دانلود پروژه رشته برق در مورد ولتاژ DC – قسمت سوم

دانلود پایان نامه

یک رگولاتور بوست می تواند بدون استفاده از ترانسفورماتور ، ولتاژ خروجی را افزایش دهد به خاطر داشتن فقط یک ترانزیستور این مدار بازده بالایی دارد جریان ورودی پیوسته است گر چه ، جریانی با پیک بالا اجباراً از ترانزیستور قدرت عبور خواهد کرد ولتاژ خروجی در برابر تغییرات سیکل کاری k خیلی حساس است و پایدار کردن رگولاتور ممکن است مشکل باشد مقدار متوسط جریان خروجی (l-k) برابر از مقدار متوسط جریان سلف کوچکتر است و جریان مؤثر خیلی بزرگتری از خازن فیلتر عبور خواهد کرد که باعث می شود مجبور شویم از خازن فیلتر بزرگتر و سلف بزرگتری نسبت به رگولاتور باک استفاده کنیم .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

فلزات هادی

1- سیمها و کابلها در صنعت برق

در ارزش حیاتی انرژی الکتریکی می گویند که خون رگهای جهان صنعت می باشد و این توصیف خود نقش سازنده تولید و انتقال وتوزیع نیروی برق را بیان می کند.

ظاهراً تصور می شود که هزینه عمده استفاده از این انرژی فقط مربوط به تولید است در حالیکه مراکز نیرو با همه تأسیسات و تجهیزات خود که بمنزله قلب سیستم است حدود 30 تا 35 درصد از هزینه را به خود اختصاص می دهد و 65 تا 70 درصد کل هزینه تأسیسات مربوط به سیستم برق رسانی است .

مراحل برق رسانی نیز شامل موارد زیر است :

– انتقال انرژی از نیروگاهها به فواصل طولانی که با فشار قوی انجام می گیرد.

– پخش انرژی که با ولتاژهای متوسط از یک خط انتقال فشار قوی انجام صورت می گیرد تا انرژی مراکز عمده مصرف یک ناحیه را تأمین کند.

– توزیع انرژی برق که با ولتاژهای معمولی از مراکز پستهای فرعی هر ناحیه انجام
می گیرد و برق مصرف خانگی یا صنعتی و کشاورزی را می رساند.

در تمام موارد فوق نیز ، هزینه عمده برق رسانی را قیمت سیمهای هادی انرژی در بر
می گیرد و برای این که در هر موقع از شب و روز بتوان از جریان برق به منزله یک منبع مطمئن انرژی استفاده شود تا روشنایی و گرما و نیروی محرکه صنایع تأمین گردد لازم است در هر مرحله از برق رسانی از هادی های مناسب استفاده شود که شبکه مشخصات زیر را داشته باشد:

الف – اطمینان کار

ب – امکان رفع فوری نواقص

ج- تأمین حداقل شرایط قابل قبول با کمترین هزینه

حال برای شناخت از تکنولوژی سیمها و کابلهای مورد مصرف در صنایع الکتریکی و کیفیت انتخاب و کاربرد آنها مباحثی به این شرح بررسی می شود:

فلزات هادی – عایقهای الکتریکی – انواع سیمها – ساختمان و کار گذاشتن کابلها .

قبل از آغاز بحث ، برخی از تعاریف فیزیکی و مشخصات مواد به طورساده یادآوری
می شود و همچنین جداول و علائم و مقررات استاندارد در هر زمینه نیز درج شده است.

2- یادآوری تعاریف فیزیکی از مشخصات مواد

ساختمان ماده

موادی که به طریق شیمیایی به مواد ساده تری تجزیه نشوند واز اتمهای نظیر تشکیل یافته باشند مواد اصلی یا عناصر نام دارند مجموعاً 102 عنصر شناخته شده اند که از آنها 13 عنصر را به طور مصنوعی می توان بدست آورد .

اتم – کوچکترین جزء یک عنصر شیمیایی که قابل تجزیه شدن به اجزای کوچکتر نباشد اتم از هسته و الکترون هایی تشکیل یافته است که به دور هسته می چرخند.

مولکول – کوچکترین جزء یک جسم است که با وسایل مکانیکی قابل تقسیم شدن به اجزای کوچکتر نمی باشد و از اتمهای نظیر یا غیر نظیر تشکیل یافته است که به طریق شیمیایی می توان آنها را جدا کرد .

حالات مواد

مواد اصلی شیمیایی (عناصر) به فلزات و غیر فلزات تقسیم بندی می شوند فلزات در درجه حرارت معمولی باستثنای جیوه ، همگی جامدند و غیر فلزات (شبیه فلزات) همگی جامدیا گازی هستند (بجز برم که مایع است ) فلزات به آهنی و غیر آهنی و همچنین فلزات سبک و سنگین تقسیم می شوند.

جرم مخصوص – نسبت جرم m بر حجم V را جرم مخصوص می گویند :

مقاومت مخصوص مقاومت الکتریکی سیمی بطول یک متر و یک میلی متر مربع را مقاومت مخصوص یک سیم می گویند که ممکن است در درجات حرارت مختلفی داده شود و علامت اختصاری آن است .

برای مایعات از واحد اهم سانتی متر مربع بر سانتی متر یا اهم سانتی متر استفاده می شود.

برای عایقها نیز اهم سانتی متر یا مگا اهم سانتی متر بکار می رود .

قابلیت هدایت –x مقدار عکس مقاومت مخصوص را قابلیت هدایت می گویند:

ضریب حرارت –a ضریب حرارت نشان می دهد که مقاومت هر اهم از جسمی در مقابل بالا رفتن درجه حرارت به اندازه یک سانتی متر گراد چقدر تغییر می کند(اضافه می شود یا کم می شود) واحد آن (l/grd) می باشد.

مقاومت رویه – عبارت است از مقاومت در سطح عایق بین دو الکترود (دو قطعه فلزی در فاصله 10 میلی متر و با ولتاژ 100 ولت و یا ولتاژ آزمایش 1000 ولت )

استحکام الکتریکی مقدار مؤثر ولتاژ متناوبی که بین دو الکترود واقع در نمونه آزمایش موجود بوده و باعث جرقه زدن می شود.

استحکام الکتریکی برابر نسبت ولتاژ آزمایش به ضخامت نمونه تحت آزمایش
می باشد .

انبساط طولی a (انبساط خطی ) – عبارت است از افزایش طولی بر حسب میکرومتر که یک میله به طول یک متر در اثر بالا رفتن درجه حرارت با اندازه یک درجه سانتی گراد پیدا می کند مقدار تغییرات طولی به نسبت درجات حرارت به یک نسبت نیست.

3- خواص و کاربرد فلزات غیر آهنی

مس –(CU) فلز چکش خوار و قابل خم شدن است و کارکرد در روی آن آسان است در مقابل حرارت دوام زیاد دارد و در مقابل اسیدها و بازها مقاوم است و برابر تشکیل نمک (بجز نشادر ، آمونیاک و گوگرد ) نیز دوام دارد قابلیت لحیم کاری ، اتصالات مطمئن در کلیدها و بست های برقی را دارد قابلیت جوش دادن و ریختن آن خوب نیست نسبت به درجه خلوص مس در محصولات غلطکی ، پرسی و بویژه قابلیت هدایت الکتریکی آن خوب و قابل استفاده می باشد.

آلومینیوم –(AL) قابلیت کوره کاری و چکش خواری دارد جوش دادن و قابل ریخته شدن آن میسر و در برابر زنگ زدگی مقاوم است در برابر اسیدها و بازها ، غیر مقاوم بوده و با بستهای پیچی نامطمئن است هادی الکتریکی خوبی بوده و برای تهیه ورقهای بسیار نازک، لوله ها ، میله ها و شاسی رادیو ، حفاظت در مقابل نفوذ امواج و همچنین برای رتورهای قفسی در الکتروموتورها مناسب است .

سرب –(pb) قابل پرسکاری و چکش خواری و غلطک زدن و لحیم کاری است در مقابل اسید مقاوم بوده و فلز بسیار نرمی است اتصالهای سربی مثل اتصالات مسی ، سمی است در صفحه های باطری و پوشش سربی کابلها ، لوله ها ، واشرها ، سرنج ، سفید آب سرب و دستگاه های شیمیایی بکار می رود.

قلع –(Sn) قابلیت ذوب شدن و خم شدن و غلطک زدن دارد و چکش خوار است برای لحیم کاری بسیار با اهمیت است برای قلع اندود کردن سیمها و ورقها بکار می رود.

روی –(Zn) به خوبی قابلیت ریختن دارد و در حرارت 100 تا 150 درجه سانتی گراد چکش خوار است قابل غلطک زدن ، کشیدن و مقاوم در برابر زنگ زدگی بوده ولی در برابر اسیدها و بازها دوام ندارد برای الکترود پیلها ، پوششها به عنوان تهیه آلیاژ برنج ، مفرغ قابل استفاده است .

نیکل خام –(Ni) قابلیت کش آمدن ، غلطک زدن ، چکش خواری و جوش دادن دارد خاصیت مغناطیسی و قابلیت صیقلی کردن در درجه گرمای معمولی مقاوم در برابر زنگ زدگی و بالا بردن خاصیت و قابلیت نفوذ مغناطیسی دارد در آکومولاتورها و آب نیکل دادن فلزات و تهیه آلیاژهای نیکلین و کنستانتان و ورقهای بسیار نازک مورد استفاده قرار می گیرند .

آلیاژهای مس – ترکیبات مختلف از مس با سایر فلزات ، انواع آلیاژ برنج را تشکیل
می دهد که به خوبی قابل ریختن ، براده گیری ، لحیم کردن و قابلیت هدایت بسیار خوب، غیر مغناطیسی و مقاوم در برابر آب سرد و گرم و بخار حساسیت کم در برابر محلولهای یا آب و گاز می باشد اگر درصد مس آن زیاد باشد در حالت سردی وبا درصد کم مس و همچنین در حالت گرمی قابلیت شکل دادن دارد .

آلیاژهای نیکل – نیکل دارای قوه رنگ دهی زیاد است و آلیاژ را سفید رنگ می کند مقدار مقاومت الکتریکی را بالا برده و تغییر مقاومت را با درجه حرارت کم می کند(برای مقاومت ثابت مثل کنستانتان مناسب است).

آلیاژهای منیزیم – این آلیاژها ، جرم مخصوص کم با نقطه ذوب پایین دارند و به خوبی قابل براده گیری با ضریب الاستیسیته خیلی کم و غیر حساس در مقابل بارهای ضربه ای می باشند قابل لحیم کاری نیستند ولی تحت شرایطی قابل جوش دادن هستند فقط در حالت گرم قابل تغییر شکل دادن هستند چون براده های منیزیم به آسانی قابل سوختن است در موقع براده گیری آن باید احتیاط شود.

4- فلزات هادی برای خط انتقال انرژی

سیم آلومینیومی :

سیمهای آلومینیومی دارای 5/99 درصد آلومینیوم و 5/0 درصد از فلزات دیگر می باشد مقاومت مخصوص آن در 20 درجه سانتی گراد 828/2= میکرو اهم سانتی متراست که در حدود 6/1 برابر مقاومت مخصوص مس سخت می باشد در خطوط هوایی استفاده از آلومینیوم از نظر مقاومت مکانیکی جالب نیست و با انتخاب سیم آلومینیوم در خطوط هوایی ، ناچاراً باید فواصل پایه و در نتیجه بالا رفتن هزینه می گردد لذا آلومینیوم را همراه با فولاد بکار می برند در کابل های عایق عیب عمده استفاده از آلومینیوم در مقایسه با مس در این است که در مقاومت های مساوی قطر کابل بزرگتر شده و حجم مواد عایق بیشتر می شود.

سیم آلملیک Almelec یا آلداری Aldery :

این فلز آلیاژی است که 3/98 درصد آلومینیوم و مقدار کمی منیزیم و سیلسیم دارد که پس از آب دادن و زدن و دوباره پختن درست شده است و هدایت ویژه آن 10 درصد از آلومینیوم خالص کمتر است یعنی 10 درصد مقاومت مخصوص بیشتری دارد (15/3= میکرو اهم سانتی متر است ) ولی این آلیاژ مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی 67 درصد از آلومینیوم خالص بیشتر است یعنی اگر مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی برای آلومینیوم 16 تا 19 کیلوگرم بر میلی متر مربع باشد برای این آلیاژ بیشتر از 33 کیلوگرم بر متر مربع می باشد این فلز نسبت به (آلومینیوم فولاد) دو عیب دارد یکی اینکه قابلیت انبساط آن بیشتر است که مجبور به انتخاب پایه های بلندتر می شویم دوم اینکه سبکتر از از (آلومینیوم – فولاد) می باشد لذا در مقابل باد ، انحراف بیشتری خواهد داشت.

سیم آلومینیوم فولاد :

این کابل ها در وسط یک هسته از رشته های فولاد گالوانیزه و در بیرون آن رشته های آلومینیومی دارد مقاومت مکانیکی آن بستگی به تعداد رشته های فولاد و آلومینیوم دارد با نسبتهای معمولی ، مقاومت مخصوص این کابل ها در حدود 5/3 میکرو اهم سانتی متر یعنی دو برابر مس و مقاومت مکانیکی آن 45 برابر مس می باشد کابلهائی نیزاز آلملیک بکار رفته است .

سیم مس فولاد (کاپرولد):

این هادی دارای مغز فولادی است که از فلز مس پوشیده شده است مقاومت مکانیکی آن درحد گسیختگی 70 الی 100 کیلوگرم بر میلی متر مربع می باشد هدایت مخصوص آن یک چهارم هدایت مخصوص مس و نصف هدایت مخصوص (آلومینیوم – فولاد)
می باشد اگر شدت جریان با اندازه کافی ضعیف باشد انتخاب سطح از روی ملاحظات مکانیکی تعیین می شود مزایای این سیم نسبت به سیم مسی عبارت است از :

الف – وزن کمتری دارد

ب –فواصل پایه های حامل رامی توان طولانی تر انتخاب کرد .

ج – قیمت هر کیلوگرم آن ارزانتر است.

لذا بیشتر بعنوان کابل زمینی در خطوط فشار قوی و یا کابل های حامل بکار برد می شود .

سیم فولادی – از فولاد اغلب به عنوان کابل زمینی استفاده می شود و دو نوع دارد یکی فولاد با مقاومت میکانیکی در حد گسیختگی 140 کیلوگرم بر میلیمتر مربع که کربن کمتری دارد و دیگری فولاد با کربن بیشتر و مقاومت مکانیکی در حد گسیختگی 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع که بهر حال در کابلهای آلومینیوم – فولاد و آلملیک – فولاد یا کابلهای زمینی ، از نوع دوم بطور متداول زیاد مصرف می شود.

سیم مس سخت – مس از نوع الکترولیتی با درجه خلوص 96/99 درصد هدایت خوب دارد که خیلی خاص ولی (زده شده) و با مقاومت مخصوص 76/1 یعنی 98 درصد هدایت مس (دوباره پخته ) را دارد.

سیم مس نیمه سخت – در شبکه های فشار ضعیف از نوعی مس نیمه سخت استفاده
می شود که مقاومت مکانیکی آن در حد گسیختگی 32 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می باشد و فاصله بین پایه ها از 50 متر تجاوز نمی کند .

سیم برنز تلفونیک – این سیم مقاومت مکانیکی بیشتر از سیم مسی دارد ولی هدایت الکتریکی آن ضعیف تر است برنز آلیاژی از مس و قلع است و هدایت الکتریکی آن 72 درصد هدایت مس و مقاومت مکانیکی آن متغیر و تا 75 کیلوگرم بر میلی متر مربع
می رسد.

نتیجه – سیمهای مس و آلومینیوم – فولاد و آلملیک بیشتر لخت در خطوط هوایی بکار می رود ولی مس و آلومینیوم برای سیمهای عایق (کابل ) بکار برده می شود.

  • مقایسة مشخصات فلزها و آلیاژها

الف- مشخصات الکتریکی : در مقاومت الکتریکی مساوی ، سیم آلومینیوم آلملیک و آلومینیوم فولاد خیلی جالب تر از مس یا برنز هستند چون :

– هر 100 کیلوگرم آلومینیوم جانشین 5/199 کیلوگرم مس می شوند.

– هر 100 کیلوگرم آلملیک جانشین 181 کیلوگرم مس می شود.

– هر 100 کیلوگرم آلومینیوم – فولاد جانشین 139 کیلوگرم مس می شود.

ب – مشخصات مکانیکی : با توجه به اینکه مقاومت مکانیکی یک سیم آلومینیومی به یک میلی متر مربع 18 کیلوگرم و همچنین مقاومت مکانیکی برای مس 45 کیلوگرم و برای آلملیک 33 کیلوگرم و برای آلومینیوم 35 کیلوگرم می باشد پس از نظر مکانیکی :

– هر 100 کیلوگرم آلومینیوم جانشین 132 کیلوگرم مس می شود.

– هر 100 کیلوگرم آلملیک جانشین 240 کیلوگرم مس می شود.

– هر 100 کیلوگرم آلومینیوم – فولاد جانشین 190 کیلوگرم مس می شود.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment