در سال 1831-1832 مایکل فارادی کشف کرد که اگر از درون یک حلقه ی سیم، شار متغیری بگذرد، ولتاژی در آن القا می شود که با آهنگ زمانی تغییر شار تناسب مستقیم دارد
برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:
فرمت فایل: ورد ( قابلیت ویرایش )
تعداد صفحات : 46 صفحه
پیشگفتار : پیدایش ترانسفورماتور در صنعت برق دو تحول عمده در این صنعت بوجود آورده است : ارتباط سراسری میان شبکه های مصرف و تولید در سطح یک یا چند کشور امکان طراحی وسایل الکتریکی با منابع تغذیه دلخواه. گستردگی منابع انرژی در سطح هر کشور و مقرون به صرف بودن تاسیس نیروگاههای برق در نزدیکی منابع انرژی ، همچنین ضرورت تعیین محلی خاص برای احداث سدها سبب می شود که هنگام انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ پایین ، تلفات زیادی در انرژی تولید شده به وجود آید.
بنابراین ، یا باید نیروگاههای برق ، محلی طراحی شوند یا به دلیل پایین بودن بازده اقتصادی از احداث آنها صرفنظر شود.
بهره گیری از ترانسفورهای قدرت موجب افزایش ولتاژ جریان انتقال و کاهش تلفات انرژی به مقدار زیاد می شود، در نتیجه : مشکل انتخاب محل نیروگاه را بر طرف می کند. ایجاد شبکه سراسری را میسر می سازد. مدیریت بر شبکه مصرف و تولید را به مراتب گسترش می دهد از سوی دیگر کاهش ولتاژ جریان متناوب شبکه با استفاده از ترانسفورماتور امکان طراحی وسایل الکتریکی ، الکترونیکی ، صوتی ، تصویری و سیستم های کنترل را با هر ولتاژ لازم فراهم می آورد .
همچنین به علت طراحی مدارهای فرمان الکتریکی با ولتاژ کمتر، ایمنی تکنیسینها و کارگران فنی مربوطه در هنگام کار افزایش می یابد. اصول و طرز کار ترانسفورماتور ترانسفورماتور دستگاه استاتیکی ( ساکن ) است که قدرت الکتریکی ثابتی را از یک مدار به مدار دیگر با همان فرکانس انتقال می دهد .
ولتاژ در مدار دوم می تواند بیشتر یا کمتر از مدار اول بشود، در صورتیکه جریان مدار دوم کاهش یا افزایش می یابد.
بنابراین اصول فیزیکی ترانسفورماتورها بر مبنای القاء متقابل می باشد که بوسیله فوران مغناطیسی که خطوط قوای آن اولیه و ثانویه را قطع می کند، ایجاد می گردد. ساده ترین فرم ترانسفورماتورها بصورت دو سیم القائی است که از نظر الکتریکی از یکدیگر جدا شده هستند ولی از نظر مدار مغناطیس دارای یک مسیر با مقاومت مغناطیس کم می باشد .
هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه دارای اثر القایی متقابل زیاد می باشند .
بنابراین اگر یک سیم پیچ به منبع ولتاژ متناوب متصل شود، فلوی مغناطیسی متغیر بوجود خواهد آمد که بوسیله مدار مغناطیسی ( هسته ترانسفورماتور که از یکدیگر عایق شده اند ) مدارش بسته شده و در نیتجه بیشتر فلوی مغناطیسی مدار ثانویه را قطع نموده و تولید نیروی محرکه التریکی می نماید.
( طبق قانون فاراده نیروی محرکه القاء شده ) .
اگر مدار ثانویه ترانسفورماتور بسته باشد یک جریان در آن برقرار می گردد و می توان گفت که انرژی الکتریکی سیم پیچ اولیه ( بوسیله واسطه مغناطیس ) تبدیل به انرژی الکتریکی در مدار ثانویه شده است . تعریف مدار اولیه و ثانویه در ترانسفورماتور. بطور کلی سیم پیچ که به منبع ولتاژ متناوب متصل می گردد را سیم پیچ اولیه یا اصطلاحاً «طرف اول » و سیم پیچی که این انرژی را به مصرف کننده منتقل می کند ، سیم پیچ ثانویه « طرف دوم » می نامند . حال می توان بطور کلی مطالب فوق را بصورت زیر جمع بندی نمود: بنا به تعریف ترانسفورماتور وسیله ایست که : قدرت الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر انتقال می دهد.
بدون آنکه بین دو مدار ارتباط الکتریکی وجود داشت
متن بالا فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.شما بعد از پرداخت آنلاین فایل را فورا دانلود نمایید
بعد از پرداخت ، لینک دانلود را دریافت می کنید و ۱ لینک هم برای ایمیل شما به صورت اتوماتیک ارسال خواهد شد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 134
ترانسفورماتور ( Transformer ) :
ترانسفورماتور وسیله ای است که برای تبدیل ولتاژ یا جریان ( بالا بردن یا پایین آوردن ولتاژ و یا پایین آوردن جریان )بکار می رود . ترانسفورماتور با فرض ایده ال بودن قدرت ورودی را بدون تغییر در خروجی ظاهر می کند و تنها در جریان و ولتاژتغییر ایجاد می نماید. در غیر این صورت بعلت وجود تلفات در ترانس که اجتناب ناپذیر است قدرت خروجی به اندازه تلفات ترانس از قدرت ورودی کمتر است ورودی ترانس را اولیه ( پریمر) و خروجی آن را ( زکوندر) می نامند.
ترانسفور ماتور وظیفه تبدیل ولتاژ و جریان را به وسیله عمل القاء الکترو مغناطیسی انجام می دهد به این ترتیب که جریان سیم پیچی اولیه ترانس در داخل هسته ترانس یک فلوی مغناطیسی پدید می آورد چون جریان سیم پیچها یک جریان متغیر است لذا فلوی ایجاد شده نیز متغیر می باشد این فلوی متغیر در صورتیکه سیم پیچ دیگری (سیم پیچ ثانویه ) را قطع کند درآن ولتاژی القاء می کند ( طبق قانون فاراده) و در صورتیکه مدار سیم پیچ ثانویه بسته باشد جریانی برقدار خواهد شد جهت جریان ایجاد شده در ثانویه به صورتی است که فلوی حاصل از جریان سیم پیچ اولیه مخالفت می کند ( طبق قانون لنز) اگر جریان و ولتاژ و تعداد دور سیم پیچ در اولیه و ثانویه را به ترتیب I1 1 و V1و N1 و I2 و V2 و N2 بنامیم با فرض ایده ال بودن ( بی تلفات بودن ) ترانس خواهیم داشت .
بعلت برابربودن قدرت در طرفین V1 * I1 = V2* I2
رابطه یک V1 / I1 = V2 / I2
بعلت برابر بودن آمپر دورها در طرفین N1 * I1 = N2* I2
رابطه دو N1 / I1 = N2 / I2
از رابطه یک و دو رابطه جدیدی بدست می آید
رابطه سه V1 / V2 = I2 /I1 = N1 / N2
رابطه سه نشان می دهد که جریان و ولتاژ در ترانس به نسبت عکس یکدیگر تغییر می کنند. ولتاژ به نسبت تعداد دور سیم پیچی های و جریان به نسبت عکس تعداد دور سیم پیچی ها تغییر می کند.
اصول کار ترانسفور :
طبق آزمایش ابتدایی قانون الکترو مغناطیس اگر بدور هسته آهنی سیم پیچیده شود و به آن برق باطری وصل شود بر اثر این کار ذرات داخل آهن از نظر مغناطیسی در یک جهت منظم می شوند و آنرا آهنربا می کنند که این اثر را با کشیدن فلش هایی مطابق شکل نشان می دهیم حال اگر این ولتاژ قطع و وصل یا کم و زیاد و یا جهتش عوض شود خاصیت و به عبارتی دیگر میدان آهن ربایی قطع و وصل ، کم وزیاد و جهتش عوض می شود که در صورت وجود سیم پیچ دومی در اطراف هسته آهنی فوق در آن ولتاژ ایجاد می شود همانند آهنربایی به این سیم پیچ دور و نزدیک می شود زیرا مطابق با قانون اولیه تولید الکتریسیتهدر مولدها عمل می کند . در ترانس های قدرت هم اصول کار همین است با این تفاوت که برق متغییر شامل موج سینوسی با فرکانس 50 سیکل بر ثانیه می باشد . یعنی موج ولتاژ در هر ثانیه پنجاه بار تغییرات منظمی را از نظر مقدار و جهت دارد. ولتاژها و جریان ها در سیم پیچ اولیه و ثانویه نسبت به هم دارای رابطه ذیل می باشند:
V1 / V2 = I2 /I1 = N1 / N2 یا N1 / N2 = I2 /I1 وN1 / N2 = V1 / V2
V1: ولتاژ داده شده به دو سر سیم پیچ اولیه
V2 : ولتاژ گرفته شده از سیم پیچ ثانویه
I1 : جریانی که از اولیه عبور میکند
I2 : جریانی که از ثانویه عبور می کند
N1 : تعداد د.ور سیم پیچ اولیه
N2 : تعداد دور سیم پیچ ثانویه
با چند برابر شدن ولتاژ در ثانویه یک ترانس افزاینده به همان نسبت جریان کم می شود در نتیجه کار ترانس تنها تبدیل ولتاژ و جریان است و هیچگاه ترانسها نمی توانند مقدار انرژی را که از اولیه می گیرند در ثانویه بیشتر کنند بلکه مقدار کمی هم بر اثر تلفات داخلی ترانس از بین می رود یعنی مقدار انرژی ورودی به ترانس مقدار کمی بیش از انرژی خروجی آن می باشند.
ترانسفورماتورهای قدرت وترانسفورماتورهای زمین ( تغذیه داخلی ) :
در پستهای نیروگاهی (افزاینده ولتاژ)و یا پستهای توزیع دستگاههای اصلی تبدیل ولتاژ ، ترانسفورماتورهای قدرت می باشند.که معمولاً ترانسفورماتورهای قدرت، بین سوئیچگیرها با ولتاژهای مختلف قرار می گیرند. بنابر این در طراحی موقعیت فیزیکی سوئیچگیرها بایستی جای مناسبی برای نصب ترانسفورماتورهای قدرت واتصال آن به فیدرهای مربوطه در هر سوئیچگیر در نظر گرفته شود . معمولاً ترانسفورماتورهای زمین و یا تغذیه داخلی نیز در جوار ترانسفورماتورهای قدرت نصب می گردند.
سیستمهای جبران کننده (COMPENSATION ) :
معمولاً برای تولید ویا مصرف قدرت راکتیو در شبکه در مواقع لزوم و ایجاد پایداری سیستم ازنظر ولتاژ لازم است در بعضی موارد تجهیزاتی مثل راکتورهای موازی در انتهای خطوط فشار قوی ویا خازن های موازی تصحیح ضریب قدرت روی باسبار در داخل پستها نصب گردد . این تجهیزات بسته به نوع نیاز ممکن است لازم باشند در
تحقیق انتقال و توزیع برق در 51 صفحه با فرمت ورد شامل بخش های زیر می باشد:
معرفی …………………………………………………………………
انتقال و توزیع …………………………………………………………...
مقایسه سیستم انتقال هوایی و یرزمینی ……………………………………...
مزایا و معایب خطوط انتقال زیرزمینی ………………………………………
انتقال با خطوط ابررسانا …………………………………………………..
توزیع توان با خطوط انتقال کم مقاومت ………………………………………
خطوط انتقال انعطاف پذیر ولتاژ متناوب (FACTS) .....................................
عایقهای الکتریکی .............................................................................
کابلهای توزیع ..................................................................................
ترانسفورماتورها .............................................................................
منابع و ماخذ .................................................................................
مقدمه
در دهه 60 ظرفیت تولید انرژی الکتریسیته در آمریکا تقریبا دو برابر شد و میزان 175GW به 325GW رسید ( هر گیگاوات معادل 109 وات است . ) پس میزان در سال 1974 به 474GW و تا سال 1980 به 600GW رسیده بود . در پایان سال 1993 ، از 700GW نیز گذشت . پیش بینی می شود که تا سال 2010 تولید باید به میزان 210GW افزایش یابد که در نتیجه میزان مصرف برق آمریکا به یک TW می رسد ( هر تراوات 1012 وات است . ) . تنها 20% ظرفیت فوق در حال احداث است .
مصرف رو به رشد الکتریسته معمولا بیشتر از تولید ناخالص داخلی است . با حرکت به سوی انحصار زدایی و رقابت فشرده این رشد باید به دقت پیش بینی شود . نظارت بر رعایت حریم خط انتقال و سرمایه گذاریهای کلان ایجاب می کند که رشد مصرف به دقت پیش بینی شود . از آنجایی که این عوامل هم در توزیع و هم در انتقال تاثیر گذارند ، در اینجا بین آنها تمایز قائل نمی شویم و به طور کلی صحبت می کنیم .
قبل از بحران انرژی سال 1974 ، مصرف الکتریسیته در آمریکا و غرب اروپا در مدت نزیدک به 10 سال دو برابر شد که به معنی رشد سالانه 7% است . تا چند سال بعد از 1974 ، عوامل متعددی این میزان رشد را به 3% کاهش داد . در حال حاضر ، میانگین رشد مصرف خانگی در حدود 2% است . تا سال 2030 این میزان رشد در صورت افزایش مصرف از 30% فعلی به 50% پیش بینی شده افزایش فوق العاده ای خواهد داشت . افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تراکم باعث افزایش تراکم باعث افزایش این میزان می شود زیرا انرژی الکتریکی کم هزینه ، امن ، و ارزان است . بالا رفتن سطح زندگی مردم نیز عامل موثری در رشد مصرف برق است .
پیش گفتار
توانمندی شرکتهای خصوصی برق در دو دهه آینده به طور خاص وابسته به بهبود سیستمهای قدرتشان است . می توان کابلهای هوشمندی ساخت که در یافتن مکان خطا مفید باشند و هم بتوانند در مراحل اولیه آن را شناسایی کنند . این باعث می شود رفع خطا در زمان بازبینی ادواری امکان پذیر شود ، پس از آنکه خسارات زیادی به بار آید . در صورتیکه سرمایه و تلاش لازم را برای توشعه و پیشرفت ترانسفورماتورها صرف کنیم می توانیم ترانسفورماتورهای کوچک تری بسازیم . نتیجه مستقیم این اقدام کاهش تلفات است . پیشرفتهای جدید در زمینه حل مشکل تجمع بارهای الکتریکی به دلیل حرکت روغن به مراحل موفقیت آمیزی رسیده است . قادر خواهیم بود الکتریسیته را با کیفیت بهتر به مشتریانی که به کیفیت بالا نیاز دارند برسانیم . محدود کننده های جریان ، نه تنها از سیستم محافظت می کنند بلکه فشار وارد بر کلیدها را کاهش می دهند .
مواد ابررسانا تلفات توان را کم می کنند و در نتیجه چگالی توان افزایش می یابد . در تولید این مواد دقت خاصی به کار می رود . همانطور که در تولید مواد نمیه رسانا به دلیل مسمومیت زایی شدید انجام می شود . حتی اگر بی خطر بودن این مواد ثابت شود ، همواره عموم مردم در پذیرفتن آن دچار تردیدند و شرکتها باید به موقع به سوالهای آنها پاسخ دهند . افزایش آگاهی مردم در مودر میدانهای الکترومغناطیسی نیز باید مورد توجه قرار گیرد . خودکارسازی در توزیع برق رایح می شود و باعث بهبود تحویل توان می گردد.
هر سیستم قدرتی در آینده باید قابلیتهای زیر را داشته باشد :
.
.
.
کابلهای توزیع
کابلهای کششی
کابلهای کششی تولید شده از مس یا آلومینیوم بخش اعظم سیستم های توزیع را تشکیل می دهند . این کابل ها به مواد عایق نظیر روغن نیاز ندارند که نشست و وارد شدن آن به محیط زیست مشکل آفرین باشد . در ولتاژهای 138 و 239 کیلوولت گرایش زیادی برای استفاده بیشتر از این کابل ها در سیستم های توزیع وجود داشت تا اینکه کابل های نسبتا جدید از جنیس کاغذ – پلی پروپلین – کاغذ و روغن برای ولتاژهای 115 کیلوولت تا 345 کیلوولت رایج شد . بنابراین تحقیقات گسترده ای در زمینه تولید کابل های کششی تا سطح ولتاژ 345 کیولولت آغاز شد زیرا این کابل ها در مقایسه با کابل های دارای عایق نوار سلولز با روغن فشار پایین و فشار بالا هزینه ساخت کمتری دارند و نصب و نگهداری آنها آسان تر است . ولی دشواری ساخت رشته های به هم تابیده تولید این کابل ها را در سطوح ولتاژ بالا کند کرده است . اما استفاده از آنها در ولتاژهای پایین تر چنین دشواری در پی ندارد . تولید حقیقی عایقها به شکل رشته های کشیده شده ، در کابل های که متحمل دمای کمی اند کاربرد دارد زیرا از شدت میدان الکتریکی در ضریب دی الکتریک کمی دارد جلوگیری می کند ...
امروزه با توسعه روز افزونی که در طی چند دهه اخیر در سطح زندگی مردم کشورمان مشاهده می شود استفاده از برق وسایل برقی شتاب و گسترش رو افزونی یافته به گونه ای که بیش از 60% مردم کشورمان حداقل از یکی وسایل برقی خانگی استفاده می کنند، که پیش بینی می شود با گسترش هر چه بیشتر شبکه برق رسانی کشور طی سالهای آینده میزان استفاده از وسایل برقی نیز افزایش بیشتری پیدا کند.
ترانس تقویت که در این طرح به بررسی آن می پردازیم امروز به عنوان یکی از دستگاههای مکمل دیگر محصولات برقی خانگی مانند یخچال و تلویزیون و ... بازار مصرف خود را در میان مصرف کنندگان علی الخصوص طی سالهای اخیر شبکه برق کشور توام با قطع و وصل و نوسانات بیشتری بوده ، به سرعت ایجاد نموده ، به گونه ای که محصول فوق به خصوص طی سالهای اخیر جزو کالاهای کمیاب درآمده و دارای نرخهای متفاوتی در بازار رسمی و آزاد بوده است .
کالاهای فوق به غیر از مصارف خانگی که فوقاء بدان اشاره شد در قالب واحدهای خدماتی و صنعتی نیز که از وسایل برقی استفاده می کند مورد مصرف دارد .
این کالا در حال حاضر در داخل کشور تولید می گردد و تولید کنندگان عمده این محصول کارخانجات فاراتل ، با خزر ترانس ، راسیکو، کالای گنجینه ایرانفرد و تعاونی صنعتی 12 بهمن می باشد که مجموعا بیش از 60% تولیدات کشور را در دست دارند .
بجز واحدهای فوق در واحد دیگر در داخل کشور محصول فوق را تولید می نمایند که در حدود 15 واحد آن بدون هیچ گونه پروانه ای مشغول ساخت این محصول می باشد .
علاوه بر تولید محصول فوق در داخل کشور آمار اداره کل گمرکات کشور حاکی از آن است که طی سالها ی 63 ، 67 مقادیر زیادی ترانس تقویت وارد بازار ایران گردیده است.
جدول زیر آمار واردات محصول فوق را جهت ترانسهای تقویت تا 2 کیلو وات و 2 کیلو وات به بالا حاوی ارزش ریالی واردات سالهای فوق را نشان می دهد .
این کالا عمدتا توسط کشورهای شوروی ، لهستان ، تایوان ، آلمان غربی ، انگلستان ، فنلاند ، فرانسه ، بلژیک ، سوئیس ، اسپانیا ساخته و وارد بازار ایران گردیده است .
2- ویژگی ها و مشخصات فنی محصول
در حال حاضر انواع ترانس های تقویت خانگی و خدماتی در رنج 500 الی 7000 وات تولید می شود که همگی دارای پروسه تولید یکسانی می باشد ، اما بر طبق بررسی های انجام شده ، عمده مصرف بازار ترانس تقویت 2 کیلو وات می باشد که بر مبنای همین مدل بررسی های بعدی صورت پذیرفته که می تواند به عنوان مبنا ی محاسبه قیمت تمام شده و فروش انواع ترانس تقویت مورد نظر قرار گیرد . همچنین باید یادآور شد که ترانس هایی که عمدتا در بازار مورد مصرف قرار می گیرد ترانس های اتوماتیک می باشد . و ترانس های دستی ( سلکتوری ) بازار مصرف کمی دارد ، قیمت تمام شده آنها نیز بیشتر می باشد و در حال حاضر عمدتا واحدهای تولیدی به تولید ترانس اتوماتیک می پردازند و ترانس های سلکتوری در واحدهای بدون پروانه تولید می گردد.
لذا در اینجا ما به بررسی فنی و اقتصادی و مالی در زمینه ترانس تقویت اتوماتیک 2 کیلو وات (سه مرحله تقویت ) پرداخته و جهت ترانس سلکتوری و ترانس 6 کیلو وات فقط به ذکر مواد اولیه مورد نیاز اکتفا می کنیم .
همچنین از آنجا که در ترانس های تقویت ، ترانسفورماتور مربوطه رکن اساسی و با اهمیت آنرا تشکیل می دهد و باید مطابق استانداردهای بین المللی تولید گردد، لذا در ابتدا به بررسی ترانسفورماتور می پردازیم .
1-2- کلیات
-تعریف ترانسفورماتور
ترانسفورماتور یکی از وسایل بسیار مهم تبدیل کمیاب جریان و ولتاژ الکتریکی متناوب است ، که بر خلاف ماشین های الکتریکی که انرژی الکتریکی و مکانیکی را بهم تبدیل می کند ، ترانسفورماتور در نوع انرژی تغییری نمی دهد بلکه ولتاژ و جریان را با همان فرکانس جریان متناوب انتقال دهد ، بطوریکه انرژی ولتاژ پائین را تبدیل به همان انرژی بالاتر می نماید و همچنین جریان را از مقدار داده شده در یک مدار به جریانی با اندازه های متفاوت در مدار دیگر تبدیل کند .
امروزه ترانسفورماتور وسیله ای لازم و ضروری در دستگاههای انتقال انرژی الکتریکی و بخش و توزیع انرژی الکتریکی متناوب است .
ترانسفورماتورها بطور بسیار وسیعی در مدارهای وسایل الکترونیکی و مدارهاو دستگاههای خودکار یا اتوماتیک و راه اندازی موتورهای الکتریکی و تطبیق ولتاژ مورد نیاز جهت تغذیه مصرف کننده هایی از قبیل یکسو سازها و مبدل های جریان دائم به جریان متناوب ، شارژ کننده های باطری و ایجاد دستگاههای چندین فازه از دستگاههای دو فازه و سه فازه و در ارتباطات به منظور تطبیق امپدانس و همچنین در سیستم های قدرت به منظور بالا بردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت یعنی پایین آوردن ولتاژ به مقادیر مورد نیاز بکار می رود.
همچنین ترانسفورماتور یک وسیله بسیار ضروری در مدارهای اندازه گیری الکتریکی و در مدار های جوشکاری و کوره های الکتریکی است . بعنوان یک مجزا کننده مدار با ولتاژ زیاد از مدارهای با ولتاژ پایین و حذف کننده مولدهای مستقیم جریان در یک مدار دستگاه انرژی نیز بکار می رود .
1-1-2-اساس کار ترانسفورماتور
اساس کار ترانسفورماتورها بر القا الکترو مغناطیسی متقابل بین دو سیم پیچ که بر روی هسته آهنی قرار دارد . مبنا نهاده شده است ، ترانسفورماتورها انواع مختلفی دارند .