مقاله در مورد الكترونيك قدرت

 nx دارای 31 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : الكترونیك قدرت در 35 سال اخیر در كاربرد موتورهای الكتریكی انقلابی رخ داده است . ساخت بسته های حالت جامد راه انداز موتور جایی رسیده كه عملاًٌ هر مسئله كنترلی را می توان با استفاده از آنها حل كرد . با این راه اندازهای حالت جامد می توان موتورهای dc را با منابع تغذیه ac و موتورهای ac را با منابع تغذیه dc راه انداخت . حتی می توان ac را به توان ac فركانس دیگز تبدیل كرد . از طرفی دیگر هزینه سیستمهای راه انداز حالت جامد به شدت پایین آمده و قابلیت اظمینان آنها بالا رفته است انعطاف و قیمت نسبتاً كم كنترل كننده ها و راه اندازهای حالت جامد باعث شده موتورهای ac كاربردهای جدید ، بیایند ، كاربردهایی كه قبلاًٌ تنها با استفاده از ماشینهای dc انجام می شد . همچنین با استفاده از راه اندازهای حالت جامد موتورهای dc نیز قابلیت انعطاف بیشتری پیدا كرده اند . تغییر عمده از ساخت و بهبود عناصر حالت جامد توان بالا حاصل شده است . گرچه مطالعه تفصیلی مدارها ، الكترونیك قدرت و عناصر آنها خود كتاب مستقلی می خواهد ولی كمی آشنایی با آنها در فهم كاربردهای موتورهای جدید بسیار لازم است . عناصر الكترونیك قدرت در مدارهای كنترل موتور چند نوع وسیله نیمه هادی عمده مورد استفاده قرار می گیرد . مهمترین اینها عبارت اند از :1- دیود2- تریستور دو سیمه (یا دیود PNPN) 3- تریستور سه سیمه ( یكسوز ساز كنترل شده سیلیسیومی SCR)4- تریستور باگیت خاموش كن (GTO )5- دایاك6- تریاك7- ترانزیستور قدرت (PTR ) 8- ترانزیستور دو قطبی باگیت مجزا شده (IGBT )دیود دیود یك عنصر نیمه هادی است كه برای عبور جریان در یك جهت طراحی شده است . نماد این عنصر در شكل نشان داده شده است . دیود طوری طراحی شده كه جریان را از آند به كاتد بگذارند ولی در جهت عكس نه . مشخصه ولتاژ جریان دیود در شكل زیر نشان داده شده است . با اعمال یك ولتاژ مستقیم به دیود جریان بزرگی از آن می گذرد . ولی اگر ولتاژ در جهت معكوس به آن اعمال شود . جریان گذرنده بسیار كوچك خواهد بود ( در رده میكروآمپر یا كمتر) . اگر ولتاژ معكوس اعمالی به حد كافی بزرگ باشد ، سرانجام دیود می شكند و اجازه می دهد كه جریان در جهت عكس هم بگذرد . این سه ناحیه كاری دیود روی منحنی مشخصه شكل زیر نشان داده شده است . دیودها با توجه به مقدار توانی كه می تواند مصرف كنند و ماكزیمم ولتاژ معكوسی كه می توانند بدون شكستن تحمل كنند دسته بندی می شوند . توانی كه دیود در هنگام عمل در جهت مستقیم مصرف می كند ، با حاصلضرب افت ولتاژ مستقیم روی آن و جریانی كه از دیود می گذرد برابر ست . این توان باید محدود شود تا دیود بیش از حد گرم نشود . ماكزیمم ولتاژ معكوس دیود با عبارت ولتاژ معكوس ماكزیمم (PIV ) مشخص می شود . این مقدار باید آنقدر بزرگ باشد كه دیود هنگام كار نشكند و در جهت معكوس جریان نگذراند . دیودها را از لحاظ زمان قطع و وصل نیز دسته بندی می كنند ، منظور مقدار زمانی است كه طول می كشد تا دیود از حالت روشن به حالت قطع برود و بر عكس . چون دیودهای قدرتی بزرگ هستند ، و بار زیادی در پیوند عناصر توان بالا ذخیره می شود ، بسیار كندتر از دیودهایی كه در مدارهای الكترونیكی معمولی یافت می ش ود تغییر حالت می دهند تمام دیودهای قدرتی اساساً آنقدر سریع هستند كه بتوان در مدارهای Hz 50 یا Hz 60 به عنوان یكسو كننده به كارشان برد . ولی در بعضی كاربردها مثل مدولاسیون عرض پالس (PWM ) باید دیودهایی به كاربرد كه بتوانند با آهنگی سریعتر از Hz 10000 تغییر حالت دهند . برای این كاربردهای سویچینگ سرتریستور دو سیمه یا دیود PNPNتریستور نامی است كه به خانواده ای از عناصر نیمه هادی متشكل از چهار لایه نیمه هادی داده است . تریستور دو سیمه ، كه دیود PNPN یا دیود تریگر شونده هم خوانده می شود یكی از اعضای این خانواده است . نام این عنصر در استاندارد IEEE برای نمادهای ترسیمی تریستور دیودی با سد كردن معكوس است . نماد این عنصر در شكل زیر به چشم می خورد . دیود PNPN یك یكسوساز یا دیودست كه مشخصه ولتاژ – جریانی غیرعادی در ناحیه بایاس مستقیم دارد . مشخصه ولتاژ – جریان آن در شكل زیر به چشم می خورد . منحنی مشخصه از سه ناحیه تشكیل می شود . 1- ناحیه سد كردن معكوس 2- ناحیه سدكردن مستقیم 3- ناحیه هدایت در ناحیه سدكردن معكوس ، دیود PNPN مل یك دیود معمولی عمل كرده ، جلوی عبور جریان را می گیرد ، مگر اینكه ولتاژ معكوس از ولتاژ شكست معكوس بگذرد . در ناحیه هدایت باز هم دیود PNPN مثل یك دیود معمولی عمل می كند و به ازای یك افت ولتاژ كوچك اجازه عبور جریان بزرگی را می دهد . این ناحیه سد كردن مستقیم است كه باعث تمییز یك دیود PNPN از یك دیود معمولی می شود . وقتی دیود PNPN در، بایاس مستقیم قرار می گیرد از آن جریانی نمی گذرد ، مگر اینكه ولتاژ مستقیم روی دیود از مقدار خاصی موسوم به ولتاژ شكست VBO بگذرد. وقتی ولتاژ مستقیم روی دیود PNPN از VBO فراتر می رود ، دیود روشن می شود و روشن می ماند مگر اینكه جریانی كه از آن می گذرد از یك مقدار می نیمم مشخص (نوعاٌ چند میلی آمپر) پایین تر بیاید . اگر جریان از این مقدار می نیمم ( كه جریان نگهداری IH نامیده می شود) كمتر شود ، دیود PNPN خاموش شده و دیگر هدایت نمی كند ، تا اینكه دوباره ولتاژ روی آن از VBO بگذرد . خلاصه اینكه دیود PNPN 1- وقتی روشن می شود كه و لتاژ اعمالی Vo ازVBO بگذرد. 2- وقتی خاموش می شود كه جریان Id آن از IH كمتر شود . 3- نمی گذارد كه در جهت معكوس از آن جریان بگذرد مگر اینكه ولتاژ اعمال شده به آن از ولتاژ معكوس ماكزیمم بیشتر شود . تریستور سه سیمه یا SCRمهمترین عنصر خانواده تریستورها سه سیمه است كه با نام یكسوساز كنترل شده سیایسیوسی یا SCR نیز شناخته می شود . این عنصر توسط شركت جنرال الكتریك در سال 1958 شناخته شد و SCR نام گرفت . نام تریستور بعدا توسط كمیسیون بین المللی الكتروتكنیك ( IEC ) به آن داده شد . نماد تریستور سه سیمه یا SCR در شكل زیر نشان داده شده است . SCR همانطور كه از نامش پیداست یك یكسوساز یا دیودكنترل شده است . مشخصه ولتاژ – جریان آن در صورت باز بودن گیت درست م انند دیود PNPN است . چیزی كه SCR را برای كاربردهای كنترل موتور مفید می سازد این است كه ولتاژ روشن شدن یا شكست آن را می توان با جریانی كه از گیت آن می گذرد كنترل كرد . هر چه این جریان بزرگتر باشد Vbo كوچكتر می شود ( شكل را ببینید ) . اگر SCR انتخاب شده دارای ولتاژ روشن شدن بزرگی باشد به نحوی كه در صورت باز بودن گیت آن بزرگترین ولتاژ مدار هم نتواند آن را روشن كند تنها در صورتی روشن خواهد شد كه جریانی از گیت آن بگذرد . وقتی SCR روشن می ماند تا اینكه جریانش از حد خاصی با مقدار Ih كمتر می شود . بنابراین می توان پس از روشن شدن SCR جریان گیت آن را برداشت بدون اینكه اثری بر كار آن گذاشته شود . در حالت روشن افت ولتاژ مستقیم روی SCR حدود 2/1 تا 5/1 برابر افت ولتاژ روی یك دیود معمولی در بایاس مستقیم است . تریستور سه سیمه یا SCR متداولترین عنصر در مدارهای كنترل قدرتی است . از اینها در كاربردهای یكسوسازی یا سویچینگ بسیار استفاده می شود . و در محدوده های مجاز از چند آمپر تا حدود A 3000 موجودند . خلاصه اینكه یك SCR1- وقتی روشن می شود كه ولتاژ VD اعمال شده به آن از VBO بگذرد . 2- ولتاژ روشن شدن VBO آن توسط جریان گیت Ig كنترل می شود . 3- وقتی خاموش می شود كه جریان آن Id از مقدار IH كمتر شود . 4- در بایاس معكوس اجازه نمی دهد جریانی عبور كند مگر اینكه ولتاژ معكوس از ولتاژ شكست معكوس بگذرد . تریستور با گیت خاموش كن تریستور با گیت خاموش كن ( GTO ) تحول جدیدی در تریستورهاست . تریستور GTO نوعی SCR است كه می توان آن را با اعمال یك پالس منفی به حد كافی بزرگ به گیت خاموش كرد . حتی در موقعی كه Id ازiH بزرگترست . گرچه ترییستورهای GTO از 1960 به این طرف وجود داشته اند ولی تنها در اواخر دهه 1970 برای كاربردهای كنترل موتور جنبه عملی پیدا كردند . این عناصر در بسته های كنترل موتور متداولتر شده اند زیرا دیگر برای خاموش كردن SCR در مدارهای dc به عناصر اضافی احتیاجی نخواهد بود . نماد تریستور GTO در شكل نشان داده شده است . شكل بالا یك شكل موج نوعی جریان برای تریستور GTO توان بالا را نشان می دهد . تریستور GTO نوعا برای روشن شدن نسبت به SCR معمولی جریان گیت بزرگتری می خواهد . برای عناصر توان بالای بزرگ جریان گیت در رده A 10 یا بیشتر است . برای خاموش كردن عنصر یك پالس جریان منفی بزرگ با عرض s 20 تا s 30 لازم است . اندازه پالس جریان منفی باید یك چهارم تا یك ششم جریانی كه از عنصر می گذرد باشد . دایاكدایاك عنصری با 5 لایه نیمه هادی ( PNPNP ) است كه مانند دو دیود PNPN كه پشت به پشت به هم وصل شده باشند عمل می كند . دایاك می تواند در هر دو جهت هدایت كند به شرط اینكه ولتاژ روی آن از ولتاژ روشن شدن بگذرد . نماد دایاك در شكل زیر و مشخصه ولتاژ- جریان آن هم در شكل زیر نشان داده شده است . دایاك در هر دو جهت روشن می شود به شرطی كه ولتاژ اعمال شده از VBO بگذرد. وقتی دایاك روشن شد روشن می ماند تا اینكه جریانش از IH پایینتر بیاید . تریاك تریاك مانند دو SCRپشت به پشت بسته شده عمل می كند و یك گیت مشترك دارد . این عنصر می تواند در هر دو جهت هدایت كند ، به شرطی كه ولتاژ شكست بگذرد . نماد تریاك در شكل زیر و منحنی مشخصه ولتاژ جریان آن در شكل نشان داده شده است . ولتاژ روشن شدن تریاك هم درست مانند SCRبا افزایش جریان گیت كم می شود با این تفاوت كه تریاك هم به پالسهای مثبت و هم به پالسهای منفی اعمال شده به گیتش پاسخ می دهد . وقتی تریاك روشن می ماند مگر اینكه جریانش از IH كمتر شود . چون تریاك می تواند در هر دو جهت هدایت كند در بسیاری از كاربردهای كنترل ac می توان آن را به جای دو SCR پشت به پشت به كار برد . ولی سرعت روشن و خاموش شدن تریاكها عموما كمتر از SCR است و قابلیت توانی كمتری نیز دارند . به همین خاطر كاربرد آنها عمدتا به مدارهای توان پایین یا متوسط HZ50 تا HZ 60 مثل مدارهای روشنایی محدود می شود . ترانزیستور قدرت نماد ترانزیستور در شكل الف نشان داده و ولتاژ كلكتور بر حسب جریان كلكتور آن در شكل ب رسم شده است . چنانچه از منحنی های مشخصه شكل ب پیداست ترانزیستور وسیله ای است كه جریان كلكتورش ic در گستره وسیعی از ولتاژهای كلكتور – امیتر ( vce ) با جریان بیس آن IB متناسب است . ترانزیستورهای قدرت ( PTR ) معمولا در كاربردهای كنترل ماشین برای قطع و وصل كردن جریان به كار می روند . شكل الف یك ترانزیستور با بار مقاومتی را نشان می دهد منحنی های مشخصه IC-VCE ترانزیستور و خط بار در شكل ب نشان داده شده است . ترانزیستورهای قدرت معمولا در كاربردهای كنترل ماشین به عنوان كلید به كار می روند . در این كاربردها ترانزیستور باید كاملا روشن یا كاملا خاموش باشد . همانطور كه شكل ب نشان می دهد جریان بیسی برابر IB4 این ترانزیستور را كاملا روشن می كند و اگر جریان بیس صفر باشد ترانزیستور كاملا خاموش می شود . اگر جریان بیس این ترانزیستور برابر IB3 باشد ترانزیستور نه كاملا روشن و نه كاملا خاموش است . این وضعیت نامطلوبی است زیرا جریان كلكتور بزرگی می گذرد و ولتاژ كلكتور – امیتر VCE هم بزرگ است پس توان زیادی در ترانزیستور تلف می شود . برای حصول اطمینان از اینكه ترانزیستور بدون تلف زیاد توان هدایت می كند باید ج ریان بیس آنقدر بزرگ باشد كه ترانزیستور كاملا به اشباع برود . ترانزیستور قدرتی غالبا در مدارهای مبدل به كار می روند . عیب اصلی آنها در كاربردهای سویچینگ این است كه ترانزیستورهای قدرتی بزرگ در تغییر از حالت روشن به قطع و برعكس كندند، زیرا برای روشن و خاموش كردن آنها باید بار زیادی به آنها داده یا از آنها گرفته شود . ترانزیستور دو قطبی با گیت عایق شده ترانزیستور دوقطبی با گیت عایق ش ده ( IGBT ) وسیله نسبتا جدیدی است . این عنصر شبیه ترانزیستور قدرتی است با این تفاوت كه با اعمال ولتاژ به گیت كنترل می شود نه با اعمال جریان به بیس آن در IGBT امپدانس گیت بسیار بزرگ است بنابراین جریان بسیار ناچیزی از گیت می گذرد . این عنصر در اساس معادل تركیب یك ترانزیستور اثر میدانی با نیمه هادی اكسید فلزی ( MOSFET ) و یك ترانزیستور قدرتی است . نماد IGBT در شكل نشان داده شده است . چون IGBT با ولتاژ گیت كنترل می شود و جریان بسیار كمی می كشد می توان آن را بسیار سریعتر از ترانزیستورهای دوقطبی معمولی روشن و یا خاموش كرد. به همین دلیل IGBT در كاربردهای فركانس بالا و توان بالا به كار می رود . ترانسفورماتورهاترانسفورماتور وسیله ای است كه انرژی الكتریكی ac را از ولتاژی به ولتاژ دیگر تبدیل می كند و این را از طریق اندركنش میدانهای مغناطیسی انجام می دهد . این اسباب از دو یا چند پیچك پیچیده شده به دور یك هسته فرومغناطیسی معمولی تشكیل می شود . این پیچكها معمولا مستقیما به هم متصل نشده اند . تنها ارتباط بین پیچكها توسط شار مغناطیسی درون هسته برقرار می شود . یكی از سیم پیچهای ترانسفورماتور به منبع قدرت ac متصل می شود و دومین ( و شاید سومین ) سیم پیچی توان الكتریكی بار را تامین می كند . سیم پیچی كه به منبع قدرت متصل است . سیم پیچی اولیه یا سیم پیچی ورودی و سیم پیچی متصل به بار سیم پیچ ثانویه یا سیم پیچی خروجی نام دارد . اگر سیم پیچی دیگری هم وجود داشته باشد سیم پیچ سومی نامیده می شود . اهمیت ترانسفورماتورها در زندگی امروزی اولین سیستم توزیع قدرت در ایالات متحده یك سیستم 120 ولت dc بود كه توسط توماس ای . ادیسون اختراع شد تا توان مورد نیاز لامپهای روشنایی التهابی را تامین كند . اولین نیروگاه شهری ادیسون در سپتامبر 1882 در نیویورك راه اندازی شد . متاسفانه سیستم قدرت او توان را در چنان ولتاژ كمی تولید می كرد و انتقال می داد كه برای تامین توانهای قابل توجه جریانهای بسیار بزرگی لازم داشت . این جریانهای بزرگ افت ولتاژها و تلفات توان بسیار بزرگی را در خطوط انتقال سبب می شدند . كه ناحیه خدمت رسانی یك نیروگاه را واقعا محدود می كرد . در دهه 1880 برای غلبه بر این مشكل به ازاء هر چند محله یك نیروگاه وجود داشت . این حقیقت كه با سیستمهای قدرت dc كم ولتاژ نمی شود توان را تا مسافتهای دور انتقال داد موجب می شود كه نیروگاهها كوچك و محلی و در نتیجه نسبتا كم بازده باشند . اختراع ترانسفورماتور و پیشرفت همزمان منابع ac محدودیت های مسافت و سطح توان سیستم قدرت را برای همیشه برطرف كرد . یك ترانسفورماتور بدون اینكه تاثیری بر توان داده شده بگذارد به طور مطلوبی سطح ولتاژ ac تغییر می دهد . اگر ترانسفورماتوری سطح ولتاژ مداری را افزایش دهد باید جریان راكاهش دهد تا توان ورودی اش با توان خروجی اش برابر باشد بنابراین می توان توان الكتریكی ac را در محل اصلی تولید كرد ،ولتاژ ان را برای انتقال به مسافتهای طولانی با تلفات اندكی افزایش داد و دیگر بار برای استفاده نهایی ولتاژش را پایین اورد .چون تلفات انتقال خطوط یك سیستم قدرت با مجذور جریان خطوط متناسب است افزایش ولتاژ انتقال و كاهش جریان ناشی از ان با ضریب 10 ،تلفات انتقال را با ضریب 100 كاهش می دهد .بدون ترانسفورماتورها ،استفاده از انرژی الكتریكی در بسیاری از كاربردهای امروزی به سادگی امكان پذیر نبود. در یك سیستم قدرت امروزی ،توان الكتریكی در ولتاژهای 12 تا 25 كیلو ولت تولید می شود ترانسفورماتورها ولتاژ را برای انتقال با تلفات كم در مسافتهای طولانی به kv110تا kv1000 افزایش می دهند و سپس ان را برای توزیع محلی بهkv12تا kv345 می رسا نند و سر انجام استفاده ی ایمن از توان در منازل، ادارات و كارخانجات را در ولتاژ كمی مثل v120ممكن می كنند.انواع ترانسفورماتورها و ساختمان آنهامقصود اصلی ترانسفورماتورها تبدیل توان ac ازیك سطح ولتاژ به توان ac در سطح دیگری از ولتاژ و در همان فركانس است . ترانسفورماتورها برای مقاصد متنوع دیگری نیز به كار می روند (مثلاًٌ ، نمونه گیری ولتاژ، نمونه گیری جریان و تبدیل امپدانس) ، اما این فصل در اصل به ترانسفورماتورهای قدرت اختصاص دارد .ترانسفورماتورهای قدرت بر روی دو نوع هسته ساخته می شوند . یك نوع ، یك قطعه فولاد لایه لایه مستطیل شكل است كه سیم پیچی های ترانسفورماتور روی دو ضلع آن پیچیده می شوند . این ساختمان به نام هسته ای شناخته می شود و در شكل نشان داده شده است . نوع دیگر هسته لایه لایه ای با سه ساق دارد كه سیم پیچی ها حول ساق وسط آن پیچیده میشوند . این ساختمان به نام زرهی شناخته می شود و در شكل نشان داده شده است . در هر دو حالت ، هسته از ورقه های نازكی تشكیل شده كه از نظر الكتریكی نسبت به هم عایق اند تا جریانهای گردابی به حداقل برسد . اولیه و ثانویه ترانسفورماتور فیزیكی بر روی هم پیچیده می شوند به طوریكه سیم پیچی فشار ضعیف سیم پیچی زیرین را تشكیل می دهد . چنین آرایشی دو منظور را تامین می كند . 1- مسئله عاقبندی سیم پیچی فشار قوی نسبت به هسته را آسان می كند . 2- شار نشتی را نسبت به حالتی كه دو سیم پیچی با فاصله از هم روی هسته قرار دارند ، كاهش می دهد . به ترانسفورماتورهای قدرت بسته به استفاده ای كه در سیستم قدرت دارند نامهای مختلفی داده می شود . ترانسفوماتوری كه به خروجی ژنراتور متصل است تا ولتاژ آن را تا حد انتقال (kv 110 +) بالا ببرد ترانسفورماتور واحد نامیده می شود . ترانسفورماتوری كه در طرف دیگر خط انتقال ، ولتاژ را تا حد ولتاژهای توزیع (از 23تا 345كیلوولت) پایین می آورد ، ترانسفورماتور پست نامیده می شود. سرانجام ، ترانسفورماتوری كه ولتاژ توزیع را به ولتاژ نهایی برای مصرف توان (110،208،220 ولت و ;) كاهش می دهد. ترانسفورماتورتوزیع نام دارد . همه این ترانسفورماتورها اساساًٌ مشابه اند .تنها تفاوت در نوع استفاده از آنهاست . علاوه بر ترانسفورماتورهای گوناگون قدرت دو ترانسفورماتور خاص ، همراه با ماشینهای الكتریكی و سیستمهای قدرت به كار می روند نخستین آنها وسیله ای است كه برای نمونه گیری ولتاژ فشار قوی و ایجاد یك ولتاژ كم در ثانویه ، متناسب با ولتاژ اولیه به كار می رود. چنین ترانسفورماتور ولتاژ نام دارد . ترانسفورماتور قدرت نیز در ثانویه اش ولتاژی ایجاد می كند كه مستقیماً با ولتاژ اولیه آن متناسب است . و تفاوت بین آنها در این است كه ترانسفورماتور ولتاژ برای كار با جریانهای بسیار كم طراحی می شود . دومین ترانسفورماتور خاص اسبابی است كه برای فراهم كردن جریان ثانویه ای بسیار كوچكتر ، اما متناسب با جریان اولیه اش طرح می شود . این وسیله ترانسفورماتور جریان نام دارد.تعریف پست برق : پست برق محلی است كه در آنجا تبدیل ولتاژ انجام گرفته یا كلیدزنی صورت می پذیرد .انواع پست برق از نظر قرار گرفتن در شبكه : 1- پست های انتقال حداقل ولتاژ230 كیلو ولت و ولتاژهای بالاتر2- پستهای فوق توزیع كه حداقل ولتاژ آن 36 كیلو ولت و حداكثر 145 كیلوولت است 3- پستهای توزیع كه حداكثر ولتاژ آن 36 كیلوولت و پائین ترین مقدار آن 220ولت است 4- پستهای كلیدزنی كه با قطع و وصل كلیدهای شبكه های قدرت از همجدا و یا به هم رینگ می شوند 5- پست های كوپلاژ كه این پست ها برای كوپلاژ و ارتباط دو شبكه انتقال انرژی مربوط به دو منطقه بزرانواع پستها از نظر تبدیل ولتاژ به شرح ذیل است :1- پستها ی افزاینده مثل پست نیروگاهی 2- پستها ی كاهنده مثل پستهای انتقال و فوق توزیع و توزیع 1- پستهای سرپوشیده (INDOOR) : پستهای هستند كه در فضای سرپوشیده نصب می شوند و معمولاًٌ تا سطح ولتاژ 36 كیلوولت ساخته می شوند و بسته به وضعیت آلودگی محیط در بعضی جاها تا سطح ولتاژ 63 كیلو ولت هم ساخته می شوند .2- پستهای نصب شده در فضای آزاد (OUT DOOR)انواع پستها از نظر عایق بندی به شرح زیر است :1-پستهای فشار قوی با عایق هوا: پستهایی هستند كه ‹‹باسبارهای›› آنها در فضای آزاد نصب شده و ایزولاسیون تجهیزات تحت ولتاژ عایق هایی مانند چینی یا PVC یا هوا تامین می گردد و فضای زیادی با توجه به ولتاژ فاز به فاز یا فاز به زمین اشغال می كند . 2-پستهای فشار قوی یا عایق گاز یا كپسولی (GIS) : در این نوع پستها كلیه تجهیزات تحت ولتاژ پست داخل محفظه فلزی كه با گاز SF6 پرشده نصب شده اند و گاز عایق بین تجهیزات و فاصله فاز به فاز به زمین را تشكیل می دهد .دلیل اینكه در شارژ ایستگاه دو دستگاه ترانس وجود د ارد این است كه شارژها در هر ایستگاه متفاوت می باشد پس ترانسهای دستگاه شارژ نیز متفاوت می باشد. الف: ممكن است یكی از سیم پیچها جهت شارژ سریع و دیگری جهت شارژ آهسته بكار رفته باشد . ب: ممكن است یكی از سیم پیچها جهت تغذیه بار و دیگری جهت تغذیه باطری بكار رفته باشد .ج: ممكن است یكی از سیم پیچها تغذیه مدارات اصلی و دیگری جهت مدارات فرمان استفاده شده باشد . كلیاتیكسو كننده های سه فاز یكسو كننده های سه فاز به طور استاندارد در ولتاژهای نامی 220،127،110،60،48،24 و جریانهای 500،400،300،200،100،75،60،50،30 امپر برای تامین انرژی مورد نیاز پستهای رلیاژ و سیستمهای مخابراتی به طور مستقل و یا شارژ باتری های سرب اسیدی یا نیكل كادمیم طراحی و تولید می گردد . سیستم كنترل ولتاژ این دستگاهها تریستوری است و علی الخصوص برای تغذیه رله های جدید الكترونیكی در پستهای رلیاژ بسیار مناسبند . به دلیل نویز بسیار كم دستگاه (كمتر از 2 میلی ولت در ولتاژ اسمی) و سازگاری آن با منحنی سافومتریك ، هر دستگاه می تواند به تنهایی و بدون باتری دستگاههای مخابراتی را تغذیه نماید . در كلیه دستگاهها، شارژ اولیه – شارژ مجدد و شارژ نگهداری هم بطور خودكار و هم بطور دستی امكان پذیر است . در حالت خودكار مدت زمان شارژ مجدد از 2 ساعت تا 24 ساعت در 6 وضعیت مختلف قابل تنظیم است . دستگاه بصورت استاندارد دارای مشخصاتی است كه ارائه خواهد شد . ولی برای هر دستگاه مجموعه ای از امكانات انتخابی پیش بینی شده است كه می تواند به دستگاه اضافه شود. این امكانات در نقشه WIRING دستگاه با علامت * نشان داده شده و عبارتند از:1- امكان اتصال موازی دستگاهها2- امكان نصب سیلیكون دراپرSILICON DROPPER 3- امكان نصب R.F.I (RADIO FREQUENCY INTERFERIENCE FILTER) 4- امكان نصب برق گیر VDR 5- امكان نصب ‹‹راه اندازی كمكی›› برای دستگاههای با جریان بیش از 80 آمپرمشخصه تغییرات ولتاژ و جریان این دستگاهها مطابق شكل زیر و به شرح زیر است :مادام كه جریان مصرفی كمتر از جریان نامی دستگاه است ، بصورت منبع ولتاژ كار می كند و تغییرات ولتاژ خروجی در ازاء تغییرات بار و برق شهر در محدوده مجاز، كمتر از1 ±درصد است. هنگامی كه مقدار جریان مصرفی از جریان نامی دستگاه تجاوز نماید، دستگاه بصورت منبع جریان عمل می كند. منحنی در شكل نشان داده شده است. ارتباط باتری با یكسوكننده به صورت موازیست. این نوع ارتباط دارای این مزیت است كه هنگامی كه برق شهر وجود داشته باشد،تغذیه مصرف كننده از طریق منبع تغذیه خواهد بود. ضمن آنكه باتری ها نیز شارژ و برای زمان قطع برق آماده می شوند و هنگامی كه برق شهر قطع باشد مصرف كننده بدون هیچگونه تاخیری (U.P.S) از باتری ها تغذیه می نماید و خللی در كار تجهیزات مخابراتی بوجود نمی آید. در صورتیكه جریان مورد نیاز بیش از جریان نامی دستگاه باشد كمبود انرژی از طریق باتری تامین می گردد و باتری به عنوان منبع پشتیبانی حتی هنگامی كه برق شهر وجود دارد ، به تغذیه مصرف كننده كمك می كند. مشخصات فنی یكسوكننده ولتاژ ورودی : 380 ولت سه فاز با تغییرات 10 + ،15- درصد (323تا418 ولت) 50 هرتز4± درصدولتاژ نامی : 127-110ولت DC قابل تنظیم در هر ولتاژی بین این محدوده جریان نامی : از 30تا150آمپر هنگام سفارش باید مشخص شود تغییرات ولتاژ خروجی بازاء تغیرات ولتاژ ورودی : كمتر از 1± درصد تغییرات ولتاژ خروجی بازاء تغییرات مجاز در بار: كمتر از 1± درصدسیستم تبدیل ولتاژ خروجی : بدون قطع ، با صد در صد پیوستگی از ولتاژ خط به ولتاژ باتری ریپل موج خروجی : كمتر از 1% سیستم كنترل یكسوكننده: تریستوریسیستمهای حفاظتی استاندارد دستگاه 1- حفاظت كامل بر روی ولتاژ AC ورودی 2- حفاظت های كامل بر روی ولتاژ DC خروجی3- آلارم در قبال اتصال زمین هر یك از قطبهای خروجی 4- حفاظت در مقابل اتصال كوتاه در خروجی 5- حفاظت در مقابل اتصال معكوس باتری اندازه گیری ولتاژ خروجی كلاس 5/1فیوزهای دستگاه : فیوز در مسیر سه فاز ورودی فیوز DC در خروجی باتری فیوز DC در خروجی بار (در صورتیكه بار و باتری دو مسیر جدا داشته باشند)كلاس حفاظت دستگاه : IP.20كلاس رطوبت دستگاه : F شرایط محیطی كار دستگاه : درجه حرارت 5-درجه تا45± درجه سانتیگراد ارتفاع 2000 متر از سطح دریا سیستم خنك كننده دستگاه : گردش طبیعی هوا در داخل دستگاه استانداردهای بین المللی رعایت شده در دستگاه : DIN 4148 DIN 41773DIN 45630 VDE 0875 ابعاد دستگاه تا 120آمپر : عرض 60 سانتیمتر عمق 62 سانتیمتر ارتفاع 180 سانتیمترابعاد دستگاه بیش از 120آمپر : عرض 100 سانتیمتر عمق 62 سانتیمتر ارتفاع 180 سانتیمتر وزن دستگاه : 260 كیلوگرم تا370كیلوگرم برحسب مدل دستگاه سیستم نصب دستگاه : ایستاده نصب ، بهره برداری و عیب یابی شرح پانل های یكسو كننده پانل جلو دستگاه :پانل جلوی دستگاه مطابق شكل حاوی اطلاعات زیر است :1- كلید اصلی 2- لامپ سیگنال3- لامپ اشكال 4- آمپرمتر5- ولتمتر6- كلید ولتمتر7- كلید آمپرمتر سینی كنترلهمانطور كه در شكل نشان داده شده است : كارت كنترل ، رله ولتاژ AC ، رله شارژ ، رله ولتاژDC و رله اتصال زمین ، كلید SW4 و ترانس T2 روی این سینی نصب شده اند. سینی دراپرشكل زیر سینی اصلی دراپر را نشان می دهد . بر روی این سینی دیودهای سدكننده (BLOCKING DIODE) و اتصال معكوس و همچنین دیودهای دراپر قرار داده شده‌اند. تجهیزاتی كه بر روی این سینی نصب شده اند عبارتند از : 1- كنتاكتورK22- دیودD13- دیودD2 4- دیودهای D3~D12سینی خازن خازنهای مربوط به فیلترهای شارژ C1 و C2 بر روی این سینی نصب شده اند . مقاومت بار RL نیز بر روی این سینی نصب شده است . شمای سینی خازن نشان داده شده است . سینی ورودی / خروجی این سینی در قسمت پائین دستگاه قرار دارد كه می توان كابلهای ورودی و خروجی را در نزدیكترین فاصله به ترمینالهای دستگاه وصل نمود . سینی ورودی / خروجی دستگاه را نشان داده شده است . ادامه خواندن مقاله در مورد الكترونيك قدرت

نوشته مقاله در مورد الكترونيك قدرت اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.