دسته: مهندسی برق و الکترونیک

در حال حاضر علوم بدون کمک گرفتن از فنّاوری نانو، قدرت جوابگوئی به نیازهای روز افزون بشر را ندارند. علی رغم رشد قابل ستایشِ شاخه¬های مختلف علوم، دانشمندان با چالشهای اساسی نیز روبرو هستند. برای مثال رايانه¬ها با وجود نزديك شدن به سرعتهاي بحراني پردازش، با توقعات بشر همخوانی ندارند. در داروسازی، داروها عوارض جانبی شدید به همراه داشته و برخی نیز به دليل نامحلول و يا كم¬محلول بودن در خون از چرخۀ مصرف كنار گذاشته می¬شوند. از این گونه مشکلات، در بخشهای دیگر علوم نیز به وفور مشاهده می¬شود. فنّاوری نانو برای غلبه بر این چالشها، قابليتهای فراوانی را به بشر عرضه نموده است. 

در پزشکی به کمک این فنّاوری، نانوذرّاتي ابداع شده که به توزيع آسان دارو در قسمتهاي مختلف بدن کمک مي‌کند. در پوشش‌ زخمهاي خاص نظير زخمهاي سوختگي، از برخی نانوذرّات به‌ عنوان عامل ضدميكروب، ضدالتهاب و التيام‌بخش استفاده مي‌شود. غذاهاي غني‌شده نیز بوسیله این فنّاوری تولید شده¬اند[5-1] و ….

در حوزۀ نانو مواد، به دلیل اینکه مواد حجیمی که از ترکیبات نانوساختار تشکیل شده¬اند از نظر مقاومت در برابر خوردگی، کشسانی و ایمنی در برابر آتش سوزی، مزیّتهای قابل ملاحظه¬ای نسبت به مواد دیگر دارند، دانشمندان به دنبال چنین نانوساختارهای سبك و مقاوم در برابر حرارت هستند که براي هواپيماها، راكتها، ايستگاه‌هاي فضايي و …. مورد نياز می¬باشند. برای مثال، ساخت موادي که يک ششم چگالی فولاد را دارند ولی مقاومت آنها 50 الي 100 برابر فولاد است، یکی از موفقیّتهای پژوهشگران در این زمینه می¬باشد[5]. 

در صنايع الکترونيک، توليد کامپيوتر‌هاي سريع‌ موسوم به کامپيوترهاي کوانتومي، تراشه‌هاي حافظه با اندازه نانو که هزاران برابر تراشه¬های فعلي قدرت ذخيره‌سازي دارند و… مدنظر هستند. شركت سامسونگ، توسعه نيمي از محصولات ساخته ‌شده توسط اين شركت را به دليل نوآوريهاي ناشي از نانوذرّات نقره می¬داند[3]. به جرأت می¬توان گفت: فنّاوری نانو  (NT) به همراه فنّاوری اطلاعات  (IT) و پروژه ژنوم انساني  (BT) همزمان شكل دهنده سوّمين انقلاب صنعتي جهان هستند

نحوه سيم بندي و ساخت ترانسفورمر :

در انتخاب قطر سيم بايستي به اثر پوستي نيز توجه داشت . همان طور كه در شكل ( 3-5) نشان داده شده است هنگاميكه از يك هادي جريان I(t)  عبور مي كند ، در اثر اين جريان فشار مغناطيسي   توليد مي شود ، خطوط شار بصورت حلقه هايي در اطراف مسير جريان قرار مي گيرند. طبق قانون لنز  شار مغناطيسي AC درون هادي باعث ايجاد جريان هاي گردابي   مي شود ، مشاهده مي شود كه اين جريان هاي گردابي منجر به كاهش چگالي خالص جريان در مركز هادي و افزايش چگالي خالص جريان در نزديكي سطح هادي مي شوند. گسترده پخش جريان درون هادي با معادلات ماكسول   بدست مي آيد . براي يك جريان سينوسي I(t) بافركانس f چگالي جريان در سطح هادي ، بزرگتر است . چگالي جريان با نزديك شدن به مركز هادي بصورت نهايي كاهش مي يابد . كه اين مشخصات فاصله  به نام عمق نفوذ يا عمق پوستي شناخته مي شود. عمق نفوذ با رابطه زير داده مي شود .

براي هادي مسي مي توان گفت :

اثر پوستي بيان مي كند كه بالارفتن فركانس جريان از مركز هادي بيشتر به پوسته رانده مي شود و مركز هادي نقش كمتري در هدايت جريان بازي خواهد كرد و سطح موثر عبور كاهش مي يابد. در فركانس كاري KHZ 100 عمق پوستي تقريبا برابر با cm 02/0 بدست مي آيد و طبق آن قطر سيم نبايد از AWG 32 بيشتر باشد .

طبق محاسبات انجام شده قطرهاي سيم بدست آمده براي اوليه و ثانويه بصورت زير است :

AWGP=

AWG53=

=AWG55

AWG512=

و طبق مطالب ذكر شده در مورد تحمل پوستي براي ثانيويه از رشته سيم هاي موازي با اندازه AWG مي كنيم . در اين پروژه بدنبال بدست آوردن سه خروجي تنظيم شده با يك مدار كنترلرهستيم . به چند روش مي توان براي ترانس سه خروجي سيم بندي را انجام داد. در مورد سيستم هاي رشته اي دو روش كلي وجود دارد 

تغییر سیستم‌های مکانیکی و برقی به سیستم‌های الکترونیکی روز به روز در حال افرایش است. در بیشتر تکنولوژی‌های عمده، سیستم‌های الکترونیکی جایگزین بخش‌های مکانیکی شده و از آن پیش افتاده‌اند .امروزه چاپ الکترونیکی شده است. تلویزیون، کامپیوتر و بسیاری از ابزارهای دیگر نیز که در زندگی روزمره از آن استفاده می‌کنیم همین گونه‌اند. سیستم‌های الکترونیکی مسلماً بر تکنولوژی فکری متکی هستند زیرا محاسبات ریاضی و نوشتن نرم‌افزار و برنامه‌ها کارکرد آنها را ممکن می‌گرداند. 

یکی از برجسته‌ترین تغییرات، کوچک شدن وسایلی است که هادی برق هستند یا تکانه‌های برقی را منتقل می‌کنند. اختراع ترانزیستور تغییری شگرف را به دنبال داشت: توانایی تولید وسایل میکروالکترونیک با صدها کارکرد از جمله کنترل، تنظیم، هدایت و حافظه که میکروپرسسورهاومیکروکنترلرها به اجرا درمی‌آورند. در آغاز هر تراشه 4 کیلو بایت حافظه داشت که بعدها به 8، 16، 32، 64 کیلو بایت افزایش یافت و امروزه سازندگان میکروپروسسور تراشه‌هایی تولید می‌کنند که ظرفیت ذخیره‌سازی آنها چندین مگابایت یا حتی گیگا بایت است. 

امروزه یک تراشه‌ی ریز سیلیکنی(میکروپروسسوریا میکرو کنترلر) حاوی مدارهای الکترونیکی دارای صدها هزار ترانزیستور و همه‌ی اتصالات لازم و بهای آن فقط چند دلار است. مداربندی روی این تراشه می‌تواند خود میکروکامپیوتری باشد با ظرفیت پردازش ورودی / خروجی و حافظه‌ی دستیابی تصادفی و… .

نحوه عملكرد ترموستات 

ترموستات طراحي شده قابليت برنامه ريزي در رنج هاي دمايي بين C°‌0 تا C°150 را دارد و مي توان از آن براي تعديل دمايي محيط استفاده نمود براي راه اندازي آن به ولتاژي بين 6 تا 9 ولت نياز است يك رنج دمايي خاصC° 32  C°(250 به عنوان پيش فرض در برنامه اين ترموستات در نظر گرفته شده است كه در ابتداي راه اندازي و همچنين به هنگام بروز خطا، خود به خود اين رنج عملياتي پيش فرض فعال مي‌شود باتوجه8 به شكل صفحه بعد مشاهده مي شود كه يك صفحه نمايش ،چهار كليد و سه LED در نظر گرفته شده است كه كاربر مي تواند با استفاده از اين كليد ها رنج هاي دمايي مورد نظر را انتخاب نمايد و LED ها براي نشان دادن وضعيت دما و همچنين خطاهاي احتمالي در حين كار با ترموستات تعبيه شده است.

وقتي ترموستات فعال مي شود رنج دمايي پيش فرض بر روي صفحه نمايش نشان داده مي شود و كاربر مي تواند با استفاده ار كليد START آن را فعال نموده و يا با استفاده از كليد DOWN, UP,CHANGE آن را تغيير دهد تغييرات مورد نظر براي رنج هاي دمايي را درحين كار ترموستات نيز با زدن كليد change مي توان اعمال نمود  بازدن كليد change رنج دمايي ابتدا به صورت خودكار بر روي MAX رفته و كاربر مي تواند با استفاده اركليد up آن را زياد و توسط كليد down آن را كم نمايد البته توجه داشته باشيد كه رنج دمايي كمتر از c °0 را نمي توان به آن اعمال نمود و پس از تنظيم max و زدن كليد start مي توان رنج min را انتخاب نمود. حال با زدن كليد start صفحه نمايش رنج دمايي مورد نظر شما را نمايش داده وشما مي توانيد آن را فعال نماييد پس از فعال شدن رنج مورد نظر اگر دماي محيط بين رنج min و max باشد LED زرد به منزله متعادل بودن دما روشن مي شود چنانچه دماي محيط بين minو max باشد . LED  قرمز به منزله نا متعادل بودن دما روشن مي شود و اگر دماي محيط از min كمتر شود LED سبز به منزله نامتعادل بودن دما روشن مي شود با اتصال اين ترموستات به وسايل جانبي مانند بخاري و كولر در محيط مي توان دمارا در شرايط متعادل نگهداري نمود.

مقدمه 

شبکه های توزیع در اکثر کشورهای در حال توسعه و جهان سوم با استفاده از هادی های لخت اجرا می شوند. این در حالی است که مصرف کنندگان انرژی الکتریکی در کشورهای پیشرفته بویژه در طی چند دهه اخیر شاهد روند رو به رشد استفاده از انواع خطوط هوائی عایق شده در شبکه های توزیع هوایی می باشند. از این سیستم کابل می توان بطور موقت یا دائم استفاده نمود . از نظر اجرایی و نگهداری، هزینه این سیستم بین سیستم هوایی با خطوط بدون عایق و سیستم کابل کشی زمینی می باشد . این سیستم در محلهایی که فضای لازم برای کابل کشی کم و یا گران می باشد مناسب است و عوامل دیگری که باعث برتری این سیستم بر سیستمهای هوایی می شود نصب و اجرای سریع و ساده ، ایمنی و صورت ظاهری و کنترل زیست محیطی آن می باشد. می توان از این کابلها بطور موقت نیز استفاده نمود تا اینکه شبکه دائمی (زمینی یا هوایی ) منطقه مورد نظر آماده شود .

علاوه بر موارد بالا،این سیستم، برای شرایط ذیل نیز مناسب است :

– در مناطقی که لازم است شرایط زیست محیطی آن دست نخورده باقی بماند و یا اینکه تغییرات بوجود آمده در آن حداقل باشد .

– برای دادن تغییرات در شبکه و یا توسعه آن

– برای خط ورودی و یا خروجی به پست ترانسفورماتور یا ایستگاهها، زیرا که با استفاده از این کابل نیازی به مقره های عایقی نمی باشد .

– از این کابلها که وزن آن ها کم بوده و دارای عایق پلی اتیلن کراس لینک (XLPE )می باشند، در شبکه های هوایی برای ولتاژهای ماکزیمم 12، 24، 36 کیلوولت استفاده می شود .

در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است . از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده و یا در آنها موانعی از قبیل ردیف درختان وجود دارد .

همانطور که می دانیم کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن کراس لینک می باشند و برای نصب این کابلها برروی پایه ها نیاز به یک سیم نگهدارنده (massenger ) می باشد که جنس این    سیم برای کابلهای kv 20  از فولاد و برای کابلهای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می باشد . در کابل خود نگهدار فشار ضعیف از سیم نگهدارنده  بعنوان  سیم  نول نیز استفاده خواهد شد .

در طراحی خطوط با کابلهای خودنگهدار در دو سطح ولتاژ فشار متوسط و فشار ضعیف به ترتیب سطح مقطعهای زیر مورد نظر قرار گرفته است که این طراحی قابل تعمیم برای سطح مقطعهای دیگر نیز می باشد .

سطح مقطع  65+120×3میلیمتر مربع برای فشار متوسط و 70+25+95×3 برای فشار ضعیف که سیم نگهدارنده آنها به ترتیب 65 و 70 می باشد و سطح مقطع 25 در فشار ضعیف برای سیستم روشنایی معابر می باشد.

مقدمه:

امروزه برق بعنوان جزء لاینفک زندگی انسان محسوب میشود .شبکه وسیع انرزی الکتریکی با انشعابات زیاد مجتمع های بزرگ وکوچک صنعتی ومسکونی را تغذیه مینماید.

انرزی الکتریکی در قیاس با سایر انرزی ها از محاسن ویزه ای برخوردار است شامل:

1- محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع آن وجود ندارد.

2- انتقال آن برای فواصل زیاد به آسانی انجام پذیر میباشد.

3- تلفات آن در طول خطوط انتقال و توزیع کم و دارای بازده زیاد میباشد.

4- تبدیل آن به سایر انرزی ها به آسانی ممکن است.

سیستم انرزی الکتریکی  در حالت کلی شامل 3 جزء زیر میباشد:

1- مركز توليد نيرو

2- خطوط انتقال نيرو

3- شبكه هاي توزيع نيرو

انرژی الکتریکی در نیروگاه در رنج 20 کیلو ولت تولید میشود .از آنجا که نیروگاه هابه دلائل ایمنی و اقتصادی وبا توجه به نوعشان ( آبی- بخاری- گازی- دیزلی ) در خارج شهر و در فاصله دور از مصرف کننده میباشد برای رساندن انرزی تولید شده به مصرف 

کننده ها از خطوط انتقال نیرو استفاده می شود. به دلیل طویل بودن خطوط انتقال تلفات انرزی زیاد میباشد .

برای کم کردن تلفات-  سطح ولتاز انرزی تولید شده در نیروگاه را از طریق ترانسفورماتورقدرت افزایش داده به رنج 400 کیلو ولت میرسانند. این ولتاز برای انتقال مناسب می باشد.

خطوط انتقال نیرو انرزی الکتریکی را از نیروگاه با ولتاز 400کیلو ولت به پست63/400 کیلو ولت منتقل می کنند. در این پست ولتاز 400 کیلو ولت توسط ترانسفورماتورقدرت به ولتاژ 63 کیلو ولت کاهش می یابد. انرزی الکتریکی با ولتاز 63 کیلو ولت توسط خطوط انتقال نیرو به پستهای 20/63 کیلو ولت منتقل می شود. در این پست نیز توسط ترانسفورماتورقدرت ولتاژ از 63 کیلو ولت به 20 کیلو ولت کاهش می یابد.انرزی الکتریکی با ولتاز 20کیلو ولت به پست های توزیع منتقل شده توسط ترانسفورماتورهای توزیع به ولتاز 380 ولت کاهش می یابد.

رنج های استاندارد شده ی ولتاز در ایران عبارتند از: