خازن چیست؟

خازن و انواع آن:

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

مقدمه:

خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود:
الف – صفحات هادی
ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک)
یابه عبارت دیگرخازن یا انباره عبارتست از دو صفحهٔ موازی فلزی که در میان آن لایه‌ای از هوا یا عایق قرار دارد. خازن‌ها انرژی الکتریکی را نگهداری می‌کنند و به همراه مقاومت‌ها، در مدارات تایمینگ استفاده می‌شوند. همچنین از خازن‌ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. از خازن‌ها در مدارات به‌عنوان فیلتر هم استفاده می‌شود. زیرا خازن‌ها به راحتی سیگنالهای متناوب را عبور می‌دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم می‌شوند.
خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند.
با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می‌شود؛ برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت می‌توان از خازن استفاده کرد. خازنها می‌توانند میدانهای الکتریکی را در حجم‌های کوچک نگه دارند؛ به علاوه می‌توان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد.   
ساختمان خازن:
هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا ۱ و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم ۷ می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم ۷ برابر خاصیت عایقی هوا است.

انواع خازن:

الف- خازنهای ثابت

  • سرامیکی
  • خازنهای ورقه‌ای
  • خازنهای میکا
  • خازنهای الکترولیتی
    • آلومینیومی
    • تانتالیوم

ب- خازنهای متغیر:

  • واریابل
  • تریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها:

  1. مسطح
  2. کروی
  3. استوانه‌ای

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها:

  1. خازن کاغذی
  2. خازن الکترونیکی
  3. خازن سرامیکی
  4. خازن متغییر

خازن مسطح (خازن تخت):

دو صفحه فلزی موازی که بین آنها عایقی به نام دی الکتریک قرار دارد، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحات خازن به یک مولد می‌توان خازن را باردار کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر صفحات خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مولد خواهد بود.

ظرفیت خازن (C):

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن گویند؛ که مقداری ثابت است.

C = kε۰ A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q = بار ذخیره شده برحسب کولن

V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت

ε۰ = قابلیت گذر دهی خلا است که برابر است با: ۸.۸۵ × ۱۲-۱۰ _ C۲/N.m۲

k (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلأ ۱=K است و برای محیطهای دیگر مانند شیشه و روغن ۱

A = سطح خازن بر حسب m۲

d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m

چند نکته:

  • آزمایش نشان می‌دهد که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی دارد.
  • بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم دارد. یعنی: q a v
  • ظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد. یعنی: C a 1/d
  • ظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم دارد. یعنی: C a A و C a K

شارژ یا پر کردن یک خازن:

وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. آن صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت می‌گوییم خازن پرشده است.

دشارژ یا تخلیه یک خازن:

ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی برقرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.

تأثیر ماده دی‌الکتریک در فضای بین دو صفحه موازی یک خازن:

وقتی که خازنی را به مولدی وصل می‌کنیم؛ یک میدان یکنواخت در داخل خازن بوجود می‌آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی اتمی عایقی که در درون صفحات قرار دارد اثر می‌گذارد و باعث می‌شود که دو قطبیهای موجود در عایق طوری شکل گیری کنند؛ که در یک سمت عایق بارهای مثبت و در سمت دیگر آن بارهای منفی تجمّع کنند. توزیع بارهایی که در لبه‌های عایق قرار دارند؛ بر بارهای روی صفحات خازن اثر می‌گذارد. یعنی بارهای منفی روی لبه‌های عایق؛ بارهای مثبت بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند؛ و همینطور بارهای مثبت روی لبه‌های عایق بارهای منفی بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند. بنابراین با افزایش ثابت دی الکتریک (K) می‌توان بارهای بیشتری را روی خازن جمع کرد و باعث افزایش ظرفیت یک خازن شد. با گذاشتن دی الکتریک در بین صفحات یک خازن ظرفیت آن افزایش می‌یابد.

میدان الکتریکی درون خازن تخت:

در فضای بین صفحات خازن بار دار میدان الکتریکی یکنواختی برقرار می‌شود که جهت آن همواره از صفحه مثبت خازن به سمت صفحه منفی خازن است. اندازه میدان همواره یک عدد ثابت می‌باشد.

E=V/d

E: میدان الکتریکی

V: اختلاف پتانسیل دو سر خازن

d: فاصله بین دو صفحه خازن

میدان الکتریکی با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم و با فاصله بین صفحات خازن نسبت عکس دارد.

به هم بستن خازنها:

خازنها در مدار به دو صورت بسته می‌شوند:
  1. موازی
  2. متوالی (سری)

بستن خازنها به روش موازی:

در بستن به روش موازی بین خازنها دو نقطه اشتراک وجود دارد. در این نوع روش:
  • اختلاف پتانسیل برای همة خازنها یکی است.
  • بار ذخیره شده در کل مدار برابر است با مجموع بارهای ذخیره شده در هریک از خازنها.

ظرفیت معادل در حالت موازی:

مولد V = V۱ = V۲ = V۳

بار کل Q = Q۱ + Q۲ + Q۳

CV = C۱V۱ + C۲V۲ + C۳V۳

ظرفیت کل : C = C۱ + C۲ + C۳

اندیسها مربوط به خازنهای ۱ ؛ ۲ و ۳ می‌باشد. هرگاه چند خازن باهم موازی باشند، ظرفیت خازن معادل برابر است با مجموع ظرفیت خازنها.

بستن خازنها بصورت متوالی:

در بستن به روش متوالی بین خازنها یک نقطه اشتراک وجود دارد و تنها دو صفحه دو طرف مجموعه به مولد بسته شده ؛ از مولد بار دریافت می‌کند. صفحات مقابل نیز از طریق القاء بار الکتریکی دریافت می‌کنند. بنابراین اندازه بار الکتریکی روی همه خازنها در این حالت باهم برابر است. در بستن خازنها به طریق متوالی:
  • بارهای روی صفحات هر خازن یکی است.
  • اختلاف پتانسیل دو سر مدار برابر است با مجموع اختلاف پتانسیل دو سر هر یک از خازنها.
ظرفیت معادل در حالت متوالی:

بار کل Q = Q۱ + Q۲ + Q۳

اختلاف پتانسیل کل V = V۱ = V۲ = V۳

q/C = q۱/C۱ + q۲/C۲ + q۳/C۳

C = ۱/C۱ + ۱/C۲ + ۱/C۳

انرژی ذخیره شده در خازن:

پر شدن یک خازن باعث بوجود آمدن بار ذخیره در روی آن می‌شود و این هم باعث می‌شود که انرژی روی صفحات ذخیره گردد. کل کاری که در فرآیند پر شدن خازن انجام می‌شود از طریق محاسبه بدست می‌آید.

کاربرد خازن:

با توجه به اینکه بار الکتریکی در خازن ذخیره می‌شود؛ برای ایجاد میدانهای الکتریکی یکنواخت می‌توان از خازن استفاده کرد. خازنها می‌توانند میدانهای الکتریکی را در حجمهای کوچک نگه دارند؛ به علاوه می‌توان از آنها برای ذخیره کردن انرژی استفاده کرد. خازن در اشکال مختلف ساخته می‌شود.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

plc چیست؟

plc چیست؟انواع مختلف plc

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

PLC مخفف Programmable Logic Controller است که به معنای کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی می‌باشد و به عنوان یک کامپیوتر صنعتی که جزو اصلی بخش اتوماسیون صنعتی می‌باشد شناخته می‌شود. با توجه به ساخت مستحکم، قابلیت‌های استثنایی مانند کنترلر‌های PID، کنترل متوالی، تایمر‌ها و شمارنده ها، سهولت برنامه نویسی، قابلیت کنترل قابل اعتماد و سهولت استفاده از سخت افزار، PLC چیزی بیش از یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی است. با توجه به استقبال گسترده صنعت از پی ال سی، دوره‌های آموزش plc در سراسر دنیا به یک دوره محبوب برای دانشجویان برق تبدیل شده است. همچنین تولید کنندگان نیز امروزه انواع مختلفی از PLC را تولید و روانه بازار کرده اند که در ادامه ما در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
یک سیستم PLC چیست؟
PLC به جای پنل‌های کنترل سنتی که عملیاتشان وابسته به رله‌های منطقی الکترومغناطیسی بود و براساس تایمر‌های سیستم‌های کنترل صنعتی بودند ساخته شده اند. PLC قادر به نظارت مداوم ورودی‌ها از سنسور‌ها هستند و در مورد خروجی‌ها تصمیم می‌گیرند. هر سیستم PLC حداقل به سه ماژول زیر نیاز دارد:
• ماژول پردازنده
• ماژول منبع تغذیه
• یک یا چند ماژول ورودی/خروجی

ماژول پردازنده:
ماژول پردازنده شامل یک واحد پردازنده مرکزی و حافظه هایش است. پردازنده مسئول انجام تمام محاسبات لازم و پردازش داده‌های ورودی و تولید خروجی‌های مناسب می‌باشد. حافظه شامل هر دو حافظه ROM و RAM است. حافظه ROM حاوی سیستم عامل، برنامه‌های درایور و برنامه‌های کاربردی است در حالی که حافظه RAM اطلاعات کاری وبرنامه‌های نوشته شده کاربر را ذخیره می‌کند؛ بنابراین این PLC‌ها نیازی به استفاده از صفحه کلید یا مانیتور برای برنامه ریزی مجدد پردازنده ندارند. حافظه از باتری‌هایی که طول عمر بالایی دارند، ماژول‌های EEPROM و روش‌های حافظه فلش استفاده می‌کنند.
باس یا راک:
در برخی از PLC‌های ماژولار در پنل پشتی مدار که تمام ماژول‌ها مانند پردازنده و دیگر ماژول‌های ورودی یا خروجی به اسلات‌ها نصب شده اند باس‌ها و راک‌هایی در نظر گرفته شده اند. این باس‌ها ارتباط بین پردازنده و ماژول‌های ورودی یا خروجی را برای ارسال و دریافت داده‌ها فراهم می‌آورد. این ارتباط با آدرس دهی ماژول‌های ورودی/ خروجی مطابق با قرارگیری ماژول پردازنده در باس ایجاد می‌شود. فرض کنید اگر ماژول ورودی در اسلات دوم قرار بگیرد پس آدرس باید I۲:۱.۰ باشد (اسلات دوم اولین کانال). برخی از باس‌ها قدرت مورد نیاز برای مدار ماژول ورودی/خروجی را فراهم می‌آورند، اما هیچ نیرویی برای سنسور‌ها و محرک‌های متصل به ماژول‌های ورودی/خروجی را فراهم نمی‌آورند.

ماژول منبع تغذیه
این ماژول قدرت مورد نیاز کل سیستم را با تبدیل برق AC به برق DC که مورد نیاز پردازنده و ماژول‌های خروجی/ورودی است را فراهم می‌آورد. خروجی ۵ ولت DC به مدارات کامپیوتر، و برخی از PLC‌های ۲۴DC در راک باس، چند سنسور و محرک‌ها هدایت می‌شود.
ماژول‌های ورودی/خروجی
ماژول‌های ورودی/خروجی PLC امکان اتصال سنسور‌ها و محرک‌ها به سیستم را فراهم می‌آورد تا به صورت بلادرنگ متغیر‌هایی مانند دما، فشار، جریان و … نظارت شوند. این ماژول‌های ورودی / خروجی دارای نوع، دامنه و قابلیت‌های متفاوتی هستند و برخی از این موارد عبارتند از:
ماژول ورودی/خروجی دیجیتال: برای اتصال سنسور‌ها و محرک‌هایی که به طور داتی دیجیتال هستند استفاده می‌شود، برای مثال فقط برای سوئیچ ON و OFF. این ماژول‌ها در هر دو ولتاژ AC و DC در دسترس هستند و دارای تعداد ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال متغیری هستند.
ماژول ورودی/خروجی آنالوگ: برای اتصال سنسور‌ها و محرک‌هایی که سیگنال‌های الکتریکی آنالوگ را فراهم می‌کنند استفاده می‌شود. در داخل این ماژول، مبدل آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به اطلاعات قابل درک برای پردازنده استفاده می‌شود (به عنوان مثال داده‌های دیجیتال). این تعداد ماژول از کانال‌های در دسترس می‌تواند وابسته به برنامه کاربردی باشد.

ماژول‌های اینترفیش ارتباطی: ماژول‌های ورودی/خروجی هوشمندی وجود دارند که اطلاعات را میان پردازنده و شبکه ارتباطی مبادله می‌کنند، این‌ها برای برقراری ارتباط با دیگر PLC‌ها و کامپیوتر‌هایی که در فاصله دور قرار گرفته اند استفاده می‌شود.
انواع PLC‌ها
کنترلر‌های مطقی قابل برنامه ریزی (PLC ها) به عنوان واحد‌های ماژولار یا تکی ادغام شده اند.
یک PLC فشرده یا مجتمع توسط چند ماژول در یک کیس منفرد ساخته می‌شود؛ بنابراین قابلیت‌های ورودی/خروجی توسط سازنده تعیین می‌شود، اما توسط کاربر تعیین نمی‌شود. بعضی از PLC‌های مجتمع اجازه اتصال ورودی/خروجی‌های اضافه را می‌دهند تا آن‌ها حدودی مدولار باشند.

یک PLC ماژولار از کامپوننت‌های مختلفی ساخته شده است که به یک راک یا باس معمولی با قابلیت‌های خروجی/ورودی قابل گسترش وصل می‌شوند. این نوع PLC شامل ماژول منبع تغذیه، ماژول پردازنده و سایر ماژول‌های ورودی/خروجی می‌شود که با هم در یک ردیف متصل می‌شوند. این PLC‌های ماژولار در اندازه‌های مختلف با منابع تغذیه متغیر، قابلیت محاسبه، اتصالات ورودی/خروجی در دسترس هستند.
PLC‌های ماژولار براساس اندازه حافظه و تعداد ورودی/خروجی‌ها به چند دسته PLC‌های بزرگ، متوسط و کوچک تقسیم می‌شود.
PLC کوچک یک PLC با اندازه کوچک است که به صورت جمع و جور و فشرده و مستحکم طراحی شده است و یا در کنار تجهیزات کنترلی قرار می‌گیرد. این نوع PLC برای جایگزینی منطق‌های رله سخت افزاری، شمارنده، تایمر و … استفاده می‌شود. گسترش ماژول ورودی/خروجی این PLC به یک یا دو ماژول محدود شده است و از لیست دستورالعمل‌های logic یا زبان رله به عنوان زبان برنامه نویسی استفاده می‌کند.
PLC با اندازه متوسط که به طور عمده در صنعت‌هایی استفاده می‌شود که امکان اتصال ماژول‌های زیاد را در پنل پشت سیستم فراهم می‌آورد. صد‌ها نقطه ورودی/خروجی با اضافه کردن کارت‌های ورودی/خروجی فراهم می‌آید و علاوه بر این تسهیلات ماژول‌های ارتباطی توسط این PLC ارائه می‌شود.
PLC‌های بزرگ به طور عمده در جا‌هایی که عملیات کنترل پیچیده مورد نیاز است استفاده می‌شود. این plc‌ها نسبت به PLC‌های متوسط دارای عملکرد بالاتری هستند (از نظر حافظه، زبان‌های برنامه نویسی، ورودی/خروجی و ماژول‌های ارتباطی و غیره). اغلب این PLC‌ها در سیستم‌های کنترل کنترل نظارت و کسب اطلاعات، کارخانه‌های بزرگ، سیستم‌های توزیع شده و … استفاده می‌شود.
برخی از تولید کنندگان PLC در زیر آمده است:
Allen Bradley PLCs (AB)
ABB PLCs (Asea Brown Boveri)
Siemens PLCs
Omron PLCs
Mitsubishi PLCs
Hitachi PLCs
Delta PLCs
General Electric (GE) PLCs
Honeywell PLCs
Modicon PLCs
Schneider Electric PLCs

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

برد بورد (Breadboard) چیست؟

برد بورد (Breadboard) چیست؟ — به زبان ساده

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

برِد بورد (Breadboard) یک تخته معمولاً پلاستیکی است که سوراخ‌های کوچکی دارد و به راحتی می‌توان قطعات الکترونیکی را در آن قرار داد. با استفاده از برد بورد می‌توان بدون لحیم‌کاری نمونه‌های اولیه مدارها را پیاده‌سازی کرد. همچنین، بردبوردها در یادگیری نوآموزان الکترونیک کاربرد آموزشی بسیار مؤثری دارند. در این آموزش، با بردبورد آشنا می‌شویم.
تصویر متحرک زیر، یک مدار ساده را نشان می‌دهد که از یک مقاومت، مدار تغذیه و کنترل و ال‌ای‌دی (LED) تشکیل شده و روی بردبورد بسته شده‌اند.

برد بورد

همان‌طور که می‌بینیم، اتصالات مدار بالا دائمی نیستند و اگر اشتباهی رخ داده باشد، به سادگی می‌توان آن‌ها را جدا کرد و یک پروژه جدید را بست. همین موضوع سبب شده بردبوردها برای کسانی که به تازگی وارد حوزه الکترونیک شده‌اند بسیار کارساز باشند. همچنین، از بردبوردها برای پروژه‌های جذاب الکترونیکی، از ربات‌ها تا یک درام الکترونیکی و سنسورهای مختلف نیز استفاده می‌شود.

نام برد بورد از کجا آمده است؟

در اصل، بردبورد یک واژه انگلیسی (Breadboard)، به معنی تخته‌ای چوبی برای برش نان است. در اوایل گسترش علم الکترونیک، قطعات مدارها روی یک تخته برش نان نصب و با پیچ محکم می‌شدند. دلیل استفاده از تخته نان، ارزان بودن، استحکام و فراوانی آن بود. شکل زیر، یکی از این مدارها را نشان می‌دهد که روی تخته برش نان بسته شده است.

انواع بردبوردها:

بردبوردهای مدرن از پلاستیک ساخته شده‌اند و در شکل‌ها، اندازه‌ها و حتی رنگ‌ها مختلف نیز وجود دارند. بردبوردهایی که می‌بینید، احتمالاً در اندازه‌های بزرگ، متوسط و کوچک هستند. اغلب بردبوردها دارای شکاف‌ها و زبانه‌هایی نیز هستند که این امکان را به ما می‌دهند تا آن‌ها را به یکدیگر وصل کنیم. یک برد بورد متوسط برای بسیاری از پروژه‌های ابتدایی کافی است.

بردبوردهای بدون لحیم‌کاری:

از نظر فنی، بردبوردهایی که درباره آن‌ها بحث کردیم، بردبوردهایی هستند که برای برقراری اتصال بین اجزای مختلف مدار نیازی به لحیم‌کاری ندارند. لحیم‌کاری، فرایندی است که در آن، یک فلز (قلع) با گرما ذوب شده و اتصالات اجزای مدار را برقرار می‌کند. در ساده‌ترین حالت، می‌توان قطعات الکترونیکی را به یکدیگر لحیم کرد که مشکلات زیادی را در پی خواهد داشت. اما، معمولاً‌ قطعات را روی بوردهای مدار چاپی (Printed Circuit Boards)‌ یا PCB نصب و لحیم می‌کنند. اگر جعبه و محفظه بسیاری از وسایل الکترونیکی را باز کنید، مشاهده خواهید کرد که قطعات روی PCBها نصب شده‌اند.

شکل بالا، سه مدار یکسان را نشان می‌دهد که به ترتیب، از راست به چپ، روی بردبورد با لحیم‌کاری، به صورت اتصال مستقیم و بردبورد بدون لحیم پیاده‌سازی شده‌اند. مهندسان الکترونیک، در بسیاری از مواقع، برای آزمایش اولیه مدار، از بردبوردهای بدون لحیم‌کاری استفاده کرده و پس از دریافت نتایج مطلوب، مدار نهایی را روی PCB پیاده‌سازی می‌کنند.

چه قطعاتی را می‌توان روی برد بوردها نصب کرد؟

اغلب قطعات الکترونیکی را که پایه فلزی دارند، می‌توان روی بردبوردها نصب کرد. برخی اوقات، قطعات الکترونیکی (مانند آی‌سی‌ها) به جای پایه‌های بلند، پین دارند و آن‌ها را نیز به سادگی می‌توان در برد بوردها به کار برد، به‌طوری که پایه‌های آن‌ها در دو طرف خط میانی بردبورد قرار می‌گیرد.

سوراخ بردبوردها به گونه‌ای است که وقتی پایه قطعات درون سوراخ آن‌ها قرار گیرد، محکم در آن قرار می‌گیرند و اگر بردبورد را برعکس کنیم، هیچ‌ یک از آن‌ها از سوراخ بیرون نمی‌آیند. همچنین، به راحتی می‌توان قطعات را با دست جدا کرد.

علائم روی برد بورد:

اغلب بردبوردها تعدادی عدد، حرف و علامت مثبت و منفی دارند که روی آن‌ها نوشته شده است. هرچند ممکن است این علائم روی بردبوردها برای انواع مختلف متفاوت باشد، اما هدف نهایی آن‌ها یکی است. این نوشته‌ها کمک می‌کنند سوراخ‌های معینی را روی بردبورد پیدا کرده و هنگام ساخت مدار، آن را ردیابی کنیم. در این مورد، بردبوردها دقیقاً شبیه نرم‌افزار اکسل هستند. اعدادِ ردیف‌ها و حروفِ ستون‌ها کمک می‌کنند سوراخ منحصر به فردی را در یک بردبورد مشخص کنیم. برای مثال، ستون C در شکل زیر مشخص شده است.

در شکل زیر نیز همه سوراخ‌های ردیف ۱۲ مشخص شده‌اند.

بنابراین، سوراخ C12 تقاطع ستون C و ردیف ۱۲ است.

خطوط طویل رنگی روی بردبوردها با دو رنگ قرمز و آبی (یا قرمز و مشکی) به ترتیب با علامت‌های مثبت و منفی مشخص می‌شود. این خطوط، باس (Bus) یا شین نامیده می‌شوند و معمولاً برای اتصال باتری یا منبع تغذیه به مدار مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترمینال قرمز با علامت مثبت و ترمینال آبی (یا سیاه) با علامت منفی نشان داده می‌شود. لازم به ذکر است که بین باس‌های مثبت و منفی تفاوت فیزیکی وجود ندارد و تعیین علامت آن‌ها تنها برای مدیریت ساده‌تر مدار است.
هر یک از ردیف‌های درون بردبورد به صورت مجموعه‌های پنج‌تایی به هم متصل هستند. این بدین معنی است که هر پنج سوراخ، یک نیم ردیف را تشکیل می‌دهند (نیم‌ردیف‌های A تا E و نیم‌ردیف‌های F تا J). برای مثال، سوراخ A1 به صورت الکتریکی به سوراخ‌های D1 ،C1 ،B1 و E1 متصل است و به سوراخ A2 متصل نیست، زیرا ردیف آن‌ها با هم فرق دارد و دارای گیره‌هایی جدا از هم هستند. همچنین، سوراخ A1 ارتباط الکتریکی با سوراخ‌های I1 ،H1 ،G۱ ،F1 یا J1 ندارد، زیرا آن‌ها در نیم ردیف دیگر قرار دارند.

نقشه برد بورد:

نمودار یا دیاگرام بردبورد، نقشه‌ای است که با کمک رایانه برای بردبورد مربوط به یک مدار رسم می‌شود. برخلاف یک نمودار یا شماتیک مداری (شامل نمادهای قطعات الکترونیکی مختلف)، نمودارهای بردبوردها برای نوآموزان بسیار ساده هستند و آن‌ها به راحتی می‌توانند از آن استفاده کنند، زیرا دقیقاً مشابه نمونه اصلی رسم شده‌اند. برای مثال، نمودار زیر (که با استفاده از برنامه آزاد Fritzing رسم شده است)، یک مدار پایه را نشان می‌دهد که از باتری‌ها، یک LED، یک مقاومت و یک کلید فشاری تشکیل شده است و بسیار شبیه مدار واقعی آن است.

جامپر چیست؟

سیم‌های جامپر (Jumper)، سیم‌هایی هستند که برای برقراری اتصالات در برد بوردها از آن‌ها استفاده می‌شود. انتهای سیم‌های جامپر محکم است و می‌توان آن را به راحتی در سوراخ‌های برد بورد قرار داد. سیم جامپرهای منعطف را به راحتی می‌توان خم کرد و پین‌های محکم آن‌ها را در سوراخ‌های دلخواه قرار داد. جامپرها معمولاً در بسته‌هایی با رنگ‌های مختلف در بازار موجود هستند.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

 

 

 

 

ولت متر چیست؟

ولت متر چیست؟

شکل ۱: ولت متر

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

ولت متر چیست؟ — به زبان ساده:

ولت متر یک ابزار اندازه‌گیری است که ولتاژ بین دو گره را در یک مدار الکتریکی اندازه‌گیری می‌کند. در ولت‌مترهای آنالوگ، نشانگر متناسب با ولتاژ مدار در یک مقیاس مشخص حرکت می‌کند. ولت متر دیجیتال با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال، ولتاژ را به صورت عددی نمایش می‌دهد.
ولت‌مترهای نصب شده دائمی، برای پایش ژنراتورها یا سایر دستگاه‌های ثابت به کار می‌روند. ابزارهای قابل حمل نیز برای اندازه‌گیری جریان و مقاومت به مولتی‌متر مجهز شده‌اند. این ابزارها، تجهیزات استاندارد تست در کارهای برق و الکترونیک هستند.

اصول عملکرد ولت متر:

عملکرد ولت متر مبتنی بر قانون اهم است. قانون اهم بیان می‌کند: «ولتاژ دو سر یک مقاومت تناسب مستقیم با جریان گذرنده از آن دارد.» وقتی حداکثر مقیاس جریان از هر سنجه استانداردی عبور کند، در دو سر خود دارای اختلاف پتانسیل خواهد بود. نماد نمایش ولت‌متر دایره‌ای است که درون آن حرف نوشته شده است.

شکل ۲: شکل مدار برای نمایش ولتاژ

یک ولت متر همیشه به صورت موازی با آن عنصر از مدار قرار می‌گیرد که می‌خواهیم ولتاژ‌ش را اندازه بگیریم. روی یک ولت‌متر DC علامت‌های پلاریته درج شده است. بنابراین، باید ترمینال با علامت مثبت (+) ولت‌متر را به نقطه‌ای با ولتاژ بالاتر و ترمینال منفی (-) آن را به نقطه‌ای وصل کنیم که دارای ولتاژ کمتری است. بدین صورت ولتاژ به صورت صحیح به دست خواهد آمد.
در یک ولت متر AC علائم پلاریته وجود ندارد و می‌توان ترمینال‌های ولت‌ متر را به صورت دلخواه به نقاط مورد نظر متصل کرد. البته، ولت‌مترهای AC نیز موازی با عنصری قرار می‌گیرند که می‌خواهیم اختلاف ولتاژ دو سر آن را اندازه‌گیری کنیم. با سری قرار دادن یک مقاومت با آمپرمتر، می‌توانیم ولت‌متری با مقیاس ولتاژ بزرگ بسازیم. شکل زیر این موضوع را نشان می‌دهد.

شکل ۳: قابلیت مقیاس کامل ولتاژ

انواع ولت‌مترها:

شکل زیر انواع ولت‌مترها را نشان می‌دهد.

ولت‌متر آنالوگ:

در این نوع ولت متر ولتاژ با انحراف عقربه یا همان نشانگر نشان داده می‌شود. یک ولت متر آنالوگ را می‌توان در سه دسته تقسیم‌بندی کرد:
  • ولت‌متر با پیچه متحرک
  • ولت‌متر با آهن متحرک
  • ولت‌متر الکترواستاتیک

شکل ۵: نمای عملکردی ولت‌متر آنالوگ

ولت متر پیچه متحرک:

ابزارهای پیچه متحرک ولت‌مترهای آنالوگی هستند که در دو نوع موجودند:
  • ولت‌مترهای پیچه متحرک مغناطیس دائم
  • ولت‌مترهای پیچه متحرک دینامومتر

ابزارهای پیچه متحرک مغناطیس دائم:

ابزارهای پیچه متحرک مغناطیس دائم فقط به جریان مستقیم پاسخ می‌دهند. این ابزارها برای تولید میدان مغناطیسی آهنربا یا مغناطیس دائم دارند. پیچه به دور یک قطعه آهن نرم پیچانده شده و روی محور عمودی‌اش می‌چرخد. وقتی جریان از پیچه عبور می‌کند، گشتاور انحراف طبق معادله نیروی لورنتس تولید می‌شود.

شکل ۶: ولت‌متر پیچه متحرک

ابزارهای پیچه متحرک دینامومتر:

ابزارهای پیچه متحرک دینامومتر از دو پیچه تشکیل می‌شوند. یک پیچه ثابت است و دیگری به دور آن می‌چرخد. برهمکنش دو میدان منجر به تولید گشتاور انحراف می‌شود.

ابزارهایی با آهن متحرک:

ابزارهایی با آهن متحرک در مدارهای AC مورد استفاده قرار می‌گیرند و به انواع آهن متحرک ساده، دینامومتر و القایی دسته‌بندی می‌شوند. ابزارهای با آهن متحرک از آهن نرم شامل پیچه‌های متحرک و ثابت تشکیل شده‌اند.

شکل ۷: ولت‌متر آهن متحرک

ولت‌متر الکترواستاتیک:

این نوع ولت متر بر اساس قاعده الکترواستاتیک کار می‌کند که در آن دافعه بین دو صفحه باردار سبب ایجاد انحراف در نشانگر چسبیده به فنر می‌شود.
این ابزارها برای اندازه‌گیری‌های ولتاژ بالای AC و DC مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع ولت‌مترها، ابزارهایی با حساسیت بالا هستند و قابلیت اندازه‌گیری کوچک‌ترین ولتاژهای بار تا ولتاژ بالایی مانند ۲۰۰ کیلوولت را دارند.

شکل ۸: ولت‌متر الکترواستاتیک

ولت‌متر لامپ خلأ و ولت‌متر ترانزیستوری:

این نوع ابزارها می‌توانند ولتاژهای AC/DC و مقاومت را اندازه‌گیری کنند. این دستگاه‌ها از تقویت‌کننده الکترونیکی بین ورودی و سنجه استفاده می‌کنند.

شکل ۹: ولت‌متر لامپ خلأ

اگر این دستگاه از لامپ خلأ در تقویت‌کننده استفاده کند، آنگاه ولت‌متر لامپ خلأ (Vacuum Tube Voltmeter) یا VTVM نامیده می‌شود. VTVMها در اندازه‌گیری توان بالای AC مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترانزیستور اثر میدان (FET) ترانزیستوری است که از میدان الکتریکی برای کنترل رفتار الکتریکی قطعه استفاده می‌کند. این ترانزیستورها به عنوان ترانزیستورهای تک‌قطبی نیز شناخته می‌شوند. ولت متر مبتنی بر ترانزیستور اثر میدان از این ویژگیِ ترانزیستورهای اثر میدان برای اندازه‌گیری ولتاژ بهره می‌برد.

ولت‌متر دیجیتال:

ولت متر دیجیتال (DVM) ولتاژ‌ را با LEDها یا LCDها نمایش می‌دهد. این ابزار باید حاوی مبدل A/D باشد. این تجهیز شامل میکروکنترلر، مبدل آنالوگ به دیجیتال و نمایشگر LCD برای نمایش دیجیتال دقیق مقادیر آنالوگ از ۰ تا ۱۵ ولت DC است.

شکل ۱۰: ولت‌متر و مولتی‌متر دیجیتال

از این ولت‌مترها به دلیل دقت و دوامی که دارند استفاده می‌شود و خطای قرائت را کاهش می‌دهند.

کاربردهای ولت‌متر:

از کاربردهای ولت‌متر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
  • یافتن ولتاژ یک دستگاه ذخیره بار، مانند تست ولتاژ یک باتری. برای مثال، یک باتری AAA دارای ولتاژ تقریباً ۱٫۶ ولت است. این در حالی است که ولتاژ یک باتری که طول عمر آن تمام شده است، ۱٫۱ ولت را نشان می‌دهد. یک باتری خودروی ۱۲ ولتی سرب-اسید، زمانی که کاملاً شارژ شده باشد، دارای ولتاژ‌ ۱۲٫۵ ولت است یا اگر با آلترناتور خودرو شارژ شده باشد، ولتاژ ۱۴ ولت را نشان می‌دهد. اگر ولتاژ‌ این باتری ۱۰ ولت باشد، یعنی آلترناتور دچار مشکل شده است.
  • تشخیص اینکه یک مدار برق دارد یا خیر؛ مثلاً یک پریز برق.
  • بررسی برق‌دار بودن یا نبودن لوازم برقی.
  • محاسبه جریان با تقسیم ولتاژ بر مقاومت در زمانی که آمپرمتر در اختیار نداشته باشیم.
  • بررسی اتصال بین باتری‌های سری
  • استفاده به عنوان یک اهم‌متر با استفاده از یک مقسم ولتاژ با مقاومت نامعلوم.
  • استفاده به عنوان آمپرمتر با اندازه‌گیری ولتاز دو سر یک مقاومت شنت.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

اهم متر چیست؟

اهم متر چیست؟

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

اهم متر Ohmmeter چیست؟

اهم متر یکی دیگر از ابزار جالب اندازه گیری است که برای اندازه گیری مقاومت بین دو نقطه در مدار استفاده می شود. این دستگاه از مهم ترین و گسترده ترین تجهیزاتی است که امروزه در تحلیل مدار و مشکل یابی آن مورد استفاده قرار می گیرد.
همان طور که می دانیم واحد مقاومت اهم است، بنابراین باید درک کرده باشید که نام این تجهیز از کجا گرفته شده است که اهم (مقاومت) بین دو نقطه در مدار را اندازه می گیرد.

اهم متر چگونه مقاومت را اندازه  می گیرد؟

برای اندازه گیری مقدار مقاومت در مدار، اولین و مهم ترین نکته این است که چک شود اهم متر درساختار درونی خودش منبع ولتاژ داشته باشد که می تواند در قالب یک باتری کوچک باشد. به طور مثال ۱.۵ ولت برای مصارف معمولی روزانه درنظر گرفته می شود. اما قابلیت درجه بندی های متفاوتی نیز دارد.اندازه گیری مقاومت نیاز به منبع ولتاژ داخلی را بالا می برد. اهم متر جریان را عبور می دهد و سپس افت ولتاژ را اندازه می گیرد. مقدار خروجی حاصل از جریان همان مقاومت است.

برای اندازه گیری مقاومت مجهول، ابتدا منبع ولتاژ در مدار را خاموش کرده و سپس دو پراب اهم متر را به دو نقطه از مدار که می خواهیم مقاومت آن را اندازه بگیریم متصل می کنیم.
پراب قرمز رنگ را به قسمت مثبت مدار و پراب مشکی رنگ را به قسمت زمین ( منفی) مدار وصل می کنیم.
هنگامی که اهم متر روشن شود جریان از مدار عبور خواهد کرد و مقاومت مدار اندازه گیری می شود.

انواع اهم متر:

اهم متر به دو دسته آنالوگ (عقربه ای) و دیجیتال تقسیم می شود. اهم متر دیجیتالی مقدار مقاومت مجهول را به صورت عدد بر روی صفحه نمایش نشان می دهد. و اهم متر آنالوگ مقدار مقاومت را به وسیله عقربه بر روی صفحه نمایش مدرج نشان می دهد. هنگامی که جریان عبوری از مدار نسبت به ولتاژ ورودی ماکزیمم باشد، مقاومت مینیمم خواهد بود. و برعکس هنگامی که جریان عبوری مینیمم باشد مقاومت ماکزیمم خواهد بود و عقربه اهم متر بر روی بیشترین مقدار خود در صفحه مدرج قرار می گیرد.

اهم متر آنالوگ

اهم متر دیجیتال

اهم متر می تواند برای اندازه گیری مقاومت های متغییر نیز استفاده شود.

کالیبره کردن اهم متر :

در واقع برای چک کردن اینکه اهم متر شما به درستی کارمی کند، کافی است دو پراب اهم متر را به یگدیگر وصل کنید.اهم متر شما باید پایین ترین سطح مقاومت را نشان دهد. که این مقدار به صورت ایده آل صفر و در عمل می تواند میکرو یا میلی اهم باشد.

کاربرد اهم متر:

۱.امروزه به صورت گسترده از این دستگاه برای چک کردن مدار اتصال کوتاه استفاده می شود، اگر جریان کافی از مدار عبور کند یا مقاومت بین دو نقطه بی نهایت باشد و شناسه مدار قطع باشد.
۲. هم چنین به عنوان تجهیزات تست آزمایشگاهی در آزمایشگاه های مختلف و برای اهداف آموزشی استفاده می شود.
۳.برای مشکل یابی تراشه های کوچک مانند: بردهای مدار چاپی و ابزار دیگری که نیاز به اجرا شدن در تجهیزات حساس دارد، استفاده می شود.

جهت مشاوره بهتر بصورت حضوری و آنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

نرم افزارهای پرکاربرد در رشته برق

۱۰ نرم افزار پرکاربرد رشته برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

مهندسی برق زیرمجموعه‌ای از مهندسی است که به مطالعه و کاربردهای مرتبط با الکتریسیته، الکترومغناطیس و الکترونیک می‌پردازد. می‌توان مهندسی برق را به دو قسمت عمده تقسیم کرد: بررسی و طراحی سیستم‌های انتقال و تبدیل انرژی الکتریکی؛ و یا بررسی و طراحی سیستم‌های الکترونیکی برای پردازش و انتقال اطلاعات، نظیر رایانه‌ها، سامانه‌های مخابراتی، مدارهای مجتمع، رادارها و نظایر آن.

۱)نرم افزار پروتئوس(Proteus Design):

پروتئوس نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی ریزپردازنده ها، ایجاد شماتیک و طراحی تختهٔ مدار چاپی است. این نرم‌افزار توسط لب‌سنتر الکترونیکز به انگلیسی(Labcenter Electronics) گسترش می‌یابد. آخرین نسخه از این نرم‌افزار نسخه ۸٫۱ آن است که در سال ۲۰۱۴ رونمایی شد.نرم افزار از دو بخش اصلی ISIS و ARES تشکیل شده است.

۲)نرم افزارمتلب:

متلب به انگلیسی: (MATLAB) یک محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامه‌نویسی مربوطه‌است که از ترکیب دو واژهٔ( MATrix ماتریس) و( LABoratory آزمایشگاه) ایجاد شده‌است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه‌است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته می‌شوند. متلب که از محصولات شرکت مت‌ورکس است، برای گروه‌های مختلف مهندسان رشته‌های مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و… کاربرد بسیاری دارد.برنامه‌های متلب اکثراً متن‌باز هستند و در واقع متلب (مانند بیسیک) مفسر (رایانه) است نه کامپایلر. قدرت متلب از انعطاف‌پذیری آن و راحت بودن کار با آن ناشی می‌شود، همچنین شرکت سازنده و گروه‌های مختلف، از جمله دانشگاه‌های سرتاسر جهان و برخی شرکت‌های مهندسی هر ساله جعبه‌ابزارهای خاص-کاربردی به آن می‌افزایند که باعث افزایش کارایی و محبوبیت آن شده‌است.

۳) نرم افزار Altium Designer

نرم افزار قدرتمندی است که برای پیاده سازی شماتیک ، طراحی PCB و آنالیز مدارهای آنالوگ و برخی مدار های دیجیتالی طراحی شده است. یکی از مزایای این نرم افزار دسته بندی مناسب کتابخانه ها بنحوی است که با صرف زمان کوتاهی قطعه مورد نظر را خواهید یافت. آنالیز مدارهای آنالوگ در پروتل، توسط تحلیل گر پی اسپایس انجام می شود. محیط طراحی PCB در پروتل، بدلیل داشتن کتابخانه هایی کامل و بدون نقص معروف است و این امر سبب رفاه بیشتر کاربر در حین طراحی انواع PCB با این نرم افزار، خواهد شد. در این نرم افزار امکان شبیه سازی و کد نویسی برخی از FPGA ها نیز فرآهم شده است که زمان طراحی و پیاده سازی را حداقل می کند. ورژن جدید این نرم افزار حرفه ای دارای تحولات و پیشرفت های زیادی بوده که کار را برای طراحی نسل های بعدی مدارات الکترونیک بسیار ساده کرده است.

۴)نرم افزار Code Vision AVR

CodeVisionAVR یک نرم افزار تخصصی برای رشته های برق و الکترونیک (گرایش سخت افزار) می باشد. در واقع این نرم افزار یک کامپایلر برای زبان برنامه نویسی C می باشد که برای برنامه نویسی میکروکنترلر های AVR از آن استفاده می شود. این برنامه محیط برنامه نویسی و کامپایل کردن برنامه نوشته شده برای برنامه ریزی میکروکنترلر را برای کاربر فراهم می کند.بسیاری از افراد حتی کسانی که رشته کامپیوتر می باشند با این نرم افزار بخوبی آشنا می باشند. آخرین نسخه این برنامه قدرت بسیار بیشتری پیدا کرده است و از طرفی مشکلات قبلی آن برطرف شده است. این برنامه در تمامی نسخه های ویندوز قابل نصب است.

۵)نرم افزار OrCAD PSpice

نرم افزار ارکد پی اس پایس یکی از بهترین های شبیه سازی می باشد با این نرم افزار می توان خیلی از مدارات را شبیه سازی کرد و با قابلیت هایی چون اضافه کردن نویز و غیره می توان نتایج دقیق و جامعی از عملکرد مدار بدست آورد . این نرم افزار از شبیه ساز قدرتمند pspice برای شبیه سازی استفاده می کند ،ارکد دارای مد های مختلف شبیه ساز می باشد که بنا به نیاز می توان یکی از آنها را انتخاب کرد. این نرم افزار از شبیه ساز قدرتمند pspice برای شبیه سازی استفاده می کند.

۶)نرم افزار SIMATIC Step 7

شرکت زیمنس برای اتوماسیون در صنایع مختلف رنج وسعیی از کنترل کننده های قابل برنامه ریزی (PLC)را ارائه کرده است. PLCهای تولید شده توسط این شرکت دارای پایداری ۱۰۰ درصد هستند و همکنون در بیش از ۳۰ درصد صنایع جهان و ۶۰ درصد صنایع ایران از آنها استفاده میشود. SIMATIC Step 7 نام نرم افزار برنامه نویسی PLC های شرکت زیمنس میباشد که کاربران با استفاده از آن میتوانند به زبان های ladder (LAD) یا نرد بانی، و statement list (STL) یا متنی (شبیه به زبان اسمبلی) و FUNCTION block diagram (FBD) یا بلوکی برای PLC های سری S400 و S300 و S200 و s1200 و s1500 شرکت زمینس برنامه نویسی کنند.

۷)نرم افزارeplan

نرم افزار eplan را می توان از مهم ترین نرم افزارهای ایجاد و ساخت انواع نقشه های برقی دانست. eplan از نرم افزارهای پرکاربرد در زمینه مهندسی برق می باشد. با استفاده از eplan کاربر می تواند نقشه های برق شامل انواع قطعات و مدارها را ترسیم نمایند.

۸) نرم افزار DIgSILENT

نرم افزار DIgSILENT یکی از نرم افزارهای قدرتمند و یک ابزار مهندسی کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل سیستم های قدرت الکتریکی صنعتی، تجاری و برق منطقه ای می باشد.نام اختصاری این نرم افزار از مجموعه کلمات DIgital SImulation and Electrical NeTwork گرفته شده است. برای برآورده ساختن نیازهای امروزی آنالیز سیستم های قدرت، این بسته نرم افزاری با ابزار مهندسی و بانک اطلاعات مجتمع قابلیت دسترسی کامل را از طریق تمام توابع قابل اجرا فراهم می کند.

۹)نرم افزار Autocad Electrical

شرکت اتودسک یکی از بزرگترین شرکت های تولید کننده نرم افزارهای کاربردی در جهان می باشد. معروف ترین نرم افزار تولید این شرکت اتوکد نام دارد که سال هاست به عنوان ابزار اصلی و مرجع جهت تهیه انواع نقشه های صنعتی اعم از ساختمانی، مکانیکی و الکتریکی به کار می رود. در سال های اخیر، شرکت اتودسک اقدام به تولید نسخه های مخصوصی از نرم افزار اتوکد جهت ترسیم نقشه های مربوط به هر زمینه صنعتی نموده است که یکی از آن ها نرم افزار Autocad Electrical می باشد. با استفاده از امکانات گنجانده شده در نرم افزار اتوکد الکتریکال کاربر می تواند به راحتی به ترسیم انواع اجزا و قطعات مدارهای الکتریکی، سیم کشی،  اتصال دهنده ها و … بپردازد.

۱۰)نرم افزار Automation Studio P6 SR9

Automation Studio P6 SR9 نرم افزار مهندسي اتوماسيون جهت طراحي سيستم تجاري، شبيه سازي، مستند سازي، آموزش و تعمير و نگهداري اين نرم افزار به شرکت ها و مجريان آن، امکان کاربري ايمن و مطمئن در همکاري هاي گروهي پروژه اي و يا به اشتراک گذاشتن اطلاعات کليدي را ميدهد.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه کنید.

آشنایی با دستگاه اسیلوسکوپ

اسیلوسکوپ چیست؟

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

اسیلوسکوپ چیست؟اسیلوسکوپ دستگاهی برای نمایش تصویری شکل موج ها و سیگنال های متغیر در زمان می باشد. بطور مثال نمایش شکل موج متناوب برق شهر۲۲۰V/50Hz  با استفاده از اسیلوسکوپ میتوان مشخصات شکل موج را بدست آورد یا مشاهد کرد. از مهمترین پارامتر ها اندازه گیری دامنه شکل موج یا بعبارتی ولتاژ پیک تو پیک ( Vpp)، ولتاژ موثر یا Vrms، پریود زمانی و فرکانس را میتوان نام برد. همچنین از اسیلوسکوپ جهت مقایسه دو شکل موج نیز استفاده کرد. یکی از مهمترین شاخصه ها، اختلاف فاز دو سیگنال میباشد. اختلاف فاز را از طریق اختلاف زمانی و یا منحنی لیساژور (X/Y) بدست آورد.

انواع اسیلوسکوپ :

۱- اسیلوسکوپ آنالوگ : روش عملکرد اسیلوسکوپ های آنالوگ استفاده از لامپ پرتو کاتدی می باشد. اسیلوسکوپ های آنالوگ معمولا سنگین وزن و دارای صفحه نمایش کوچک تک رنگ میباشند.

۲- اسیلوسکوپ دیجیتال : نسل جدید اسیلوسکوپ ها میباشد و با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D سیگنال را تحلیل و نمایش میدهد. ویژگی بارز این اسکوپ ها، وزن کم، صفحه نمایشگر های LCD رنگی، محاسبه اتومات مشخصه های سیگنال می باشد.

اسیلوسکوپ دیجیتال

اسیلوسکوپ آنالوگ

اسیلوسکوپ ها می تواند چند کاناله ارائه گردند که معروفترین آنها ۲ کاناله و ۴ کاناله می باشد.در کل اسکوپ ها در مراکز علمی-پژوهشی ، پزشکی ، مهندسی و صنایع الکتریکی و مخابراتی و نظامی و آزمایشگاه های دانشگاه ها برای تدریس برق- الکترونیک کاربرد فراوانی دارد.

مزایای اسیلوسکوپ دیجیتال نسبت به اسیلوسکوپ آنالوگ :

  1. صفحه نمایشگر رنگی، LCD (طول عمر LCD بالاتر از لامپ است)
  2. صفحه نمایشگر های بزرگ تر ( ۶ اینچ به بالا)
  3. حافظه دار بودن، قابلیت رکورد سیگنال
  4. قابلیت اتصال به کامپیوتر یا اتصال Flash USB
  5. حجم کم، سبک و قابل حمل بودن
  6. دقت بالاتر
  7. سرعت نمونه برداری بالا
  8. پشتیبانی از SCPI
  9. قابلیت اندازه گیری ولتاژ پیک تو پیک، فرکانس، ولتاژ RMS و…
  10. قابلیت Auto Set شدن سیگنال (پیداکردن خودکار بهترین مقیاس ولتاژ و زمان)
  11. Self-Calibration

برای مشاوره بصورت حضوری وآنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

نحوه انتقال برق از طریق خطوط انتقال

شرح ساده یک خط انتقال برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

انتقال انرژی التریکی:

انرژي الكتريكي را مي توان بطور اقتصادي به فاصله هاي دور انتقال داد.برق از نيروگاه تا مراكز بار به وسيله  خطوط انتقال فشار قوي انتقال مي ياب. يك خط انتقال را مي توان به يك لوله آب تشبيه كرد كه هر چه فشار آب بيشتر ولوله بزرگتر باشد آب بيشتري در لوله جريان خواهد يافت . به همين طريق هر چه ولتاژ بيشتر باشد وقطر سيم بزرگتر باشد انرژي الكتريكي بيشتري از خط انتقال عبور خواهد كرد.
 هر چه ولتاژبيشتر باشد توليد و انتقال ارزانتر تمام مي شود زيرا از رابطه p=vicosθ  افزايش ولتاژ موجب كاهش جريان براي مقدار معين توان مي شود . هر چه جريان كمتر باشد اندازه كابل ها  ,سويچ گير هاي حفاظتي كوچكتر و تلفات توان خط ( P=RI ) نيز كنترل و كمتر مي شود.

  ساختمان يك خط انتقال نمونه:

اكثر خطوط انتقال ، هوايي مي باشند زيرا خطوط زميني براي انتقال به فواصل زياد بسيار گران تمام مي شوند . هاديهاي  خطوط هوايي به وسيله برج هاي مشبك فولادي  ( دكل ) يا پايه هاي چوبي ، جهت عايق نمودن هاديها از زمين در هر نوع شرايط جوي و جلوگيري از تماس اتفاقي مي باشد . استفاده از پايه هاي بلند اين امكان را مي دهد تا از اسپان هاي بلند و در نتيجه تعداد پايه هاي كمتري استفاده كرد.
اندازه يا طول مقره بستگي به ولتاژ خط دارد . هرچه ولتاژ قويتر باشد بايستي طول زنجيره مقره بلندتر باشد . هادي ها معمولا از آلومينيوم رشته اي با هسته فولادي است . آلومينيوم هادي خوبي براي الكتريسيته است ، و هسته فولادي موجب مقاوم شدن هادي مي شود . يك هادي مقاوم وسبك را مي توان با فلش (شكم) كمتر در اسپان هاي بلند استفاده نمود.
در تصویر زیر یک خط انتقال برق را مشاهده میکنید.

زنجیر مقره :
تعداد زنجیر مقره تا حدودی مشخص کننده سطح ولتاژ خط انتقال می باشد.(هر مقره حدود ۹ تا ۱۳ کیلو ولت را تحمل میکند)برای مثال اگر تعداد مقره در هر فاز ۲ عدد باشد در این صورت خط انتقال ۲۰ کیلو ولت است.اگر تعداد مقره ۵ عدد باشد در این صورت خط انتقال ۶۳ کیلو ولت است.

ولتاژ خط انتقال

 نيروي الكتريكي در نيروگاه ها ۱۳۸۰۰ ولت تا ۲۴۰۰۰ ولت توليد مي شود . يك ايستگاه ترانسفورماتور افزاينده بعد از نيروگاه ولتاژ را تقويت مي كند تا با بازده بالا انتقال يابد . ولتاژهاي توليدي در نيروگاه تا ولتاژهاي  معمول خط انتقال يعني ۱۲۳۰۰۰ ولت ، ۲۳۰۰۰۰ ولت ، ۴۰۰۰۰۰ ولت ، ۵۰۰۰۰۰ولت و ۷۶۵۰۰۰ ولت افزايش مي يابد . به عنوان يك قاعدﮤ كلي ، اگر ولتاژ ۲ برابر گردد انرژيي كه ميتوان انتقال داد بدون افزايش تلفات خط ، چهار برابر مي شود.
 باندل ۲ سیمه((در برخی موارد ۴ سیمه)):
در خطوطی که سطح ولتاژ آن بالاست برای کاهش تلفات کرونا و مسایل دیگر خط انتقال را به صورت باندل احداث میکنند.در خطوط فشار قوي ( EHV ) مانند مدارهاي ۵۰۰ كيلو ولت از هادي هاي باندل كه ۲ ، ۳ يا ۴ هادي به وسيله اسپيسر دمپر به يك ديگر متصل مي گردند استفاده مي شود باندل نمودن هادي ها باعث جلوگيري از مشكلات ولتاژ فشار قوي مي گردد . در هر صورت ظرفيت افزايش يافته هادي علاوه بر ولتاژ فشار قوي اجازه مي دهد يك خط ۵۰۰ كيلو ولت تك مداره تا معادل ۸ مدار ۲۳۰ كيلو ولت انرژي حمل نمايد.

 

جدا نگهدارنده دو سیم از هم:

این مورد فقط برای خطوط باندل استفاده میشود.(از جنس هادی)
سیم گارد یا سیم ارت(زمین) :
برای انتقال صاعقه به زمین استفاده میشود.
سه دسته سیم در یک طرف دکل:
نشان دهنده ۳ فاز بودن خط انتقال برق است.(در این مورد خط انتقال دو مداره است)
صفحه مشخصات خط انتقال :
صفحه ای که نشان دهنده مشخصات دکل و همچنین هشدار دهنده در مورد خطرات ناشی از برق.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری و آنلاین به سایت شرکت مراجعه کنید.

 

 

 

آشنایی با انواع نیروگاه های تولید برق

آشنایی با انواع نیروگاه های تولید برق

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی
برای تولید انرژی الکتریسیته از نیروگاه های تولید برق استفاده می شود . این نیروگاه ها دارای انواع مختلفی به شرح زیر می باشند .
۱ – نیروگاه دیزلی
۲ – نیروگاه گازی
۳ – نیروگاه بخاری
۴– نیروگاه سیکل ترکیبی
۵ – نیروگاه برق آبی
۶– نیروگاه هسته ای
۷– نیروگاه تلمبه ذخیره ای
۸ – نیروگاه خورشیدی
۹ – نیروگاه بادی
 ۱۰– نیروگاه زمین گرمایی
۱۱– نیروگاه آبی جذر و مدی

نیروگاه دیزلی : در این نوع نیروگاه ها نیروی محرکه ژنراتور توسط یک موتور درونسوز دیزلی تأمین می شود . امروزه از نیروگاه های دیزلی به عنوان یک نیروگاه پایه کمتر استفاده می شود و بیشتر برای مواقع اضطراری و احتمالاً بار حداکثر شبکه از این نیروگاه ها استفاده می گردد . در حال حاظر در مناطقی از ایران که به شبکه سراسری متصل نیستند از نیروگاه های دیزلی استفاده می شود . این نیروگاه ها معمولاً دارای توان تولیدی ۶۳۰KW تا ۱۲۰۰۰KW هستند . در شکل (۱) تصویری از یک نیروگاه دیزلی نمایش داده شده است.

شکل (۱)_ نیروگاه دیزلی
مزایای نیروگاه دیزلی عبارتند از :
۱ – این نیروگاه ها به آب نیاز ندارند .
۲ – به عنوان برق اضطراری در مکان هایی مثل بیمارستان ها ، دانشگاه ها و … مورد استفاده قرار می گیرند.
۳ – در مراکز دور افتاده ای که هزینه انتقال برق از هزینه تولید نیروگاه دیزلی بیشتر است مورد استفاده قرار می گیرند .

معایب نیروگاه دیزلی عبارتند از :
۱ – رنج تولیدی این نیروگاه ها پایین است .
۲ – این نوع نیروگاه به دلیل حرکت های مکانیکی زیادی که در آنها وجود دارد دارای عمر کمی هستند .
۳ – این نوع نیروگاه ها دارای راندمان پایینی می باشند . ( راندمان عبارت است از نسبت انرژی گرفته شده از نیروگاه به انرژی داده شده به نیروگاه )
۴ – به دلیل راندمان پایین این نیروگاه ها ، هزینه برق تولیدی آنها بالاست .

نیروگاه گازی : در نیروگاه های گازی سیالی که سبب چرخش توربین می شود هوای محیط است . در این نیروگاه ها از کمپرسور استفاده می شود . کمپرسورها وسایلی هستند که با مکش هوای محیط به درون خود ، هوا را فشرده کرده و فشار آن را افزایش می دهند . معمولاً برای افزایش راندمان نیروگاه ، هوای ورودی را از مجاورت گازهای خروجی از دودکش توربین عبور می دهند تا هوای ورودی به کمپرسور گرم شود . هوای فشرده شده در کمپرسور وارد اتاق احتراق می شود و در آنجا با سوخت فسیلی ترکیب می شود و می سوزد و گاز داغی با فشار بالا از اتاق احتراق خارج می شود که آلاینده نیز است . برای اینکه گاز داغ پرفشار ورودی به توربین ، محور چرخنده آن را به حرکت درآورد باید این گاز با سرعت زیاد وارد توربین شود . این عمل توسط نازل ابتدای توربین انجام می شود . بنابراین گاز پرفشار و داغ با سرعت زیاد به پره های توربین برخورد می کند و سبب چرخش روتور توربین می شود و حرکت دورانی روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود . سوخت این نیروگاه ها معمولاً مازوت ، گاز و گازوئیل است . در شکل (۲) تصویری از یک نیروگاه گازی نمایش داده شده است .

شکل (۲)_ نیروگاه گازی
مزایای نیروگاه گازی عبارتند از :
۱ – این نیروگاه ها به آب نیاز ندارند .
۲ – زود ساخته می شوند . ( حدوداً ساخت یک نیروگاه گازی ۶ ماه زمان می برد )
۳ – این نیروگاه ها سرعت مانور بالایی دارند . ( کم و زیاد کردن تولید نیروگاه را مانور کردن نیروگاه می گویند )
۴ – این نیروگاه ها را خیلی زود می توان روشن کرد .

معایب نیروگاه گازی عبارتند از :
۱ – راندمان این نیروگاه ها پایین است .
۲ – عمر این نیروگاه ها کوتاه است .
۳ – هزینه برق تولیدی آنها بالاست .
۴ – رنج تولید انرژی این نیروگاه ها پایین است .

نیروگاه بخاری : در این نیروگاه ها از سوختن سوخت های فسیلی مثل نفت و گاز طبیعی و مازوت ، حرارتی تولید می شود که توسط آن آب درون دیگ بخار به بخار خشک تبدیل می شود . بخار خشک یعنی بخاری که کاملاً به صورت گازی باشد و هیچ گونه قطره آبی در آن نباشد و دمای آن بالای ۵۰۰ درجه سانتی گراد باشد . این بخار خشک وارد توربین ها می شود و روتور توربین ها را به چرخش در می آورد . در اثر چرخش محور توربین ها ، ژنراتور شروع به چرخش می کند و برق تولید می شود .  در شکل (۳) تصویری از یک نیروگاه بخاری نمایش داده شده است .

شکل (۳)_ نیروگاه بخاری
مزایای نیروگاه بخاری عبارتند از :
۱ – راندمان این نیروگاه ها از نیروگاه های گازی بهتر است .
۲ – رنج تولیدی این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .
۳ – عمر این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .

معایب نیروگاه های بخاری عبارتند از :
۱ – این نیروگاه ها به آب نیاز دارند .
۲ – سرعت مانور این نیروگاه ها کمتر از نیروگاه های گازی است .
۳ – ساخت این نیروگاه ها نسبت به نیروگاه های گازی زمان بیشتری می برد .
۴ – هزینه برق تولیدی این نیروگاه ها بیشتر از نیروگاه های گازی است .

نیروگاه سیکل ترکیبی : این نوع نیرگاه ها ترکیبی از دو نیروگاه گازی و بخاری می باشند . در نیروگاه های گازی مقداری از گازهای پرانرژی از طریق دودکش توربین ها از چرخه تولید برق خارج می شوند و همین امر سبب کاهش راندمان نیروگاه های گازی می گردد . گاز خارج شده از دودکش توربین های گازی دمای زیادی دارد و قادر است آب مایع را به بخار خشک تبدیل کند یعنی همان عملی که در نیروگاه های بخاری انجام می شود . بنابراین در نیروگاه های سیکل ترکیبی دو نیروگاه گازی و بخاری را در کنار یکدیگر قرار می دهند . در نیروگاه های سیکل ترکیبی برای فعالیت توربین های گازی از سوخت های فسیلی استفاده می کنند اما برای فعالیت توربین های بخاری از گازهای خارج شونده از دودکش توربین های گازی استفاده می کنند . به این ترتیب به ازای مقدار معینی سوخت ، در نیروگاه های سیکل ترکیبی انرژی بیشتری نسبت به نیروگاه های گازی تولید می شود و در نتیجه نیروگاه های سیکل ترکیبی دارای راندمان بیشتری نسبت به نیروگاه های گازی و بخاری می باشند . در شکل (۴) تصویری از یک نیروگاه سیکل ترکیبی نمایش داده شده است .

شکل (۴)_ نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه برق آبی : در این نیروگاه ها از آب جمع شده در پست سدها برای تولید برق استفاده می شود . آب جمع شده در پشت سدها با برخورد به پره های توربین سبب چرخش روتور توربین می شود . چرخش روتور توربین نیز سبب چرخش ژنراتور و در نتیجه تولید برق می شود . در شکل (۵) تصویری از یک نیروگاه برق آبی نمایش داده شده است .
شکل (۵)_نیروگاه برق آبی
مزایای نیروگاه برق ابی عبارتند از :
۱ – آلودگی محیط زیست ندارد .
۲ – هزینه سوخت ندارد .
۳ – عمر بالایی دارد . ( اگر خوب ساخته شود تا ۱۰۰ سال هم کار می کند )
۴ – سرعت و قدرت مانور بالایی دارد .
۵ – هزینه نگهداری این نیروگاه ها بسیار پایین است .
۶ – با گذشت زمان بازده این نیروگاه ها تغییر نمی کند .
۷ – پرسنل مورد نیاز نیروگاه های آبی نسبت به بقیه نیروگاه ها بسیار کمتر است .
۸ – آب مورد نیاز برای کشاورزی و شرب را تأمین می کند .
۹ – از سیل ها و سیلاب ها جلوگیری می کند .
۱۰ – در اطراف سدها می توان فضای تفریحی مناسب ایجاد کرد .

معایب نیروگاه برق آبی :
۱ – هزینه ساخت این نیروگاه ها بسیار زیاد است .
۲ – در سال های کم آبی ، میزان تولید این نیروگاه ها با مشکل همراه خواهد بود .
۳ – مدت زمان مورد نیاز برای ساخت سد خیلی زیاد است .
۴ – مخزن نیروگاه های آبی ، زمین های زیادی را زیر آب می برد .
۵ – قابلیت نصب نیروگاه های آبی در مکان های بسیار خاص می باشد .

نیروگاه هسته ای : روش تولید برق در نیروگاه های هسته ای مشابه روش تولید برق در نیروگاه های بخاری است . تنها تفاوت بین این دو نیروگاه در این است که در نیروگاه هسته ای برای تولید حرارت جهت تبدیل آب به بخار خشک به جای استفاده از سوخت های فسیلی از واکنش های هسته ای استفاده می شود .واکنش هسته ای بر این اساس است که با بمباران نوترونی هسته اورانیوم ۲۳۵ و جذب نوترون توسط آن ، تعادل نیروهای داخلی بین نوترون ها و پروتون ها در هسته اورانیوم بر هم می خورد و در نتیجه این هسته به دو هسته سبکتر شکافته می شود .این تقسیم هسته با انرژی آزاد شده بسیاری همراه است که درصد زیادی از این انرژی به صورت انرژی جنبشی توسط نوترون ساطع می گردد و درصد کمی از آن به صورت انرژی تشعشعی انتقال می یابد .در عمل می توان با عبور سیال واسطی مثل جیوه از درون محفظه ای که در آن شکافت هسته ای صورت می پذیرد انرژی جنبشی مذکور را به سیال واسط انتقال داد و به این ترتیب حرارت سیال واسط را افزایش داد . این عمل در قلب نیروگاه های هسته ای که راکتور نام دارد انجام می شود .سیال واسط حرارت خود را به سیال اصلی یعنی آب منتقل می کند و در نتیجه آب به بخار خشک تبدیل می گردد . بخار خشک وارد توربین می شود و روتور توربین را می چرخاند و با چرخش روتور توربین ، ژنراتور به حرکت در می آید و در نتیجه برق تولید می شود و مانند نیروگاه های بخاری ، بخار خشک خارج شونده از توربین ها وارد کندانسور شده و تبدیل به مایع می گردد و سپس توسط پمپ به راکتور پمپاژ می شود . در شکل (۶) تصویری از یک نیروگاه هسته ای نمایش داده شده است .

شکل (۶)_ نیروگاه هسته ای
مزایای نیروگاه هسته ای عبارتند از :
۱ – آلودگی زیست محیطی ندارد .
۲ – اکسیژن هوا را مصرف نمی کند .
۳ – هزینه انتقال سوخت آن کم است .

معایب نیروگاه هسته ای عبارتند از :
۱ – به راحتی نمی توان میزان تولید آن را کم و زیاد کرد .
۲ – باید مطمئن بود که تمامی انرژی تولید شده توسط آن مصرف می شود .
۳ – نمی توان آن را سریع خاموش کرد .
۴ – فقط برای تأمین بار پایه می توان از آن استفاده کرد . ( حداقل میزان انرژی مصرفی هر کشور را بار پایه آن کشور می نامند )
۵ – باید ۲ یا ۳ خط انتقال به آن وصل کرد .
۶ – تجهیزات برقی این نیروگاه ها باید دارای کیفیت بالایی باشد .

نیروگاه تلمبه ذخیره ای : در بعضی از مناطق که شرایط جغرافیایی مناسبی وجود داشته باشد از مبادله آب بین دو منبع در سطوح مختلف ، می توان انرژی مورد نیاز برای چرخاندن توربین ها را ایجاد نمود . در این نیروگاه ها آب از منبع در سطح پایین که می تواند یک دریاچه باشد توسط پمپ هایی در ساعاتی که مصرف انرژی الکتریکی پایین است به منبع بالایی فرستاده می شود .سپس در مواقعی که به انرژی الکتریکی نیاز است از منبع بالایی آب را توسط لوله هایی به روی پره های یک توربین هدایت می کنند و با چرخش روتور توربین ، ژنراتور شروع به چرخیدن می کند و در نتیجه برق تولید می شود . در شکل (۷) تصویری از یک نیروگاه تلمبه ذخیره ای نمایش داده شده است .

شکل (۷)_ نیروگاه تلمبه ذخیره ای
نیروگاه خورشیدی : یکی از آرزوهای بشر کاربرد انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع لایزال انرژی برای مصارف بزرگ بوده است . اشکال بزرگ در کاربرد انرژی خورشیدی متمرکز نبودن ، تناوبی بودن و ثابت نبودن مقدار انرژی و نیز پایین بودن شدت تشعشع می باشد . به دلیل پایین بودن شدت تشعشع انرژی خورشیدی ، سطح لازم برای کسب انرژی قابل توجه ، بزرگ خواهد شد و به خاطر تناوبی بودن و ثابت نبودن مقدار آن ، معمولاً برای نیروگاه خورشیدی یک منبع برای ذخیره انرژی کسب شده مورد نیاز است . همچنین به دلیل متمرکز نبودن انرژی خورشیدی ، احتیاج به تجهیزاتی جهت متمرکز ساختن آن می باشد . انرژی خورشیدی را می توان در موارد زیر مورد استفاده قرار داد .
گرمایش و سرمایش ساختمان ، پختن غذا ، گرم کردن آب ، استرلیزه کردن وسایل بهداشتی ، خشک کردن محصولات کشاورزی ، شیرین کردن آب ، تولید سوخت های شیمیایی ، احتراق مواد آلی ، تولید گاز هیدروژن ، تولید الکتریسیته به روش فتوولتیک ، تولید بخار آب برای به چرخش در آوردن یک توربین بخار و … .
در شکل (۸) تصویری از یک نیروگاه خورشیدی نمایش داده شده است .
شکل (۸)_ نیروگاه خورشیدی
نیروگاه بادی : بادهای محلی و موسمی حامل مقدار زیادی انرژی هستند که مقدار این انرژی بستگی به سرعت باد دارد . بعلاوه هر چه سطح برخورد باد با یک جسم بیشتر باشد انرژی بیشتری را می توان به آن جسم منتقل کرد . بنابراین کسب انرژی قابل توجه از باد علاوه بر مناسب بودن سرعت باد به بزرگی سطح تماس با باد نیز وابسته است .استفاده از انرژی باد برای مصارف محدود و محلی مناسب است ولی به دلیل محدود بودن مقدار این انرژی ، ثابت نبودن وتناوبی بودن مقدار آن و نیز محلی بودن باد نمی توان از انرژی باد به عنوان یک منبع تولید انرژی برای آینده یاد نمود . امروزه در مناطقی که یک متوسط وزش باد ثابت دارند و سرعت باد در آنجا مناسب است با نصب توربین های بادی ، انرژی الکتریکی تولید می شود . همچنین با تولید باد مصنوعی از طریق تابش خورشیدی بر روی سطح گسترده سیاه رنگ و متمرکز کردن باد ایجاد شده بر روی پره های توربین بادی نیز انرژی الکتریکی قابل تولید می باشد . در شکل (۹) تصویری از یک نیروگاه بادی نمایش داده شده است .
شکل (۹)_ نیروگاه بادی
نیروگاه زمین گرمایی : یکی از منابع انرژی که به مقدار زیادی در دسترس می باشد انرژی گرمایی زمین است که به دو روش قابل بهره برداری می باشد .
الف ) استفاده از بخار آب به صورت داغ و خشک جهت چرخاندن پره های توربین که به طور طبیعی در زیر پوسته زمین وجود دارد .
ب ) ایجاد مصنوعی بخار داغ و خشک جهت چرخاندن پره های توربین به وسیله عبور آب از روی سنگ های داغ زیر زمینی که دارای درجه حرارت زیاد و نزدیک به نقطه ذوب هستند . در بعضی از نقاط زمین ، در عمق ۵ تا ۶ کیلومتری می توان به درجه حرارت های تا ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد نیز رسید .
در هر دو روش فوق ، بخار آب داغ و خشک حاصل که به توربین ها منتقل می شوند سبب چرخش روتور توربین ها می گردند و در اثر گردش روتور توربین ها ، ژنراتور نیز شروع به گردش می کند و در نتیجه برق تولید می شود. در شکل (۱۰) تصویری از یک نیروگاه زمین گرمایی نمایش داده شده است .
شکل (۱۰)_ نیروگاه زمین گرمایی
نیروگاه آبی جذر و مدی : در دریاها به خاطر چرخش ماه به دور زمین روزانه دو بار جذر و مد به وجود می آید . اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد در هر نقطه بستگی به وضع قرار گرفتن ماه ، زمین و خورشید دارد و بزرگترین اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد ، معمولاً در اوایل پاییز به وجود می آید . برای اینکه بتوان از انرژی جذر و مد استفاده کرد باید یک خلیج و یا یک دریاچه مصنوعی را توسط سدی از دریا جدا نمود و در هنگام جذر و مد از جریان آبی که متناوباً بین این دو منبع ایجاد می شود برای چرخاندن پره های توربین و نهایتاً تولید برق استفاده کرد . با توجه به محدودیت های جغرافیایی در رابطه با استفاده از نیروی جذر و مد ، از این روش نمی توان به عنوان یک منبع عمده تولید انرژی استفاده کرد . در شکل (۱۱) تصویری از یک نیروگاه آبی جذر و مدی نمایش داده شده است .
شکل (۱۱)_ نیروگاه آبی جذر و مدی
هدف از این مطالب ارائه شده آشنایی بهتر با انواع نیروگاه های تولید برق و معایب و مزایای آنها میباشد.

برای مشاوره بهتر بصورت حضوری و آنلاین به سایت شرکت مراجعه نمایید.

معرفی رشته برق-گرایش قدرت

مهندسی برق-قدرت

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه فنی و مهندسی

معرفی رشته کارشناسی مهندسی برق گرایش قدرت:

مهندسی برق قسمتی از مهندسی است که به تحلیل و بهره‌برداری از پدیده‌هایی فیزیکی که به بارهای الکتریکی و جریان‌های الکتریکی و آثار آن‌ها (مانند موج الکترومغناطیسی و …) مربوط می‌شوند، می‌پردازد.
محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است، که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.
رشته مهندسی برق قدرت:
یکی از گرایشهای مهندسی برق ، گرایش قدرت است. مهندسی برق قدرت با تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و ساخت برخی دستگاه‌های مربوط به آن نظیر ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز سروکار دارد. این گرایش، به عنوان قدیمی ترین گرایش در رشته مهندسی برق، خود به چندین زیرگرایش تقسیم می‌شود :
در مبحث انتقال و توزیع ، روش‌های مختلف انتقال برق اعم از کابل‌های هوایی و زیرزمینی، اصول مهندسی فشار قوی و همچنین مدیریت شبکه توزیع و توزیع بهینه را مطالعه می‌کنند.برای مثال می‌توان با بهینه سازی  شبکه‌های برق‌ رسانی ٬تاحد زیادی ازتلفات در شبکه جلوگیری نمود که این‌ کار موضوع این گرایش از مهندسی قدرت است.
مبحث حفاظت نیز به بررسی انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی‌ می‌پردازد که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، تاسیسات الکتریکی، انسان‌ها را در برابر حوادث مختلف محافظت می‌کنند.
گرایش ماشین‌های الکتریکی شامل ژنراتورها، ترانسفورمرها و موتورهای الکتریکی می‌شود که این شاخه از زمینه‌های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.
گرایش الکترونیک قدرت به طراحی و بهره‌برداری از تجهیزات الکترونیکی ویژه سیستم‌های قدرت می‌پردازد.این تجهیزات باید با ولتاژ و جریان‌های بالا سازگار باشند.
در ادامه برای آشنایی بیشتر متقاضیان انتخاب رشته کنکور و نیز افرادی که در بازار کار و استخدام به دنبال آینده شغلی بهتری هستند، اطلاعات بیشتری شامل: برنامه درسی(سرفصل) و تعداد واحد ها، دانشگاه های دارای رشته مهندسی برق قدرت، معرفی رشته های ارشد و دکتری برق (به منظور ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر آموزش عالی) و معرفی فرصت شغلی و بازارکار این رشته ارایه می شود.

سر فصل دروس مهندسی برق قدرت و تعداد واحدها :

        تعداد کل واحدها : ۱۴۰ واحد
دروس عمومی : ۲۲ واحد
دروس پایه : ۲۶ واحد
دروس اصلی : ۵۱ واحد
دروس تخصصی الزامی :  ۲۳ واحد
دروس اختیاری : ۱۴ واحد
دروس تخصصی انتخابی : ۶ واحد

نکته: در اعلام سرفصل دروس این رشته از سایت وزارت علوم استفاده شده است.این سرفصل صرفا جهت آشنایی کلی با محتوای دروس است و احتمال تغییرات جزیی وجود دارد.

دروس عمومی رشته مهندسی برق گرایش قدرت
نام درس
تعداد واحد
نام درس
تعداد واحد
دو درس ازدروس مبانی نظری اسلام
۴
ادبیات فارسی
۳
یک درس از دروس اخلاق اسلامی
۲
زبان عمومی
۳
یک درس از دروس انقلاب اسلامی
۲
تربیت بدنی ۱
۱
یک درس ازدروس تاریخ وتمدن اسلامی
۲
تربیت بدنی ۲
۱
یک درس از دروس آشنایی با منابع اسلامی
۲
دانش خانواده و جمعیت
۲
دروس پایه رشته مهندسی برق گرایش قدرت
نام درس
تعداد واحد
نام درس
تعداد واحد
ریاضی عمومی ۱و۲
۶
فیزیک ۱و ۲
۶
معادلات دیفرانسیل
۳
برنامه نویسی کامپیوتر
۳
محاسبات عددی
۲
آمار و احتمالات مهندسی
۳
آزمایشگاه فیزیک۱و۲
۲
جمع
۲۶
کارگاه عمومی
۱
دروس اصلی رشته مهندسی برق گرایش قدرت
نام درس
تعداد واحد
نام درس
تعداد واحد
اقتصاد مهندسی
۳
زبان تخصصی
۲
نقشه کشی مهندسی
۱
کارگاه برق
۱
ریاضیات مهندسی
۳
آشنایی با مهندسی برق
۱
مدارهای الکتریکی ۱و۲
۵
سیگنالها و سیستمها
۳
سیستمهای کنترل خطی
۳
 الکترو مغناطیس
۳
الکترونیک ۱و۲
۴
اصول سیستمهای مخابراتی
۳
سیستمهای دیجیتال ۱و۲
۶
تحلیل سیستمهای انرژی الکتریکی ۱
۳
آز ماشینهای الکتریکی ۱
۱
آزمایشگاه مدارهای الکتریکی و اندازه گیری
۱
آز الکترونیک
۱
آز سیستم های کنترل خطی
۱
آزمایشگاه سیستم های دیجیتال ۱و۲
۲
ماشینهای الکتریکی ۱و۲
۴
دروس تخصصی الزامی رشته مهندسی برق گرایش قدرت
نام درس
تعداد واحد
نام درس
تعداد واحد
پروژه کارشناسی
۳
کارآموزی
۲
ماشینهای الکتریکی ۳
۳
الکترونیک صنعتی
۳
تاسیسات الکتریکی
۳
تحلیل سیستمهای انرژی الکتریکی ۲
۳
حفاظت و رله
۳
آز ماشینهای الکتریکی ۲ *
۱
آز تحلیل سیستمهای قدرت *
۱
آز عایق ها و فشار قوی*
۱
*آز حفاظت و رله
۱
آز الکترونیک صنعتی *
۱
  •  اخذ ۳ آزمایشگاه الزامی است.
دروس تخصصی انتخابی رشته مهندسی برق گرایش قدرت (دو درس از مجموعه)
نام درس
تعداد واحد نام درس تعداد واحد
عایقها و فشار قوی
۳
ماشینهای الکتریکی مخصوص
۳
تولید انرژی الکتریکی
۳
طرح خطوط هوایی انتقال و پروژه
۳
طرح پست های فشار قوی و پروژه
۳
مبانی تحقیق در عملیات
 ۳
دروس اختیاری: ۱۴ واحد
دانشجویان با مشورت و موافقت استاد راهنما و بر اساس ضوابط زیر و رعایت عدم همپوشانی محتوی دروس نسبت به انتخاب و گذراندن حداقل ۱۴ واحد درس و یا آزمایشگاه مبادرت می نمایند:
الف) دروس و آزمایشگاههای کارشناسی مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات و …
ب) دروس تحصیلات تکمیلی مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و مهندسی فناوری اطلاعات و …
ج) درس علوم و معارف دفاع مقدس (۲ واحد)
د) حداکثر ۲ درس از سایر رشته ها با موافقت گروه آموزشی
ه) مباحث ویژه ۳ واحد
هدف از این مطالب معرفی رشته مهندسی برق گرایش قدرت میباشد.
برای مشاوره بهتر بصورت آنلاین و حضوری به سایت شرکت مراجعه نمایید.