دانلود کامل ترین جزوه ماشین های الکتریکی ۲

جزوه تایپ شده ماشین های الکتریکی ۲

دانلود فایل

دکتر لسانی مدرسان شریف پارسه پیام نور چاپمن بیم کارشناسی ارشد ارا دانشگاه آزاد علمی کاربردی مهندسی برق

پرش به ناوبریپرش : ( ) ( ) [1]

ً ً ٪ : در اصطلاح الکتریکی، آرمیچر جزء تولید کننده نیرو و میدان جزء میدان مغناطیسی یک ماشین الکتریکی است. آرمیچر می تواند روی روتور یا استاتور باشد. میدان مغناطیسی می تواند توسط آهنرباهای الکتریکی یا آهنرباهای دائمی نصب شده بر روی روتور یا استاتور تامین شود. ژنراتورها به دو نوع ژنراتور AC و ژنراتور DC طبقه بندی می شوند .

ماشین های الکتریکی

ژنراتور AC
یک ژنراتور AC انرژی مکانیکی را به الکتریسیته جریان متناوب تبدیل می کند . از آنجایی که توان انتقال یافته به جزوه ماشین های الکتریکی ۲ میدان بسیار کمتر از توان انتقال یافته به مدار آرمیچر است، ژنراتورهای AC تقریباً همیشه سیم پیچ میدان را روی روتور و سیم پیچ آرمیچر روی استاتور دارند.

ژنراتورهای AC به چند نوع طبقه بندی می شوند.

در یک ژنراتور القایی ، شار مغناطیسی استاتور جریان را در روتور القا می کند. سپس محرک اصلی روتور را بالاتر از سرعت سنکرون هدایت می کند و باعث می شود که شار روتور مخالف سیم پیچ های استاتور را قطع کند و جریان فعال را در سیم پیچ های استاتور تولید کند و در نتیجه توان را به شبکه الکتریکی بازگرداند. یک ژنراتور القایی توان راکتیو را از سیستم متصل می‌گیرد و بنابراین نمی‌تواند منبع انرژی مجزا باشد.
در یک ژنراتور سنکرون (آلترناتور) ، جریان برای میدان مغناطیسی توسط یک منبع جریان DC جداگانه تامین می شود.
ژنراتور DC
ژنراتور DC ماشینی است که انرژی مکانیکی را جزوه ماشین های الکتریکی ۲ به انرژی الکتریکی جریان مستقیم تبدیل می کند. یک ژنراتور DC به طور کلی دارای یک کموتاتور با حلقه تقسیم برای تولید جریان مستقیم به جای جریان متناوب است.

دانلود رایگان جزوه ماشین های الکتریکی ۲ خلاصه کتاب pdf

موتور الکتریکی.
مقاله اصلی: موتور الکتریکی
یک موتور الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند . در فرآیند معکوس ژنراتورهای الکتریکی، اکثر موتورهای الکتریکی از طریق میدان های مغناطیسی برهم کنش و هادی های حامل جریان برای تولید نیروی چرخشی عمل می کنند. موتورها و ژنراتورها شباهت های زیادی دارند و انواع بسیاری از موتورهای الکتریکی را می توان به عنوان ژنراتور راه اندازی کرد و بالعکس. موتورهای الکتریکی در کاربردهای مختلفی مانند فن های صنعتی، دمنده ها و پمپ ها، ماشین ابزار، لوازم خانگی، ابزار برقی و دیسک درایوها یافت می شوند. آنها ممکن است با جریان مستقیم یا جریان متناوب تغذیه شوند که منجر به دو طبقه بندی اصلی می شود: موتورهای ACو موتورهای DC

موتور AC
مقاله اصلی: موتور AC
یک موتور AC جریان متناوب را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. معمولاً از دو بخش اصلی تشکیل شده است، یک استاتور ثابت بیرونی که دارای سیم پیچ هایی با جریان متناوب برای تولید میدان مغناطیسی دوار است، و یک روتور داخلی متصل به شفت خروجی که توسط میدان دوار به آن گشتاور داده می شود. دو نوع اصلی موتورهای AC بر اساس نوع روتور مورد استفاده متمایز می شوند.

موتور القایی (ناهمزمان) ، میدان مغناطیسی روتور توسط یک جریان القایی ایجاد می شود . روتور باید کمی کندتر (یا سریعتر) از میدان مغناطیسی استاتور بچرخد تا جریان القایی را فراهم کند. سه نوع روتور موتور القایی وجود دارد که عبارتند از روتور قفس سنجابی ، روتور زخمی و روتور هسته جامد .
موتور سنکرون ، به القایی متکی نیست و بنابراین می تواند جزوه ماشین های الکتریکی ۲ دقیقاً در فرکانس عرضه یا زیر چندگانه بچرخد. میدان مغناطیسی روتور یا توسط جریان مستقیمی که از طریق حلقه های لغزنده ( محرک ) ارسال می شود یا توسط یک آهنربای دائمی ایجاد می شود.
موتور DC
مقاله اصلی: موتور DC
موتور الکتریکی DC برس خورده با استفاده از کموتاسیون داخلی، آهنرباهای دائمی ثابت و آهنرباهای الکتریکی دوار، گشتاور را مستقیماً از برق DC عرضه شده به موتور تولید می کند. برس ها و فنرها جریان الکتریکی را از کموتاتور به سیم پیچ های سیم چرخان روتور داخل موتور منتقل می کنند. موتورهای DC بدون جاروبک از آهنربای دائمی دوار در روتور و آهنرباهای الکتریکی ثابت روی محفظه موتور استفاده می کنند. یک کنترلر موتور DC را به AC تبدیل می کند . این طراحی ساده تر از موتورهای برس خورده است زیرا عارضه انتقال نیرو از خارج موتور به روتور چرخان را از بین می برد. نمونه ای از موتورهای DC بدون جاروبک و سنکرون، موتور پله ای استکه می تواند یک چرخش کامل را به تعداد زیادی مرحله تقسیم کند.

سایر ماشین های الکترومغناطیسی
سایر ماشین های الکترومغناطیسی شامل Amplidyne ، Synchro ، Metadyne ، کلاچ جریان گردابی ، ترمز جریان گردابی ، دینامومتر جریان گردابی ، دینامومتر Hysteresis ، مبدل روتاری و مجموعه Ward Leonard است . مبدل چرخشی ترکیبی از ماشین هایی است که به عنوان یکسو کننده مکانیکی، اینورتر یا مبدل فرکانس عمل می کنند. مجموعه Ward Leonard ترکیبی از ماشین هایی است که برای کنترل سرعت استفاده می شود. از دیگر ترکیبات ماشینی می توان به سیستم های Kraemer و Scherbius اشاره کرد.

ترانسفورماتور

تبدیل کننده.
مقاله اصلی: ترانسفورماتور
ترانسفورماتور وسیله ای استاتیک است که جریان متناوب را از یک سطح ولتاژ به سطح دیگر (بالاتر یا پایین تر) یا به همان سطح بدون تغییر فرکانس تبدیل می کند. یک ترانسفورماتور انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر از طریق هادی های جفت شده القایی – سیم پیچ های ترانسفورماتور منتقل می کند. جریان الکتریکی متغیر جزوه ماشین های الکتریکی ۲ در سیم پیچ اول یا اولیه ، شار مغناطیسی متغیری را در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند و در نتیجه یک میدان مغناطیسی متغیر از طریق سیم پیچ ثانویه ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی متغیر یک نیروی الکتروموتور متغیر (emf) القا می کند.یا ” ولتاژ ” در سیم پیچ ثانویه. این اثر القای متقابل نامیده می شود .

سه نوع ترانسفورماتور وجود دارد

ترانسفورماتور استپ آپ
ترانسفورماتور کاهنده
ترانسفورماتور ایزولاسیون
بر اساس ساختار چهار نوع ترانسفورماتور وجود دارد

نوع هسته
نوع پوسته
نوع قدرت
نوع ساز
ماشین‌های روتور الکترومغناطیسی

دانلود رایگان خلاصه کتاب ماشین های الکتریکی

ماشین‌های روتور الکترومغناطیسی ماشین‌هایی جزوه ماشین های الکتریکی ۲ هستند که دارای نوعی جریان الکتریکی در روتور هستند که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که با سیم‌پیچ‌های استاتور در تعامل است. جریان روتور می تواند جریان داخلی در یک آهنربای دائمی (ماشین PM)، جریانی که از طریق برس ها به روتور می رسد (ماشین برس) یا جریانی که در سیم پیچ های روتور بسته توسط یک میدان مغناطیسی متغیر (ماشین القایی) تنظیم می شود.

ماشین های آهنربای دائمی
ماشین های PM دارای آهنرباهای دائمی در روتور هستند که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند. نیروی حرکتی مغناطیسی در یک PM (ناشی از چرخش الکترون‌ها با اسپین هم‌تراز) عموماً بسیار بیشتر از آن چیزی است که در یک سیم پیچ مسی ممکن است. با این حال، سیم پیچ مسی را می توان با یک ماده فرومغناطیسی پر کرد، که به سیم پیچ مقاومت مغناطیسی بسیار کمتری می دهد . هنوز میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط PM های مدرن ( مگنت های نئودیمیوم ) قوی تر است، به این معنی که ماشین های PM گشتاور/حجم و نسبت گشتاور/وزن بهتری نسبت به ماشین هایی با سیم پیچ روتور تحت کار مداوم دارند. این ممکن است با معرفی ابررساناها در روتور تغییر کند.

از آنجایی که آهنرباهای دائمی در یک ماشین PM در جزوه ماشین های الکتریکی ۲ حال حاضر عدم تمایل مغناطیسی قابل توجهی را ایجاد می کنند، بنابراین عدم تمایل در شکاف هوا و سیم پیچ ها اهمیت کمتری دارند. این آزادی قابل توجهی را هنگام طراحی ماشین های PM می دهد.

معمولاً می‌توان ماشین‌های الکتریکی را برای مدت کوتاهی بارگذاری کرد تا زمانی که جریان موجود در کویل‌ها، قسمت‌هایی از ماشین را تا دمایی گرم کند که باعث آسیب شود. ماشین‌های PM می‌توانند به میزان کمتری در معرض چنین اضافه‌باری قرار بگیرند، زیرا جریان بیش از حد زیاد در سیم‌پیچ‌ها می‌تواند میدان مغناطیسی آنقدر قوی ایجاد کند که آهن‌رباها را مغناطیسی‌زدایی کند.

ماشین های برس
ماشین‌های برس‌دار ماشین‌هایی هستند که سیم‌پیچ روتور از طریق برس‌ها جریان می‌گیرد، تقریباً به همان روشی که جریانی که در یک مسیر ماشین برقی به ماشین می‌رسد. برس های بادوام تر را می توان از گرافیت یا فلز مایع ساخت. حتی می توان با استفاده از قسمتی از روتور و استاتور به عنوان ترانسفورماتور که جریان را بدون ایجاد گشتاور انتقال می دهد، برس ها را در «ماشین برس شده» از بین برد. برس ها را نباید با کموتاتور اشتباه گرفت. تفاوت این است که برس ها فقط جریان الکتریکی را به یک روتور متحرک منتقل می کنند در حالی که یک کموتاتور تغییر جهت جریان را نیز فراهم می کند.

بین سیم پیچ های روتور و دندانه های آهنی بین سیم پیچ های استاتور علاوه بر آهن سیاه پشت سیم پیچ های استاتور ، آهن جزوه ماشین های الکتریکی ۲ (معمولاً هسته های فولادی چند لایه ساخته شده از ورق فلز ) وجود دارد. شکاف بین روتور و استاتور نیز تا حد امکان کوچک است. همه اینها برای به حداقل رساندن عدم تمایل مغناطیسی مدار مغناطیسی انجام می شود که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ های روتور از آن عبور می کند، چیزی که برای بهینه سازی این ماشین ها مهم است.

ماشین‌های برس‌کاری شده بزرگ که با DC به سیم‌پیچ‌های استاتور با سرعت سنکرون راه‌اندازی می‌شوند، رایج‌ترین ژنراتور در نیروگاه‌ها هستند ، زیرا توان راکتیو شبکه را نیز تامین می‌کنند، زیرا می‌توانند توسط توربین راه‌اندازی شوند و ماشین در این سیستم می‌تواند تولید جزوه ماشین های الکتریکی ۲ برق با سرعت ثابت بدون کنترلر. این نوع ماشین اغلب در ادبیات به عنوان ماشین سنکرون شناخته می شود.

این دستگاه همچنین می تواند با اتصال سیم پیچ های استاتور به شبکه و تامین AC کویل های روتور از یک اینورتر کار کند. مزیت این است که می توان سرعت چرخش دستگاه را با یک اینورتر با رتبه کسری کنترل کرد. هنگامی که به این روش اجرا می شود، دستگاه به عنوان دستگاه “القایی” تغذیه دوگانه برس خورده شناخته می شود . “القایی” گمراه کننده است زیرا هیچ جریان مفیدی در دستگاهی که توسط القایی راه اندازی می شود وجود ندارد.

ماشین های القایی
ماشین‌های القایی دارای سیم‌پیچ‌های روتور اتصال کوتاه هستند که در آن جریان به وسیله القایی تنظیم و حفظ می‌شود . این مستلزم آن است که روتور با سرعتی غیر از سرعت سنکرون بچرخد، به طوری که سیم پیچ های روتور تحت یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد شده توسط سیم پیچ های استاتور قرار می گیرند. ماشین القایی یک ماشین ناهمزمان است.

القایی نیاز به برس ها را که معمولاً بخش ضعیفی در ماشین الکتریکی است، از جزوه مدارهای الکتریکی می برد. همچنین امکان طراحی هایی را فراهم می کند که ساخت روتور را بسیار آسان می کند. یک سیلندر فلزی به عنوان روتور کار می کند، اما برای بهبود کارایی معمولاً از روتور “قفس سنجابی” یا روتور با سیم پیچ بسته استفاده می شود. سرعت ماشین‌های القایی ناهمزمان با افزایش بار کاهش می‌یابد زیرا برای تنظیم جریان کافی روتور و میدان مغناطیسی روتور، اختلاف سرعت بیشتر بین استاتور و روتور ضروری است. ماشین‌های جزوه ماشین های الکتریکی ۲ القایی ناهمزمان می‌توانند ساخته شوند تا در صورت اتصال به شبکه AC بدون هیچ وسیله کنترلی راه‌اندازی و کار کنند، اما گشتاور راه‌اندازی کم است.

یک مورد خاص می تواند یک ماشین القایی با ابررساناها در روتور باشد. جریان در ابررساناها توسط القایی تنظیم می شود، اما روتور با سرعت سنکرون کار می کند زیرا برای حفظ جریان روتور نیازی به اختلاف سرعت بین میدان مغناطیسی در استاتور و سرعت روتور نخواهد بود.

مورد خاص دیگر دستگاه القایی دو تغذیه بدون جاروبک است که دارای مجموعه دو سیم پیچ در استاتور است. از آنجایی که دو میدان مغناطیسی متحرک در استاتور دارد، صحبت در مورد سرعت سنکرون یا ناهمزمان معنایی ندارد.

ماشین های “” “” ‌‌”” “” ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌: