بسم الله الرحمن الرحيم
|
المحاضره -الاولى 10-4-2018 الموضوع -التيارالمتناوب ذو الثلاثة اطوار مقدمه عند تحريك ملف داخل مجال مغناطيسي يتولده في الملف قوه دافعه كهربائيه س- على ماذا يعتمد مقدار القوه الدافعه الكهربائيه المتولده في الملف يعتمد مقدارها على مقدار الزاويه بين اتجاه حركة طرفي الملف وخطوط المجال المغناطيسي س- ماذا يحدث عندماتكون دائرة الملف مغلقه يسري في تلك الدائره تيار متناوب مكون موجه جيبيه للتيار س- ماذا تسمى تلك الدائره تسمى بدائرة التيار المتناوب ذي الطور الواحد س- هل نستطيع توليد التيار المتناوب باكثر من طور واحد نعم ومن اجل توليد التيار المتناوب باكثر من طور واحد يوضع عدد مناسب من الملفات متباعده الواحد عن الاخرى مكونه دوائر كهربائيه مستقله وفي كل دائره تنشأ قوه دافعه كهربائيه س- على ماذا يعتمد عدد الاطوار في دوائر التوليد يعتمد على عدد الملفات الموجوده داخل المجال المغناطيسي س- ماهو افضل نظام لتوليد القوه الدافعه الكهربائيه وكيف يتم افضل نظام لتوليد القوه الدافعه الكهربائيه هو نظام الثلاثة اطوار ويتم بوضع ثلاثة ملفات في مواضع بحيث تكون متباعده الواحده عن الاخرى بزاويه 120 درجه وبذلك نحصل على ثلاثه مواضع لهذه الملفات على محيط دائره 360 درجه وعند دوران الاقطاب المنغاطيسيه المثبته على محور الدوران داخل دائرة الملفات تتولد في كل ملف من هذه الملفات قوه دافعه كهربائيه مختلفه الواحده عن الاخرى بزاويه 120 درجه وبهذا تتولد لدينا ثلاثة اطوار من التيار الكهربائي فرق الزاويه بينها 120 درجه س- كيف تتكون الموجات في نظام التوليد الثري فيس وبأي شكل عند دوران الاقطاب المغناطيسيه المثبته على محور دوران دائرة الملفات تتولد في كل ملف من هذه الملفات قوه دافعه كهربائيه مختلفه الواحدة عن الاخرى بزاويه 120 درجه كما ونلاحظ ان لكل ملف من الملفات الثلاثة بدايه ونهايه اي توجد سته اطراف للملفات الثلاثه ولكننا نجد انه عندما تكون اي موجه في قيمتها العظمى تقابلها موجتان في منتصف قيمتها اي ان مجموع التيارين الناشئين في الموجتين يساوي التيار الناشيء في الموجه الثالثه ولكن بالاتجاه المعاكس ولذلك يمكن الاستفاده من هذه الظاهره لتقليل عدد اطراف الدوائر بتوصيل نهايات الملفات فيما بينها بحيث تكون نقطه مشتركه واحد وان مجموع التبارات الداخله والخارجه في هذه النقطه تساوي صفر حسب قانون كيرتشوف الاول وهذه الحاله تتم عندما تكون الاحمال موزعه على الاطوار الثلاثه بصوره متساوبه تسمى mpالاطراف التي تربط مع بعضها بنقطة الحياد neutral اونقطه وسنتطرق الى موضوع ربط الاطوار الثلاثة مع بعضها في الدروس القادمه ان شاء الله س- ماهي مميزات النظام ذو الثلاثة اطوار اولا- يتمتع هذا النظام بقدرات عاليه جدا واستقراريه عاليه وكفائه ممتازه واقتصادي في نقل الطاقه الكهربائيه ثانيا- اقتصادي في توليد القدره الكهربائيه حيث يمكن تحويلها الى نظام الطور الواحد ثالثا - للحصول على قدره وكفاءه عاليه تستخدم المحركات ثلاثية الطور التي تتغذى عن طريق مصدر ثلاثي الاطوار ومحركات الثلاثة اطوار اكثر كفائه من محركات الطور الواحد رابعا- لغرض زياده الطاقه تشغل المولدات المتعددة الاطوار بالتوازي مع بعضها خامسا- محركات الثلاثة اطوار تبدي عزم دوران منتظم سادسا- تبدء محركات الثلاثة اطوار بالدوران من تلقاء نفسها بدون وسائل مساعده سابعا- عزم الدوران الابتدائي للمحرك ذي الثلاثة اطوار اكبر من عزم الدوران للمحرك ذا الطور الواحد س-ماهي طرق ربط الدوائر الكهربائيه ذات الثلاثة اطوار توجد طريقتان لربط الدوائر الكهربائيه ذات الثلاثة اطوار وهي ا- ربط ستار او النجمي Yويرمز له بالحرف ويتم بتوصيل نهايات او بدايات ملفات الاطوار الثلاثة مع بعضها لتكوين نقطه مشتركه تسمى نقطة الحياد اما الاطراف الثلاثة الاخرى فتوصل حسب نوع الماكنه فاذا كانت الماكنه مولده توصل الى الحمل واذا كانت الماكنه محرك فتوصل الى مصدر التغذيه ب- ربط الدلتا dويرمز له بالحرف ويتم بتوصيل نهاية الطور الاول مع بداية الطور الثاني ونهاية الطور الثاني مع بديه الطور الثالث ونهاية الطور الثالث مع بداية الطور الاول وتوصل النقاط الثلاثة الحاصله حسب نوع الماكنه فاذا كانت مولده توصل الى الحمل واذا كانت محرك توصل الى المصدر س-متى يكون التيار المار بنقطة الحياد في ربط الستار يساوي صفر يكون التيار في نقطة الحياد يساوي صفر عندما تكون الاحمال متوازنه او متساويه اي ان المجموع الجبري يساوي صفر بحيث تكون التيارات الخارجه تساوي التيارات الداخله IN=IU+IV+IW=0 س- مالمقصود بالحمل المتماثل او المنتظم وهو عباره عن التحميل الذي تتساوى فيه شدة التيار والجهد في الاطوار كلها وكذلك تكون الاحمال متوازنه على اطرافه الثلاثه وفي هذه الحاله لانحتاج الى تاريض نقطه الحياد س- متى نحتاج الى تاريض نقطة الحياد 3 نحتاج ذلك عندما تكون الاحمال غير منتوازنه او متساويه لانه في هذه الحاله تكون نقطة الحياد لاتساوي صفر ومن اجل جعلها تساوي الصفر فيجب استخدام سلك يوصل الى شبكة ارضي بمواصفات صحيحه وبمساحة مقطع مناسب بحيث يتحمل فرق التيار الناشيء كي يسربه الى الارض س- مالمقصود بتيار الطور هو التيار المار باحد الاطوار الثلاثه ونقطة الحياد او MPالنيوترل ipHويرمز له بالرمز س- مالمقصود بتيار الخط يقصد بذلك هو التيار المار بين طورين من الاطوار الثلاثه اي التيار المارفي اي من الخطوط الثلاثه الخارجيه ILويرمز له بالرمز س- مالمقصود بضغط الطور يقصد بذلك الضغط بين احد الاطوار الثلاثه ونقطه الحياد VPHويرمز له بالرمز س- مالمقصود بضغط الخط يقصد بذلك الضغط بين طورين من الاطوار الثلاثة او بين VLخطين من الخطوط الخارجيه الثلاثه ويرمز له بالرمز |
ملاحظه عند تشغيل الحمل في حالة ربط الدلتا على فولتيه معينه ولتكن 380 فولت ثم نغير ربط نفس الحمل الى ربط الستار وعلى نفس الفولتيه سوق ينخفض التيار الى الثلث تقريبا واذا كان العكس فسوف يكون التيار في حالة الدلتا 3 اضعاف تيار الستار ويمكن اثبات ذلك رياضيا
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
المحاضره الثانيه
19-4-2018 الموضوع -القدره في دوائر الثلاثة اطوار مقدمه لقياس القدره وحسابها في دوائر التيار المستمريوصل مقياس التيار على التوالي مع الحمل ويوصل مقياس الضغط على التوازي مع المصدر وبعد قراءة التيار والضغط يضرب التيار في الضغط ويكون الناتج القدره المصروفه في الدائره كما في العلاقه الرياضيه التاليه p=ixv وهذا القانون يمكن تطبيقه في دوائر التيار المتناوب طور واحد اذا كان الحمل مقاومه طبيعيه لان جتا الزاويه يساوي 1 ولكن هذه الحاله لاتنطبق على دوائر التيار المتناوب التي تحتوي على ملفات س- لماذا لاينطبق القانون اعلاه على دوائر التيار المتناوب التي تحتوي على ملفات السبب هو وجود زاويه فرق بين موجة التيار وموجة الضغط بسبب وجود مقاومه طبيعيه واخرى حثيه وكماموضح امامك |
|
س- كيف يتم قياس القدره عمليا في دوائرالتيار المتناوب
تقاس القدره بانواع مختلفه من الاجهزه منها الالكترونيه دجتل حيث تعطيك القراءه على شكل ارقام ومنها ذات المؤشر ومنها ماتسمى بجهاز الكيلو واط ساعه في المنازل اما الجهاز ذو المؤشر وهو جهاز يتكون من نوعين من الملفات احدهما ثابت والاخر متحرك ويربط الملف الثابت بالتوالي مع خط الحمل والمتحرك بالتوازي مع خط الحمل وكل الاجهزه تعطينا القراءه وفق القانون الذي امامك وهذه القراءه هي لطور واحد فقط |
|
س-كيف يتم قياس القدره عمليا في دوائر الثلاثة اطوار
تقاس القدره في وائر الثلاثة اطوار بعدة طرق منها اولا - اذا كانت الاحمال متوازنه او متساويه في هذه الحاله تكون القدره المصروفه في كل طور مساويه لبقية الاطوار وبهذا لانحتاج الى قراءة القدره في الاطوار الثلاثة وانما نقيس القدرس في طور واحد ونضرب القراءه في 3 ويكون الناتج هي القدره المصروفه في الاطوار الثلاثة ومطابق للقانون النظري ووفق القانون الذي امامك ثانيا- اذا كانت الاحمال غير متساويه ا-قياس القدره بواسطة جهازين تعتبر هذه الطريقه اكثر استعمالا وذلك لانها تبين القدره الحقيقيه في كلا الحالتين اي في حالة تساوي الاحمال على الاطوار الثلاثه او عدم تساويها حيث يوصل طرف كل جهاز الى احد الاطوار والطرف الاخر لكل الجهاز الى الطور الثالث الذي يكون مشترك بينهماوتكون القدره الكليه مساويه الى مجموع تسجيل الجاهزين الاول والثاني فلو w1كان الجهاز الاول يؤشر w2والجهاز الثاني يؤشر فان القدره الكليه تساوي المجموع الجبري للقدرتين اي ان قراءة كل من الجهازين قد لاتكون متساويه او قد تكون سالبه عندها تكون القدره الكليه مساويه للمجوع الجبري لقراءتي الجهازين وتحسب القدره كما موضوح امامك |
|
|
|
|
|
ب- قياس القدره بثلاثة اجهزه في نظام الخطوط الاربعه
حيث يربط كل جهاز بين الخط المحايد واحد الفيسات وبعد ذلك تجمع قراءات الاجهزه الثلاثه وان هذه الطريقه تعتبر عالية الدقه ولكنها عالية الكلفه في نفس الوقت ولهذا قليلا ما تسعمل هذه الطريقه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
المحاضره -الثالثه
4-5-2018 الموضوع- توليد الطاقه الكهربائيه س- على ماذا تعتمد فكرة توليد الطاقه الكهربائيه وماهو نوع التيار الذي يتم توليده ان عمليه توليد الطاقه الكهربائيه تنتج لنا تيار متناوب وتعتمد فكرة توليده على نظرية فاراداي والتي تنص على انه اذا حرك سلك موصل قاطعا مجال مغناطيسيا تتولد في الموصل قوه دافه كهربائيه يعتمد مقدارها على سرعة قطع المجال المغناطيسي وطول السلك وكثافة الفيض |
|
|
|
س- الى كم قسم تقسم المولدات التوافقيه ثلاثية الطور
تنقسم الموالدات التوافقيه ثلاثية الطور الى نوعين من المولدات حسب موضع ملفات الاقطاب المغناطيسيه اولا-المولدات ذات الاقطاب الخارجيه س-لماذا سميت بمولدات ذات الاقطاب الخارجيه لان ملفات الاقطاب فيها بارزه وتتغذى بالتيار المستمر من مصدر خارجي وتوجد على الجزء الثابت من المولدات س- ماهي اجزاء المولدات التوافقيه ثلاثية الطور ذات الاقطاب الخارجيه تتكون من الاجزاء التاليه ا- الجزء الثابت او الساكن يحتوي على ملفات الاقطاب المغناطيسيه التي تتغذى بصوره مباشره من مصدر خارجي للتيار المستمر عن طريق نقاط توصيل واقعه على الغطاء الخارجي للجزء الثابت ب- الجزء الدوار يحتوي على الملفات الرئيسيه التي تتولد فيها القوه الدافعه الكهربائيه ويكون عددها ملف واحد في حالة الطور الواحد وثلاثه في حالة الثلاثة اطوار وتوصل بحلقات انزلاقيه تكون اثنين في الطور الواحد وثلاثة او اربعه في حالة الثلاثة اطوار واقعه على محور دوران الجزء الدوار تنزلق علها الفرش الكرابونيه ويتم من خلالها نقل التيار المتولد في ملفات الجزء الدوار الى الحمل الخارجي |
|
ثانيا- المولدات ذات الاقطاب الداخليه
س- لماذا سميت بالمولدات ذات الاقطاب الداخليه لان الاقطاب فيها ليست بارزه وانما على شكل ملفات في مجاري وتوجد في الجزء الدوار من المولد س- ماهي اجزاء المولدات التوافقيه ثلاثية الاطوار ذات الاقطاب الداخليه تتكون من الاجزاء التاليه ا-الجزء الثابت او السكن ويحتوي على الملفات الرئيسيه التي تتولد فيها القوده الدافعه الكهربائيه وتوصل اطرافها بنقاط توصيل واقعه على الغطاء الخارجي للجزء الثابت حيث يتفذى الحمل مباشرة من نقاط التوصيل ب- الجزء الدوار ويحتوي على ملفات الاقطاب المغناطيسيه التي تغذى من مصدرخارجي للتيار المستمر عن طريق حلقتين انزلاقيتين مثبته فوقهما فرشتين كاربونيتين لنقل التيار من المصدر الخارجي الى ملفات الاقطاب |
س- قارن بين المولدات التوافقيه ثلاثية الطور ذات الاقطاب الداخليه وذات الاقطاب الخارجيه
المولدات ذات الاقطاب الداخليه المولدات ذات الاقطاب الخارجيه
الاقطاب المغناطيسيه في الجزء الدوار الاقطاب المغناطيسيه في الجزء الثابت
تتولد القوه الدافعه الكهربائيه في الجزء الثابت تتولد القوه الدافعه الكهربائيه في الجزء الدوار
ق د ك تنتقل الى الحمل من خلال نقاط ثابته ق د ك تنتقل الى الحمل من خلال حلقات انزلاقيه وفرش كرابونيه
خطوط المجال تنشأ من الاقطاب في الجزء الدوار خطوط المجال تنشأ من الاقطاب في الجزء الثابت
تغذى الاقطاب بمصدر تيار مستمرمن خلال الفرش الكاربونيه تغذى من خلال نقاط ثابته على الجزء الساكن
القدرات التي تنتجها عاليه القدرات التي تنتجها قليله
يمكن زيادة الضغط بشكل كبير لايمكن زياده الضغط بشكل كبير
يتحمل عوازل سميكه في الجزء المولد للطاقه لايتحمل عوازل سميكه في الجزء المولد للطاقه
لايحتاج الى عمليات ميكانيكيه معقده بسب سمك العوازل يحتاج عمليات مكيكانيكيه معقده اذا زاد سمك العوازل
نقل الطاقه من الجزء الثابت سهل نقل الطاقه من الجزء الدوار اصعب
يتحمل جزء التوليد عوازل اكثر لهذا يمكن زياده الضفط لايتحمل عوازل وصعب زيادة الضغط
سهول ميكانيكيه في عملية توليد الطاقه صعوبه ميكانيكيه في عملية توليد الطاقه
المولدات ذات الاقطاب الداخليه المولدات ذات الاقطاب الخارجيه
الاقطاب المغناطيسيه في الجزء الدوار الاقطاب المغناطيسيه في الجزء الثابت
تتولد القوه الدافعه الكهربائيه في الجزء الثابت تتولد القوه الدافعه الكهربائيه في الجزء الدوار
ق د ك تنتقل الى الحمل من خلال نقاط ثابته ق د ك تنتقل الى الحمل من خلال حلقات انزلاقيه وفرش كرابونيه
خطوط المجال تنشأ من الاقطاب في الجزء الدوار خطوط المجال تنشأ من الاقطاب في الجزء الثابت
تغذى الاقطاب بمصدر تيار مستمرمن خلال الفرش الكاربونيه تغذى من خلال نقاط ثابته على الجزء الساكن
القدرات التي تنتجها عاليه القدرات التي تنتجها قليله
يمكن زيادة الضغط بشكل كبير لايمكن زياده الضغط بشكل كبير
يتحمل عوازل سميكه في الجزء المولد للطاقه لايتحمل عوازل سميكه في الجزء المولد للطاقه
لايحتاج الى عمليات ميكانيكيه معقده بسب سمك العوازل يحتاج عمليات مكيكانيكيه معقده اذا زاد سمك العوازل
نقل الطاقه من الجزء الثابت سهل نقل الطاقه من الجزء الدوار اصعب
يتحمل جزء التوليد عوازل اكثر لهذا يمكن زياده الضفط لايتحمل عوازل وصعب زيادة الضغط
سهول ميكانيكيه في عملية توليد الطاقه صعوبه ميكانيكيه في عملية توليد الطاقه
|
س- ماهي اجزاء وحدات توليد الطاقه الكهربائيه
ا- المولد التوافقي ويستعمل لانتاج الطاقه الكهربائيه ب- التورباين ويعمل على تدوير الجزء الدوار للمولد التوافقي وهو على ثلاثة انواع اما مائي او بخاري او هوائي بواسطه الرياح ج- المغذي ويستعمل لتغذية ملفات الاقطاب المغناطيسيه للمولد التوافقي وهو عبارة عن مولد تيار مستمر توازي لان القوه الدافعه الكهربائيه فيه ثابته |
|
س -هل من الممكن استعمال مولده كبيره جدا لسد حاجة المستهلك من الطاقه الكهربائيه لايمكن بناء مولده واحدة وبقدره كبيره جدا لسد حاجة المستهلك من الطاقه الكهربائيه س- ماذا نعمل من اجل تجهيز المدن بالطاقه الكهربائيه يتم تقسيم الحمل على عدد كبير من المولدات تبنى على شكل وحدات متكامله في محطات الطاقه الكهربائيه وتشغل حسب الحاجه س-كيف يتم توزيع محطات الطاقه الكهربائيه في المدن يتم توزيعها في مناطق عديده ليسهل توزيع الطاقه الكهربائيه على المستهلك وبشكل اقتصادي وكفائه عاليه س- كيف يتم توصيل المولدات مع بعضها ومع الشبكه الكهربائيه تتصل المولدات مع بعضها ومع الشبكه على التوازي ولكن بشروط خاصه لان التيار المتناوب له موجه جيبيه تتغير قيمتها بين لحظه واخرى من قيمتها العظمى الموجبه الى قيمتها العظمى السالبه س-ماهي الشروط التي يجب ان تتوفر عند ربط المولدات على التوازي مع بعضها او مع الشبكه يجب ان تتوفر الشروط التاليه ا- يجب ان يتساوى جهد المولد المراد توصيله الى الشبكه مع جهد الشبكه ب- يجب ان يتساوى تردد موجة التيار للمولد المضاف الى الشبكه مع التردد الموجود في الشبكه ج-يجب ان تكون موجة الجهد الناشئه من المولد المضاف الى الشبكه متفقه مع موجة الجهد الخاص بالشبكه اي ان الزاويه بين الموجتين يجب ان تكون صفر ويتم توافق الموجتين بطرق متعدده س- ماهي طرق التوافق بين موجتي المولد المضاف الى الشبكه وموجة الشبكه نفسها هناك عدة طرق لتحقيق التوافق المطلوب وهي كما يلي ا- التوافق بنظام الاطفاء التام س- مالمقصود بالتوافق بنظام الاطفاء التام يقصد بذلك ابصال مصباح على كل طور ويكون ربط المصباح بين فيس المولد وفيس الشبكه ويجب ان يكون جهد المصباح ضعف جهد المولد اي ان يتحمل المصباح جهدا يساوي ضعف جهد المولد فعند اختلاف موجتي المولد والشبكه يتوهج المصباح ثم يبدء بالانخفاض الى ان يكون في جالة الاطفاء التام وهذا يعني ان هناك توافقا بين اطوار المولد واطوار الشبكه التي الزاويه بين موجتي الشبكه والمولد تساوي صفر عنذاك يمكن توصيل المولد مع خطوط الشبكه ب- التوافق بنظام الاضاءه الكامله اي المصابيح المضيئه س- مالمقصود بالتوافق بنظام المصابيح المضيئه يقصد بذلك توصيل المصباح بين خطين مختلفين لكل من الشبكه والمولد فان وجد هناك اختلاف في الاطوار فهذا يؤدي الى اضاءة المصابيح والعكس يقلل من اضاءة المصابيح وتفضل هذه الطريقه على الطريقه السابقه بسبب امكانية تمييز شدة توهج المصابيح بالعيم المجرده |
|
ج- التوافق بنظام الاضاءه الدواره اي النظام المختلط الذي يجمع النوعين السابقين من التوافق
س- مالمقصود بنظام التوافق المختلط يقصد بذلك توصيل احد المصابيح عن طريق نظام الاطفاء والمصباحين الاخرين عن طريق نظام الاضاءهالكامله وبهذا ستكون الاضاءه في المصابيح الثلاثة متعاقبه وتحت جهود مختلفه اي انها تضيء وتنطفيء بشكل متعاقب وتبدو وكأنها تدور فعندما ينطفيء المصباح يتوهج المصباحان الاخران بشده واحدهوهذا يعني توافق الاطوار بين المولد والشبكه وفي هذا الوقت يمكن توصيل المولد الى الشبكه بواسطه مفتاح خاص للربط |
|
د- التوافق باستخدام لوحات اتوماتيكيه خاصه بالتوافق
ويتم ذلك باستخدام لوجات فيها اجهزه خاصه تعمل اتوماتيكيه على التوافق بين موجتي المولد والشبكه وعندما يحدث PMSالتوافق يتم ربط المولد اتوتوماتيكيا الى الشبكه كما في اللوحات التي تعمل بنظام Synchroscope panelواللوحات التي تدعى |
|
س- ماهي مصادر الطاقه هناك عدة مصادر للطاقه وهي كما يلي ا-مصادر الوقود الاحفوري س- مالمقصود بمصادر الطاقه الاحفوري يقصد بذلك الفحم والنفط والغاز الطبيعي ويستعمل عند حرقه كمصدر رئيس للطاقه حيث يستعمل هذا المصدر من الطاقه بشكل واسع لانتاج الطاقه الكهربائيه ولكن من سلبيات هذا المصدر هو التلوث الذي يسببه في الجو ب-المصادر الميكانيكيه س - مالمقصود بالمصادر الميكانيكيه يقصد بها الشلالات والسدود وحركة الجزر والمدوطاقة الرياح لهذا يتم انشاء محطات توليد الطاقه الكهربائيه عند السدود والشلالات ومناطق المد العالي ومناطق الرياهع الشديد على سواحل البحار او الاماكن التي تكثر فيها الرياح لاستغلال قوة الدفع الميكانيكيه في هذه الاماكن لتشغيل توربينات المولدات ج- مصادر الطاقه الشمسيه س- ماذا يقصد بمصادر الطاقه الشمسيه يقصد بذلك تحويل الطاقه الشمسيه الى طاقه كهربائيه باستخدام الخلايا الشمسيه او استغلال الطاقه الشمسيه في تسخين المياه بالتسخين المباشر للشمس |
|
د- مصادر غاز الهدروجين
س-ماذا يقصد بمصادر غاز الهدروجين ويقصد بذلك استعمال غاز الهدروجين كوقود لتوليد الطاقه الكهربائيه ويعتبر هذا الوقود مهم وهو مرشح لان يكون له دور كبير لتامين الطاقه في المستقبل لانه يعتبر وقود نظيف حيث مخلفاته هي الماء فقط وقد اجريت عدة تجارب في صناعه سيارات تعمل على الهدروجين وذلك اكونه وقود نظيف لابسهم بالتلوث |
|
ه- مصادر الطاقه الذريه
س- ماذا يقصد بمصادر الطاقه الذريه يقصد بذلك استغلال الطاقه التي تنتج عن الانشطار النووي في المفاعلات النوويه حيث تستعمل تلك الطاقه في توليد الطاقه الكهربائيه ومن سلبياتها النفايات المشعه الناتجه من التفاعل ومشكلة التخلص منها وضوابط السلامه المشدده المتخذه في هذا المجال لمنع انفجار المفاعل او تسرب الاشعاعات منه |
|
و- مصادر الطاقه الجوفيه
س- ماذا يقصد بمصادر الطاقه الجوفيه يقصد بالطاقه الجوفيه هو استغلال الطاقه الحراريه الموجوده في باطن الارض من اجل توليد الطاقه الكهربائيه وتعتبرمن الطاقات النظيفه التي لاتحدث تلوث في الجود |
ملاحظه
يمكن تصنيف الطاقه الى نوعين
ا-الطاقه التقليديه المستنفذه وتشمل الفحم والبترول والمعادن والغاز الطبيعي والمواد الكيمياويه وهي طاقه مستنفذه لايمكن صناعتها من جديد وتسبب الثلوث في الطبيعه
الطاقه المتجدده البديله او ماتدعى بالطاقه النظيفه لانها لاتسبب تلوث في الطبيعه وتشمل طاقة الرياح والطاقه الشمسيه وطاقة المياه والامواج والطاقه الجوفيه في باطن الارض وهي طاقه لاتنضب
يمكن تصنيف الطاقه الى نوعين
ا-الطاقه التقليديه المستنفذه وتشمل الفحم والبترول والمعادن والغاز الطبيعي والمواد الكيمياويه وهي طاقه مستنفذه لايمكن صناعتها من جديد وتسبب الثلوث في الطبيعه
الطاقه المتجدده البديله او ماتدعى بالطاقه النظيفه لانها لاتسبب تلوث في الطبيعه وتشمل طاقة الرياح والطاقه الشمسيه وطاقة المياه والامواج والطاقه الجوفيه في باطن الارض وهي طاقه لاتنضب
|
طرائق توليد الطاقه الكهربائيه
س- ماذا يقصد بطرائق توليد الطاقه الكهربائيه ان عملية توليد الطاقه الكهربائيه او انتاجها هي عباره عن عمليه تحويل الطاقه من شكل الى اخر وحسب مصادر الطاقه المتوفره في ذلك المكان المراد توليد الطاقه الكهربائيه فيه الامر الذي يحدد نوع محطة التوليد وكذلك نوع الاستهلاك ونوع الوقود ومصدره ولذلك نرى هناك العديد من محطات توليد الطاقه الكهربائيه والتي تختلف من حيث وقودها وطاقتها ومكانها وهي كما يلي ا- محطات التوليد البخاريه ب- محطات التوليد النوويه ج- محطات التوليد المائيه د- محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلي ه-محطات التوليد بواسطة الرياح و- محطات التوليد بالطاقه الشمسيه |
|
ا- محطات توليد الطاقه الكهربائيه البخاريه
س- ماهي مميزات المحطات البخاريه ا- يمكن استخدام انواع مختلفه من الوقود مثل الفحم او البترول او الغاز ب- كبر حجمها ورخص تكاليفها ج- امكانية استعمالها لتحلية المياه د- طاقه غير نظيفه لانها تؤدي الى تلوث الهواء |
|
س- كيف يتم اختيار موقع محطات توليد الطاقه الكهربائيه البخاريه
هناك عدة عوامل تتحكم في اختيار موثع محطة التوليد البخاريه منها ا-القرب من مصادر الوقود وسهولة نقله الى هذه المواقع وتوفر وسائل النقل الاقتصاديه ب-القرب من مصادر المياه لان المكثف يحتاج الى كميات كبيره من مياه التبريد لذلك تبنى المحطات عادة على شواطىء البجار او بالقرب من الانهار ج-تبنى المحطات بالقرب من المدن والمجمعات الصناعيه والتجاريه لتوفير تكاليف نقل الطاقه |
|
س- كيف تعمل محطات توليد الطاقه الكهربائيه البخاريه
هناك عدة مراحل لعمل محطات التوليد البخاريه وهي كما يلي ا- تحديد نوع الوقود المستعمل والذي يتم حرقه في افران خاصه ب- عملية الحرق تولد لنا طاقه حراريه الطاقه الحرايه المتولد تؤدي الى تسخين المياه في المراجل الخاصه بالمحطه حيث تتحول المياة الي بخار بدرجة حراره وضغط معينين ج-يسلط البخار المتولد على توربينات بخاريه مصممه لهذا الغرض حيث يقوم هذا البخار بتدوير التوربينات د تتحول الطاقه الحراريات بعمليه تدوير التوربينات الى طاقه ميكانيكيه وهذه الطاقه الميكانيكيه تؤدي الى تدوير مولدات الطاقه الكهربائيه لانها متصله مع التوربينات اتصالا مباشرابمحور واحد وبذلك يدور المولد بنفس سرعة دوران التوربينات ه- يتم تغذيه ملفات الاقطاب المغناطيسيه الموجوده في الجزء الدوار من مولد التيار المستمر الخاص بذلك و- ونتيجه لوجود الفيض المغناطيسي والحركه الميكانيكيه يتم توليد الطاقه الكهربائيه المطلوبه على طرفي المولد وبهذا يتم تحويل الطاقه الميكانيكيه التي تولدت من الطاقه الحراريه الى طاقه كهربائيه |
س- هل توجد فوارق اساسيه بين محطات التوليد البخاريه والتي تختلف بنوع الوقود المستعمل
لاتوجد فوارق اسياسيه بين محطات التوليد المختلفه الا بنو ع وتصميم الفرن المعد لحرق الوقود
لاتوجد فوارق اسياسيه بين محطات التوليد المختلفه الا بنو ع وتصميم الفرن المعد لحرق الوقود
|
س- ماهي مكونات محطة توليد الطاقه الكهربائيه البخاريه تتكون محطة توليد الطاقه الكهربائيه من الاجزاء التاليه ا- الفرن وهو عباره عن وعاء كبير لحرق الوقود ويختلف شكل هذا الوعاء ونوعه وفقا لنوع الوقود المستعمل ويلتحق به وسائل تخزين ونقل وتداول الوقود ورمي المخلفات الصلبه ب- المرجل وهو عباره عن وعاء كبير يحتوي على مياه نقيه تسخن بواسطة حرق الوقود لتحول الماء الى بخارزتختلف انواع المراجل حسب حجم المحطه وكميه البخار المراد انتاجه ج- التورباين وهو عباره عن مجموعه من المراوح يصطدم بها البخار فيؤدي الى دورانها بسرعه عاليه د- المولد الكهربائي وهو عباره عن مولد كهربائي يتكون من عضو دوار مربوط مباشرة مع محور التورباين مثبته عليه الاقطاب المغناطيسيه لتدور داخل الجزء الثابت الذي يحتوي على الملفات الرئيسيه التي تتولد فيها القوه الدافعه الكهربائيه ه-المكثف وهو عباره عن وعاء كبير يخل اليه البخار من الاعلى القادم من التورباين بعد ان يكون قد قام بتدويرالتورباين ومن اسفل المكثف توجد انابيب لنقل المياه بعد ان كانت بخار وتحولت الى سائل لتعود الى المرجل مره اخرى بواسطة مضخات خاصه لهذا الغرض و-المدخنه وهي عباره عن مدخنة من الطابوق او السمنت اسطوانيه ام مخروطيه مرتفعه جدا لطرد مخلفات الاحتراق الغازيه ز- الالات والمعدات المساعده وهي عدد كبير من المضخات والمحركات الميكانيكيه والكهربائيه والصمامات البخاريه وحمامات المياه والوقود ومنظمات السرعه والبوردات الكهربائيه للسيطره والتحكم وغيرها من الالات لتساعد في اتمام العمل في محطات التوليد |
|
ب- محطات توليد الطاقه الكهربائيه النوويه س- ما المقصود بمحطات توليد الطاقه الكخربائيه النوويه هي نوع من محطات التوليد الحراريه لانها تعمل بالمبدء نفسه وهو تحويل الماء الى بخار بالحراره وبالتالي يقوم البخار بتدوير التورباين والذي سيقوم بدوره بتدوير المولد لانه متصل اتصلا مباشرا مع المولد وعندذاك تتولد الطاقه الكهربائيه على اطراف المولد س- ماهو الفرق بين المطات النوويه والمطات الاعتياديه الفرق في محطات التوليد النوويه تكمن في وجود مفاعل نووي تتولد فيهالحراره نتيجة انشطار ذرات اليورانيوم بضربات الالكترونات المتحركه في الطبقه الخارجيه للذره بدل من الافران التي تحرق الوقود بانواعه المختلفه حيث تعمل الافران الذريه الموجوده في المحطه على توليد طاقه حراريه هائله تؤدي الى غليان الماء في المراجل وتحولها الى بخار بضغط ودرجة حراره عاليين جدا يستفاد منها في تدوير يورباينات محطة التوليد س- ماهي اجرات السلامه المتخذه في المطات النوويه يجب عزل الفرن النووي عزل جيدا لسلامة العاملين فيه من الاشعاعات النوويه حيث يحتاج الى جدار عازل وواقي يتكون من الاجر الناري وطبقه من المياه وطبقه من الحديد الصلب ثم طبقه من الاسمنت يصل الى سمك مترين لحمايه العاملين والبيئه من التسرب الاشعاعي ج- محطات توليد الطاقه الكهربائيه المائيه س- ماذا يقصد بمحطات توليد الطاقه الكهربائيه المائيه يقصد بذلك استغلال مياه الطبيعه في توليد الطاقه الكهربائيه س- ماهي المياه التي يتم استغلالها في توليد الطاقه الكهربائيه ا-مياه الانهار والبحيرات المرتفعه ب- مياه الشلالات ج- مياه السدود س- كيف يتم استغلال تلك المياه في توليد الطاقه الكهربائيه يتم ذلك بانشاء محطات توليد الطاقه بالقرب من تلك المياه ولكن بعد اختيار الموقع المناسبمن تلك الاماكن ويتم ذلك بتسليط كميه من المياه على تورباينات مائيه حيث المياه تقوم بتدوير التورباينات بسرعه كبيره نتيجة تسليط المياه عليها وهذا يعني تكون طاقه ميكانيكيه على محور التورباين وبما ان التورباين متصل اتصالا مباشر مع محور المولد فسوف يدور المولد بسرعة التوباين وبذلك ستتولد على طرفي المولد قوه دافعه كهربائيه س- ماهي مكونات محطة التوليد المائيه تتكون محطة التوليد المائيه من الاجزاء التاليه ا-مساقط المياه او مايدعى بالمجرى المائل س- ماذا يقصد بالمجرى المائل هو انبوب كبير او اكثر من انبوب يوضع اسفل السد او المياه المرتفعه تةجه به الماء الى مدخل التورباين ويوجد صمام التحكم في كمية المياه التي تؤثر في تدوير التورباين بسرعه اقل او اكبر ب- التورباين يكون التورباين والمولد عادة في مكان واحد مركبين على محور راسي واحد يركب المولد فوق التورباين وعند فتح بوابة المياه تتدفق المياه بسرعه كبيره في تجاويف مقعره فيدور التورباين بسر عه كبيره الامر الذي يؤدي الى تدوير المولد معها وتتولد الطاقه الكهربائيه ج-انبوب السحب بعد ان تعمل المياه المتدفقه في تدويرالتورباين فلا بد من سحبها الى الخارج بسرعه حنى لاتعيق الدوران لذا توضع انابيب لسحب المياه بسرعه الى الخارج د- المعدات والالات المساعده تحتاج محطات التوليد المائيه الى العديد من المعدات والالات منها المضخات بوابات المياه صمامات التحكم الالات كهربائيه مختلفه وغيرها من المعدات |
|
د- محطات توليد الطاقه الكهربائيه ذات الاحتراق الداخلي س- مالمقصود بمحطات التوليد ذات الاحتراق الداخلي يقصد بذلك مكائن تستخدم الوقود السائل حيث يحترق هذا الوقود داخل غرفة الاحتراق او مايعى بالسلندر بعد مزجها بالهواء بنسب معينه تؤدي الى توليد ضغط عالي يستطيع تحريك المكبس كما في حالة ماكنات الديزل والبنزين وغيرها ثم نحصل من ذلك على حركه دورانيه نستقيد منها في تدوير المولد كي نحصل على الطاقه الكهربائيه س- ماهي انواع محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلي هناك نوعين من محطات توليد الطاقه الكهربائيه ذات الاحتراق الداخلي ا- محطات الديزل ب- المحطات الغازيه وهناك نوع اخر من المولدات تعمل على البنزين وتستعمل في المنازل وليس لانتاج الطاقه بكميات كبيره لتجهيز المدن س- ماذا يقصد بمحطات التوليد الديزل هي محطات تستعمل ماكنات الديزل في توليد الطاقه الكهربائيه لتجهيز المدن الضغيره والقرى وهي تمتاز بسرعة التشغيل وسرعة الايقاف ولكنها تحتاج الى كميات كبيره من الوقود حيث ترتبط كلفة الانتاج الطاقه بكلفه الوقود المجهز اضافه الى كلفة المحطه وكلفة التشغيل ه- محطات توليد الطاقه الكهربائيه الغازيه س- ماذا يقصد بمحطات توليد الطاقه الكهربائيه الغازيه يقصد بذلك توليد الطاقه بواسطة توربينات غازيه تعمل على مبدء ضغط وحرق الهواء والغاز في حجرة الاحتراق لتحريك التورباين ولكن عبر تروس لتخيف السرعه ويكون المولد متصلا اتصالا مباشر مع تلك التروس لتوليد الطاقه الكهربائيه وهذه التورباينات الغازيه شبيه بتورباينات الطائرات س-ماهي مميزات هذه المحطات بساطتها ورخص ثمنها وسرعة تركيبها وسهولة صيانتها ولكن من مساؤعا قصر عمرها الزمني وتستهلك كميه اكبر من الوقود س- ماهي مكونات محطات توليد الطاقه الكهربائيه الغازيه تتكون هذه المحطات من الاجزاء التاليه ا- ضاغط الهواء وهو عباره عن كمبريسر ياخذ الهواء من الجو المحيط به ويرفعه ضغطه الى عشرات الضغوط الجويه ب- فرفة الاحتراق وفيها يختلط الهواء المضغوط الاتي من مكبس الهواء مع الوقود ويحترقان معا بواسطة وسائل خاصه بالاشتعال ح- التورباين ويكون افقيا ومتصلا مباشره من الناحيه الاولى مع مكبس الهواء ومن الناحيه الاخرى بالمولد ولكن بواسطة تروس خاصه لتخفيف السرعه لان سرعة دوران التورباين عاليه جدا د- المولد الكهربائي يتصل المولد الكهربائي بالتورباين بواسطة صندوق التروس لتخفيف السرعه ه- الالات ومعدات مساعده حيث تحتاج المحطات الغازيه الى معدات عديده منها ا- مصافي الهواء قبل دخوله الى الكمبريسر ب- مساعد التشغيل الاولى وهو اما محرك ديزل او محرك كهربائي ج- وسائل مساعده في الاشتعال د- مكائن تبريد المياه لتبريد المحطه ه-معدات قياس مختلفه كهربائيه وميكانيكيه ه- مجطات توليد الطاقه الكهربائيه بواسطة الرياح س- مالمقصود بمحطات توليد الطاقه الكهربائيه بواسطه الرياح يقصد بذلك استغلال الرياح في الاماكن التي تعد مجرى دائم لهذه الرياح والتي تستطيع تدوير مراوح كبيره وعاليه والتي يصل طول اذرع المروخه الى 25 م س- كيف يتم توليد الطاقه الكهربائيه بواسطه الرياح يتم ذلك بواسطه تورباينات هوائيه ذات ثلاثة اذرع متصل بها مباشره مولد كهربائي وموضعه على برج عالي حيث تقوم الرياح بتدوير التروباينات الهواء والتورباين يقوم بدوره بتدوير مولد الطاقه الكهربائيه وحيث تتولد الطاقه الكهربائيه على اطراف هذا المولد وتعتبر هذه الطريقه حديثه الاستخدام ومن الطاقات البديله والنظيفه وتنشر بسرعه لرخص تكاليف انتاجها وعدم تلويثها للطبيعه |
|
و-محطات توليد الطاقه الكهربائيه الشمسيه
س- مالمقصود بمحطات توليد الطاقه الكهربائيه الشمسيه يقصد بذلك هو استغلال الشمس في توليد الطاقه الكهربائيه من خلال لوحات خاصه اعدت لهذا الغرض توضع في الشمس س- ماهي اللوحات التي تنتج الطاقه الشمسيه هي خلايا ضوئيه تتكون من سطح مصنوع من بعض العناصر منها السيزيوم والفضه والبوتاسيوم ويمتاز اوكسيد السيزيوم بحساسيته الى الضوء الخافت حيث تتاثر هذه العناصر في الطاقه الحراريه التي تحملها الاشعه الضوئيه وتعمل على تحرير عدد كبير من الالكترونات من هذا السطح بحيث تكون قابله للحركه تحت تاثير تحكم معين س- كيف تعمل الخلايا الضوئيه او الشمسيه عند سقوط الاشعه الضوئيه على السطح يتحرر عدد من الالكترونات يتناسب مع شدة الضوء الساقط فتنجذب هذه الالكترونات الى الانود محدثه تيار كهربائي في الدائره الكهربائيه |
|
تحسين معامل القدره
س- مالمقصود بمعامل القدره من المعلوم ان التيار المتناوب عند سريانه يلاقي ثلاثة انواع من المقاومات وهي المقاومه الطبيعيه ويرمز لها بالحرف XC,والمقاومه الاستاتيكيه ويرمز لها بالحروفxl والمقاومه المغناطيسيه الحثيه يرمز لها بالحروفR وتختلف علاقة موجة التيار مع موجة الضغط على كل مقاومه من هذه المقاومات حيث تكون موجة التيار متفقه مع موجة الضغط في المقاومه الطبيعيه ومتاخره في المقاومه المغناطيسيه ومتقدمه في المقاومه الاستاتيكيه لذلك فالمقاومات غير الطبيعيه تكون موجتين للتيار مختلفتين بالزاويه يعتمد قيمتها على قيمة كل من المقاومتين الطبيعيه وغير الطبيعيه وجيب تمام هذه الزاويه هو مايدعى بمعامل القدره ويدخل في تحديد نوع وطبيعة القدره الكهربائه |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
س- هل توجد طريقه اخرى لربط المكثفات لتحسين معامل القدره نعم وذلك بربط مجموعه من المكثفات على التوازي مع الشبكه ويتم ذلك بوضع مجموعة مكثفات في بوردات خاصه لهذا الغرض ويسيطر عليها اتوماتيكيا بواسطه كونترولر خاص بمعامل القدره وكنوتكترات واجبها ادخال او اخراج بعض او كل المكثفات الى الشبكه من خلال الكونترولر الخاصه بمعامل القدره حيث يتحسس هذا الجهار مدى حاجه الشبكه الى تحسين معامل القدره فيعطي ايعاز الى الكونتكترات خيث يدخل جزء او كل المكثفات لتحسين الزاويه بين التيار والضغط وبذلك يتم تحسين معامل القدره في الشبكه وبالطريقه التي تم شرحها اعلاه |
ب- تحسين معامل القدره بربط محرك توافقي على التوازي مع الشبكه وتشغيله بدون حمل
س- ماذا يحصل عندما نربط محرك توافقي على التوازي مع الشبكه وتشغيله بدون حمل
ان من خواص المحركات التوافقيه عند تشغيلها بدون حمل وبتغذيه منفصله تقدم التيار على الضغط بزاويه معينه وبذلك يتم تقليل التيار الغير نافع المتاخر عن موجه الضغط وبذلك تقل الزاويه المحصوره بين موجتي التيار والضغط وهذا الامر يؤدي الى تحسين معامل القدره
س- ماذا يحصل عندما نربط محرك توافقي على التوازي مع الشبكه وتشغيله بدون حمل
ان من خواص المحركات التوافقيه عند تشغيلها بدون حمل وبتغذيه منفصله تقدم التيار على الضغط بزاويه معينه وبذلك يتم تقليل التيار الغير نافع المتاخر عن موجه الضغط وبذلك تقل الزاويه المحصوره بين موجتي التيار والضغط وهذا الامر يؤدي الى تحسين معامل القدره
|
|
الحل
|
|
|
|
|
|
عزيزي الطالب هذا السؤال هو اجلك كي تتدرب على التمارين واذا لم تستطيع الوصول الى الحل فاتصل بنا من خلال الوقع كي نساعدك في ايجاد الحل
|
|
س -كيف يتم نقل الطاقه الكهربائيه من محطات التوليد الى مسافات بعيده جدا
ان عملية نقل الطاقه الكهربائيه الى مسافات بعيده جدا تتطلب رفع الفولتيه بواسطه محولات الى قيم عاليه جدا تصل الى 132 الف فولت او 400 الف فولت او 500 الف فولت او حتى 750 الف فولت وذلك لتقيل التيار الذي يرسل عبر اسلاك الشبكات الناقله للطاقه الكهربائيه الى اقل مايمكن حتى نتغلب على هدر الطاقه الكهربائيه اثناء انتقالها الى مسافات بعيد وتقليل كلفة الاسلاك الناقله لانه عندما يقل التيار نستطيع تقليل قطر السلك وبذلك يقل الجهد الهابط اثناء عمليه النقل لان اي سلك فيه مقاومه وهذه المقاومه والتيار العالي يؤدي الى هدر القدره المنقوله عبر شبكات نقل الطاقه ذلك لان
P=1.V
V=I.R
P=IXIXR
وهذا الامر يؤدي الى فقد جزء من القدره اثناء نقل الطاقه لذلك يتم رفع الفولتيه الى اعلى مايمكن من اجل تقليل التياروبالتالي تقليل هدر القدره اثناء عملية النقل
وعند استلامها يتم خفظها بمحولات خفض بغيه استعمالها من قبل المستفيدين منها وبخسائر قليله جدا
ان عملية نقل الطاقه الكهربائيه الى مسافات بعيده جدا تتطلب رفع الفولتيه بواسطه محولات الى قيم عاليه جدا تصل الى 132 الف فولت او 400 الف فولت او 500 الف فولت او حتى 750 الف فولت وذلك لتقيل التيار الذي يرسل عبر اسلاك الشبكات الناقله للطاقه الكهربائيه الى اقل مايمكن حتى نتغلب على هدر الطاقه الكهربائيه اثناء انتقالها الى مسافات بعيد وتقليل كلفة الاسلاك الناقله لانه عندما يقل التيار نستطيع تقليل قطر السلك وبذلك يقل الجهد الهابط اثناء عمليه النقل لان اي سلك فيه مقاومه وهذه المقاومه والتيار العالي يؤدي الى هدر القدره المنقوله عبر شبكات نقل الطاقه ذلك لان
P=1.V
V=I.R
P=IXIXR
وهذا الامر يؤدي الى فقد جزء من القدره اثناء نقل الطاقه لذلك يتم رفع الفولتيه الى اعلى مايمكن من اجل تقليل التياروبالتالي تقليل هدر القدره اثناء عملية النقل
وعند استلامها يتم خفظها بمحولات خفض بغيه استعمالها من قبل المستفيدين منها وبخسائر قليله جدا
|
المحاضره - الرابعه
31-8-2018 المحركات الحثيه ثلاثيه الطورماهي الانواع الرئيسيه للمحركات الحثيه ثلاثية الطور ا- المحركات الحثيهثلاثيه الطور ب- المحركات التزامنيه ثلاثية الطور س- ماهي اهمية المحركات الحثيه ثلاثية الطور ان هذه المحركات لها اهميه كبيره فهي الاوسع انتشارا في الصناعت الكبيره والصغيره وحتى في الاستعمالات المنزليه وتكون قدرتها تتراوح من واحد او اقل من الكليوا واط الى الالاف الكليو واط وتتراوح سرعتها بين 500-3000 دوره في الدقيقه س- ما هي اهمية المحركات التزامنيه ثلاثية الطور ان هذه المحركات لها اهميه كبيره لانها تستخدم لاغراض صناعيه خاصه تتطلب دقه في سرعة الدوران حيث لايؤثر تسليط الحمل على هذه المحركات ويقلل من سرعة دورانها نهائيا ويقضل تصميم مثل هذه المحركات بقدرات عاليه تزيد على 100 كليوواط للاستفاده القصوى من مميزاتها العديده والمفيدهفي الصناعه وتحسين معامل القدره |
|
س- مما تتكون المحركات الحثيه ثلاثيه الاطوار تتكون من دائرتين كهربائيتين ابتدائيه وثانويه مختلفتين احدهما عن الاخرى تماما ولايوجد ارتباط كهربائي مباشر بينهما وانما هناك ارتباط كهرومغناطيسي بينهماحيث يتاثر الجزء الدوار بالحث الكهرومفناطيسي للجزء الثابت لذلك سمية هذه المحركات بالمحركات الحثيه س-ماهي مكونات المحركات الحثيه ثلاثيه الاطوار تتكون المحركات الحثيه ثلاثية الطور مما يلي ا- المكونات الميكانيكيه ب- المكونات الكهربائيه ج- مسلك الفيض المغناطيسي س- ماهي المكونات الميكانيكيه للمحركات الحثيه ثلاثية الطور يتكون من الاجزاء التاليه ا-الغطاء الخارجي ب- الاغطيه الجانبيه ج -المروحه د -الحوامل ه- محور الدوران و- قاعدة التثبيت س-ماهي المكونات الكهربائيه للمحركات الحثيه ثلاثية الطور ا-الملفات النحاسيه اوالالمنيوم المعزوله بمادة الفارنيش ب- الحلقات الانزلاقيه المصنوعه من النحاس ج- الفرش الكابونيه المضنوعه من الكاربون واحيانا يخلط معها النحاس |
|
س- ماهي مكونات المسلك المغناطيسي
يتكون عادة من رقائق معزوله ذات قابليه للتمغنط عاليه تمر منها خطوط الفيض المغناطيسي الذي يولده التيار الكهربائي المار في ملفات المحرك ثلاثي الاطوار |
|
قس -ماذايقصد بالجزء الساكن او الثابت
هو عباره عن اسطوانه مجوفه تجمع عدد كبير من الرقائق تكبس مع بعض لتشكل هذه الاسطوانه وتصنع الرقائق من حديد سليكوني سمكه يتراوح بين 0.3-0.5وذات نفاذيه عاليه لخطوط الفيض المغناطيسي ويتشكل عند كبس هذه الرقائق عند سطها الداخلي مجاري او شقوق تقوم باحتضان ملفات الجزء الساكن وتعزل هذه الرقائق عن بعض بماده عازله من الفارنيش او الورق بطريقة الاكسده لتقليل التيارات الدوامه التي تتكون في هذه الرقائق وتسبب مفاقيد اضافيه في المحرك وبالتالي الى خساره في القدره الخارجه ويمكن الاستدلال على قدرة المحرك من مقياس قطره الداخلي حيث تتناسب هذه القدره طرديا مع قطر الساكن |
|
س- مالمقصور بالجزء الدوار في المحركات الحثيه ثلاثية الاطوار يقصد بذلك الجزء الذي يدور داخل المحرك والذي يدعى بالروتر او العضو الدوار والذي من خلاله نحصل على القدره الميكانيكيه الخارجه من المحرك حيث يتم تحويل الطاقه الكهربائيه الى طاقه ميكانيه بواسطه المحرك الحثي وهو عباره عن اسطوانه تجمع من رقائق حديد الليكون وتشكل عند كبسها عدد من المجاري على سطجها الخارجي لاحتضان ملفات الجزء الدوار او قضبان النحاس او الالمنيوم المفصوره من الجانبين ويثبت على هذا الجزء على محور دوران كما وفي بعض المحركات يثبت عليه الحلقات الانزلاقيه س- مالمقصود بالثغره الهوائيه في المحركات الحثيه ثلاية الطور يقصد بذلك هو الفراغ الموجود بين الجزء الثابت والجزء الدوار حيث يجب ان تكون هذه الثغره اقل مايمكن حتى لايحدث احتاك بين الجزء الثابت والجزء الدوار اضافه الى هذا حتى لايحدث فقد بالقدره لان خطوط الفيض المغناطيسي عندما تنتقل عبر الهواء من خلال هذه الثغره تواجه مقاومه اكبر من مقاومة الحديد الذي تنتقل فيه بسهوله ولهذا يجب تقليل تلك الثغره الى اقل مايمكن لانها تؤثر على كفائه المحرك |
|
س- مما تتكون ملفات المحركات الحثيه ثلاثية الطور تتكون الملفات من اسلاك نحاسيه من معدن النحاس تلف على شكل حلقات وتدكي بالملف او الكويل وتتكون من مجموعات متعدده وهذه المجاميع تتكون مفسمه على الاطوار الثلاثة وبالتساوي وتختلف المجاميع من مخرك الى الاخر حسب قدرة المحرك والسرعه المطلوبه منه والكفائه والجهد المسلط س- الى كم قسم تقسم ملفات المحركات الحثيه ثلاثية الطور تقسم ملفات المحركات الحثيه ثلاثية الطور الى قسمين ا- ملفات الجزء السكن او الثابت ب- ملفات الجزء الدوار س- ماذا يقصد بملفات الجزء الساكن وهي الملفات التي تمثل الدائره الكهربائيه المغلقه التي توضع في مجاري الجزء الساكن ويسلط عليها الجهد المقرر اما يكون 220 فولت او 380 او 400 او غير ذلك حسب الفولتيه المستعمله في ذلك البلد س- ماهو المعدن الذي تصنع منه ملفات الجزء الساكن في المحركات الحثيه ثلاثية الاطوار تصنع الملفات من مادة النحاس وعلى شكل اسلاك مختلفة القياسات وفي اجيان قليله تصنع من مادة الالمنيوم وتصمم تكون تللك الملفات متمايله ومتناظره للاطوار الثلاثة كل ملف طوري له بدايه ونهايه س-كيف يتم ربط ملفات الجزء السكن في المحركات الحثيه ثلاثية الطور تربط الملفات الطوريه الثلاثه لتكون ملف كلي لدائره كهربائيه مغلقه على شكل نجمي او مايدعى ربط الستار او على شكل مثلث وهو مايدعى بربط الدلتا س- مالمقصود بالربط النجمي او ربط الستار في المحركات الحثيه ثلاثية الطور في الربط النجمي تربط بدايه الملفات الى مصدر الجهد بينما تلك التي تمثل نهاية الملفات تربط مع بعض لتشكل نقطة الحياد س-مالمقصود بالربط المثلي او مايدعى بالدلتا في المحركات ثلاثية الطور يقصد بذلك ربط على شكل مثلث حيث تكون نهايه ملفات الطور الاول من بداية ملفات الطور الثاني ونهاية ملفات الطورالثاني مع بداية ملفات الطور الثالث ونهاية ملفات الطور الثالث مع بدية ملفات الطور الاول |
|
|
|
|
|
ب- ملفات الجزء الدوار
س- ماذا يقصد بملفات الجزء الدوار يمكن ان تصمم ملفات الجزء الدوار تماما كملفات الجزء الساكن من اسلاك نحاسيه لتشكل الملف الكلي من ثلاثة اطوار تربط عادة ربط نجمي وتربط نهاياته الى ثلاث حلقات انزلاقيه كما ويمكن ان تصمم ملفات الجزء الدوار من حشر قبضان نحاسيه او المنيوم داخل مجاري الجزء الدوار وتقصر من الجانبين لتشكل دائره مغلقه تسمح بمرور التيار فيها وهي تسمى بملفات القفص السنجابي لانها تشبه القفص الذي يحبس به السنجاب وتستعمل هذا النوع من الملفات في المحركات ذات القدرات الصغيره والمتوسطه كما وهناك طريقه اخرى لادخال ملفات الجزء الدوار المصنوعه من اللالمنيوم بصهر هذه الماده وصبها داخل المجاري وتقصر من الجانبين خلال عملية الصب كما ويمكن وضع زعانف على الجزء الدوار لاغراض التهويه |
|
س- ماهي انواع المحركات الحثيه ثلاثية الطور
تقسم الملفات الحثيه ثلاثية الطور حسب تصميم ملف دوارها الى نوعين رئيسين هما ا-محركات القفص السنجابي ب- محركات الحلقات الانزلاقيه س- ماذا يقصد بمحركات القفص السنجابي يقصد بذلك ملفات الجزء الدوار فيها عباره عن قضبان نحاسيه او المنيوم تحشر او تصب في مجاري الجزء الدوار وتكون مقصوره من الجانبين ويكون شكلها مشابه لقفص السنجاب لذلك سمية بهذا الاسم س- ماهي مميزات هذا النوع من المحركات ا-بسيطة التصميم وسهلة التصنيع وقليلة الكلفه ب-يمكن الاعتماد عليها وقليلة متطلبات الادامه والصيانه ج-لايوجد اتصال كهربائي مباشر بين الجزء الدوار والجزء الثابت د- ثابت السرعه تقريبا عند تغير الحمل في المدى المغقول ووفق قدرة المحرك ه-بدء الحركه فيها يكون مباشر وبدون استخدام ادوات مساعده و-عامل القدره عالي نسبيا |
|
س- ماذا يقصد بالمحركات ذات الحلقات الانزلاقيه ثلاثية الطور
يقصد بذلك ان العضو الدوار فيه ملفوف بملفات كما في الجزء الساكن ونهايات الملفات مرتبطه بثلاثة حلقات انزلاقيه توضع عليها مجموعه من الفرش تضغط على هذه الحلقات بواسطة نوابض وتربط الفرش عند بدء الحركه بمقاومات خارجيه مربوطه ستار او مايدعى بالربط النجمي حيث تقوم بزيادة مقاومة ملفات الدوار للحصول على عزم بدء عالي وتقليل تيار البدء او للسيطره على سرعة دوران المحرك وعند بلوغ المحرك الى سرعته المقرره ترفع مجموعة الفرش عن الحلقات الانزلاقيه وتقصر الاخيره بطوق خاص او تقصر الحلقات من حلال المنظومه الخارجيه فيتحول المحرك للعمل بصوره طبيعيه |
س- ماهي مميزات محركات ذات الحلقات الانزلاقيه ثلاثية الطور
ا-عزم بدء عالي لذلك تستخدم لادارة الاحمال العاليه
ب- قابلية زيادة الحمل عاليه
ج-تيار البدء واطىءلوجود مقاومات خارجيه عند بدء الحركه
د-يسمح باستخدام طرق متنوعه للتحكم بسرعة هذا النوع من المحركات
ه- عامل القدره والكفاءه واطئين
و - كلفت هذا النوع من المحركات عاليه وحجم كبير لاستعياب الحلقات الانزلاقيه والفرش الكاربونيه
ز-يحتاج الى ادامه وصيانه دوريه لوجود نقاط التماس المتحركه بين الجزء الدوار والثابت
ا-عزم بدء عالي لذلك تستخدم لادارة الاحمال العاليه
ب- قابلية زيادة الحمل عاليه
ج-تيار البدء واطىءلوجود مقاومات خارجيه عند بدء الحركه
د-يسمح باستخدام طرق متنوعه للتحكم بسرعة هذا النوع من المحركات
ه- عامل القدره والكفاءه واطئين
و - كلفت هذا النوع من المحركات عاليه وحجم كبير لاستعياب الحلقات الانزلاقيه والفرش الكاربونيه
ز-يحتاج الى ادامه وصيانه دوريه لوجود نقاط التماس المتحركه بين الجزء الدوار والثابت
|
س- ماهي نظرية عمل المحركات الثلاثية الطور
بما ان الجزء الثابت في هذا النوع من المحركات يحتوي على ثلاثة ملفات تكون ثلاثة دوائر كهربائيه مستقله تسمى الاطوار حيث بين كل طور والذي يليه زاويه قدرها 120 درجه وفرق جهد قدره 400 فولت او 380 فولت او اي فولتيه اخرى وحسب حاجة المستخدم لهذا السبب فان المجال المغناطيسي المتكون في الجزء الثابت يكون مجالا مفناطيسيا دوارا وذلك لان الموجات الثلاثه الخاصه بالاطوار تكون متعاقبه التغير في الارتفاع والانخفاض فعند انخفاض موجه ترتفع الاخرى وبالتناسق مما يؤدي الى حدوث مجال مغناطيسي دوار يؤدي الى قطع الدوار وبالتالي قطع الملفات الموجوده بداخل مجاريه والتي تكون على شكل القفص السنجابي ومقصوره من الجانبين مما يؤدي الى تكون قوه دافعه كهربائيه بالجزء الدوار وبما ان ملفات الجزء الدوار مقصوره من الجانبين فان تيار كهربائي سيسري في الجزء الدوار نتيجة الحث المغناطيسي وبالتالي تيار الجزء الدوار سيكون مجال مغناطيسي يتقاطع مع المجال الاصلي التابع الى الجزء الساكن مما يؤدي الى تكون عزم دوران في الجزء الدوار حيث يكون اتجاه الدوران باتجاه الجال المغناطيسي |
|
س- كيف يتم التغلب على التيار الابتدائي في المحركات الثلاثية الطور ذات القفص السنجابي ولماذا
ان عزم الدوران الابتدائي في محركات الاطوار الثلاثه ذات القفص السنجابي يكون اكبر من عزم دوران التوقيف ولذلك فان التيار الابتدائي يصل الى حوالي6-7 اضعاف التيار الفعلي للمحرك وتعتبر هذه الحاله احد المعوقات الاساسيه التي تؤخذ بنظر الاعتبار عند استعمال هذا النوع من المحركات ومن اجل تقليل التيار الابتدائي وجدت طريقه بربط ملفات المحرك ستار او مايدعى بالربط النجمي ثم نحول الى ربط الدلتا او مايدعى بالربط المثلثي عند وصول المحرك الى سرعته الاسميه ويتم التحويل بمفاتيح خاصه يدويا او من خلال منظمومه اوتوماتكيه |
|
ممس- وضح كيف يتم تقليل تيار البدء من خلال ربط الستار اولا وتغيره الى الدلتا في المحركات الاطوار الثلاثه ذات القفص السنجابي
عند بدء التشغيل بحالة الستار يكون الضغط على ملفات الطور في المحرك مساويا لضغط الخط مقسوم على جذر 3 وبذلك يكون تيار البدء في الطور الواحد منخفض نسبيا وبعد تفير الربط الى حالة الدلتا يرتفع التيار قليلا في ملفات الطور الواحد لان الضغط يصبح مساويا الى ضغط الخط ولهذا اذا ماربطنا المحرك في بدء التشغيل دلتا يكون ضغط الخط هو نفسه الضغط المسلط على ملفات الطور الواحد لان في ربط الدلتا ضغط الخط يساوي ضغط الطور وهذا يسبب سريان تيار ابتدائي اكبر بكثير من التيار الابتدائي عند تشغيل المحرك بحالة ستار |
|
س- هل يؤثرربط المحرك ستار ثم نحول الى دلتا على العزم الدوران وكيف يكون ذلك
ان عزم الدوران الابتدائي اثناء التشغيل بحالة الستار يكون اقل بكثير من عزم الدوران الابتدائي بحالة الدلتا ولذلك يجب مراعاة الفتره الزمنيه عند تغير الربط من حالة الستار الى حالة الدلتا بجيث تكون قصيره لاتسمح بانخفاض السرعه الى حد كبير لان انخفاض السرعه سيؤدي الى سحب تيار عالي اثناء التحويل الى حالة الدلتا |
|
س- كيف يتم السيطره على تيار بدء الدوران في المحركات الحثيه ثلاثية الطور ذات الحلقات الانزلاقيه ذلك من خلال ربط ملفات الجزء الدوار المربوطه على شكل ستار ومتصله بالحلقات الانزلاقيه حيث يتم توصيل كل طور باحدى مقاومات بدء الحركه الثلاث عن طريق حلقات الانزلاق المثبته على محور الدوران اي الشفت والفرش الكاربونيه
|
|
س- ماهو سبب استخدام مقاومات بدءخارجيه في المحرك ذو الاحلقات الانزلاقيه
ان السبب في توصيل ملفات الجزء الدوار الى مقاومات بدء الحركه خارجيه هو امكانية زيادة عزم الدوران الابتدائي والسيطره عليه بواسطه هذه المقاومات اضافه الى تحديد تيار البدء بحيث لايتجاوز تياره الفعلي |
|
س- مالمقصود بالانزلاق في المحركات الحثيه ثلاثية الطور
sهو الفرق الحاصل بين سرعة المجال المغناطيسي الدوار وسرعه الروتر اي الجزء الدوار يرمز له بالحرف س- وضح بالتقصيل كيف يتكون الانزلاق في المحركات الحثيه ثلاثية الطور عند توصيل ملفات الجزء الثابت الى مصدر التيار المتناوب ينشأ فيها مجال مغاطيسي دورار يدور بالسرعه التوافقيه ويعتمد مقدارها على تردد تيار المصدر وعدد اقطاب المحرك وان هذا المجال المتكون سيخترق الثغره الهوائيه بين الجزء الثابت والدوار الموجوده بالمحرك قاطعا ملفات الجزء الدوار وهذا المجال المتغير الذي قطع الجزء الدوار سيؤدي الى تكون قوه دافعه كهربائيه وهذه القوه الدافعه الكهربائيه ستؤدي الى دوران تيار داخل الجزء الدوار كونه مقصور من الطرفين وان هذا التيار يسبب نشوء مجال مغناطيسي في ملفات الجزء الدوار وبذلك تنشأ قوه مكيانيكيه تؤثر على الجزء الدوار ليبدء بالدوران باتجاه المجال المغناطيسي ثم تزداد سرعته تدريجيا فلو ان الجزء الدوار عند دورانه لايلاقي مقاومة الاحتكاك على المساند ومقاومه الهواء فان سرعته في هذه الحاله تصبح مساويه لسرعة المجال المغناطيسي الدوار وعليه فان السرعه النسبيه بين المجال المغناطيسي الدوار والجزء الدوار تساوي صفر ومعنى ذلك ان المجال المغناطيسي الدائر يكون ثابتا بالنسبه لملفات الجزء الدوار وعلى ذلك لايحصل قطع بين خطوط المجال المغناطيسي الدوار وبين موصلات الجزء الدوار اي الروتر وبذلك لاينشأ فيها قوه دافعه كهربائيه ولاتيار يدور في ملفات الجزء الدواروبذلك يصبح عزم الدوران صفر وهذا الامر يؤدي الى توقف المحرك عن الحركه الا ان هذه الحاله حاله مثاليه اذ ان مقاومة الاحتكاك ومقاومه الهواء تجعل الجزء الدوار يدور بسرعه اقل من المجال المغناطيسي الدواروبمجرد تاخر سرعة الجزء الدوار عن المجال المغناطيسي الدوار تبدء خطوط المجال المغتاطيسي الدوار بقطع موصلات الجزء الدوار بمعدل يتناسب مع مقدار السرعه وبذلك تتولد قوه دافعه كهربائيه في الجزء الدوار ويسري تيار في موصلاته ويحدث عزم دوران ومن ذلك نستنتج بان سرعة دوران الجزء الدوار تكون دائما اقل من السرعة التوافقيه للمجال المغناطيسي الدوار وهذا الفرق ويكون عادة بنسبه مئويهSبين السرعتين يسمى بالانزلاق ويرمز له بالحرف |
ملاحظه اولى
ان اية ماكنه يمكن ان تعمل كمولد كما يمكن ان تعمل كمحرك من دون اي تغيير بتصميهاوانما فقط بتغير اتجاه الطاقه المتحوله من طاقه مكيانيكيه الى طاقه كهربائيه وبالعكس تعمل الماكنه الحثيه كمحرك عندماتكون سرعة المجال المغناطيسي الدوار اكبر من سرعة الروتر اي سرعه المحرك نغسهحيث يكون الانزلاق في هذه الحاله موجب كما يمكن ان تعمل الماكنه كمولد عندما تصبح سرعة المجال المغناطيسي الدوار او السرعه التوافقيه اقل من سرعه دوار الجزء الدوار اي ان الجزء الدوار يدور اسرع من المجال المغناطيسي الدوار وفي هذه الحاله يكون عمل الانزلاق سالب واننا في في الحاله الاولى قمنا بتحويل الطاقة الكهربائيه الى طاقه مكيانيكيه وفي الحاله الثانيه قمنا بتجويل الطاقه الميكانيكيه الى طاقه كهربائيه
ملاحظه ثانيه
عندما يعمل المحرك الحثي في حالة اللاحمل فان دواره يدور باقصى سرعه تكاد تقترب من السرعه التزامنيه ولكن هذه حاله مثاليه لايمكن الوصول اليها ولكن ممكن الوصول الى القريب منها نسبيا
ملاحظه ثالثه
عامل الانزلاق يساوي صفرا عندما تكون السرعه التوافقيه تساوي سرعة دوار المحرك وهذه حاله مثاليه
اما في لحظة بدء الاشتغال فان عامل الانزلاق فبي المحرك الحثي يساوي 1
ملاحظه رابعه
يقاس عامل الانزلاق بالنسبه المئويه وعند عمل المحرك بمقاديره المقرره يكون عامل الانزلاق بحدود
3%-10%
ان اية ماكنه يمكن ان تعمل كمولد كما يمكن ان تعمل كمحرك من دون اي تغيير بتصميهاوانما فقط بتغير اتجاه الطاقه المتحوله من طاقه مكيانيكيه الى طاقه كهربائيه وبالعكس تعمل الماكنه الحثيه كمحرك عندماتكون سرعة المجال المغناطيسي الدوار اكبر من سرعة الروتر اي سرعه المحرك نغسهحيث يكون الانزلاق في هذه الحاله موجب كما يمكن ان تعمل الماكنه كمولد عندما تصبح سرعة المجال المغناطيسي الدوار او السرعه التوافقيه اقل من سرعه دوار الجزء الدوار اي ان الجزء الدوار يدور اسرع من المجال المغناطيسي الدوار وفي هذه الحاله يكون عمل الانزلاق سالب واننا في في الحاله الاولى قمنا بتحويل الطاقة الكهربائيه الى طاقه مكيانيكيه وفي الحاله الثانيه قمنا بتجويل الطاقه الميكانيكيه الى طاقه كهربائيه
ملاحظه ثانيه
عندما يعمل المحرك الحثي في حالة اللاحمل فان دواره يدور باقصى سرعه تكاد تقترب من السرعه التزامنيه ولكن هذه حاله مثاليه لايمكن الوصول اليها ولكن ممكن الوصول الى القريب منها نسبيا
ملاحظه ثالثه
عامل الانزلاق يساوي صفرا عندما تكون السرعه التوافقيه تساوي سرعة دوار المحرك وهذه حاله مثاليه
اما في لحظة بدء الاشتغال فان عامل الانزلاق فبي المحرك الحثي يساوي 1
ملاحظه رابعه
يقاس عامل الانزلاق بالنسبه المئويه وعند عمل المحرك بمقاديره المقرره يكون عامل الانزلاق بحدود
3%-10%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
س- ماهي علاقة عزم المحرك الحثي ثلاثي الاطوار بسرعة الدوران والانزلاق
ان اهم خصائص المحركات الحثيه هي علاقة العزم مع سرعة الدوران او الانزلاق وتسمى هذخ بالخصائص الميكانيكيه وهي غنيه بالمعلومات عن عمل المحرك الحثي ثلاثي الاطوار حيث ان الفيض المغناطيسي يولد قدره كهرومغناطيسيه تعتبر قدرة خرج للساكن وقدرة دخل للدوار ونلاحظ بان العزم يتناسب طرديا مع مقاومة الدوار ومع مربع تيار الدواراو مع مربع الجهد المسلط كما يتناسب عكسيا مع عامل الانزلاق لغابة بلوغ العزم مقداره الاقصى وبعد ذلك يتناسب طرديا مع عامل الانزلاق وان وحدة قياس العزم هي نيوتن-متر |
|
س-وضح التاثير المتبادل بين العزم والسرعه والانزلاق في المحركات الحثيه ثلاثية الطور
عند بدء عمل المحرك يكون الدوار ساكن فان عامل الانزلاق يساوي واحد حيث يتولد عزم بدء المحرك الذي يجب ان يكون قادر على ادارة الحمل المربوط بمحور دوران المحرك ويزداد هذا العزم مع زيادة السرعه ويهبط عامل الانزلاق الى ان يصل العزم الى اعلى وعند اقل قيمه يصل اليها الانزلاق حبث بعد هذا الانزلاق يبدء العزم بالهبوط الى ان يصل المقدار المصمم به المحرك عند السرعه المصمم من اجلها المحرك وعند زياردة حمل المحرك لاكثر من المقدار المقرر فان العزم يزداد لغايه المقدار الاقصى وعند عامل انزلاق يدعى بعامل الانزلاق الحرج حيث تبدء سرعة الدوران بعد هذه النقطه بالهبوط السريع لغاية توقف الدوار ولهذا فان العزم الاقصى يسمى بعزم الانهيار |
|
|
|
|
|
|
|
|
القدره والكفائه
قبل الخوض في هذا الموضوع لابد من معرفة المفاقيد التي تحدث في المحركات الكهربائيه
س- ماهي انواع المفاقيد التي تحدث في المحركات الكهربائيه
هناك ثلاثة انواع من المفاقيد تحدث في المحركات الكهربائيه وهي كما يلي
ا-المفاقيد الكهربائيه
ب- المفاقيد المغناطيسيه
ج- المفاقيد الميكانيكيه
س- ماذا يقصد بالمفاقيد الكهربائيه
يقصد بذلك هي المفاقيد التي تحدث في الاسلاك النحاسيه او الالمنيوم للجزء الساكن والجزء الدوار للمحرك وتحدث هذه المفاقيد نتيجه هبوط الجهد على المقاومات الاوميه للاسك الموجوده في المحرك في جزئيه الساكن والدوار وتتناسب المفاقيد مع مقدار التيار والمقاومه وتحسب قيمتها بضرب مربع التيار في المقاومه
قبل الخوض في هذا الموضوع لابد من معرفة المفاقيد التي تحدث في المحركات الكهربائيه
س- ماهي انواع المفاقيد التي تحدث في المحركات الكهربائيه
هناك ثلاثة انواع من المفاقيد تحدث في المحركات الكهربائيه وهي كما يلي
ا-المفاقيد الكهربائيه
ب- المفاقيد المغناطيسيه
ج- المفاقيد الميكانيكيه
س- ماذا يقصد بالمفاقيد الكهربائيه
يقصد بذلك هي المفاقيد التي تحدث في الاسلاك النحاسيه او الالمنيوم للجزء الساكن والجزء الدوار للمحرك وتحدث هذه المفاقيد نتيجه هبوط الجهد على المقاومات الاوميه للاسك الموجوده في المحرك في جزئيه الساكن والدوار وتتناسب المفاقيد مع مقدار التيار والمقاومه وتحسب قيمتها بضرب مربع التيار في المقاومه
س- لماذا تسمى المفاقيد الكهربائيه بالمفاقيد المتغيره
السبب هو في حالة اللاحمل يكون التيار في الجزء الساكن قليل وتيار الدوار وطئا جدا ولهذا فان المفاقيد الكهربائيه في الدوار تهمل وبالتالي تكون المفاقيد الكهربائيه في المحرك قليله ومع زيادة الحمل يزداد كل من تياري الساكن والدوار وبالتالي تزداد المفاقيد في المحرك ولهذ سميت بالمفاقيد المتغيره لانها تتغير بتغير التيار
السبب هو في حالة اللاحمل يكون التيار في الجزء الساكن قليل وتيار الدوار وطئا جدا ولهذا فان المفاقيد الكهربائيه في الدوار تهمل وبالتالي تكون المفاقيد الكهربائيه في المحرك قليله ومع زيادة الحمل يزداد كل من تياري الساكن والدوار وبالتالي تزداد المفاقيد في المحرك ولهذ سميت بالمفاقيد المتغيره لانها تتغير بتغير التيار
س- مالمقصود بالمفاقيد المغناطيسيه
وهي المفاقيد التي تنتج لتقاطع خطوط القوى المغناطيسيه لمجالي الساكن والدوار مع الكتله الحديديه للمحرك قي جزئيه الثابت والدوار ولهذا تسمى ايضا بالمفاقيد الحديديه
س- كيف تتكون المفاقيد المغناطيسيه
تتكون المفاقيد المغناطيبسيه نتيجه ظاهرتين ملازمتين للفيض المغناطيسي هما ظاهرة الهستره او التخلفيه المغناطيسيه والتي تسبب مفاقيد الهستره في الجسم الحديدي وظاهرة التيارات الدوامه المحتثه والتي تحدث في الجسم الحديدي للمحرك بسبب قطع المجال المغناطيسي له والتي تسبب مفاقيد التيارات الدوامه وتتناسب المفاقيد المغناطيسيه مع الفيض ا المغناطيسي عند تردد وجهد مقررين ولهذا فان المفاقيد المغناطيسيه تسمى بالمفاقيد الثابتهلان التردد والجهد ثابتان
وهي المفاقيد التي تنتج لتقاطع خطوط القوى المغناطيسيه لمجالي الساكن والدوار مع الكتله الحديديه للمحرك قي جزئيه الثابت والدوار ولهذا تسمى ايضا بالمفاقيد الحديديه
س- كيف تتكون المفاقيد المغناطيسيه
تتكون المفاقيد المغناطيبسيه نتيجه ظاهرتين ملازمتين للفيض المغناطيسي هما ظاهرة الهستره او التخلفيه المغناطيسيه والتي تسبب مفاقيد الهستره في الجسم الحديدي وظاهرة التيارات الدوامه المحتثه والتي تحدث في الجسم الحديدي للمحرك بسبب قطع المجال المغناطيسي له والتي تسبب مفاقيد التيارات الدوامه وتتناسب المفاقيد المغناطيسيه مع الفيض ا المغناطيسي عند تردد وجهد مقررين ولهذا فان المفاقيد المغناطيسيه تسمى بالمفاقيد الثابتهلان التردد والجهد ثابتان
س- ماذا يقصد بالمفاقيد الميكانيكيه
وهي المفاقيد التي تتكون في الاجزاء الدواره في المحرك نتيجه الاحتكاك بين الفرش الكابونيه وحلقات الانزلاق او مقاومة الهواء للجزء الدوار وتسمى بمفاقيد الاحتكاك والهواء وتتناسب مع سرعة دوران الدوار وعلى قطر الدوار وتصميم وابعاد مروحة التهويه في المحرك
وهي المفاقيد التي تتكون في الاجزاء الدواره في المحرك نتيجه الاحتكاك بين الفرش الكابونيه وحلقات الانزلاق او مقاومة الهواء للجزء الدوار وتسمى بمفاقيد الاحتكاك والهواء وتتناسب مع سرعة دوران الدوار وعلى قطر الدوار وتصميم وابعاد مروحة التهويه في المحرك
س- ماذا يقصد بقدرة المحرك الكهربائي
من المعلوم ان المحركات الكهربائيه بشكل عام تستهلك طاقه كهربائيه وتحولها الى طاقه ميكانيكيه وعلى ذلك فالمحركات تاخذ من المصدر تيارا كهربائيا بضغط معين فعند توصيل المحرك الى مصدر تغذيه يسري في ملفاته تيار كهربائي بسبب ضغط المصدر وبذلك تكون القدره المجهزه الى المحرك من مصدر التغذيه يساوي حاصل ضرب التيار في الضغط ويمكم التعبير عنه رياضيا بما يلي
p1=ixv
وهذه العلاقه تعتبر صحيحه في حالة التيار المستمر
من المعلوم ان المحركات الكهربائيه بشكل عام تستهلك طاقه كهربائيه وتحولها الى طاقه ميكانيكيه وعلى ذلك فالمحركات تاخذ من المصدر تيارا كهربائيا بضغط معين فعند توصيل المحرك الى مصدر تغذيه يسري في ملفاته تيار كهربائي بسبب ضغط المصدر وبذلك تكون القدره المجهزه الى المحرك من مصدر التغذيه يساوي حاصل ضرب التيار في الضغط ويمكم التعبير عنه رياضيا بما يلي
p1=ixv
وهذه العلاقه تعتبر صحيحه في حالة التيار المستمر
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
س- مالمقصود بمعامل القدره
Rمن المعلوم ان التيار المتناوب عند سريانه يلاقي ثلاثة انواع من المقاومات وهي المقاومه الطبيعيه
وتختلف علاقة موجة التيار مع موجة الضغط XC والمقاومه الاستاتيكيه XLوالمقاومه المغناطيسيه الحثيه
على كل مقاومه فموجة التيار تكون متفقه مع موجة الضغط في المقاومه الطبيعيه ومتاخره في المقاومه والمغناطيسيه ومتقدمه في المقاومه الاستاتيكيه لذلك فالمقاومات غير الطبيعيه تكون موجتين للتيار والضغط مختلفتين بالزاويه فاذا ما وجدت مقاومه طبيعيه وغير طبيعيه كأن تكون مغناطيسيه او استاتيكيه او الثلاثة معا اي مقاومه طبيعيه ومغناطيسيه واستاتيكيه تكون المحصله النهائيه للموجه هو وجود زاويه بين التيار والضغط تعتمد قيمتها على قيمة المقاومات الموجوده في الدائره وان جيب تمام هذه الزاويه يدعى بمعامل القدره
Rمن المعلوم ان التيار المتناوب عند سريانه يلاقي ثلاثة انواع من المقاومات وهي المقاومه الطبيعيه
وتختلف علاقة موجة التيار مع موجة الضغط XC والمقاومه الاستاتيكيه XLوالمقاومه المغناطيسيه الحثيه
على كل مقاومه فموجة التيار تكون متفقه مع موجة الضغط في المقاومه الطبيعيه ومتاخره في المقاومه والمغناطيسيه ومتقدمه في المقاومه الاستاتيكيه لذلك فالمقاومات غير الطبيعيه تكون موجتين للتيار والضغط مختلفتين بالزاويه فاذا ما وجدت مقاومه طبيعيه وغير طبيعيه كأن تكون مغناطيسيه او استاتيكيه او الثلاثة معا اي مقاومه طبيعيه ومغناطيسيه واستاتيكيه تكون المحصله النهائيه للموجه هو وجود زاويه بين التيار والضغط تعتمد قيمتها على قيمة المقاومات الموجوده في الدائره وان جيب تمام هذه الزاويه يدعى بمعامل القدره
|
س -ما المقصود بتحسين معامل القدره لتقليل تأثير القدره غير الفعاله في الشبكه الكهربائيه يتطلب تقليل مركبتها المتولده بسبب المقاومات غير الطبيعيه للحمل وهذه العمليه تسمى تحسين معامل القدره |
|
|
|
|
|
|
س- ماهي الطريقه الثانيه لتحسيم معامل القدره
ان الطريقه الثانيه لتحسين معامل القدره تشغيل محرك توافقي بدون حمل بالتوازي مع الشبكه حيث من خواص المحركات التوافقيه هي انها تشتغل بمعامل قدره متقدم عندما تكون بدون حمل وبتغذيه منفصله اي ان التيار فيها يكون متقدما عن الضغط بزاويه معينه وبذلك تقل الزاويه بين مو جتي التيار والضغط اي تحصل زياده في معامل القدره في الشبكه حيث يتم تقليل الزاويه بين موجتي التيار والضغط اي زياده في معامل القدره
ملاحظه عزيزي الطالب تم تكرار هذا الموضوع لاهميته في عمل الشبكات والمحركات الكهربائيه
ان الطريقه الثانيه لتحسين معامل القدره تشغيل محرك توافقي بدون حمل بالتوازي مع الشبكه حيث من خواص المحركات التوافقيه هي انها تشتغل بمعامل قدره متقدم عندما تكون بدون حمل وبتغذيه منفصله اي ان التيار فيها يكون متقدما عن الضغط بزاويه معينه وبذلك تقل الزاويه بين مو جتي التيار والضغط اي تحصل زياده في معامل القدره في الشبكه حيث يتم تقليل الزاويه بين موجتي التيار والضغط اي زياده في معامل القدره
ملاحظه عزيزي الطالب تم تكرار هذا الموضوع لاهميته في عمل الشبكات والمحركات الكهربائيه
|
الموضوع - المحولات الكهربائيه
10-12-2018 تعريف المحوله الكهربائيه المحول المهربائي هو ماكنهكهربائيه لاتحتوي على اجزاء متحركه يمكن بواسطتها تحويل ضغط وتيار معنيين الى ضغط وتيار اخرين دون تغير القدره والتردد ويتم ذلك بدون حركه ميكانيكيه |
|
س- ماهي المجالات التي تستعمل فيها المحولات الكهربائيه
تستعمل المحولات الكهربائيه بشكل واسع في المجالات التاليه ا- لتحويل الضغط المتولد في المولد الى ضغوط عاليه تصل الى 400 الف فولت من اجل نقلها الى اماكن اخرى ومن ثم خفضها الى الفولنتيه النظاميه 380 فولت او 220 فولت ب -تستعمل في اجهزة القياس ج- تستعمل في اجهزة اللحام الكهربائي د-تستعمل في الاجهزه الالكترونيه ه- تستعمل في مختلف المجالات الصناعيه التي تحتاج الى فولتيات واطئه او عاليه كشحنات البطاريات وغيرها |
|
س- ماهي احزاء المحول الكهربائي
يتكون المحول الكهربائي من الاجزاء التاليه ا- القلب الحديدي وهو يمثل الدائره المغناطيسيه ويتكون من مجموعة صفائح من الحديد المعناطيسي معزوله عن بعضها لتقليل التيارات الاعصاريه او الدوامه تضغط الى بعضها بواسطه مسامير او براغي لتكون شكلا ملائما للدائره المغناطيسيه |
|
ب- الملفات
وتمثل الدائره الكهربائيه وهي نوعان ا-الملفات الابتدائيه وتوصل الى المصدر ب-الملفات الثانويه وتوصل الى الحمل وتتكون هذه الملفات من اسلاك نحاسيه معزوله ذات قطر يناسب التيار المار فيها ولايوجد اتصال كهربائي مباشر بين الملف الابتدائي والملف الثانوي الا في بعض المحولات الخاصه و التي تدعى بمحولات الاوتو |
|
|
|
|
|
انواع المحولات الكهربائيه س -ماهي انواع المحولات الكهربائيه توجد انواع كثيره ومختلفة التصميم من المحولات وذلك لاختلاف مصدر التشغيل والهدف من استعمالها حيث تصنف المحولات ذات الطور والواحد وذات الثلاثة اطوار بالنسبه الى نوع الدائره المغناطيسيه الى صنفين هما (cORE TYPE)ا- ذات القلب الحديدي (SHELL TYPE)ب-ذات الاطار فالمحولات ذات القلب الحديدي توضع مللفات تها على الاعمده الجانبيه اما النوع الثاني فتوضع ملفاتها على العمود الذي في الوسط |
|
انواع المحولات حسب طبيعة عملها ا-محولات القدره س- ماذا يقصد بمحولات القدره يقصد بذلك المحولات التي تستعمل لتحويل الضغط المنتج الى ضغط اعلى او اقل وتحويله الى الشبكه الكهربائيه وهذه المحولات تستعمل بشكل عام في محطات توليد الطاقه الكهربائيه او المحطات الثانويه |
|
ب- محولات الضغط
س - ماذا يقصد بمحولات الضغط يقصد بذلك المحولات التي تستعمل لتحويل الضغوط العاليه الى ضغوط ملائمه لتشغيل اجهزة الوقايه والسيطره والقياس خاصة في المحطات الكهربائيه وذلك للاشراف والسيطره البعيده على الماكنات العامله وكذلك تستعمل في غرف السيطره في المحطات الثانويه وفي لوحات التوزيع وتكون العوازل في هذه المحولات مصممه لتحمل الضغوط العاليه على انه يجب توصيل دائرة الملف الثانوي مع الارض تجنبا من تلف العوازل وانتقال الضغط العالي الى الملف الثانوي اما نظرية عملها فهي لاتختلف عن نظرية عمل محولات القدره |
|
ج- محولات التيار
س- ماذا يقصد بمحولات التيار يقصد بذلك المحولات التي تستعمل بشكل خاص في اجهزة قياس التيار او مع ملفات التيار لاجهزة قياس القدره او مع اجهزة قياس معامل القدره وذلك لان الملف الابتدائي فيها يوصل بالتوالي مع دائرة الحمل وبذلك يسري فيه تيار الحمل ويكون الملف الثانوي متصلا مع جهاز قياس التيار او ملف التيار لجهاز قياس القدره ويكون الملف الابتدائي مكون من سلك ذي مقطع كبير وعدد قليل من الملفات والملف الثانوي يتكون من سلك ذي مقطع صغير وعدد كبير من الملفات ويختلف محول التيار عن محولات القدره او الضغط حيث يكون تيار الملف الابتدائي في محول الضغط معتمدا على تيار الملف الثانوي في حين لايعتمد تيار الملف الابتدائي في محول التيار على تيار الملف الثانوي كما وان الملف الابتدائي لمحول الضغط يوصل بالتوازي مع المصدر بينما يوصل الملف الابتدائي لمحول التيار بالتوالي مع دائرة الحمل كما ويمكن ان يكون محول التيار متكون من ملف ثانوي فقط كما في سيتي حيث يوضع حول خطوط المصدر ويتاثر بمرور التيار بواسطة الحث المغناطيسي ويربط هذا الملف مع اجهزة القياس مباشرة |
|
د-محول اوتو
س- ماذا يقصد بمحول اوتو يقصد بذلك نوع خاص من المحولات الكهربائيه ويكون فيه جزء من الملف مشتركا للضغط الابتدائي والثانوي معنى ذلك ان الملف الابتدائي يتصل مباشرة مع الملف الثانوي قي حين لايوجد اتصال مباشر بين الملف الابتدائي والثانوي في المحول الاعتيادي حيث يتكون الملف من جزئين احدهما يلف بسلك ذو مقطع كبير وبعدد قليل من الملفات والاخر متصل معه مباشره ويلف بسلك ذي مقطع صغير وعدد كبير من الملفات وفي حالات اخرى يكون السلك المستعمل في المحول متساوي القطر حيث يسلط ضغط المصدر على الملف كله ويؤخذ جزء من الملف للحصول على الفولتيه المطلوبه |
كفاءة الحولات
س- مالمقصود بكفاءة المحولات
من المعلوم ان القدره التي تعطى الى ماكنه كهربائيه تكون اكبر من القدره المستلمه منها بمقدار مايفقد منها داخل الماكنه على شكل طاقه حراريه ولما كان المحول من الماكنات الاستاتيكيه التي لاتحتوي على اجزاء متحركه فهو لايفقد شيئا من طاقة الاحتكاك بل تقتصر المفاقيد في الملفات النحاسيه وفي الحديد
س- مالمقصود بكفاءة المحولات
من المعلوم ان القدره التي تعطى الى ماكنه كهربائيه تكون اكبر من القدره المستلمه منها بمقدار مايفقد منها داخل الماكنه على شكل طاقه حراريه ولما كان المحول من الماكنات الاستاتيكيه التي لاتحتوي على اجزاء متحركه فهو لايفقد شيئا من طاقة الاحتكاك بل تقتصر المفاقيد في الملفات النحاسيه وفي الحديد
المفاقيد في الحولات الكهربائيه
س- ماهي انواع المفاقيد في الحولات المكهربائيه
هناك نوعان من المفاقيد في المحولات الكهربائيه وهي
ا- المفاقيد الثابته
ب- المفاقيد المتغير
س- ماهي انواع المفاقيد في الحولات المكهربائيه
هناك نوعان من المفاقيد في المحولات الكهربائيه وهي
ا- المفاقيد الثابته
ب- المفاقيد المتغير
|
|
|
|
|
|
|
المحولات الكهربائيه ثلاثية الاطوار
لقد تعرفنا سابقا على المحولات الكهربائيه ذات الطور الواحد من حيث التركيب ونظرية الاشتغال وانواعها وسنتعرف الان على المحولات الكهربائيه ثلاثية الاطوار وان نظريه العمل في هذه المحولات لاتختلف اطلاقا عن نظريه عمل المحولات الكهربائيه اخادبة الطور وانما الاختلاف في مكونات المحول س- ماهي مكونات المحوله ثلاثية الطور تبنى المحوله ثلاثيه الطور بواسطة لف ثلاثة محولات طور واحد في قلب واحد ثم توضع المحولات الثلاثه في حاويه وتمليء الحاويه بزيت عازل كهرابائيا وله عدة وظائف س- ماهي وظائف الزيت في المحولات ثلاثية الطور ا- يعزل مابين الملفات وجدار الحاويه الموضوع فيها الملفات ب-يفيد في عملية تبريد المحول ج- منع تكون الرطوبه التي تؤثر على عازلية الملفات |
|
س- ماهي طرق توصيل ملفات المحولات ثلاثية الطور
توجد طرائق كثيره لتوصيل الملفات الابتدائيه والثانويه في المولات ثلاثية الطور للحصول على خواص تلبي احتياجات العمل الذي يعمل عليه المحول ومن هذه الطرق اولا - توصيل نجمه -نجمه او ستار ستار س- مالمقصود بتوصيل المحول ثلاثي الطور نجمه -نجمه او ستار ستار يقصد بذلك ربط الملف الابتدائي ربط ستار او نجمي وكذلك الملف الثانوي وبستخدم هذا النوع من التوصيل في حالة الاحمال المتوازنه ويسمح بتوصيل خط التعادل او مايقصد به نقطه الحياد في الربط النجمي بالارضي حيث من المفترض ان تكون الفولتيه في نقطة الحياد دائما صفر اما اذا لم توصل نقطة الحياد بالملف الابتدائي بالمصدر والارضي فان الاحمال غير المتوازنه تسبب ان الفولتيه في نقطة الحياد لاتكون صفر وانما قيمه معينه تعتمد على الاحمل الموجوده على المحول وهذا يعني ان الجهد بين الخط ونقطة التعادل غير محدد على المحولات ويمكن ان يتغير عند تغير قيمة الحمل ومعامل القدره للحمل وهذا الامر يسبب مفاقيد اضافيه حيث ترتفع درجة الحراره داخل المحول لذلك فان هذا النوع من المحولات تستعمل في الجالات التي لايحصل فيها اختلاف في الاحمال |
|
ثانيا- توصيلة مثلث -مثلث او دلتا -دلتا
س - مالمقصود بتوصيلة مثلث -مثلث او دلتا -دلتا يقصد بذلك توصيل كل من ملفات الابتدائي والثانوي على شكل مثلث او دلتا حيث توصل نهاية كل ملف الى بداية الملف الاخر ويطبق هذا الربط لكل من الملفين الابتدائي والثانوي وهذه الطريقه للتوصيل تجعل جهد الخط مساوي لجهد المحول ويجب مراعاة ذلك عند التصميم وتعتبر هذه المحولات ذات كلفه اقتصاديه اكبر ومن مميزاتها انها لاتتاثر بتغير الاحمال |
|
ثالثا- توصيلة نجمه -مثلث او ستار - دلتا
توصل بهذه الطريقه ملفات الابتدائي على شكل نجمه اي ستار اما ملفات الثانوي فتوصل على شكل مثلث اي دلتا وبهذه الطريقه يكون جهد الخط الثانوي مساويا جهد الطور وهو اكثر الانواع شيوغا حيث يستخدم عند تخفيض الجهد في نهاية خط نقل القدره الكهربائيه |
|
رابعا توصيلة مثلث -نجمه او دلتا -ستار
توصل بهذه الطريقة ملفات الابتدائي على شكل مثلث او دلتا وبالتالي فان جهد الطور يساوي جهد الخد لذلك يجب ان تصمم ملفات الابتدائي لتتحمل جهد الخط اما ملفات الثانوي فتوصل توصيلة نجمه او ستار |
ملاحظه
في بعض انواع المحولات ثلاثية الطور توجد طريقه في اللف للتغلب علة عدم توازن الاحمل بغض النظر عن نوع توصيلة الابتدائي والثانوي وهذه الطريقه تدعى باللف المتعرج او الزكزاك حيث يلف الملف للطور الواحد بنصفين كل نصف يوضع على عمود مختلف عن الاخر حتى يتوزع الفيض بين الاعمده الحديديه الثلاثة داخل المحول وبالتالي يمكن
المحافظه على توازن الاحمال بغض النظر عن نوع التوصيله
في بعض انواع المحولات ثلاثية الطور توجد طريقه في اللف للتغلب علة عدم توازن الاحمل بغض النظر عن نوع توصيلة الابتدائي والثانوي وهذه الطريقه تدعى باللف المتعرج او الزكزاك حيث يلف الملف للطور الواحد بنصفين كل نصف يوضع على عمود مختلف عن الاخر حتى يتوزع الفيض بين الاعمده الحديديه الثلاثة داخل المحول وبالتالي يمكن
المحافظه على توازن الاحمال بغض النظر عن نوع التوصيله
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
طرق تبريد المحولات الكهربائيه
س- لماذا يتم تبريد الحولات الكهربائيه
المفاقيد في القلب الحديدي والاسلاك النحاسيه تسبب ارتفاع في درجة حرارتها ولما كانت المفاقيد النحاسيه متغيره ومعتمده على الحمل فانه كلما زاد الحمل ازدادت المفاقيد النحاسيه وبذلك ترتفع درجة حرارة المحول وكل شركه تنتج المحولات تاخذ بنظر الاعتبار طبيعة عملها وتحدد اعلى درجة حراره يمكن ان يصل بها المحرك ففي بعض المحولات تحدد درجة حرارة الملفات ب50 درجه مئويه في حين تحدد درجة حرارة الزيت ب40 درجه مئويه ودرجة الحراره هذه تعتمد على طبيعة العوازل ونوعه وهي تحدد عمر المحول اي القدره الزمانيه التي يعمل بها المحول ويفترض ان يعمل المحول بالحمل الكامل لمدة لا تقل عن سبعه سنوات الا انه في اغلب الحالات لاتعمل المحول بحمل كامل بصوره مستمره لذلك يزداد عمر المحول الى اكثر من 15 سنه ومن اجل المحافظه على درجة الحراره المقرره تجهز المحولات بانظمة تبريد تختلف تبعا لقدرة المحول ونوع العازل وطبيعة منطقة عمل المحول
س- لماذا يتم تبريد الحولات الكهربائيه
المفاقيد في القلب الحديدي والاسلاك النحاسيه تسبب ارتفاع في درجة حرارتها ولما كانت المفاقيد النحاسيه متغيره ومعتمده على الحمل فانه كلما زاد الحمل ازدادت المفاقيد النحاسيه وبذلك ترتفع درجة حرارة المحول وكل شركه تنتج المحولات تاخذ بنظر الاعتبار طبيعة عملها وتحدد اعلى درجة حراره يمكن ان يصل بها المحرك ففي بعض المحولات تحدد درجة حرارة الملفات ب50 درجه مئويه في حين تحدد درجة حرارة الزيت ب40 درجه مئويه ودرجة الحراره هذه تعتمد على طبيعة العوازل ونوعه وهي تحدد عمر المحول اي القدره الزمانيه التي يعمل بها المحول ويفترض ان يعمل المحول بالحمل الكامل لمدة لا تقل عن سبعه سنوات الا انه في اغلب الحالات لاتعمل المحول بحمل كامل بصوره مستمره لذلك يزداد عمر المحول الى اكثر من 15 سنه ومن اجل المحافظه على درجة الحراره المقرره تجهز المحولات بانظمة تبريد تختلف تبعا لقدرة المحول ونوع العازل وطبيعة منطقة عمل المحول
|
س- ماهي طرق تبريد المحولات ثلاثية الطور
هناك عدة طرق لتبريد المحولات ثلاثية الطرق منها ا-التبريد بالهواء الطبيعي ويتم ذلك بجعل معظم الاجزاء المكونه معرضه للهواء الطبيعي وهذه الطريقه محدوده وتقتصر على المحولات التي لاتزيد قدرتها عن 1 او 2 كيلو فولت امبير ب- التبريد بواسطة الزيت يوضع المحول باجمعه في خزان مملوء بالزيت الخاص بالمحولات ويكون ذا قابليه عاليه لامتصاص الحراره ويكونالسطح الخارجي للخزان ذا تجاعيد لزيادة السطح المعرض للهواء وهذه الطريقه الشائعه الاستعمال لتبريد المحولات ذات القدرات المتوسطه ج- التبريد بواسطة الزيت والماء توضع في خزان ا لزيت انابيب كثيرة الالتواء يسري فيها ماء بارد وبذلك تزداد سرعة انتقال الحراره من الزيت الى الخارج د-التبريد بواسطة تدوير الزيت يضخ الزيت بواسطة مضخة الى انابيب ذات قطر كبير نسبياغ وكثيرة الالتواء تكون مثبته خارج الخزان وتبرد هذه الانابيب بطرق مختلفه منها اولا- بواسطة الهواء الطبيعي ثانيا- بواسطة تدوير الهواء بالمراوح ثالثا- بواسطه الماء وبذلك تنتقل الحراره من الزيت الى الخارج وتبعا لطريقة التبريد تزداد كفاءة المحول والفتره الزمنيه التي يعمل بها ولكل محول طريثه من هذه الطرق يعتمد على قدرته |
|
زيت المحولات
س- ماهي الفائده الاخرى لزيت المحولات بالاضافه الى ان لزيت المحولات فائده عظمى في التبريد كذلك له فائدخ كبير في العزل الكهربائي س- من اين ينتج زيت المحولات ينتج زيت المحولات من النفط الخام ويسمى بالزيت النفطي او من البراغين وليس لمصدر استخراجه تاثير كبير على خواصه في هذه الصناعه وانما الدور الكبير في صناعة زيت المحولات الكهربائيه يعزى الى خاصية العزل الكهربائي وبعض الخواص الميكانيكيه والكيمياويه س- ماهي خواص زيت المحولات ان خواص زيت المحولات تتلخص بما يلي ا- ان يكون خاليا من الرطوبه ب-ان لايحتوي على اي نوع من المواد الغريبه او العالقه ج-ان تكون درجة انجماده واطئه ولاتزيد عن 10 درجه مئويه د-ان تكون درجة الحراره التي يمكن ان يتم فيها التفريغ الكهربائي اكثر من 130 درجه مئويه ه- ان تكون نسبة المواد الحامضيه فيه قليله جدا |
|
س- ماهي اهم خاصيه قي زيت المحولات الكهربائيه ومالمقصود بضغط التفريغ
من الناحيه الكهربائيه اهم خاصيه للزيت هي مقاومة العزل او ما يسمى بضغط التغريغ ةهة الضغط الذي يسبب تفريغا كهربائيا بين قطبين مفمورين في الزيت البعد بينهما 1 سم وحسب الواصفات القياسيه يجب ان لايقل ضغط التغريغ للزيت في خزان المحول عن 136 كيلو فولت على سم ويتم فحص الزيت بواسطه اجهزه خاصه معده لهذا الغرض |
|
س- ماهو تاثير الرطوبه على زيت المحولات الكهربائيه
ضغط التفريغ يهبط بصوره مفاجئه بسبب الرطوبه او بسبب المواد الغريبه العالقه فيه ولزيت المحولات قابليه على امتصاص الرطوبه من الجو وتزداد هذه القايليه بارتفاع درجه حرارة الزيت حيث ان معامل امتصاص الرطوبه في درجة 80 مئويه يصل الى 4 او 5 مرات اكثر من معامل امتصاص الرطوبه في 20 درجه مئويه بالاضافه الى ذلك فان الزيت ياخذ الاوكسجين من الهواء مسببا ازدياد درجة الحوامض فيه مما يسبب بعض التفاعلات الكيمياويه التي تقلل نت خواصه الكهربائيه |
|
س-كيف يتم التعرف على وجود الرطوبه بالزيت
للتعرف على وجود الرطوبه في الزيت توضع اسفل علبة التمدد وفي زجاجه شفافه مادة السليكات ذات لون ازرق حيث يتغير لونها عند دخول الرطوبه الى الزيت ليصبح ورديا او احمرا بنيا وفي هذه الحاله يوقف عمل المحول لاجراء الفحص عليه حيث تؤخذ عينه من الزيت ويقارن لونها مع لون الزيت النقي الخالي من الرطوبه والذي يكون لونه اضفرا فان كانت نسبة الرطوبه عاليه تفرغ محتويات المحول من الزيت ويسخن الى درجه حراره 105 مئويه في جهاز خاص وذلك لتبخير ماتعلق فيه من الرطوبه ثم يصفى بواسطة مرشحات خاصه لازالة بعض الرواسب الغريبه ثم يعاد الى المحول مره ثانيه |
|
علبة التمدد
س- مالمقصود بعلبة التمدد ذكرنا سابقا ان الرطوبه التي تدخل الى زيت المحولات تقلل من ضغط التفريغ ولذلك يجب المحافظه على الزيت من الرطوبه ويتم ذلك بان توضع في اعلى المحول وخارج الخزان الذي يحوي الزيت والحول علبه تتصل بهزان الزيت بواسطه انبوب من الحديد يطلق عليها علبة التمدد |
|
س- ماهي فوائد علبة التمدد في المحول الكهربائي
لعلبة التمدد فوائد عديده منها ا-تكون درجة الحراره في علبة التمدداقل من درجة حرارة الزيت قي الخزان ولذلك قابلية امتصاص الرطوبه من الهواء في درجات الحراره المنخفضه اقل منها في درجات الحراره العاليه ب- تقليل مساحه الزيت التي تلامس الهواء ج-الزيت الموجود في العلبه لايختلط باستمرار مع زيت الخزان فالرطوبه المنتقله الى الزيت في العلبه لاتنتقل بصوره سريعه الى زيت الخزان د-تستوعب الزيت الذي تمدد ويزداد حجمه عند ارتفاع درجة الحراره في الزيت اثناء العمل وتوجد تصاميم مختلفه لعلبة التمدد وجميعها تهدف الى تقليل دخول الرطوبه الى الزيت |
س- ماهي متاعب المحولات الكهربائيه
المحولات الكهربائيه تعتبر من الماكنات التي لاتحتاج الى صيانه دائمه خلال اشتغالها وذلك لعدم وجود اجزاء متحركه فيها ولكن قد تحدث بعض المشاكل الفنيه منها
ا- دخول رطوبه الى زيت المحول مما سبب انخفاض معامل عزل الزيت وتسرب كهربائي من خلاله الى جسم المحول
ب- تلف العوازل بين الملفات مما سبب تماسا مباشر وارتفاع درجة الحراره في منطقة التماس
ح- تلف العازل بين الملفات والجسم الذي يحدث بسبب عدم وجود مانعة الصواعق
ه-حدوث قصر بين خطوط الشبكه نفسها او بين اي خط والارضحدوث نفريغ مباشر في خطوط الشبكه الكهربائيه الذي
يؤدي الى ارتفاع الضغط على المحول بشكل كبير جدا
و-زيادة الحمل على الشبكه مما سبب سريان تيار في ملفات المحول اكبر من التيار الاسمي
المحولات الكهربائيه تعتبر من الماكنات التي لاتحتاج الى صيانه دائمه خلال اشتغالها وذلك لعدم وجود اجزاء متحركه فيها ولكن قد تحدث بعض المشاكل الفنيه منها
ا- دخول رطوبه الى زيت المحول مما سبب انخفاض معامل عزل الزيت وتسرب كهربائي من خلاله الى جسم المحول
ب- تلف العوازل بين الملفات مما سبب تماسا مباشر وارتفاع درجة الحراره في منطقة التماس
ح- تلف العازل بين الملفات والجسم الذي يحدث بسبب عدم وجود مانعة الصواعق
ه-حدوث قصر بين خطوط الشبكه نفسها او بين اي خط والارضحدوث نفريغ مباشر في خطوط الشبكه الكهربائيه الذي
يؤدي الى ارتفاع الضغط على المحول بشكل كبير جدا
و-زيادة الحمل على الشبكه مما سبب سريان تيار في ملفات المحول اكبر من التيار الاسمي
|
س-كيف يتم حماية المحولات الكهربائيه من الصواعق
لوقاية المحول من الصواعق التي يكون لها ضغوط وترددات عاليه توضع في دائرة المحول ملفات التردد العالي ذات قلب هوائي ويوضع كذلك بين كل طور والارض توصيلات معدنيه غير مباشره ذات ثغرات هوائيه تنظم وفقا لضغوط الشبكه والمحول وهذه تعمل على تفريغ الشحنات الكهربائيه ذات الضغط والتردد العاليين التي تصيب الشبكه |
|
س- ماهو مجال استعمال المحولات ثلاثية الطور
تعد المحولات ثلاثية الطور اخف وزنا وارخص كلفه مقارنه باستعمال ثلاثة محولات طور واحد وكذلك تختاج مساحه للتثبيت اقل كما تعد كفاءة المحولات ثلاثية الطور اعلى من ثلاث محولات طور واحد ولذلك تستعمل المحولات ثلاثية الطور على نطاق واسع في محطات توليد الطاقه الكهربائيه وفي شبكات توزيع الطاقه الكهربائيه لخفض او رفع الجهد حسب الحاجه لذلك |
|
س- هل يمكن ربط المحولات ثلاثية الاوجه على التوازي مع بع
نعم ممكن فقد نحتاج في بعض الاحيان الى استعمال اكثر من محول واحد لتغذية احمال كبيره لايمكن ان تقوم بها محوله واحده من المحولات التي يسهل الحصول عليها لذلك نلجأالى توصيل محولتين على التوازي حيث يوصل ملف الجهد العالي مع بعضهما وكذلك ملفي الجهد المنخفض ولكن هناك شروط لابد من توافرها عند عمل مثل هذا التوصيل |
|
س- ماهي شروط ربط المحولات ثلاثية الطور على التوازي
يجب ان تتوفر عدة شروط قبل توصيل محولتين على التوازي معا وهذا ينطبق على المحولات المفردة الطور وثلاثية الطور وتتلخص شروط توصيل المحولات على التوازي في الاتي ا-ان تكون المحولتين نفس نسبه تحويل الجهد عند التردد نفسه وهذا يجعلنا نحصل على الجهد نفسه على كل من طرفي ملفي الثانوي في حالة وجود الحمل وذلك عند توصيل الملفين الابتدائين معا على التوازي على مصدر جهد واحد وهذا يمنع مرور التيارات الدواره بين الملفين الثانويين التي تعمل على زيادة غفد النحاس ب- ان يتساوى الهبوط في الجهد في المحولتين مقدارا واتجاها ج-ان تراعى قطبية الاطراف عن توصيلهما فتوصل الاطراف ذات القطبيه المتماثله معا وينشأعن وجود خطا في القطبيه عند التوصيل ان يصبح الملفان الثانويان مقصورين بضعف الجهد مما يسبب في مرور تيار قصر كبير قبل التوصيل الى الحمل لذلك يجب التحقق من صحة التوصيل فيما يخص القطبيه قبل ان يصبح الملفان الثانويان متصلين على التوازي معا على طرفي الحمل د- ان يراعى توافق التعاقب المرحلي للمحولات ثلاثية الاطوار على ان يكون تعاقب المراحل متماثلا في المحولتين والا فسوف تحدث دائرة قصر بين كل مرحلتين خلال كل دوره |
|
الموضوع - الاسلاك الهوائيه ومواصفاتها
26-9-2019 س- ماهي مواصفات الاسلاك الهوائيه لنقل الطاقه الكهربائيه في خطوط نقل الطاقه الكهربائيه تستعمل عادة اسلاك عاريه غير مغلفه وتكون موصفاتها كما يلي اولا - جودة التوصيل ثانيا-قوة ميكانيكيه مناسبه اي مقاومه ميكانيكيه ثالثا - مقاومة تاثير العوامل الخارجيه رابعا- كفلته الواطئه خامسا- سهولة استعماله في التوصيل والتعليق |
|
س- ماهي افضل الموصلات التي يمكن استعمالها في عملية نقل الطاقه الكهربائيه
في عمليه نقل الطاقه الكهربائيه تستعمل الموصلات الكهربائيه العاريه المكونه من النحاس والالمنيوم او سبائكهما وكذلك قد يستعمل الحديد ويغتبر النحاس احسن الانواع لجودته في التوصيل الكهربائي حيث ان معامل توصيليته الكهربائيه هي 56 وانه ذو مقاومه ميكانيكيه مناسبه وكذلك مقاومته لتأثير العوامل الخارجيه اما الالمنيوم اقل جوده في التوصيل من النحاس حيث ان معامل توصيليته الكهربائيه هي 34 الا ان وزنه النوعي اقل وهذا ما يجعله في جودة النحاس كما انه اقل كلفه من النحاس ولكن المقاومه الميكانيكيه للالمنيوم قليله وتقدر اقل من النحاس بحوالي مرتين لذلك يقتصر استعمال في الاغلب في خطوط الضغط الواطيءالا انه يمكن زيادة المقاومه الميكانيكيه للالمنيوم باضافة كميات قليله من المغنيسيوم والسيلكون حيث يعطي هذا الخليط مقاومه ميكانيكيه مقاربه للنحاس كما وان معامل التوصيل له لايقل عن الالمنيوم النقي كثيرا حيث يصل الى 30 ويسمى هذا الخليط الدري وكذلك يمكن زيادة المقاومه الميكانيكيه للالمنيوم باستعماله مع الحديد حيث تغلف اسلاك الحديد المغلونه بالزنك بطقه من الالمنيوم فيمكن الحصول على مقاومه ميكانيكيه عاليه من الحديد ومعاملتوصيل جيد من الالمنيوم ويستعمل هذا التركيب لنقل الطاقه الكهربائيه ذات الضغط العالي اما الحديد فان معامل التوصيليه الكهربائيه له واطئه جدا ويقدر ب15 وكذلك كون الحديد من المعادن المغناطيسيه التي تسبب نشوء تيارات اعصاريه بسبب التيار المتناوب لذا فانها تستعمل بقله في الخطوط التي تنقل ضغوط واطئه |
س- كيف تثبت الاسلاك الهوائيه وماهي الارتفاعات التي تثبت بها والمسافات بين واراجها وتحملها
تثبت الاسلاك الهوائيه على ابراج خاصه تبعد الواحده عن الاخرى بابعاد معينه ويجب ملاظة ارتفاع السلك عن الارض او سطح المنشات من اجل السلامه العامه وفيما يلي جداول توضح ارتفاع الاسلاك والمسافات بين الابراج وشدة تحمل الاسلاك الهوائيه للتيار
تثبت الاسلاك الهوائيه على ابراج خاصه تبعد الواحده عن الاخرى بابعاد معينه ويجب ملاظة ارتفاع السلك عن الارض او سطح المنشات من اجل السلامه العامه وفيما يلي جداول توضح ارتفاع الاسلاك والمسافات بين الابراج وشدة تحمل الاسلاك الهوائيه للتيار