اهمیت انرژی الکتریکی و کاربرد های آن در جوامع امروزی

مقدمه

به همان اندازه که سلولهای اندام یک موجود زنده به خون نیاز دارد اندام جوامع صنعتی نیز محتاج جریان الکتریکی می باشد. زندگی امروز دیگر بدون شبکه وسیع انرژی الکتریکی که با انشعابات زیاد مجتمعهای بزرگ و کوچک صنعتی و مسکونی را تغذیه می نمایند قابل تصور نیست. انرژی الکتریکی در مقایسه با  سایر انرژی‌ ها از محاسن ویژه ای برخوردار است. به عنوان نمونه می توان خصوصیات زیر را نام برد:

1- هیچ گونه محدودیتی از نظر مقدار در انتقال و توزیع این انرژی‌ وجود ندارد.

2- عمل انتقال این انرژی‌ برای فواصل زیاد به سهولت امکان پذیر است.

3- تلفات این انرژی‌ در طول خطوط انتقال و توزیع کم و دارای راندمان نسبتاً بالایی است.

4- کنترل و تبدیل و تغییر این انرژی‌ به سایر این انرژی‌ ها به آسانی انجام پذیر است.

به طور کلی هر سیستم انرژی‌ الکتریکی دارای سه قسمت اصلی می باشد:

1- مرکز تولید نیروگاه       2- خطوط انتقال نیرو       3- شبکه های توزیع نیرو

معمولاً نیروگاهها با توجه به جوانب ایمنی و اقتصادی و به خصوص با توجه به نوعشان (آبی، بخاری و گازی). درمسافتی دور از مصرف کنندگان ساخته می شود. وظیفه خطوط انتقال نیرو با تجهیزات مختلف مربوطه، این است که انرژی تولید شده را به شبکه های  توزیع منتقل نمایند.

عمل انتقال نیروهای برق با فشار الکتریکی کم امکان پذیر نیست بلکه جهت انتقال از فشار الکتریکی زیاد استفاده می شود، که بعداً در محل نزدیکی مصرف به فشار الکتریکی کم تبدیل شده و توزیع خواهد شد. اگرچه جهت مصرف کنندگان عمده نیز امکان تغذیه با فشار کم وجود دارد ولی در این گونه موارد بهتر است که مستقیماً انشعاب فشار قوی داد.

خلاصه اینکه در هر مجتمع بزرگ صنعتی و یا در هر شهری حداقل یک شبکه فشار قوی بایستی وجود داشته باشد تا در نقاط مختلف شبکه های فشار ضعیف را تقویت کنند و انتخاب این فشار تابع بزرگی محل و بار شبکه خواهد بود. برای این که  بتوان سیستم های مختلف انتقال و توزیع نیروی برق را به یکدیگر مرتبط نمود از فشارهای استاندارد شده زیر استفاده می شود:

v(230-400)

kv(11-20-33)

kv(63-132)

kv(230-400)

فشار ضعیف

فشار متوسط

فشار قوی

فشار خیلی قوی

 

در ایران جهت استفاده تغذیه مصرف کنندگان عموماً از جریان متناوب فشار ضعیف (v220/v380) استفاده می شود. همچنین جهت استفاد تغذیه پستهای فشار ضعیف (380) ولتی و فشار متوسط kv20 جهت تغذیه پستهای فشار متوسط از فشار قوی 63 کیلو ولت استفاده می شود.

نقش شبکه توزیع (فشار ضعیف و فشار متوسط) یک شهر را چه از نظر حجم و چه از نظر وسعت و چه از نظر ارزش و اهمیت می توان به مویرگهای بدن تشبیه نمود که به مزین و مهتدین فطینو یعنی تغذیه مصرف کنندگان را عهده دار می باشند.

حال برای درک بهتر از مطلب سیستم توزیع نیروی برق و تقسیمات آن به شرح سیستم برق می پردازیم.

تشریح سیستم برق

با وجود این که سیستم قدرت الکتریکی استاندارد وجود ندارد نموداری شامل اجزاء متعدد که معمولاً در ساختار چنین سیستمی یافت می شود در شکل (1) نشان داده شده است.

باید به اجزاء آن توجهی ویژه داشت زیرا اجزاء مزبور سیستم توزیع را خواهند ساخت. در حالی که به وضوح جهت جریان انرژی از نیروگاه به طرف مصرف کننده است برای رسیدن به مقصود اگر جهت نگرش خود را تغیر دهیم و وقایع را از پشت مصرف کننده به سمت نیروگاه ملاحظه نماییم می تواند آگاهی دهنده باشد.

انرژی‌ بوسیله مصرف کننده در ولتاژ نامی کار، بهره برداری می شود که به طور کلی (در آمریکا) در محدوده 110 تا 125 ولت و 220 تا 250 ولت می باشد. انرژی‌ از یک دستگاه اندازه گیری عبور نموده و میزان مصرف و صورت حساب مشترک مشخص می‌گردد، ولی ممکن است در بدست آوردن اطلاعات برای برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری بعدی نیز کمک نماید. معمولاً دستگاه اندازه گیری شامل وسیله‌ای است که مصرف کننده را از شبکه ورودی جدا می کند که این به هر دلیلی که باشد ضرورت خواهد داشت.

انرژی‌ از هادی ها به دستگاه اندازه گیری در مدار فشار ضعیف جاری می شود. این هادی ها به عنوان سرویس دهنده مصرف کننده یا انشعاب مشترکین می باشند. مشترکین زیادی از شبکه فشار ضعیف انشعاب می گیرند. شبکه های فشار ضعیف به این صورت است که برق را به مشترکین تحویل می دهد و خود از ترانسفورماتورهای  توزیع تغذیه می شود. در ترانس ولتاژ انرژی تحویلی از م قدار فشار متوسط به مقادیر فشار ضعیف مصرفی که قبلاً ذکر شده کاهش پیدا می کند. ترانس ها در مقابل اضافه بارها و اتصال کوتاهها به وسیله فیوزها با رابط های حفاظتی که طرف فشار قوی قرار می گیرند حف اظت می شوند و در طرف فشار ضعیف ترانس هم کلید قدرت (دژنکتور) قرار می گیرد.

فیوزها و رابطهای حفاظتی در مواقع عیب داخلی خود ترانس نیز عمل می‌کند. کلیدهای قدرت طرف فشار ضعیف یا ثانویه ترانس فقط در مواقع اتصالی یا اضافه بار ایجاد شده در طرف فشار ضعیف و انشعابات مصرف کننده عمل می کند. همچنین در خطوط هوایی ترانس توسط برق گیر در مقابل رعد و برق یا ولتاژهای موجی خط محافظت می شود و قبل از صدمه زدن به ترانس به زمین تخلیه می شود. ترانسی که به مدار فشار متوسط وصل می شود ممکن است دارای انشعابات فرعی باشد که به یک فاز از سه فاز معمولی اصلی متصل شود. این انشعاب معمولاً از طریق فیوز خط یا فیوز جدا کننده صورت می گیرد و در موقع وقوع اتصالی یا اضافه بار در مدار فرعی آن را از مدار داخلی جدا می نماید.

مدارات سه فاز اصلی ممکن است دارای انشعاب هایی متعدد سه فاز باشد که گاهی از طریق کلیدها و گاهی اوقات از طریق فیوزهای جدا کننده یا فیوزهای خط دیگر به یکدیگر متصل شوند. در بعضی موارد تعدادی از انشعابات فرعی سه فاز می توان از طریق کلیدهای مجدد نیز به مدار اصلی سه فازه متصل شوند، به هنگام وقوع اتصالی در انشعابات فرعی، کلیدهای وصل مجدد عمل می کنند و انشعابات فرعی را از اصلی جدا می نمایند با اینکه فیوزها یا جدا کننده های خط هم این کار را انجام می‌دهند، ولی قبل از این که انشعابات فرعی به طور دائمی باز بماند، کلید وصل مجدد می‌تواند دوباره انشعاب فرعی را به اصلی وصل کرده و با تاخیر زمانی از پیش تنظیم شده، آن را چند مرتبه برقرار کند.

دانلود تحقیق درباره موتورهای الکتریکی و مفصل ها

مقدمه

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ساختار ماشینهای الکتریکی

ماشینهای الکتریکی از دو بخش اساسی تشکیل شده اند:

 الف)قسمت متحرک ودوار به نام رتور

 ب) قسمت ساکن به نام استاتور

  بین این دو قسمت ،شکاف هوایی وجود دارد .

استاتو و رتور از مواد فرومغناطیسی ساخته می‌شوند تا چگالی شار بیشتر گردد و در نتیجه اندازه و حجم ماشین کمتر شود.

نکته: اگر شار در رتور و استاتور متغیر با زمان باشد ،هسته اهنی لایه‌به‌لایه ساخته می‌شود تا جریان گردابی کاهش یابد.

دانلود پایان نامه نقشه کشی صنعتی وکاربرد های آن در صنعت

بشراززمانهای بسیار کهن کم وبیش شکلهایی بنام نقشه ترسیم مینمود است از جمله مصریان قدیم برای ساختن بناهای عظیمی نظیر اهرام ثلاثه مصر از انها استفاده نموده است از طرف دیگر نقشه های جغرافیایی هستند که قدمت زیادی دارند اما بدرستی نمی توان گفت که اولین نقشه های صنعتی در چه موقع ترسیم شده اند ولی انچه مسلم است پیشرفت سریع صنایع  وپیدایش اختراعات  ومصنوعات جدید لزوم ترسیم نقشه را اجتناب نا پذیر می نمود پیدایش وتکامل ریاضیات واز شعباتش علم هندسه در پیشرفت بشر تاثیر شگفت انگیز دارد و هندسه که خود علم اندازه و مساحی باشد متکی بر نقشه ها وترسیمات بسیار دقیق ومستدل است لیکن با وجود انکه از بیان اصول وقضایای هندسه توسط اقلیدس فیثاغورس تالس وبطلمیوس هزاران سال میگذشت هنوز چیزی به عنوان رسم فنی وجود نداشت دلیل انهم روشن  بود که واقعا چنین مطلبی احساس شود البته مبتکرین ومخترعین بزرگی چون داوینچی وسایرین برای تفهیم تفکرات خود شکلهایی ترسیم می نمودند اما انها بیشتر بهد نقاشی شبیه بود و ملهم ازان ونه یک شکل دقیق هندسی .

بین سالهای 1746تا1818که سالهای زندگی موثر میباشد تحولی عظیم در هندسه ایجاد که در ان زمان بخوبی درک نگردید این تحول بیان اصول هندسه ترسیمی توسط ریاضیدان بزرگ گاسپار مونز افسر ارتش فرانسه بود که بیشتر به جهت ترسیم نقشه های جنگی مورد استفاده قرار می گرفت و سالها نیز جز اسرار ارتشی بود اما تدریجا ارزش واهمیت ان در بیان تصاویر از اجسام سه بعدی مشخص گردید دراین روش اجسام سه بعدی را بصورت تصاویر دو بعدی با اندازه های دقیق واز جهت مختلف نشان می دهند البته در این قرون بخصوص با پیشرفت وگسترش صنایع احتیاج به نمایش اجسام با تصاویر دقیق به خوبی احساس می شد بهمین جهت رفته رفته شاخه ای بنام رسم فنی از هندسه ترسیمی جدا شد که در واقع کاربرد هندسه ترسیمی در صنعت بود و انقدر پیشرفت که خود شهرتی بیش ازان بدست اورد بطوری که امروزه بسیاری رسم فنی می دانند بدون انکه بدانند جزئی از هندسه ترسیمی است ویا اصلا هندسه می با شد در اینجا دانستن این نکته بد نیست که هندسه که خود شاخه از ریاضیات است دارای سی شعبه است که یکی از این شعبات هندسهی ترسیمی می باشد ورسم فنی یکی از شعبات هندسه ترسیمی وباتوجه به ابعاد وسیع صنعت ملاحظه می کنیم که رسم فنی خود به شعبات متعددی تقسیم شده مثل رسم فنی تاسیسات ساختمان تولید ریخته گری .

قالبسازیاما کار به انجا ختم نمی شود زیرا نقشه های ترسیم شده در این دوران از لحاظ اصول وقرار دادها متنوع وبیشتر جنبه ی محلی داشته گواهینکه در برخی از کشور های صنعتی نظیر المان وفرانسه وایتالیا وامریکا وژاپن واصول نقشه کشی تکامل زیادی پیدا کرده بود لکن با پیشرفت بیشتر صنعت وافزایش حجم مبادلات صنعتی وتکنولوژیکی لزوم استاندارد بین المللی در زمینه های مختلف اجتناب ناپذیر بود و صنعت گران در سطح بین المللی برای صحبت به زبانی برتر از انچه داشتند نیازمند بودند این زبان گویا وقاطع چیزی جز رسم فنی با اصول کاملا استاندارد نبود بنابراین در قرن بیستم تلاش هایی برای استاندارد کردن قوائد واصول نقشه کشی مکانیک برای تمام کشور های جهان در اروپا انجام  شد نتیجه ی این تلاشها بولتن ISAشمارة 32بود.که مبنای طرح توضیه شماره ی 128(R128)موسسه بین المللی استاندارد درمورد اصول رسم فنی قرار گرفت این طرح در 1956تصویب ودر 1959بمورد اجرا گذاشته شد (این استاندارد مورد موافقت موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ایران قرار گرفته است )در اینجا تذکر این نکته ضروری است که هنوز با گذشت حدود 25سال  از این استاندارد های قبلی نظیر نرم DINمربوط به صنایع قدیم المان باشد ونرم ASAمربوط به صنایع امریکاست از اهمیت زیادی برخوردارند واین نتیجه از مراجعات مکرر به کارخانه های مختلف بدست امده وبنابراین اشنایی با انها نبایستی از نظر دور شود .

روشهای کاهش مصرف انرژی الکتریکی الکتروموتورها

موتورها مصرف‎‎کننده‎‎های عمده برق در اغلب کارخانه‎‎ها هستند. وظیفه یک موتورالکتریکی تبدیل انرژی الکتریسیته به‎ انرژی مکانیکی است. در یک موتور سه‎‎فاز AC جریان از سیم‎‎پیچ‎‎های موتور عبور کرده و باعث ایجاد میدان مغناطیسی دواری می‎شود که این میدان مغناطیسی محور موتور را می‎‎چرخاند. موتورها به‎‎‎گونه‎‎ای طراحی شده‎‎اند که این وظیفه را به‎‎‎خوبی انجام دهند. مهم‎‎ترین و ابتدایی‎‎ترین گزینه صرفه‎‎جویی در موتورها مربوط‎‎به‎ انتخاب آنها و استفاده از آنها می‎‎باشد.