقش اساسی را درتبدیل وانتقال انرژی درزندگی انسان بازی می کنند.

تولید قدرت خطوط انتقال ، وسیستم های توزیع انرژی .

به این ترتیب ، قدرتهای تولید شده درنیروگاهها ازطریق خطوط انتقال به محلهای مصرف می رسند.

رشد سیستم های قدرت الکتریکی :

قبل ازقرن نوزدهم میلادی وسایلی مانند شمع وبعضی ازانواع چربیها تنها منابع تأ مین روشنایی ودراواسط قرن نوزدهم چراغ گازی عموما" عملی ترین وسالم ترین وسایل روشنایی بشمارمی رفتند . گرچه تاآن زمان تحقیقات ارزنده ای ازیک طرف توسط فاراده وهانری درزمینه تولید الکتریسته وازطرف دیگر توسط بعضی دانشمندان وبخصوص ادیسون درزمینه استفاده ازالکتریسیته درملتهب نمودن بعضی مواد وبالاخره تکامل لامپ های ملتهب وساخت آنها بوجود آمد.

اولین سیستم های قدرت تحت عنوان ( شرکت های روشنایی ) درحدود سال 1880 میلادی بوجود آمدند ومعروفترین آنها شرکت روشنایی پرل استریت درنیویورک بودکه توسط ادیسون تأسیس شده بود. قدرت الکتریکی این سیستم توسط ژنراتور  DC  تأمین میشد وتوسط کابل های زیرزمینی توزیع می گردید ، بارهای این سیستم نیز فقط لامپ های ملتهب  بودند. بعد ازآن شرکت های روشنایی محلی به سرعت دراروپا وآمریکا رشد کردند. دراواخرقرن نوزدهم موتورالقائی جریان متناوب AC اختراع شد ومصرف انرژی الکتریکی تنوع بیشتری یافت .

درسال 1885 جرج وستینگهاوس  اولین سیستم توزیع جریان متناوب راکه انرژی 150 لامپ را تأمین می کرد نصب کرد ودرسال 1890 اولین خط انتقال AC بطول 21 کیلومتر مورد بهره بهرداری قرارگرفت . اولین خطوط انتقال ، تک فاز بودند، انتقال قدرت توسط جریان متناوب ، بخصوص سه فاز بتدریج جایگزین سیستم های DC شد . دلیل عمده جایگزینی سیستم های AC ترانسفورماتورها بودند که انتقال انرژی الکتریکی درولتاژی بالاتر از ولتاژ یا باررا امکان پذیر می کردند ، ضمن اینکه قابلیت انتقال قدرت بیشتری رانیز داشتند.

کلیات :

درسیستم های انتقال DC قدرت تولید شده توسط ژنراتورهای AC از طریق ترانسفورماتور ویک سوکننده الکترونیکی به خط انتقال DC داده میشود . یک اینورترالکترونیکی ، جریان مستقیم رادرانتهای خط به جریان متناوب تبدیل می کند تا بتوان ولتاژآنرا بایک ترانسفورماتور جهت مصرف کننده ها کاهش داد . مطالعات اقتصادی اغلب نشان داده است که برای خطوط کوتاهتر ازحدود 560 کیلومتر استفاده ازخطوط انتقال هوائی DC مقرون به صرفه نیست .

بعد ازاینکه طرح توربینها ی بخارتوسط پارسون ارائه شد قدرتهای تولید شده با این توربین ها بیشترین محبوبیت رابرای طراحان سیستم ها بهمراه آورد . فرکانس معرفی توربین های بخار باسرعت زیاد لزوم افزایش فرکانس واستاندارد کردن فرکانس یک سیستم مطرح شد. با استاندارد کردن فرکانس ، امکان اتصال سیستم ها به یکدیگر نیز بوجود می آمد. امروزه عموما" فرکانس های 50 و60 هرتز درسیستم های قدرت مورد استفا ده می باشند. امکان اتصال سیستم های قدرت کوچکتروبوجود آمدن سیستم های بهم پیوسته باعث رشد وبزرگ شدن سیستم های قدرت گردید.

همزمان بابزرگ شدن سیستم های قدرت ورشد مصرف ، عناصرسیستم های قدرت نظیر ژنراتورها وترانسفورماتورها تکامل بیشتری یافتند وبه عنوان مثال : ظرفیت کل نصب شده درسال 1982 درکشود آمریکا نزدیک به 600/000  مگاوات بوده است که توسط 5/2 کیلووات رابرای هرنفرنشان می دهد .

تاسال 1917 سیستم ها ی قدرت بصورت واحدهای مستقل استفاده می شدند.

تقاضای مصارف زیاد انرژی الکتریکی ونیاز به قابلیت اطمینان زیاد ، موضوع ، مهمی  پیش آورد . بهم پیوستن سیستم ها ازلحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است ، زیرا ماشینهای کمتری بعنوان رزرو ، برای شرایط بهره برداری ساعات پیک مورد نیاز سیستم ها درشرایط وقوع اتصال کوتاه وخطاهای دیگر موجب ایجاد اختلال درکل سیستم بهم پیوسته خواهد بود ولذا باید رله ها وکلیدهای مناسبی درمحل اتصال سیستم ها نصب نمود.

بهره برداری ازیک سیستم قدرت ، بهبود به شرایط کارسیستم وتوسعه سیستم برای آینده نیاز به مطالعه بار، محاسبات خطاها ، طرح وسائل حفاظتی ومطالعه پایداری سیستم دارد. همچنین استفاده ازکامپیوتر درانجام محاسبات فوق الذکرازاهمیت خاصی برخودردار است .

تاریخچه صنعت برق درایران :

   

درسال1283 هجری شمسی بانصب یک ژنراتور 400KW توسط حاج امین الضرب درخیابان چراغ برق تهران ، استفاده ازانرژی الکتریکی درایران آغازشد. تاسال 1338 تنها چند نیروگاه دیگر به ظرفیتهای 1 و2 و 6 و 8 مگاوات مورد بهره برداری قرارگرفتند. درسال 1338 نیروگاه طرشت باظرفیت چهارواحد توربین بخار وتولید جمعا" 50 مگاوات به عنوان اساسی ترین منبع تولید برق درایران به شمار میرفت .

باتشکیل وزارت آب وبرق درسال 1343 که بعدا" به وزارت تغییر نام داد . وظایف شرکتهای برق پراکنده به این وزارتخانه محول گردید . درپایان سال 1360 ظرفیت نصب شده درکل کشور به بیش از 11/800 مگاوات رسید که نشان دهنده  305 وات برای هرنفر بود . دراین سال نیروگاههای آبی تقریبا" 27/5  درصد تولید نیروگاههای کشور راتشکیل می دادند.

عکس شماره 25- نمایی از محوطه یک پست فشار قوی

فلسفه وجود پستهای فشار قوی :

باتوجه به اینکه قدرت تولیدی نیروگاههای بزرگ تماما" درمحل مصرف نخواهد شد وبه منظورانتقال انرژی تولید شده ازمحل به مکانهای دیگرنیازبه انتقال انرژی توسط هادیهای الکتریکی می باشد واین مسئله بدلیل ولتاژ خروجی ژنراتوردرایران حداکثر 20 کیلوولت می باشد، باتوجه به قدرت تولیدی نیروگاه جریان انتقالی خیلی زیاد خواهدبود وبه این دلیل سطح مقطع هادی مورد نیاز وافت ولتاژ وتوان انتقالی خیلی زیاد خواهد بود.

به منظور پائین آوردن تلفات انتقالی ازولتاژهای بالا استفاده می نمایند زیرا تلفات ولتاژ جریان را کاهش دهند.

ازطرفی درخطوط انتقال فشارقوی بخاطر اندوکیتو زیاد جریان کور زیادی وجود دارد که خود باعث تلفات زیاد حرارت می شود.

معمولا" تلفات راازنیروگاه تامصرف کننده حدودا" 10 درصد درنظرمی گیرند واین، مقدارقابل ملاحظه می باشد . مثلا" برای انتقال 500مگا وات نیرو ، حدود 50 مگاوات آن تلف می شود.

سطوح ولتاژ درایران به ترتیب 400،230،132،63،33،20،11  کیلووات است پس پستها یکی ازقسمتهای مهم شبکه های انتقالی وتوزیع الکتریکی می باشند ، زیرا وقتی که بخواهیم انرژی الکتریکی راازنقطه ای به نقطه دیگر انتقال دهیم ولتاژ رابالا برده وسپس آنرا انتقال داده تابه مقصد مورد نظر برسیم ودرآنجا د وباره ولتاژ راپائین آورده تاجهت توزیع آماده شود. کلیه این اعمال درپستهای انتقال و توزیع انجام میشود . شکل زیرنمایش تک خطی یک سیستم انتقال وتوزیع ومحل پستها رانشان می دهد.

   

توزیع                پست کاهنده                 خط انتقال        پست افزاینده                    G   مرکز تولید                                                          

دریک پست فشارقوی وظیفه اصلی تبدیل ولتاژ می باشد که این وظیفه را المنت اساسی پست یعنی ترانسفورماتورقدرت انجام می دهد.

جهت اندازه گیری پارامترهای اساسی انرژی الکتریکی نیازبه مبدل های جریان وولتاژ می باشد وهمچنین جهت قطع ووصل مدارنیازبه کلیدهای فشار قوی نظیرژنکتود وسکیونر می باشد ووسایل دیگری نظیر برقگیر ولاین تراپ وجهت حفاظت وسایل نصب شده درجهت نیازبه رله های حفاظتی وهمچنین مواقعی که برق پست قطع می شود نیازبه یک ولتاژ ثابت وذخیره شده می باشد که توسط سیستم با طریخانه تأمین میشود وکلیه وسایل مشروحه بالا که دریک مکان نصب شوند تشکیل یک پست فشار قوی را می دهند که دراین جزوه سعی شده درحدامکان درمورد کلیه آنها بحث شود.

سیستم قدرت :

عبارتند است از: مجموعه مراکزتولید انتقال وتوزیع انرژی برق.

مراکزتولید انرژی برق بدلایل فنی واقتصادی درمکانهای خاصی احداث می گردند که معمولا" باشهرها وکارخانجات ومحل های مصرف برق فاصله زیادی دارند لذا ازطریق خطوط وپست ها ، برق تولیدی نیروگاهها رابه مراکز مصرف برق انتقال می دهند وازطریق شبکه توزیع دراختیار مشترکین ومصرف کنندگان قرار می دهند.

هرسیستم ازتعداد زیادی نیروگاه – خطوط وپستهای انتقال وتوزیع تشکیل می گردد که درهریک ازقسمتهای مذکور دستگا هها وتجهیزات فراوان ، مختلف ومتنوعی مستقر هستند که هرکدام کاری راانجام می دهند یانقشی رابرعهده دارند . بعد ازنیروگاه که انرژی برق راتولید می کند پست ها یا تبدیل گاهها مهمترین قسمت سیستم قدرت می باشند.

1- پست :

پست یا تبدیل گاه عبارت است از مجموعه دستگاهها وتجهیزاتی که درمدار سیستم قدرت قراردارند وکارانتقال یاتوزیع انرژی برق را انجام می دهند. مهمترین دستگاه موجود درهرپست ، دستگاه یادستگاه های ترانسفورماتور (مبد ل) میباشد.

چون ولتاژ خروجی ژنراتور حداکثر 20 کیلوولت می باشد برای انتقال آن به مراکز مصرف بایستی آنرا تاحد امکان افزایش دهند تا انتقال آن ممکن واقتصادی باشد.ودرمحل مصرف کاهش ولتاژ توسط دستگاه ( ترانسفورماتور) انجام می گیرد . که درمبحث ترانس درباره چگونگی این عمل بحث خواهیم کرد .

باتوجه به نقش وعملکرد ( پست ) در( سیستم قدرت) اهمیت بهره برداری ازآن معلوم می شود.

2- بهره برداری از پستهای برق :

بهره برداری ازهردستگاه یاسیستم ، اصول وقواعد خاصی دارد که آگاهی ازآنها برای بهره بردار آن لازم وضروری است وبه همین دلیل است که سازندگان دستگاه ها ، کاتولوگ ، دستورالعمل وراهنمای بهره برداری ونحوه کارواستفاده ازآنها راتهیه ودراختیار استفاده کنندگان قرار می دهند.

برهمین اساس پست های برق نیزبرای تک تک دستگاه ها ومجموعه دستگاهها وتجهیزات مستقردرآنها دارای اصول وضوابط ویژه بهره برداری میباشند . چون بهره برداری ازپست تابع بهره برداری ازسیستم قدرت می باشند.

بهره بردار کسی است که کاربهره برداری ازیک دستگاه یاسیستم رابرعهده دارد .

شرط لازم برای بهره برداری ازهردستگاه علاوه برصلاحیت ، شایستگی وتوانایی فردی ، شناخت دستگاه واطلاع ازاصول وضوابط بهره برداری ازآن دستگاه است .

بهره بردار پست کسی است که مسئولیت بهره برداری از کلیه دستگاهها وتجهیزات مستقر درپست را برعهده گرفته است . این شخص برای آنکه بتواند درکار خودموفق باشد بایستی ازوظایف ومسئولیتهای خود دربهره برداری آشنا باشد. بعضی این وظایف عبارتند از:

• باصنعت برق وقسمتهای مختلف ( تولید- انتقال وتوزیع ) سیستم قدرت آشنایی داشته باشد.
• دستگاهها وتجهیزات مستقر رابشناسد وعلت وجود وکارهریک رابداند.
• باسیستم های کنترل، فرمان ، حفاظت واندازه گیری پست آشنا باشد.
• با اصول وضوابط بهره برداری یکایک ومجموعه تجهیزات پست آشنا باشد.
• هرپست جزئی ازسیستم قدرت است لذا بهره برداری ازآن نیز تابع بهره برداری سیستم قدرت است بنابراین بهره بردار پست بایستی بادرنظر گرفتن اصل فوق ، کار بهره برداری پست راانجام دهد.
• حالت عادی وغیر عادی دستگاهها راتشخیص دهد.
• هنگام بروز حادثه درسیستم تحت بهره برداریش بتواند باتصمیم گیری صحیح وسریع اقدامات وعملیات لازم را جهت جلوگیری ازصدمه دیدن دستگاهها به عمل آورد.
• پس ازرفع اشکال وحادثه بتوانند سیستم رابه حالت عادی برگرداند.
• توانایی وصلاحیت خویش رادرانجام مانور وعملیات قطع ووصل ، خارج کردن وبحالت عادی درآوردن سیستم رانشان دهد.

10- موقعیت پست تحت بهره برداری خودرادرشبکه سراسری برق ونحوه ارتباط الکتریکی آن راباسایر پستها ونیروگاهها بداند.

11- ازوضعیت خطوط ورودی وخروجی پست ، مبدأ ، مقصد، ومشخصات دیگر آنها اطلاع داشته باشد.

12- درهنگام شیفت وحضور درپست ، خودرا درحالت آماده باش بداند وهر لحظه منتظر پیام ودرخواستی دررابطه با وضعیت خطوط ، ترانسها و... ازجانب مسئولین ودیسپاچینگ باشد.

13-احساس مسئولیت جدی ودلسوزی دربهره برداری ونگهداری ازتجهیزات پست.

کلمات کلیدی : گزارش کار آموزی شرکت برق,تعریف ترانسفورماتور ,انواع ترانسفورماتور از نظر تعدادفاز ,وظایف اپراتور شبکار ,فلسفه وجود پستهای فشار قوی ,cتاریخ برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید:

لینک فایل عنوان مقاله: مبدل DCبه AC تکفاز -58 صفحه word

مشخصات فایل

عنوان مقاله: مبدل DCبه AC تکفاز

قالب بندی:  word

تعداد صفخات: 58

محتویات

 

فهرست

مقدمه

فصل اول: الکترونیک قدرت

مبدل DCبه AC تکفاز

مدولاسیون پهنای پالس(PWM)

اشکال مختلف سوئچینگ PWM

مدولاسیون PWM دو قطبی

مدولاسیون PWM تک قطبی

شمای PWM تک قطبی بهبود یافته

بلوک دیاگرام کلی مدار پروژه

یکسوساز تمام موج

مبدلDC بهAC

IGBT

ساختارسیلیکون و مدار معادل

مشخصات هدایت

مشخصات سوئیچینگ

راه انداز یا  درایور IGBT

شرح ای سیIR2113

 

ملاحظات طراحی بخش درایورIR2113

برد مدار چاپی مورد نیاز برای راه اندازی ماسفت

راهنمای کمک سریع

فصل دوم:میکروکنترلر8051

مقدمه

تفاوت بین میکرو پروسسور و میکرو کنترلر

میکرو کنترلر8051

تخصیص فضای حافظهRAMدر 8051

توصیف پایه های 8051

مبدل DC به AC تک فاز:

در کاربردی که ذکر شد در واقع یک منبع تولید کننده سیگنال AC با ولتاژ و فرکانس مختلف نیاز می باشد. یک مبدل توان DC به AC مد سوئیچینگ (اینورتر) در این نوع کاربردها استفاده می گردد که ورودی آن سیگنال DC و خروجی آن یک سیگنال AC می باشد. اگر ورودی  این اینورتر یک منبع ولتاژ DC باشد به آن اینورتر منبع ولتاژ (VSI)‌گویند و اگر ورودی آن منبع جریان DC باشد به آن اینورتر منبع جریان (CSI) می گویند. که CSI برای توانهای بسیار بالا کاربرد دارد. در اینجا اینورتر مورد نظر، از نوع VSI  می باشد.

VSI در واقع به دو نوع اینورتر تکفاز و اینورتر سه فاز تقسیم می گردد. که اینورتر تکفاز  مــی بایست بار AC تکفاز با یک کیفیت توان بالا و هارمونیک پایین را تأمین نماید.

در شکل 1-1 توپولوژی کلی یک اینورتر آورده شده است:

(شکل 1-1)

همان طور که در شکل 1-1 نشان داده شده است، اینورتر دارای دو پایه (B, A) می باشد که به بار تکفاز خروجی متصل گشته و آنرا تأمین می کند. دو خازن با مقدار یکسان به صورت سری دو سر ولتاژ DC ورودی قرار گرفته است که نقطه اشتراک آنها به زمین متصل می باشد. که این اتصال باعث می گردد که ولتاژ دو خازن دقیقاً  گردد. یک الگوریتم سوئیچینگ شخصی را می توان به چهار ماژول سوئیچ T1 ، T2، T3 و T4 جهت کنترل اینورتر برای ایجاد یک سیگنال سینوسی با فرکانس و دامنه مورد نظر اعمال نمود. در میان اشکال مختلف سوئیچینگ عملی، روش PWM (Pulse With Modulation) . بطور کلاسیک و وسیعتر بکار می رود که در این مورد در بخشهای بعد توضیح داده خواهد شد.

مدولاسیون پهنای پالس (PWM) ‍:

تکنیک مدولاسیون پهنای باند (PWM)، یک روش موثر برای کنترل فرکانس و دامنه ولتاژ خروجی منحنی باشد. شکلهای کنترلی PWM مختلف که در اینجا بررسی می گردد اصولاً به دو دسته تقسیم می گردد، یکی PWM بر اساس حامل می باشد و دیگری PWM فضای برداری می باشد که PWM فضای برداری برای سه فاز مورد استفاده است که مورد بحث این پروژه نیست. در اینجا PWM بر اساس حامل برای دستگاههای تکفاز مورد بررسی قرار      می گیرد. شکل 2-1 یک شمای کلی از مدولاسیون PWM می باشد:

   

(شکل 2-1)

جهت تولید یک ولتاژ سینوسی در فرکانس مشخص مثلاً  f1، یک سیگنال کنترل سینوسی Vcontrol در فرکانس مورد نظر (f1) با یک موج مثلثی (Vcarrier) مقایسه می گردد شکل 2-1. در هر نقطه مشترک، یک گذر در شکل موج PWM با توجه به شکل 2-1 ظاهر می گردد. وقتی Vcontro1 بزرگتر از Vcarrier باشد خروجی PWM مثبت می شود و و قتی کوچکتر از Vcarrier باشد شکل موج PWM منفی خواهد شد. فرکانس ولتاژ حامل (Vcarrier) در واقع فرکانس سوئیچ (fs) اینورتر را بیان می کند. (fs)، اندیس مدولاسیون را برای این سیستم داریم:

که در این رابطه Vcontro1 در ماکزیمم دامنه سیگنال کنترلی قرار می گیرد، در حالیکه Vtri‌مقدار ماکزیمم سیگنال و مثلثی (حامل) می باشد. همچنین نرخ مدولاسیون فرکانسی بصورت زیر تعریف می گردد:

mf در واقع نرخ بین فرکانس حامل و سوئیچینگ می باشد؛ جزء اصلی ولتاژ خروجی (Vout)  نیم پل، دارای مشخصه معادله زیر و منطقه مدولاسیون خطی می باشد.

Vout=mi.Vd       mi≤1.0

این معادله نشان می دهد که نتیجه مورد نظر که دامنه می باشد بطور خطی با اندیس مدولاسیون نسبت مستقیم دارد. مقدار mi از صفر تا 1 را می توان بعنوان محدودة کنترل خطی سیگنال حامل سینوسی PWM در خروجی تعریف کرد.

اشکال مختلف روش سوئیچینگ PWM :

تا به حال با مفاهیم مبدل توان DC به AC و مدولاسیون PWM آشنا شدیم. در کاربردهای تکفاز آنچه بطور خاص مورد نظر می باشد ولتاژ خروجی است که به بار منتقل می شود. همانطور که قبلا دیده شد، ولتاژ خروجی، اختلاف بین دو پایه A و B از پل ترانزیستوری    می باشد. نکته دیگری که مد نظر است مقدار THD (Total Harmonic Disturtion)   می باشد که باید تا حدامکان مقدار کمی داشته باشد.

مدولاسیون PWm دو قطبی :

سوئیچینگ PWM دو قطبی در واقع یک شمای سوئیچینگ کلاسیک می باشد که برای اینورتر تکفاز بکار می رود. جفت ترانزیستور (T4, T1) و (T3, T2) در شکل 1-1 روی لنگه های مختلف پل بطور همزمان روشن و خاموش می گردند. ولتاژ خروجی در این حالت بصورت دو قطبی (مثبت و منفی) می گردد چون هیچ حالت صفری در آن وجود ندارد.شکل موج خروجی برابر ولتاژ نقطه VAO در شکل 1-1 می باشد با این تفاوت که دامنه آن دو برابر می باشد. اصول یک PWM دو قطبی را می توان در معادله  زیر خلاصه کرد:

Vout = Vd   when   Vcontrol > Vcarrier

Vout == Vd   when   Vcontrol < Vcarrier

(شکل 3-1)

شکل 3-1 یک شرحی از مدولاسیون PWM دو قطبی را با پارامترهای mf=15 و mi=0.8 بصورت گرافیکی بیان می کند. از روی شکل می توان فهمید که VBO دقیقاً معکوس VAO در هر زمان می باشد، بنابراین هیچ حالت صفری در خروجی ندارد، Vout=VAO-VBO که باعث

تولید ولتاژ دو قطبی در خروجی گردیده است. در شمای مدولاسیون PWM دو قطبی، اگر نرخ مدولاسیون فرکانس را عدد فرد انتخاب کنیم، ولتاژ خروجی Vout نسبت به مبدأ یک شکل موج متقارن و دو نیم موج می گردد که در این حالت هارمونیکهای زوج در خروجی حذف   می گردد.

مدولاسیون PWM تک قطبی :

در این مدولاسیون جفت سوئیچهای (T4, T1) و (T3, T2) در اینورتر H-Bridge (نیم پل)، بطور همزمان همانطور که در دو قطبی دیده شد عمل نمی کند. در واقع لنگه A و B در    شکل 1-1 بطور مجزا و غیر وابسته با قیاس دو سیگنال Vcontrol1 و Vcontrol2 با سیگنالهای حاصل مشابه آنها عمل می کند. شکل 4-1 این شمای سوئیچینگ تک قطبی را به همراه خروجی mi=0.8 و mf=12 نشان می دهد:

(شکل 4-1)

الگوریتم سوئیچینگ PWM تک قطبی، در معادله زیر نشان داده شده است:

Vout = Vd   when   T1, T4 is ON

Vout = -Vd   when   T2, T3 is ON

Vout= 0   when   T1,T3  or  T3, T4 is ON

از شکل 1-3 و معادله بالا مشخص می گردد که ولتاژ خروجی بین 0 تا +Vd یا 0 تا  -Vd در هر نیم پریود اصلی تغییر می کند. بنابراین شمای PWM بنام PWM تک قطبی شناخته      می گردد. تغییر ولتاژ در هر سوئیچینگ در قیاس با حالت قبل که مقدار 2Vd را داشت در این حالت (تک قطبی) تغییر ولتاژ Vd می باشد. همچنین در این نوع PWM امکان انتخاب مقدار نرخ مدولاسیون فرکانس( mf ) بعنوان یک عدد زوج برای حذف اجزای هارمونیکها در فرکانس سوئیچینگ (fs) وجود دارد.

شمای PWM تک قطبی بهبود یافته :

این نوع PWM با دو حالت قبل تفاوت دارد. در این مورد، هر دو لنگه های نیم پل اینورتر تک فاز در فرکانسهای مختلف سوئیچ می کند. بطور مثال لنگه A در فرکانس پایه f1 سوئیچ می کند در حالی که لنگه B در فرکانس حامل f2 سوئیچ می کند که مقدار آن خیلی بزرگتر از f1 می باشد. این نمای سوئیچینگ PWM یک سرعت سوئیچینگ، متعادل بین دو لنگه های اینورتر ایجاد می کند. همچنین یک ولتاژ خروجی تک قطبی که مقدارش بین 0 و +Vd و بین  0 و Vdـ می باشد ایجاد می گردد. شکل 5-1 یک شرحی از این نوع مدولاسیون با mi=0.8 و mf=15 آورده شده است:

(شکل 5-1)

 برای بدست آوردن تقارن نیم موج و فرد در ولتاژ خروجی جهت حذف هارمونیکهای زوج، نرخ مدولاسیون فرکانس نباید بعنوان مضرب فردی انتخاب گردد. این نوع مدولاسیون دارای مزایای کاهش مزاحمتهای مغناطیسی الکتریکی فرکانس بالا (EMI) می باشد. همانطور که در شکل 5-1 دیده می شود، بر عکس دو نوع مدولاسیون دیگر، سیگنال مدولاسیون (Vcontrol)  در این الگوریتم یک سیگنال ناپیوسته می باشد که در واقع اسپکتروم فوریه متفاوتی را ایجاد  می کند.

بلوک دیاگرام کلی مدار پروژه :

(شکل 6-1)

همانطور که در شکل 6-1 مشاهده می شود، سیگنال AC برق شهر وارد یک یکسوساز تمام موج شده و بعد از یکسو شدن توسط خازن صاف می گردد. سپس سیگنال DC وارد مبدل DC به AC تمام پل (Full Bridge) شده و در آنجا به یک سیگنال AC مربعی تبدیل می گردد، ورودی این بلوک از یک مدار کنترلی (میکروکنترلر) می آید و فرمانهای آن توسط میکروکنترلر سری 8051 تولید می گردد، صفحه کلید جهت وارد کردن مقدار فرکانس به ورودی میکروکنترلر بکار می رود، همچنین نمایشگر LCD برای نمایش عدد وارد شده استفاده می شود. در خروجی اینورتر دو سیگنال مربعی و سینوسی تولید می گردد، که خروجی مربعی بعد از یک فیلتر LC پایین گذر به یک سیگنال تقریبا سینوسی تبدیل می گردد، در این بخش بلوک دیاگرام آورده شده را بطور دقیق تری بررسی می کنیم:

یکسو ساز تمام موج :

این مدار یک یکسو ساز تمام موج که توانایی تحمل ولتاژ معکوس تا 400 ولتاژ را دارد استنفاده شده است، مقدار خازن الکترولیت بکار رفته در خروجی آن، باید به اندازه ای باشد که برای جریان مورد نیاز دارای کمترین ریپل ممکن باشد، باید توجه داشت که چون این مدار بصورت سوئیچینگ می باشد بر روی خطوط برق نویزی اندازد که برای جلوگیری از آن در ورودی یکسوساز یک فیلتر خط که بصورت زیر منی باشد قرار داده می شود که در اینحالت از عبور پالسهای فرکانس بالا به خطوط انتقال جلوگیری می کند.

(شکل 7-1)

مبدل DC به AC :

همانطور که گفته شد مبدلهای مختلفی برای تبدیل سیگنال DC به AC وجود دارد که در اینجا از مدار تمام پل استفاده کرده ایم. در این مدار که از قطعات IGBT به عنوان عنصر قابل سوئیچ استفاده شده است نیاز به درایور برای کنترل گیتهای IGBT مورد نیاز می باشد. که در این پروژه از 2 آی سی درایور نیم پل IR2113 جهت کنترل هر لنگه از پل بهره برده شده است. که شرح کامل آن در ادامه امده است.

IGBT :

IGBT جز قطعات حامل اقلیت می باشد که دارای مشخصه هدایتی خیلی زیادی است با توجه به اینکه مشخصات ماسفت قدرت را نیز که شامل سهولت در راه اندازی، ‏ قابلیت جریان بالا و دارای سطح عملکرد مطمئن می باشد داراست .

معمولاَ IGBT دارای سرعت کمتری از ماسفت می باشد  اما در تکنولوژی ساخت جدید این قطعه، مشخصات سوئیچیگ IGBT به حد ماسفت قدرت رسیده است بدون اینکه مشخصه هدایت بالای آن که جهت تشابه خروجی آن به ترانزیستور BJT می باشد تغییر نماید.

(شکل 7-1)

ساختار سیلیکون و مدار معادل:

بغیر از بدنه ‏ ،ساختار داخلی IGBT به ماسفت شباهت زیادی دارد. هر دو قطعه یک ساختار گیت پلی سیلیکن مشابه و چاله های P به همراه اتصالات سورس دارند در هر دو قطعه نیمه هادی نوع N زیر چاله های P از نظر ضخامت و مقاومت بگونه ای تزریق می گردند که بتوانند نرخ ولتاژ قطعه را نگهدارند و تحمل نمایند. به هر حال‏ با وجود خیلی از تشابهات موجود‏ عملکرد فیزیکی IGBT و ترانزیستور BJT ، شباهت آن ننسبت به ماسفت بیشتر است. این مشخصه به علت بدنه  می باشد که مسئول تزریق حامل اقلیت به ناحیه N می باشد و در نتیجه مدولاسیون هدایتی را ایجاد می کند ماسفت قدرت که از مدولاسیون هدایت بهره ای نمی برد در ناحیه N تلفات زیادی دارد.

کلمات کلیدی : مبدل DCبه AC تکفاز,ملاحظات طراحی بخش درایورIR2113,فصل دوم:میکروکنترلر8051,راه انداز یا درایور IGBT,مبدلDC بهAC,مبدل DCبه AC تکفاز, برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید:

لینک فایل عنوان سمینار : نوسان سازه -48 صفحه word

مشخصات فایل

عنوان سمینار : نوسان سازه

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 48

محتویات

فهرست

مقدمه

معیارنوسان- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5

نوسان ساز مقاومت منفی- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6

روش های تولید مقاومت منفی- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8

• دیود تونلی
• دیود گان
• دیود زمان گذربهمنی
• دیود زمان گذربهمنی پلاسما بدام افتاده

تکنیکهای طراحی نوسان ساز- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -11

نوسان سازهای فیدبک دار- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 

• نوسان ساز هارتلی
• نوسان ساز کلپیتس

نوسان سازهای کنترل شده با کریستال- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16

اسیلاتورهای مایکروویو- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  17

اسیلاتورهای ترانزیستوری- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20

تشدید‌کننده‌های مایکروویو- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -23

مدارهای تشدید سری و موازی (یادآوری) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -   23 

تشدیدکننده های خطوط انتقال- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 31

کاواک های موجبر مستطیلی- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -36

کاواک های موجبراستوانه‌ای- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  37

تشدید کننده های دی الکتریک- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38

ایجاد کردن رزوناتور- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 39

اسیلاتورDR - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 41

      - تنظیم فرکانس در DR

اسیلاتورتنظیم شوندهYIG - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 46

اسیلاتور   Gunn  element- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47

مقدمه

اسیلاتورهای مایکروویو و RF به طورکلی در سیستم های نسبتا مدرن و سیستم های بی سیم مخابراتی برای تولید منبع سیگنال ، ترکیب  فرکانسی و تولید موج حامل به کار می رود.

اسیلاتورهای نیمه هادی با قطعات غیر خطی فعال مثل دیود و ترانزیستور به صورت ترکیب با مدارات پسیو برای تبدیل DC به سیگنال حالت دائمی سینوسی  RFمورد استفاده قرارمی گیرد.

مدارات اسیلاتوری ترانزیستوری پایه می توانند  به صورت عمده در فرکانسهای پایین همچنین با نوسان ساز های کریستالی برای تولید فرکانس های پایدار و با نویز کم استفاده شوند.

در فرکانس های بالا دیود ها و ترانزیستورها به صورتی بایاس می شوند که در نقطه کار به صورت یک مقاومت منفی عمل می کنند . با استفاده از کاواک ،خطوط انتقال یا رزوناتورهای     دی الکتریک  برای تولید فرکانس های نوسان پایه تا 100GHz به کار می روند .

آنالیز دقیق این مدارات با استفاده از نرم افزارهای CAD انجام می شود .

ما ابتدا یک یادآوری در مورد اسیلاتور ترانزیستوری شامل ساختارهای هارتلی و کلپیتس که بهتر از اسیلاتور کریستالی عمل می کنند خواهیم داشت سپس اسیلاتورهای مایکروویو را بررسی می کنیم .

اسیلاتورهای مایکروویو به خاطر داشتن مشخصه های متفاوت ترانزیستوری و توانایی ایجاد قطعات مقاومت منفی و ضریب کیفیت بالاتر با ساختارهای فرکانس پایین تفاوت اساسی دارند.

معیارنوسان :

معیارنوسان کردن رامی توان به چند روش دقیق و معادل هم بیان کرد.او‏‏‏‏‏ل اینکه در یک نوسان ساز دارای یک عنصر فعال دو دریچه ای باید یک مسیرفیدبک وجود داشته باشد واز طریق آن بخشی ازخروجی به ورودی برگردانده شود.اگر سیگنال فیدبک شده بزرگتر وهم فاز با ورودی باشد، نوسان شروع شده ودامنه اش به طور مرتب زیاد می شود، تا اینکه عنصراشباع شده، بهره حلقه فیدبک به یک برسد. بنابراین معیاراول این است، مداری نوسان می کند که درآن مسیرفیدبکی با بهره حداقل برابربا یک وبا تغییرفازصفروجودداشته باشد. معیار دیگر برای نوسان این است که ضریب پایداری مدار نوسان ساز باید کوچکتر از یک  باشد.

اگر یکی از دو معیار فوق برای یک مدار معتبر باشد ،دترمینال معادلات ولتاژهای گره های یاجریانهای حلقه های آن برابر صفر خواهد بود.این معیار سوم نوسان خواهدبود، و روش ریاضی مناسبی برای یافتن فرکانس نوسان می باشد، به شرط اینکه بتوان معادلات جبری لازم را حل کرد.

سرانجام، اگر یک مدار بالقوه نوسانی را به طور فرضی به یک بخش فعال و یک بارتقسیم کنیم، هنگام پیدایش شرایط نوسان بخش حقیقی امپدانس خروجی بخش فعال منفی می شود. این یک شرط لازم برای نوسان است ولی کافی نیست؛ معیار منفی شدن مقاومت برای توصیف کار نوسان سازهای مایکروویو که در آنها از دیودهای بامقاومت منفی(دیودهای تونلی،گان،ایمپات وتراپات)استفاده می شود،مفید است.

   

اساس مدل نوسان ساز :

شکل زیر یک سیستم حلقه بسته را نشان می دهد که قسمت اساسی یک مدل نوسان ساز را همین فیدبک مثبتی که از خروجی به ورودی اعمال می شود شامل می گردد، شرایط لازم برای نوسان یک مداررا با بد ست آوردن تابع تبدیل حلقه بسته برسی میکنیم:

که با فرض اینکه مقدار ولتاژ خروجی مخالف صفر وولتاژورودی برابر با صفر باشد داریم:

که تحت این شرایط می توانیم بگوییم نوسان ساز در حالت پایدار قرار دارد و این حالت پایدار در فرکانس خاصی اتفاق می افتد و باعث نوسان مدار می شود.

که در این صورت در فرکانس خاصی  تابع حلقه بسته (تابع انتقال کل سیستم) ناپایدار می- شود. به عبارت دیگراگر سیستم فوق دارای گین مدارباز به اندازه یک و زوایای 2kp باشد، وارد نوسان می شود.

نوسان ساز مقاومت منفی :                                

عنصری که انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی یا مکانیکی تبدیل می کند را می توان در مدار به  صورت یک  مقاومت معادل مثبت نشان داد. از طرف دیگر می توان عنصری را که بتواند شکل های دیگر انرژی رابه انرژی الکتریکی تبدیل کند با یک مقاومت منفی معادل نشان داد.دیودهای تونلی و گان، ترانزیستورهای تک اتصالی و ترکیب های خاصی از دو یا چند ترانزیستور می توانند انرژی را مصرف کرده و بخشی از آن رابه صورت یک سینوسی فرکانس بالا تبدیل کنند. بنابراین این عناصر در یک گستره فرکانسی خاص، خاصیت مقاومت منفی ازخود  نشان می دهند.

برای ساختن نوسان ساز، یک مدارتشدید موازی مرکب ازعناصرR,L,C رابا یک مقاومت منفی معادل موازی می کنیم؛ به دلیل اینکه بین صفحات خازن دوقطبی هایی وجود دارد که این دوقطبی ها دارای اتلاف هستند و این تلفات به صورت مقاومت ذاتی در خازن ظاهر می شود و از طرف دیگر هرسلف نیز به دلیل داشتن مقاومت ذاتی نمی گذارند که سیستم وارد نوسان شوند، باید روشی پیدا کنیم که این مقاومت ها را تا حد صفر کاهش دهد. که راه حل آن استفاده از مقاومت منفی است.که در این صورت داریم:

  

مدار نوسان ساز با مقاومت منفی

    

شرط شروع نوسان مدار :

ولی قبل ازشروع نوسان مقاومت مدارتشدیداز لحاظ اندازه از مقاومت منفی بزرگتر باشد، در حالت ماندگار اندازه دو مقاومت برابر می شوند؛ از لحاظ نظری این حالت تنها دریک فرکانس پیش می آید.

روش های تولید  مقاومت منفی :

• د یود تونلی(Tunnel Diode) :

دیود پیوندی با آلایش بسیار زیاد که در بعضی از محدوده های کاری خود در جهت مستقیم، مقاومت منفی دارد که در نتیجه پدیده تونلی در مکانیک کوانتوم به وجودمی آید. این دیود می- تواند از مواد  نیمه رسانای مختلفی از قبیل ژرمانیوم، سیلیکن، گالیم آرسنایدوانیدیم آنتیموناید ساخته شود وبه عنوان نوسان ساز و تقویت کننده ای که می تواند به خوبی تا بسامدهای ریزموج عمل کند، بکار رود.

اثر تونل :

 سوراخ شدن سد پتانسیل مستطیلی در نیمه رسانا با ذره ای که دارای انرژی کافی برای عبور از سد نیست. موج مربوط به این ذره به طور تقریبی به صورت کامل در اولین لبه سد  بازتابیده   می شود، اما مقدار کمی از آن از سد می گذرد.

2 ) دیود گان(Gunn Diode) :

قطعه نیمه رسانای دو سری که بااستفاده از اثرگان نوسان های ریزموج ایجاد می کند، یا سیگنال ریز موج  ورودی را تقویت می کند. بسامد نوسان به زمان گذر حوزه بار بستگی دارد و می تواند از 50 گیگا هرتزهم فراتر رود، عملکرد آن درمد زمان گذراست.

اثرگان:

اثری که توسط ج.ب.گان در سال1963 کشف شده است؛ اگر یک ولتاژ DC ثابت و بیشتراز یک مقدار بحرانی به اتصال های دو طرف قطعه کوچکی از گالیم آرسنید نوع N اعمال شود، نوسان های ریزموج ایجاد خواهند شد. بسامدهای تولید شده، با توجه به ابعاد قطعه و سایر عوامل فیزیکی بین 500 مگاهرتز تا بالای 50 گیگا هرتز قرار دارند.

3)‌‌‌ دیود زمان گذر بهمنی ضربه ای(IMPATT Diode) :

نوعی دیود ریزموج حالت جامد که اساس کارآن ترکیب اثرشکست بهمن ضربه ای واثر زمان گذرحامل درتراشه نازک گالیم آرسنیدی یا سیلیسیمی ودرنهایت تولید مشخصه مقاومت منفی است. با قراردادن صحیح دیود در کاواک یاموج بر تنظیم شده می توان نوسان سازیا تقویت کنننده ای به دست آورد که درگستره گیگا هرتز کار می کند.

   

ساختار و مشخصه های دیود زمان گذر بهمنی

         

ساختار و مشخصه های دیود زمان گذر بهمنی

 

4) دیود زمان گذر بهمنی پلاسما به دام افتاده(TRAPATT  Diode) :

دیود ریزموج حالت-جامد که بسامد کارآن به عنوان نوسان ساز به طورتقریبی با ضخامت لایه فعال تعیین می شود. این دیود یک قطعه زمان- گذرمانند دیود ایمپات است ولی در مد متفاوتی عمل می کند؛ منطقه شکست بهمنی درداخل ناحیه رانش حرکت می کند و پلاسمای بارفضای به دام افتاده ای را در داخل ناحیه پیوند  PN به وجود می آورد.

تکنیک های طراحی نوسان ساز :

طراحی نوسان ساز بیشتریک هنراست تا یک علم دقیق. مدارهای به کار رفته تنها هنگامی در حالت ماندگار قرار می گیرند که به قدر کافی در ناحیه غیرخطی رفته ، متوسط بهره در یک تناوب، کسری از بهره نامی سیگنال کوچک ترانزیستورشود. در برگه اطلاعات ترانزیستور تنها پارامترهای مربوط به شرایط اولیه مدار نوسان ساز ذکر شده است ولی مقادیر نهایی و مقادیر  گذرا معلوم نمی باشد. اساس مدارهای معادل و ابزارهای تحلیلی متداول خطی بودن است. بنابراین شرایط حالت ماند گاریک نوسان سازرا در حالت کلی نمی توان به طور دقیق با       روش های ریاضی ساده معین کرد.

برای شروع نوسان خروجی یک عنصر تقویت کننده باید با بهره بزرگتر از یک وتغییر فاز صفریا مضرب صحیحی از 360 درجه به ورودی فیدبک شود. در یک مدار نوسان ساز ایده آل این وضعیت تنها در یک فرکانس پیش می آید؛ واین همان فرکانس نوسان است. اگر تغییر فاز شبکه فیدبک وترانزیستور مستقل از نقطه کار ترانزیستور باشد، فرکانس نوسان در حالت    ماندگار همان فرکانس شروع نوسان خواهد بود و این فرکانس را می توان با تحلیل سیگنال کوچک به طور دقیق پیش بینی کرد. همچنین می توان بهره می نیمم ترانزیستور که به ازای آن نوسان شروع می شود را تعیین کرد، ولی این بهره وفرکانس نوسان تمام چیزی است که از تحلیل سیگنال کوچک می توان به دست آورد.

بستگی فرکانسی عناصرغیرفعال نیز یک عامل پیچیده کننده دیگراست. خازن های بزرگتر از چند صد پیکوفاراد درحوالی 10 مگاهرتز القایی به نظرمی رسند، و خازن های پراکنده بین         دورهای یک القاگر می تواند امپدانس آن را خازنی کند. مدل کردن این اثرها با روش های نظریه مدار مشکل است واین اثرها می توانند باعث شوند که فرکانس نوسان با چیزی که تحلیل مداری پیش بینی می کند متفاوت  باشد.

با استفاده ازالقاگرهای با ضریب کیفیت بالا و با موازی کردن خازن های کوچک(pF 100تا300) با تمام خازن های کنارگذر و تزویج می توان این عیوب را رفع کرد. در فرکانس هایی که     خازن های بزرگ القایی می شوند، این خازن های کوچک یک اتصال کوتاه به وجود می آورند. بنابراین، تحلیل یک نوسان ساز تنها شروع فرآیند طراحی است. این تحلیل شاید بتواند مقادیر تمام عناصرتعیین کننده فرکانس را بد ست دهد، ولی در مورد مطالبی چون توان خروجی، بازده، خلوص شکل موج، پایداری فرکانسی وحساسیت به دما وتغییر ولتاژ منبع چیز زیادی نمی گوید. برای حل این نکات محاسبات سیگنال کوچک به عنوان نقطه شروع در نظرگرفته شده، مدار ساخته وتنظیم می شود تا عملکرد مطلوب بدست آید.

کلمات کلیدی : نوسان سازه,معیارنوسان,نوسان ساز مقاومت منفی,روش های تولید مقاومت منفی,دیود تونلی,نوسان سازهای کنترل شده با کریستال,ایجاد کردن رزوناتور برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید: