آشنايي با انواع فيوز ها و نحوه حفاظت از مدارهاي الكتريكي

فيوز چيست؟

فيوز معمولا از يك تيوب سراميكي تشكيل شده كه آلياژي از جنس نقره يا مس از وسط آن عبور مي كند و اطراف آن با كوارتز يا سيليس پر مي شود ،المان مركزي فيوز به گونه اي طراحي شده است كه اجازه عبور جريانهاي مجاز را مي دهد و به اين ترتيب فيوز از عبور جريانهاي اضافي و خطا جلوگيري مي كند.

اتصال كوتاه چيست؟

اتصال كوتاه خطايي است در يك وسيله الكتريكي كه در آن بار الكتريكي اجازه مي يابد تا بين يك فاز و زمين الكتريكي يا بين دو فاز جريان يابد. به عبارت غير فني تر، يك اتصال كوتاه هنگامي رخ ميدهد كه جريان الكتريسيته از يك مدار در جهتي ناخواسته، عموما به دليل يك اتصالي در جايي كه كسي انتظار ندارد، عبور كند.
ساده ترين راه براي ايجاد يك اتصال كوتاه متصل كردن سرهاي مثبت و منفي يك باتري توسط يك هادي كم مقاومت، مانند سيم، است. مقاومت كم موجب جريان زياد مي شود كه منجر به خروج انرژي زيادي از باتري در مدت كوتاه ميشود.

مفهوم بار اضافي به چه معنا مي باشد؟

مقدار جريان عبوري از مدار را اصطلاحا بار مي نامند،گاهي به هنگام استفاده بيش از حد مصرف كننده ها ،راه اندازي الكترو موتورها تحت فشار و يا عدم تعادل در شبكه در مدار الكتريكي بار اضافي بيش از حد مجاز به وجود مي آيد كه بايد از عبور آن جلوگيري شود چرا كه باعث صدمه به تجهيزات مي گردد.

يوزها از نقطه نظر كاربرد و تكتولوژي ساخت به گونه هاي متعددي تقسيم مي شوند

تقسيم بندي فيوزها از نقطه نظر كاربرد

فيوزهاي ساختماني و سيستم هاي روشنايي

فيوزهاي ساختماني معمولا از نظر ولتاژ با ولتاژ برق شهري يكسان بوده و از آنها براي محافظت از تجهيزات ساختماني و روشنايي استفاده مي شود نمونه ساده اين فيوزها موسوم به فيوز فشنگي در پايين كنتور برق نصب مي شود.

فيوزهاي صنعتي و نيروگاهي

با توجه به تنوع فعاليتهاي صنعتي اين فيوزها داراي تنوع بسياري هستند يك نمونه از اين فيوز كه معمولا به شكل مكعب مستطيل با دو قسمت فلزي كارد مانند كه از دو سار آن خارج شده ،مي باشد كه به آن فيوز كاردي مي گويند ولتاژ اين فيوزها بسته به تجهيزاتي كه از آنها حفظت مي كنند بين 500 تا 1200 ولت و با شدت جريانهاي مختلف مي باشد.
البته نوعي خاص از فيوز وجود دارد كه مخصوص حفاظت از تجهيزات ÷ستهاي برق و نيروگاهي مي باشد،كه به انها فيوزهاي HV يا هاي ولتاژ مي گويند اين فيوزها قابليت كار با ولتاژهاي بسيار بالا گاها تا 36000 ولت را نيز دارا مي باشند.

فيوزهاي الكترونيك صنعتي

درواقع اين فيوزها محافظت از وسايلي نظير كنترل درايوهاي برق مستقيم ،يو پي اس ها و اينورتر ها و ساير تجهيزاتي كه به نوعي با عناصر نيمه رساناي الكتريكي semiconductors سرو كار دارند ،را به عهده دارند و از آنجا كه اين عناصر ظرفيت حرارتي پايين داشته و فوق العاده نسبت به افزايش جريان حساس هستند بنابراين بايد با فيوزهاي خاصي موسوم به فيوزهاي تند سوز حفاظت شوند.

منبع : http://www.profuse.ir

آموزش برق به زبان ساده

بین الکترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد که ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالکتریکی را مطرح کرده که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است...

ترانسفور ماتورهاي برق

اهمیت ترانسفورماتورها در صنعت برق و شبکه‌هیا صنعتی، برکسی پوشیده نیست. امروزه یکی از ملزومات اساسی در انتقال و توزیع الکتریکی در جهان ترانسفورماتورها، می‌باشند.
ترانسفورماتورها در اندازه‌ها و توان‌های مختلفی جهت تغییر سطح ولتاژ الکتریکی به‌منظور کاهش تلفات ولتاژ در فرآیند انتقال و توزیع انرژی الکتریکی به‌کار می‌روند.... برروی ادامه مطلب کلیک کنید 

 

با انتقال بيسيم انرژي الكتريكي، روياي تسلا به حقيقت پيوست

محققين MIT (انستيتوي تكنولوژي ماساچوستس) توانستند سيستم  آزمايشي انتقال بيسيم نيروي الكتريسيته به انواع لوازم برقي را با موفقيت به انجام برسانند.

اين محققان در اثبات صحت يك تحقيق كتبي كه پاييز گذشته تحويل داده شده بود، توانستند يك پرتو الكتريسيته را-مانند يك موج راديويي- بين دو نقطه ارسال كرده و با اين روش يك لامپ 60 واتي را روشن كنند.

اين گروه توانستند لامپ 60 واتي را با كمك يك منبع انرژي در فاصله 2 متري آن و بدون هيچ اتصال فيزيكي ميان دو نقطه، روشن كنند. اين پروژه به WiTricity - به معناي الكتريسيته بيسيم - شهرت يافته است. اين آزمايش دقيقا نمايشگر همان نقطه نظرهايي است كه اين گروه در پاييز گذشته در تحقيق كتبي خود به آن پرداخته بودند. در حال حاضر اين انتقال نيرو، دامنه محدودي دارد.

اين محققين در اين باره ميگويند: "با اين حال، براي وسيله اي با انرژيي در حد كامپيوتر دستي، مقدار الكتريسيته لازم و حتي بيشتر از حد نياز براي روشن كردن يك كامپيوتر دستي ميتواند از فضايي در اندازه يك اتاق، تقريبا در هر جهتي و حتي زماني كه اشيا كاملا خط ديد بين دو نقطه را مسدود كرده باشند، عبور كرده و دستگاه را روشن كند."

يك لپ تاپ بيسيم يا WiTricity ميتواند بدون اتصال به پريز برق در اتاقي كه يك دستگاه فرستنده در آن باشد، به طور خودكار شارژ شود و بدون باطري كار كند. اين تكنيك شباهت بسياري به القاي مغناطيسي دارد كه در ترانسفورماتورهايي الكتريكي كه در آنها سيم پيچها براي انتقال الكتريسيته در ميانشان در فاصله بسيار نزديك به يكديگر قرار گرفته اند، به كار ميرود. اما با افزايش اين فاصله ، اين سيم پيچهاي فاقد رزونانس نيز به تدريج كارايي خود را از دست ميدهند.

گزارشات منتشر شده از اين آزمايش موجب برپا شدن اعتراضاتي گاه تحقير آميز از سوي جامعه وبلاگ نويساني شد كه يادآوري ميكردند نيكولاي تسلا (Nikolai Tesla)، نابغه علم الكتريسيته، در حدود 100 سال قبل فرستنده الكتريكي بسيار قدرتمندتري به وجود آورده كه در سال 1899، طي آزمايشي نمايشي و مشهور در كولورادو اسپرينگز (Colorado Springs) آنرا آزموده است.

تسلا كه علاوه بر كارهاي ديگر، مدتي نيز با توماس اديسون (Thomas Edison) همكاري ميكرد، مخترع مبدل تسلا است، اين مبدل ترانسفورماتوري است كه با استفاده از تكنيكي به نام "دهانه جرقه"، جريان برق كم ولتاژ با فركانس پايين را به جرياني با ولتاژ و فركانس بالا تبديل ميكند.

به نظر ميرسد كه تسلا در آزمايش كولورادو سعي داشته نيروي الكتريسيته را در فواصل مختلف توليد كرده و انتقال دهد. اما يك برنامه مستند به نام "تسلا: خداي آذرخش" (Tesla: Master of Lightning) كه در سال 2000 از شبكه PBS پخش شد، چنين نتيجه گيري ميكند كه دستاورد واقعي تسلا از آزمايش كولورادو به طور دقيق مشخص نشده است.

در يكي از يادداشتهاي موجود در وب آمده است: "هنوز هم راز و رمز بسياري بر كار تسلا در كولورادو اسپرينگز سايه افكنده است. از يادداشتهاي او نميتوان به طور دقيق متوجه شد كه روش او براي انتقال بدون سيم برق چه بوده است. اما مشخص است كه او هنگام بازگشت به نيويورك كاملا به موفق بودن آزمايش خود اعتقاد داشت."

اكنون، پس از گذشت بيش از 100 سال، نوادگان دانش تسلا موفق به اجراي ايده او شده اند. 

منبع : macworld.co.uk

به نقل از كانون دانش و سي پي اچ

رشد زيركانه ي گرافين

 گرافین (ورقه ای از جنس کربن که تنها یک اتم ضخامت دارد) استفاده های زیادی در صنعت الکترونیک دارد. با این حال سختی و مشکلات تولید این ورقه های کربن 2 بعدی، تا کنون مانع از این گونه استفاده ها شده است. اما به نظر میرسد دانشمندان آزمایشگاه ملی Brookhaven سر انجام راهی برای این مشکل یافته اند ...

اختراع روشي براي توليد ورقه هاي گرافين با كيفيت بالا

روش هاي كنوني منفرد كردن گرافين هر يك مشكلاتي به همراه دارد. معمولترين اين روشها تقسيم مكانيكي است (يعني جدا كردن ورقه ها از يك كريستال بزرگتر)، اما اين روش نميتواند به گونه اي قابل اعتماد نمونه هاي گرافين به اندازه كافي بزرگ براي كاربرد را توليد كند.

روش ديگر كه در آن ساختار اتمي يك زير لايه بعنوان بذري براي رشد گرافين مورد استفاده قرار ميگيرد و به رشد همبافته (epitaxial growth) نيز مشهور است، نمونه اي با ضخامت يكنواخت از لايه هاي گرافين توليد نميكند در حالي كه پيوند بين لايه عمقي گرافين و زير لايه ممكن است روي خواص لايه هاي كربن تاثير گذار باشد.

گروه آزمايشگاه Brookhaven تكنيك خود را بر اساس اين  روش دوم پايه گذاري كرده اند، با اين تفاوت كه توانستند گرافين را با يك روش لايه به لايه كنترل شده رشد دهند.

زير لايه انتخابي آنها يك ماده نادر به اسم روتنيم (ruthenium )است و در حالي كه لايه عمقي گرافين به طور قوي در حال برهمكنش با زير لايه يعني روتنيم است،اما لايه بالاتر اغلب بطور كامل جدا شده است و تنها بصورتي ضعيف از نظر الكتريكي با آن جفت شده و بيشتر شبيه يك گرافين ساده رفتار ميكند.

Peter Sutter فيزيكدان آزمايشگاه Brookhaven كه رهبري اينكار به عهده اوست ميگويد :

" اين لايه دوم ساختار الكتروني ذاتي گرافين را حفظ ميكند. بنابراين احتمالا يافته هاي ما روشي مطلوب را براي ساخت معقولانه گرافين و خلق با كيفيت آن براي كاربرد تجهيزات الكترونيكي و سنسورها ارائه ميكند. "

طرحي كلي از اولين لايه گرافين (G) رشد يافته بر روي زير لايه روتنيم (Ru)

گرافين داراي چندين ويژگي است كه آنرا براي كاربرد هاي الكترونيك مطلوب ميسازد. يكي از اين خواص قابليت حركت بسيار بالاي حاملهاي بار در آن است. الكترونها در گرافين نسبتا آزادانه حركت ميكنند. همچنين گرافين به يك تك مولكول گاز ميتواند واكنش نشان بدهد و در نتيجه براي ساخت ماده ردياب در سنسورها از جذابيت زيادي برخوردار است.

فرآيند ابتكاري رشد اين گروه در دماي بالا اتفاق مي افتد. براي شروع، محققان اتمهاي كربن را وادار ميكنند تا جذب روتنيم شوند و اين كار را با حرارت دادن كل نمونه تا دماي 1150 درجه سلسيوس انجام ميدهند. سپس نمونه تا حدود 850 درجه سلسيوس سردميشود و اين كار باعث خواهد شد مقادير زيادي از اتمهاي جذب شده درون روتنيم، به سطح آن بازگردند. اين اتمهاي كربن بصورت نقطه نقطه روي سطح تك لايه هاي جزيره اي لنز مانندي با پهناي حدود 100 ميكرومتر (يك ميليونيم متر) تشكيل ميدهند.

سر انجام،اين جزاير رشد ميكنند و بصورت يك لايه گرافين اوليه كامل در مي آيند و زماني كه پوشش به حدود 80% رسيد رشد لايه بعد شروع ميشود.

Sutter و گروهش اين رشد را مشاهده كردند و به مطالعه خواص گرافين، با استفاده از تجهيزات مختلفي از جمله يك ميكروسكوپ الكتروني پويشي و يك ميكروسكوپ الكتروني انرژي پايين پرداختند.

واحدهای تشکیل دهنده plc

 

در PLC های کوچک ، پردازنده ، حافظه نیمه هادی، ماژل های I/O و منبع تغذیه در یک واحد جای داده شده اند . در PLC های بزرگتر ، پردازنده و حافظه در یک واحد ، منبع تغذیه در واحد دوم و واسطه های I/O در واحد های بعدی قرار دارند.

ابزار برنامه نویسی، که معمولاً یک واحد پردازنده با صفحه نمایش و صفحه کلید می باشد( بعنوان مثال یک کامپیوتر شخصی، یک PLCدر خانواده زیمنس) بع عنوان یک واحد مجزا از طریق سیم به واحد اصلی متصل است.

حافظه ثابت سیستم ، حاوی برنامه ای است که توسط کارخانه سازنده تعبیه شده است. این برنامه وظیفه ای مشابه سیستم عامل DOS در رایانه های شخصی دارد که بر روی تراشه های خاصی بنام حافظه فقط خواندنی قرار گرفته است. برنامه ثابت در ROM ، در حین عملیات CPU نمی تواند تغییر یابد یا پاک شود . برنامه موجود در این حافظه غیر فرار به هنگام فطع تغذیه CPU نیز حفظ می شود.

اطلاعات حافظه تغییر پذیر بر روی تراشه های نیمه هادی ذخیر می شوند و امکان برنامه ریزی ،تغییر و پاک کردن آنها توسط برنامه ریز میسر است . این حافظه عمدتا از نوع حافظه های RAM انتخاب می گردند. اطلاعات موجود در حافظه های RAM با قطع تغذیه ، پاک می گردند.

اغلب CPU ها مجهز به یک باتری پشتیبان هستند . بنابر این اگر تغذیه ورودی فطع شود و متعاقبا منبع تغذیه نتواند ولتاژ سیستم را تامین کند ، باتری پشتیبان برنامه ذخیره شده در RAM را حفظ می کند . قسمت پردازنده دارای ارتباطاتی با قسمت های مختلف داخل و خارج خود می باشد.

در ادامه به بررسی تک تک اجزا خواهیم پرداخت.

این بار هم یک سایت با ویژگی های حائز اهمیت معرفی می کنم امیدوارم که مفید باشه.

سایت PLCS.net یک سایت آموزشی – تجاری و خدماتی است دراین سایت شما خواهید توانست آموزش های مقدماتی PLC را ببینید و حتی DVD های و کتاب های مرجع آموزش PLC را خریداری کنید.

شما می توانید دراین سایت کاتالوگ ، مدار، مثال برنامه نویسی تعدادی از PLC و غیر را دانلود کنید.

قابل توجه دوستانی که دوست دارند که علم براشون پول هم بیاره شما می توانید با معرفی خود به این سایت به عنوان کسی که در این رشته توانایی دارد در صورت لزوم مقالاتی را در سایت قرار دهید و بابت این کار حق الزحمت بگیرد یا این که در خرید و فروش PLC فعالیت کنید که این سایت می تواند به شما در این زمینه هم کمک کند.

آشنایی با مدارهای فرمان

بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد.
در مدارهای الکتریکی وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین انها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است .استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل تنوع طراحی های مختلف را به وجود می آورد.
برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و به اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.
وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند به این قرار است:
1_کنتاکتور(کلید مغناطیسی)2_شستی استاپ استارت3_رله الکتریکی4_رله مغناطیسی5_لامپ های سیگنال 6-فیوزها 7_لیمیت سویچ8_کلیدهای تابع فشار 9_کلیدهای شناور10_چشم های الکتریکی(سنسورها)11_تایمر و انواع آن12_ترموستات13_کلیدهای تابع دور

در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.
ساختمان کنتاکتور:
این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی  کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.
در صورتی که مدار تغذیه بوبین  کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.
مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
6_عمر موثرشان بیشتر است.
7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.
کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=ImaxSIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با
F=Fmax sin wt  (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی)
خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی  حاطل از فوران اطلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.
ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.
شناخت مشخصات کنتاکتور
نوع کنتاکتور
با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.
برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.
بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.
برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول هایی استفاده کرد.

شستی استاپ استارت و سلکتور سوئیچ های فرمان
شستی ها از جمله وسایل فرمان هستنند که تحریک آنها به وسیله دست انجام میگیرد و در انواع مختلف و برای کاربردهای متفاوت طراحی می شوند.
شستی که پس از تحریک،دو کنتاکت وصل را قطع میکنند استاپ(قطع) و شستی هایی که پس از تحریک دو کنتاکت،قطع را وصل می کنند شستی استارت (وصل) نامیده می شوند. شستی های که هر دو عمل را در یک زمان انجام می دهند،به شستی استارت استاپ یا دوبل معروف هستنند یعنی با فشار کلید دو کنتاکت باز بسته و دو کنتاکت بسته باز می شود.
تصویر چند کلید استاپ استارت و در یکی از عکس ها یک کاربرد اونو به نمایش گذاشته شده در ضمن در عکسی که سه کلید دارد کلید وسطی دوبل می باشد.
رله اضافه بار(حرارتی یا بیمتال)
دستگاه های الکتریکی را باید در مقابل خطرات و خطاهای احتمالی حفاظت کرد.یکی از راه های حفاظت موتورهای الکتریکی ،استفاده از رله حرارتی و رله مغناطیسی است رله حرارتی موتور را در مقابل اضافه بار حفاظت میکند.
رله اضافه باری جهت کنترل جریان موتورهای الکتریکی بکار میرود و یک نوع رله حفاظتی است.
این رله از دو فلز مختلف الجنس که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است. به اطراف این دو فلز به هم چسبیده ،یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده را طوری تنظیم کرد که در اثر افزایش کم جریان ،دستگاه مربوطه بدون دلیل و به سرعت قطع نشود با استفاده از این منحنی ها همچنین می توان آنرا طوری تنظیم کرد که زمان قطع زیاد شده  و عبور جریان اضافی موجب صدومه به دستگاه نشود.
شرایط کار این رله ها از(20-)درجه تا (60+)درجه سانتی گراد متغیر است .
رله مغناطیسی
رله مغناطیسی نیز برای کنترل جریان به کار می رود . اصول کار این رله بر اساس پدیده مغناطیس پایه گذاری شده است .
از این رله برای قطع جریان های اتصال کوتاه استفاده می شود.می دانیم که یک اتصال کوتاه باید سریع قطع شود بنابر این در چنین موقعیتی نمی توان از رله اضافه باری(حرارتی)استفاده نمودچون گرم شدن بیمتال رله به یک زمان نسبتا طولانی نیاز دارد.
این رله از یک هسته مغناطیسی که اطراف آن چند دور سیم پیچیده شده تشکیل گردیده است.عبور جریان اتصال کوتاه باعث مغناطیس شدن و جذب اهرم قطع می شود.این رله را به طور مجرا به ندرت مورد استفاده قرار می دهند و در کلیدهای اتوماتیک از آنها بهمراه رله های حرارتی بهره می گیرند.

لامپ های سیگنال
لامپ های علامت دهنده یا لامپ های سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتی و تابلو های توزیع و تابلو فرمان به کار میروند. نوع استفاده از این لامپ متفاوت است .این لامپ به عنوان لامپ خبر استفاده می شود و میتوان روشن بودن،خاموش بودن و یا عیب دستگاه و...را نشان دهد.
چراغ های مورد استفاده در مدار فرمان ،یک چراغ کم قدرت (2/1تا5وات)است که با ولتاژهای مختلف از 24تا 220ولت کار میکند.این چراغ ها معمولا در سه رنگ استاندارد قرمز،سبزو نارنجی ساخته می شوند.
برای مثال در کارخانه ای که تعداد زیادی موتور در آن واحد مشغول به کار بوده  و فواصل آنها تا تابلوی کنترل نسبتا زیاد باشد،از چراغ قرمزی که توسط کنتاکت بازی از کنتاکتور اصلی موتور روشن می شود استفاده می کنند.با استفاده از کنتاکتهای باز کنتاکتور می توان چراغ سبزی را که نمایشگر حالت خاموشی مدار است روشن نمود.در نقشه ها برای نمایش چراغ سیگنال از حرف h استفاده می شود.
تصویر چند لامپ سگنال از جلو و ساختمان آن
فیوزها
در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاه های معیوب از شبکه که بر اثر عئامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی،ضعف استقامت الکتریکی یا مکانیکی و ازدیاد بیش از حد جریان مجاز(اتصال کوتاه)وسایل حفاظتی مختلف به کار می رود.این وسایل باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و شبکه الکتریکی شبکه برسد،مدار قسمت معیوب را قطع کنند.یکی از این وسایل حفاظتی فیوز است فیوزها از نظر زمان قطع بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل انها به دو نوع کند کار و تند کار تقسیم میشوند.
فیوز های تند کار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کند کار دارندو به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می شوند.فیوز های کند کار دارای زمان قطع طولانی تری هستنند و در نتیجه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی به کار میروند.تحمل جریان راه اندازی موتور در حدود 3تا 7 برابر جریان نامی است که بر روی کلیه فیوزها جریان نامی انها نوشته شده میشود.این جریان کمتر از جریان ماکزیمیم تحمل فیوز است.
فیوز در انواع فشنگی ،اتوماتیک(آلفا)،مینیاتوری،بکٌس،کاردی (تیغه ای)،شیشه ای یا کارتریج و فیوز های فشار قوی ساخته می شوند.
معمولا فیوزهای که در مدار قدرت به کار میروند،مدار کنتاکتور را در مقابل اتصال کوتاه محافظت میکند؛یعنی در واقع حفاظت سیم های رابط مدار را نیز بر عهده دارد.بنابراین در مدارهایی که مثلا فیوز 25 آمپری به کار می رود،ممکن است در مدار فرمان آنها از سیم یک یا یکو نیم استفاده شود.پس لازم است مدار فرمان با فیوز جداگانه ای حفاظت شود.
فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود؛اما دوباره می توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار شود.بعضی از فیوزهای خودکار دو عمل جریان زیاد و بار زیاد در مدار کنترل می کنند؛اما پس از قطع شدن ،باید پس از مدت کمی دباره شستی مربوطه را فشار داد تا مدار وصل شود.
در فیوز های اتوماتیک دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه یا جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بیمتال) بار زیاد (افزایش جریان تدریجی) را قطع می کند.
کلید مینیاتوری نوعی فیوز اوتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی با فیوز آلفا شباهت دارد و از سه قسمت رله مغناطیسی (رله جریان زیاد زمان سریع)،رله حرارتی یا رله بیمتال (رله جریان زیاد تاخیری)و کلید تشکیل شده است.این مجموعه را نیز کلید موتور مینامند.این کلیدها در دو نوع L و G ساخته شده است.نوع Lدر مصارف روشنایی به کار می رود و تند کار است(LIGHT) و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار می گیرد و کند کار است. این کلید ها در انواع تک فاز دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.
کلید های محدود کننده

کلید محدود کننده(LIMIT SWITCH) که گاهی میکرو سویچ نیز نامیده می شوند،کلیدی است که برای قطع و وصل یک حرکت خطی یا دورانی و یا تعویض جهت دوران یک متحرک به کار می رود.
این کلید اهرمی دارد که وقتی دسته متحرک به آن برخورد می کند کنتاکتی را قطع می نماید. کنتاکت مذبور خود عامل فرمانی است برای ماشینی که هدف کنترل آنست.چنانچه از اسم این کلید بر می اید کلید یاد شده برای محدود کردن حرکت متحرک ها به کار می رود.مثلا در یک چرثقیل سقفی که در چند جهت حرکت می کند وقتی متحرک به انتهای هر قسمت از مسیر خود میرسد،یک کلید محدود کننده مدار رفت را از کار انداخته و مدار برگشت را مهیا میسازد.
مطلب مهمی که باید در کاربرد این کلید ها در نظر گرفت وضعیت کنتاکت ها در موقع وارد آمدن نیرو به اهرم آنها است.کارخانه های سازنده این وضعیت را بر حسب تعغیر طولی یا زاویه ای اهرمشخص می نمایند.
انواع لیمیت سویچ ساده
1-کلید محدود کننده فشار انتهایی
2-کلید محدود کننده ای قرقرهای
3-کلی محدود کننده قرقره اییک طرفه از چپ
4-کلید محدود کننده قرقرهای یک طرفه از راست
5-کلید محدود کننده قرقر ه ای دو طرفه
6-کلید محدود کننده آنتنی دو طرفه

کلید تابع فشار(کلید های گازی)
این کلید ها برای کنترل سطح گاز داخل مخازن و کمپرسورها،تنظیم فشار آب داخل لوله ها و روشن و خاموش کردن اتوماتیک این دستگاه ها مورد استفاده قرار م گیرد.عامل فرمان این کلید ،فشار گاز یا مایع داخل مخزن است.
عامل قطع و وصل این کلید گاز می باشد اصول کار آن بدین صورت است که که فشار گاز موثر بر هر صفحه نیرویی معادل F=P.A ایجاد می نماید(P فشار و A سطح مقطع صفحه است).در رله ها F باعث جابه جایی صفحه می شود.این جابه جایی از طریق یک اهرم منتقل شده و کنتاکتی را قطع و وصل می نماید.نیروی برگردان را فنر زیر صفحه ایجاد می کند.پس با انتخاب فنر های مختلف می توان فشار های کم یا زیاد را بر روی صفحه اثر داده و قطع و وصل کنتاکت را بطور دلخواه تنظیم نمود.

کلید های شناور

کلید های شناور برای کنترل سطح آب یا مایهات داخل منبع ها،استخر ها و مخازن مورد استفاده قرار می گیرد.ساختمان این کلید از وزنه تعادل ،یک قسمت شناور و یک میکرو سویچ تشکیل شده است.هنگامی که قسمت شناور را تنظیم می کنند با تغیر سطح مایع داخل مخزن شناور تغیر مکان داده به میکرو سویچ داخل کلید فرمان می دهد و باعث قطع و وصل مدار می شود.

چشم های الکتریکی(سنسورها)

این کلید نوعی کلید فرمان دهنده است که بدون برخورد فیزیکی با دست یا هر وسیله دیگری توسط سیستم چشم الکتریکی از فاصله حداقل یک میلی متر و حداکثر8متر واکنش نشان میدهد و فرمان صادر می کند همچنین به وسیله رله ای که در داخل آن به کار رفته ،کنتاکت های را باز می کند یا می بندد و در نتیجه به دستگا ه های مورد نظر فرمان میدهد.از این کلید در دستگاه های صنعتی و خطوط تولید استفاده فراوان می شود.

رله زمانی (تایمر)و انواع آن
یکی از وسایل فرمان دهنده مدار های کنترل اتوماتیک ،تایمر ها یا رله های زمانی هستنند که وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمان معینی بر عهده دارند.
اصول کار رله ها همانند کنتاکتور ها است با این تفاوت که در رله ها:
1-تمام کنتاکت ها از لحاظ فرم ظاهری شبیه هم هستنند و در مدار های فرمان شرکت می کنند .
2-کنتاکت ها بنا به مقتضیات کار ممکن است به طور لحظه ای یا با تاخیر زمانی قطع و وصل شوند . در این صورت نام رله ،رله لحظه ای یا رله با تاخیر زمانی خواهد بود.
3-رله ها همچنین ممکن است دارای کنتاکت های لحظه ای یا با تاخیر زمانی باشند.البته منظور از تاخیر زمانی  فاصله زمانی است که بین عمل کنتاکت (اعم از باز شدن یا بسته شدن) از لحظه اتصال سیم پیچ رله به ولتاژ به وجود می آید.
تا کنون در صنعت برق رله های زیادی ساخته شده اند که مشخصات مختلفی داشته  و هر یک برای کار بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرند.برای مثال در انتقال انرژی و حفاظت خطوط ،از یک رله خاص استفاده می کنند.یک جور رله دیگر که مشخصات بخصوص دیگری دارد در صنعت نساجی و رله دیگر در جای دیگر....
من چند رله را برای دوستان معرفی می کنم که از مشهورترین و پر کاربد ترین رله ها هستنند البته اگر دوستان می توانند رله های دیگری را معرفی کنند خیلی خوب میشه
1-رله زمانی موتوری یا الکترو مکانیکی
این رله بر اساس ساعتی کار میکند که محرک چرخ دنده های آن موتور آسنکرو سنکرو و بیشتر موتور با قطب چاکدار است می باشد.اصول کار آن به این صورت است که دور موتور توسط یک سیستم چرخ دنده کاهش می یابد بطوری که در نهایت ،آخرین چرخ دنده کنتاکت را خیلی به آرامی با یا بسته می کند. زمان شروع رله از لحظه راه اندازی موتور محسوب می شود.
توسط این رله می توان زمان هایی از حدود ثانیه تا حدود ساعت ،و حتی روز و هفته تنظیم نمود.
محل دیسک در لحظه شروع به کار ،قابل تنظیم است و پس از تنظیم زمان آن (توسط زایده خارجی) و تغذیه تایمر ،موتور با دور ثابت به حرکت در می آید  و با گردش موتور ،زمان تایمر شروع می شود. پس از گردش ،به علت برخورد با زایده دیسک ،متوقف می شود  و به میکرو سویچ داخلی فرمان می دهد و کنتاکت های تایمر عمل می کنند و به طور اتوماتیک قطع می شوند و موتور یا هر وسیلهء دیگر از کار می افتد.البته رله های جدیدی است که هنگام عمل کنتاکت بازی را بسته و کنتاکت بسته ای را باز می کند و می توان موتوری را خاموش یا روشن کرد یا نیرو را از مو توری به موتور دیگر انتقال داد .
2-رله زمانی الکترونیکی
از تایمر های الکترونیکی برای تنظیم زمان های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می شود. در ساختمان این تایمر ها ،از مدار ها و اجزای الکترونیکی استفاده می شود.
در در نوعی از این تایمر ها با شارژ و دشارژ شدن یک خازن بوبین یک رله کوچک تحریک می شود. اصول ساختمان رله الکترونیکی بر مبنای مدار RC (خازن و مقاومت)و بر حسب تاخیر زمانی استوار است .تنظیم این نوع تایمر ها بستگی به مقاومت سر راه  خازن دارد.
در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع خازنی ،رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ بشود و ولتاژ دوسر آن برابر ولتاژ وصل رله گردد.پس از وصل رله ،با ذخیره شدن در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود تخلیه می گردد.در این نوع با تعغیر ظرفیت خازن می توان زمان تایمر را تنظیم کرد.
3-رله زمانی نیو ماتیکی
در این رله ا خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می شود .به این ترتیب که رله هنگام رها شدن،خیلی راحت رها می شود.
وقتی که بوبین تحریک قسمت متحرک را جذب می کند ،اهرم،قطعه ای را که به شکل دم آهنگری است فشار خواهد داد .هوای دم از طیق سوپاپ یک طرفه خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج می شود ،فنر دم را منبسط می کند .دم از طریق سوپاپ تنظیم ،از هوا پر می شود.سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می کند وقتی که دم به حالت عادی برگشت ،کنتاکت ها عمل می کنند.بنابراین به وسیله تنظیم کردن پیچ تنظیم ،عمل کردن کنتاکت ها را می توان تعقیر داد.کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است ؛با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می کند،ولی زمان سنج نیو ماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار می کند.
4-رله زمانی بی متال یا حرارتی (تایمر حرارتی)
این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می کند و در انواع رله ذوب شونده ،رله حرارتی بی متال  و رله حرارتی منعکس کننده میله ای ساخته می شوند.زمانی که  جریان از بی متال عبور می کند گرم میشود و پس از مدتی در اثر تعقیر شکل عمل کرد مدار را قطع یا وصل میکند.دقت این نوع تایمر زیاد نیست  و آب و هوای محیط بر روی آن اثر می گذارد به طور کلی می توان رله های زمانی را به دو دسته تقسیم کرد:
الف-رله های تاخیر در وصل(ON-DELAY) :به رله ای گفته می شود که باید به رله انرژی داده شود  و سپس رله عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله زمانی موتوری.
ب-رله تاخیر در قطع(OFF-DELAY) :به رله ای گفته می شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله نیو ماتیکی.
5-رله زمانی هیدرو لیکی
در این رله ها از سیستم هیدرو لیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می شود. طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می شود ،مقداری روغن در داخل آن جابهجا می شود.
برای بازگشت روغن به مکان اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر در نظر میگیرند.این رله ها را در مدارهای مختلف به کار می برند.اگر کسی از دوستان توضیح بیشتری در ارتباط با این رله دارد لطفا ارائه بده تا مطالب کامل تر شود.

ترموستات
ترموستات نوعی رله حرارتی است که در مقابل حرارت محیط حساس بوده و عمل میکند.این وسیله در دستگاه های مختلف صنعتی کاربرد فراوان دارد  و وظیفه تعادل حرارتی دستگاه را بر عهده دارد.در صورتی که درجه حرارت از حد تنظیمی فراتر رود ،کلید عمل کرده یک کنتاکت باز را می بندد و یا کنتاکت بسته ای را باز می کند.از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ،یخچال،و چیلر استفاده می شود.

کلیدهای تابع دور(گریز از مرکز)

کلید های تابع دور در بعضی الکترو موتورهای یک فاز جهت خارج کردن سیم پیچ کمکی از مدار و در موارد دیگر مانند ترمز جریان مخالف به کار می رود.ساختمان آنها از یک محور و دو وزنه تشکیل شده که به وسیله یک طوق و یک فنر حول محور حرکت می کند و با زیاد و کم شدن سرعت موتور یا وسیله چرخنده ،وزنه های دو طرف به محور نزدیک یا دور می شود ؛به این ترتیب طوق روی محور حرکت می کند و باعث قطع و وصل کلید می شود.

اصول طراحی سیستم کنترلی با استفاده plc

 

مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می‌طلبد:

• مشخص كردن ترتیب كار ماشین
• انتخاب مدل PLC
• اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC  به ترمینالهای ورودی و خروجی
• برنامه‌نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC
• تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی

مفهوم كنترل كردن یك پروسه، كاری بسیار ساده و آسان است و انجام اصولی موارد زیر را می‌طلبد:

مشخص كردن ترتیب كار ماشین
عملیات سیستم كنترلی توسط المانهای ورودی تعیین می‌شود، بسته به شرایط موجود یك سیگنال به PLC فرستاده می‌شود. در پاسخ، كنترلر بر طبق برنامه كنترلی كه در حافظه خود دارد سیگنالی به ترمینالهای خروجی، كه كار دستگاه را كنترل می‌كنند، می‌فرستد و به این ترتیب عمل كنترلی خواسته شده، انجام می‌شود. قبل از نوشتن برنامه باید فلوچارت ترتیب و توالی عملیات را رسم كنید.
انتخاب مدل PLC
با بررسی سیكل كاری پروسه‌ای كه می‌خواهیم كنترل كنیم، مشخص كردن تعداد و نوع Input/Output های سیستم و با توجه به دقت مورد نیاز، PLC مناسب را انتخاب می‌كنیم. در مورد انتخاب یك PLC بایستی مشخصه‌های زیر را تعیین كنیم:
تعداد ورودی‌ها
تعداد خروجی‌ها
نوع ورودی و خروجی‌های دستگاه
تعداد رجیستر‌ها و بیت‌های كمكی
تعداد تایمر‌ها و شمارنده‌های مورد نیاز
اندازه حافظه
سرعت اجرای برنامه و پاسخ‌دهی دستگاه Scan Time
برخی از شركت‌های مشهور سازنده PLC عبارتند از : LG ، MITSUBISHI، TELEMECANIQUE، OMRON ، ALAM BRADLEY ، SIEMENS‌ و...

 

اختصاص دادن آدرسهایی از حافظه PLC  به ترمینالهای ورودی و خروجی:
سومین قدم این است كه تمامی قطعات كمكی كه به PLC وصل می‌شوند باید مشخص شوند. بعد از گرفتن لیست از این قطعات، به هر كدام از آنها آدرسی از حافظه PLC I/O اختصاص داده می‌شود. در حین سیم‌بندی مدار هم باید دقت كرد كه این قطعات به ترمینالهای مشخص شده وصل شوند. مشخص كردن آدرس‌های ورودی خروجی باید قبل نوشتن برنامه انجام شود. چرا كه این آدرس‌ها به كنتاكتهایی كه در برنامه نردبانی استفاده خواهد شد،  معنی می‌دهد.
برنامه‌نویسی و ذخیره آن در حافظه PLC:
بعد از تجزیه تحلیل مدار و انتخاب  PLC حال نوبت به برنامه‌نویسی آن می‌رسد. برنامه با توجه به ترتیب عملیات كه در قدم اول مشخص شده، نوشته می‌شود. زبان برنامه‌نویسی آن كه بصورت اعداد و حروف است از یك استاندارد مشخصی تبعیت می‌كند. روشهای نمایش برنامه در تمام PLCها مشترك می‌باشد و به سه صورت زیر است:
دیاگرام نردبانی     LADDER DIAGRAM
سیستم كنترل فلوچارت  CONTROL SYSTEM FLOWCHART
لیست بیانی  ( STATEMENT LIST ( MNEMONIC CODE 
برای نوشتن برنامه در PLCمی‌توان از برنامه‌ریز دستی programmer console و یا PC استفاده كرد. هر كدام از سازنده‌های PLC نرم‌افزاری برای محصول خود ارائه كرده‌اند كه اغلب هر سه روش برنامه‌نویسی، LADDER، CSF، STL را پشتیبانی می‌كند و می‌توان براحتی PLC را به كامپیوتر وصل كرد. از طریق پورت RS232-C، می‌توان برنامه نوشته شده را به حافظه PLC فرستاده و در آنجا ذخیره نمود.

 در نوشتن برنامه كنترلی می‌توان از دستورات منطقی، محاسباتی و انتقال داده استفاده نمود. دستورات منطقی مثل NOT، XOR،  OR، AND و... دستورات محاسباتی مانند انواع جمع، تفریق، ضرب، تقسیم، دستورات مثلثاتی، توان، لگاریتم، تبدیل كدها، محاسبات مربوط به اعداد اعشاری، دستورات مقایسه و ....
معمولا در مواقعی كه بخواهیم در كار ماشین وقفه‌ای ایجاد كنیم یا در بین فرآیندها فاصله قایل شویم و یا زمان لازم برای انجام یك یا چند فرآیند در نظر گرفته شود از تایمر‌های داخلی PLC در مدهای مختلف تاخیر در وصل، تاخیر در قطع، تایمر حافظه‌دار، مولد پالس و... استفاده می‌كنیم. برای شمارش پالس‌های  ورودی، شمارش سیكل‌های كاری و یا كاربردهایی از قبیل شمارش تعداد قطعاتی كه از جلوی سنسوری رد شده‌اند و... از كانترهای داخلی خود PLC استفاده می‌كنیم. این كانترها را در هر دو حالت بالا شمار و پایین شمار می‌توان بكار برد. تعداد تایمر/ كانتر از 256تا برای مدل‌های پایین PLC تا چند هزار عدد برای مدل‌های بالاتر می‌باشد كه دسترسی به آنها تنها با نوشتن چند خط برنامه و بصورت نرم‌افزاری امكان‌پذیر بوده و هیچ نیازی به قطعات خارجی و سیم‌بندی اضافی و حجیم كردن تابلو كنترل ندارند.

تست نهایی و اجرای برنامه كنترلی:
قبل از آنكه شستی استارت زده شود، بی‌خطر بودن سیستم كاملا تست خواهد شد و از درست وصل شدن قطعات خروجی به ترمینالهای PLC بر طبق آدرس‌های اختصاص داده شده اطمینان حاصل می‌شود. بعد از تایید نهایی می‌توان عملیات كنترلی را آغاز نمود. برای اجرای برنامه بایستی PLC را به مد اجرا RUN برده و كلید استارت را فشار دهیم.
بعد از مشاهده عملكرد ممكن است سیستم نیاز به اشكال‌زدایی داشته باشد تا در صورت لزوم عملكرد سیستم بهتر شود. در این صورت هم فقط برنامه PLC است كه تغییر خواهد كرد

eepts.blogfa.com

ترانزيستورهاي پلاستيكي - لپ تاپ هاي انعطاف پذير

براي مدت هاي مديد، پلاستيك ماده اي عايق بود كه قادر به انتقال الكتريسيته نبود.

اما تحقيقات انجام شده در سالهاي 1970 ثابت كرد گروهي از پلاستيكها توانايي انتقال الكتريسيته را دارند. اينك بعد از گذشت بيش از سي سال برخي از كاربردهاي اين ماده  --بيلبوردهاي الكترونيكي ، لپ تاپهاي انعطاف پذير، صفحه تلويزيون با شفافيت بالا و ضخامت -- 1 cm شناخته شده اند. ترانزيستورهاي پلاستيكي و نمايشگرهاي نوراني آلي تجارت الكترونيك را تكان داده اند.

ترانزيستورها، قطعات بنيادي در ابزارهاي مدرن الكتريكي، بطور سنتي از سيليكون ساخته ميشوند . اما ساخت ترانزيستورهاي پلاستيكي ارزانتر و آسانتر از مشابه سيليكوني آنهاست و چون پلاستيك انعطاف پذير است ما ميتوانيم بزودي  لپ تاپهاي بسيار نازك و انعطاف پذيري را بسازيم كه ساخت آنها با سيليكون غير ممكن است.

نمايشگرهاي نوراني مرسوم مورد استفاده در تلويزيون ها، آي پاد ها و ساعتهاي ديجيتالي سخت و گران هستند و ساختار پيچيده اي دارند. اما نمايشگرهاي نوراني آلي كه بر پايه مهندسي الكترونيك پلاستيك ساخته مي شوند ساختار ساده تري دارند، انعطاف پذيرند و انرژي كمتري مصرف مي كنند. به همين دليل است كه سوني، كوداك و سامسونگ زمان و هزينه زيادي را براي گسترش آنها اختصاص مي دهند.

پيشرفت جالب ديگر در علم زيست شناسي است كه عبارت است از گسترش موادي حساس ولي به قدر كافي انعطاف پذير مشابه پوست كه ميتوانند در رباتها و در شرايطي كه حس لامسه ضروري است مورد استفاده قرار گيرند .

چاپ جولاي Physics World شامل مقاله اي در مورد پيشرفتهاي مهيج در اين زمينه است.

محققان مينويسند : " ما انتظار داريم در بسياري از كاربردها اين مواد به تدريج جايگزين سيليكون و فلزات شوند و تكنولوژي هاي جديدي را مخصوصا در زمينه زيست شناسي ايجاد كنند كه منجر به پيوند تكنولوژي و سيستمهاي بيولوژيكي مي شود. "

---

* منبع مقاله: 

http://www.sciencedaily.com/releases/2008/06/080630120117.htm

پيشبرد ابر رساناها با كمك فشار

 

.... ابررساناها میتوانند 150 بار بیشتر از سیم های مسی الکتریسیته را هدایت کنند.چون این مواد حرکت الکترونها که اساس رسانش هستند را محدود نمیکنند ....

رله ديستانس

رله ديستانس اولين بار در آلمان در سال 1923 در يك شبكه فشار قوي نصب شد.
رله هاي ديستانس براي حفاظت خطوط انتقال به كار مي روند و از آنجا كه فاصله عيب را با اندازه گيري امپدانس مشخص مي كنند، بدين نام مشهور شده اند. به طور كلي وقتي اتصالي در شبكه رخ مي دهد اينگونه رله ها نقش حفاظتي خط و تعيين فاصله اتصالي تا رله را به عهده دارند. معمولا حفاظت اصلي خطوط انتقال رله هاي ديستانس و حفاظت پشتيبان اين خطوط رله هاي اضافه جريان هستند. دليل اين امر آن است كه زمان عملكرد رله هاي ديستانس بر روي خطي كه رله روي آن است بسيار كم و زمان عملكرد رله جريان زياد نسبتا زياد است.

تاسیسات الکترونیکی

بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد.
در مدارهای الکتریکی وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین انها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است .استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل تنوع طراحی های مختلف را به وجود می آورد.
برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و به اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.
وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند به این قرار است:
1_کنتاکتور(کلید مغناطیسی) 2_شستی استاپ استارت 3_رله الکتریکی 4_رله مغناطیسی 5_لامپ های سیگنال 6-فیوزها  7_لیمیت سویچ 8_کلیدهای تابع فشار  9_کلیدهای شناور 10_چشم های الکتریکی(سنسورها) 11_تایمر و انواع آن 12_ترموستات 13_کلیدهای تابع دور

ایمنی در صنعت برق

مقدمه: در ایین مقاله به بررسی سه عامل حادثه ساز در میان پیمانکاران یعنی برق گرفتگی و اتصال کوتاه و سقوط از سر تیر پرداخته و به بررسی عوامل آن و پیشنهاد هایی برای محافظت پیمانکاران از این خطرات خواهیم پرداخت.

ژنراتور

مقدمه: هدف از انجام این تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده با موضوع ژنراتورها(ساختمان و اساس کار و سیر تکاملی ژنراتوها بخصوص ژنراتور های سنکرون ) است . به این منظور ، بررسی مقالات منتشر شده که با این موضوع مرتبط بودند و جمع آوری خلاصه مطالبی از منابع صورت گرفت و بعد چکیده آنها استخراج شد .
ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت اولین نمونه ژنراتور (سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت انجام شده در آن سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ ژنراتورها، در طول سالهای بعد تلاشهای گسترده ای برای نیل به این هدف صورت گرفت. مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه سازی روشهای خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600DC  افزایش یافته است.

نقش میدان مغناطیسی در حفاظت از کره زمین

نقش ميدان مغناطيسى در حفاظت از كره زمين

نگين كروئى

ميدان مغناطيسى زمين همانند پوست پياز كره خاكى ما را در برگرفته است. توفان هاى خورشيدى آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز توفان هاى الكتريكى در آن مى گردند. اين توفان ها نيز متعاقباً بر روى سيستم هاى الكتريكى زمين اثر مى گذارد. اگر چه ميدان مغناطيسى زمين كره خاكى ما را از توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى حفظ مى كند اما متاسفانه اين ميدان مغناطيسى به تدريج در حال ضعيف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن مايه نگرانى كارشناسان امر است.

چندى پيش رسانه هاى گروهى از وقوع انفجارات شديد در خورشيد (در منظومه شمسى) خبر داده و متذكر شدند در اثر اين انفجارات، تشعشعات خطرناكى وارد جو زمين شده و ذرات الكتريكى باردار آن براى همگان مضر خواهد بود. در اين گزارش ها از قطع ارتباطات راديويى در سراسر جهان، از كار افتادن ماهواره ها و سيستم هاى برق رسانى سخن مى رفت. اين نگرانى ها همه بحق بودند. پس از انفجارهاى شديد خورشيدى كه 14 سال پيش صورت گرفتند ابرى از ذرات باردار پرانرژى ( اين ذرات باردار در زبان فيزيكدانان، پلاسما ناميده مى شود) با قدرتى 1700 بار بيشتر از روزهاى معمولى، به سوى سياره ما وزيدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از اين بيم داشتند كه اگر توفان حاصل از اين ذرات پر انرژى به ميدان مغناطيسى زمين برسند، در ميدان مغناطيسى، شدت جريان الكتريكى آنچنان زياد خواهد بود كه تقريباً تمامى فيوزهاى سيستم هاى الكتريكى از كار خواهند افتاد. خوشبختانه اين فاجعه عظيم به وقوع نپيوست. تنها برخى از فركانس هاى راديويى دچار اشكال پخش شدند و كار بعضى از ماهواره ها به صورت موقت و از روى احتياط متوقف شد.

كارشناسان به اين نتيجه رسيدند كه ميدان مغناطيسى زمين، سپر دفاعى نامريى ما در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى بوده است. با اين وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در اين تشعشعات و همچنين نقش ميدان مغناطيسى زمين هنوز هم معماهاى بسيارى را در خود نهفته دارند.

اما اصولاً چرا كره زمين از دو قطب مغناطيسى برخوردار است؟ چه چيزى باعث مى شود كه زمين همانند يك ميله مغناطيسى عظيم، آن طور كه همه ما آ ن را از كلاس هاى درس فيزيك مى شناسيم، عمل كند؟ چرا عقربه يك قطب نما هميشه جهت شمال و جنوب مغناطيسى را بر روى زمين نشان مى دهد؟ (اين مسئله هزاران سال پيش توسط چينى ها كشف شد.)

شايد بد نباشد توضيح دهيم كه حتى تا قرن شانزدهم ميلادى هم بسيارى از مردم معتقد بودند كه يك كوه عظيم مغناطيسى در شمال زمين وجود دارد.

متخصصان رشته هاى فيزيك و زمين شناسى تنها چند دهه پيش بود كه تئورى ديگرى را ارائه كردند و اين تئورى تازه، چهار سال پيش در انستيتوى تحقيقاتى شهر كارلسروهه مورد تائيد قرار گرفت. طبق اين تئورى تقريباً 95 درصد از ميدان مغناطيسى زمين از طريق يك ماشين دينام يا در حقيقت ژنراتورى كه با كمك اثر مغناطيسى، انرژى الكتريكى توليد مى كند، در ماده مذاب قشر بيرونى هسته زمين كه كلاً از آهن تشكيل شده است توليد مى شود. در اين قشر، جريان هايى به وجود مى آيند كه بر اثر چرخش كره زمين شكلى مارپيچ به خود مى گيرند. آزمايش هاى انجام گرفته نشانگر آنند كه اين جريان هاى مارپيچ، واقعاً يك ميدان مغناطيسى را به وجود مى آورند. ميدان مغناطيسى درونى زمين بر جريان هاى الكتريكى خارجى در يونوسفر جو زمين اثر گذاشته و به اين ترتيب در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات زيان آور ذرات الكتريكى نقش حفاظ را بازى مى كند.

البته اين ميدان مغناطيسى همانند ميدان مغناطيسى زمين كه دائماً ضعيف تر مى شود، از يك ثبات دائمى برخوردار نيست. علاوه براين، بررسى سنگ هاى كره زمين نشان مى دهد كه پس از بروز يك چنين ضعفى در ميدان مغناطيسى زمين، تقريباً هر 750 هزار سال يك بار، محل قطب هاى شمال و جنوب مغناطيسى تغيير مى كند. اما براساس محاسبات كنونى اين تغيير محل قطب هاى مغناطيسى زمين حدوداً 500 سال ديگر انجام خواهد گرفت. اينكه علت اين پديده چيست و آيا به اين خاطر، آن طور كه برخى از محققان معتقدند، آب وهواى كره زمين تغيير خواهد كرد يا اينكه اصولاً بقاى حيات بر روى كره خاكى ما با خطر مواجه مى شود، هنوز مشخص نيست.

منبع :www.sharghnewspaper.com

ساخت نانو الیافی با توانایی تولید برق

 

دانشمندان نانواليافي با قابليت توليد برق در اثر حركت ساختند

دانشمندان در آمريكا موفق به ساخت نانوالياف جديدي شبيه به برس شده‌اند كه مي‌تواند از حركت انرژي برق توليد كنند.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، نتايج اين دستاورد در اخرين چاپ مجله نيچر منتشر شده است.

اين رشته‌ها كه به دست دانشمندان انستيتو فناوري جورجيا در آتلانتا ابداع شده اند مي‌توانند به موادي تبديل شوند كه اين مواد جديد براي ساخت البسه، كفش و يا قطعات پيوندي بيولوژيكي كه مي‌توانند از خود برق توليد كنند، قابل استفاده هستند.

به گفته دانشمندان اين مواد همچنين در خيمه‌ها يا ساير ساختارها براي مهار انرژي باد كاربرد خواهند داشت.

براي ساخت رشته‌هاي جديد ژنراتور برق، اين دانشمندان رشته‌هاي مصنوعي استاندارد كيولار را استفاده كرده و روي آنها را با تترا اتوكسي‌سيلان پوشانده و روي آن لايه‌اي از اكسيد روي چسبانده اند.

منبع : خبرگزاري دانشجويان ايران - تهران

بار های هارمونیک

مقدمه: هنگامي‎‎كه استفاده از مبدل‎هاي الكترونيك قدرت در اواخر دهه 1970 معمول گرديد، توجه بسياري از مهندسين شركت‎هاي برق درمورد توانايي پذيرش اعوجاج هارمونيكي توسط سيستم‎هاي قدرت را برانگيخت . پيش‎‎بيني‎هاي مأيوس‎‎كننده‎‎اي از سرنوشت سيستم‎‎هاي قدرت درصورت اجازه استفاده ازاين تجهيزات انجام گرفت. درحالي‎‎كه بعضي ازاين نگراني‎ها احتمالاً بيش از حد قلمداد گرديدند، ولي بررسي مفهوم كيفيت برق مديون اين افراد به‎دليل پيگيري آنها درمورد اين مسئله مي‎‎باشد.
بروز هارمونيك در سيستم‎هاي برق اولين پيامد عناصر غيرخطي در شبكه است. به‎‎‎خاطر گسترش فزاينده استفاده از عناصر غيرخطي در سيستم‎‎هاي برق، مانند راه‎‎اندازها (درايورهاي تنظيم سرعت) و مبدل‎‎هاي الكترونيكي قدرت، مقدار هارمونيك شكل موج جريان و ولتاژ به‎‎‎طور چشمگيري افزايش يافته است و بنابراين اهميت موضوع كاملاً مشخص است.

مقدمه ای بر پست و توزیع

 انتقال انرژي الكتريكي :              

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 يابد يكخط 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 ارزانترتمام 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 .

موتور های خطی

 

يك موتور خطي در واقع يك موتور الكتريكي است كه استاتورش غير استوانه شده است تا به جاي اينكه يك گشتاور چرخشي توليد كند، يك نيروي خطي در راستاي طول استاتور ايجاد كند.

آشنایی با پدیده کرونا

یکی از پدیده هایی که در ارتباط با تجهیزات برقدار از جمله خطوط انتقال فشار قوی مطرح می شود، کرونا است. میدان الکتریکی در نزدیکی ماده رسانا می تواند به حدی متمرکز شود که هوای مجاور خود را یونیزه نماید. این مسئله می تواند منجر به تخلیهجزئی انرژی الکتریکی شود، که به آن کرونا می گویند. عوامل مختلفی ازجمله ولتاز، شکلو قطر رسانا، ناهمواری سطح رسانا، گرد و خاک یا قطرات آب می تواند باعث ایجادگرادیان سطحی هادی شود که در نهایت باعث تشکیل کرونا خواهد شد. در حالتی که فاصلهبین هادی ها کم باشد، کرونا ممکن است باعث جرقه زدن و اتصال کوتاه گردد. بدیهی است که کرونا سبب اتلاف انرژی الکتریکی و کاهش راندمان الکتریکی خطوط انتقال می گردد. پدیده کرونا همچنین سبب تداخل در امواج رادیویی می شود.

تعریف کرونا
 
تخلیه الکتریکی ایجاد شده به علت افزایش چگالی میدان الکتریکی ،کرونا نام دارد. در حالی که این تعریف بسیار کلی است و انواع پدیده کرونا را شاملمی شود.
 
ولتاژ بحرانی
 
گرادیان ولتاژی که سبب شکست الکتریکی در عایق شده و به ازای آن،عایق خاصیت دی الکتریک خود را از دست می دهد، گرادیان ولتاژ بحرانی نامیده می شود. همچنین ولتاژی را که سبب ایجاد این گرادیان بحرانی می شود ولتاژ بحرانی مینامند.
 
ولتاژ مرئی کرونا
 
هرگاه ولتاز خط به ولتاژ بحرانی برسد، یونیزاسیون در هوای مجاورسطح هادی شروع می شود. اما در این حالت پدیده کرونا قابل روئیت نمی باشد. برای مشاهده کرونا، سرعت ذرات الکترون ها در هنگام برخورد با اتم ها و مولکول ها بایدبیشتر باشید یعنی ولتاژ بالاتری نیاز است.