الكترونيات قوى وشرح Inverter و Diode بجميع انواعه

سنستكمل شرح الكترونيات القوى :

قومنا المحاضره السابقه شرح كلا من:

 (uncontrolled Rectifier- controlled rectifier - ac voltage controller-dc chopper)

سنقوم الان بشرح :

عاكس التيار Inverter :

يقوم بتحويل تيار مستمر ثابت القيمه الى تيار متردد متغير القيمه والتردد , ويستخدم الانفرتر على مجال واسع جدا فى عالم

الكهرباء وايضا يتم استخدامه فى دوائر ال UPS .

Fixed dc voltage ______Inverter_______variable ac voltage 

لشرح الانفرتر تفصيليا من المحاضرتين التالين :

• [ المحاضره الاولى لشرح الانفرتر .]

• [ المحاضره الثانيه لشرح الانفرتر .]

دايود القدره Power Diod :

يعتبر الدايود هو اساس اى دائره الكترونيه فهو يعمل كمفتاح لاداء وظائف مختلفه , فيستخدم كموحد للتيار المتردد , يتكون 
الدايود من وصله ثنائيه من P-N وله طرفان ( انود - كاثود ) فيوجد حالتين له :

• عندما يكون جهد الانود اعلى من جهد الكاثود اى موجب فيمسى انحياز امامى اى (Forward bias)  ويوصل للتيار
  
  فتكون المقاومه بين الانود و الكاثود صغيره .
  
• عندما يكون جهد الكاثود اعلى من جهد الانود اى سالب فيسمى انحياز عكسى (Reverse bias) ويمر تيار عكسى
  
  ويسمى بتيار التسريب اى ال Leakage current وتكون قيمه هذا التيار صغيره جدا جدا تقدر بالمللى او المايكرو
  
  وتزداد قيمه هذا التيار بزياده قيمه الجهد العكسى حتى يصل الى جهد الانهيار Vbr وقتها يمر تيار عكسى كبير جدا ويفقد
  
  الدايود وقتها خصائصه .
  
  

يتواجد ثلاث انواع من الدايود Diode :

• دايود الاغراض العامه General Purpose diode .

• دايود سريع الاستعاده Fast recovery diode .

• دايود شوتكى Schottky diode .

دايود الاغراض العامه General Purpose diode :

يعرف بالدايود السليكونى ويستخدم فى الاغراض العامه ذات الترددات المنخفضه (اقل من 1 كيلو هيرتز) فهو رخيص ومتوفر

بمقننات عاليه تصل الى 5000 فولت و عده الاف امبير تصل اكثر من 3000 امبير ويمكن دمج اكثر من دايود فتكون قنطره توحيد
وفى هذه الحاله تصل مقنناته الى 1000 فولت و 300 امبير .

دايود سريع الاستجابه Fast recovery diode :

يستخدم هذا النوع فى الاغراض ذات الترددات العاليه للفتح و القفل فيمكنه ان يستعيد حالته فى اقل من 5 ميكروثانيه وهذا النوع 
متواجد بمقننات تصل الى 3000 فولت وعده مئات من الامبير قد تصل الى 1000 امبير  .

دايود شوتكى schottky diode :

يعمل دايود شوتكى عند جهود اقل من 200 فولت  وتيار يصل الى 300 امبير اى يلائم التطبيقات ذات التيار العالى و الجهد

المنخض .

لمتابعتنا فى كل جديد اضغط على     :

[ World of engineering ]

الكترونيات قوى وشرح Rectifier و ac voltage controller و dc chopper

سندرس محاضرات هامه جدا لعالم الكترونيات القوى :

تستخدم الدوائر الالكترونيه لتكيف المنبع الكهربى ليتناسب مع متطلبات العمل , فتتميز هذه الدوائر بمميزات عده من اهمها 

صغر حجمها ووزنها وكفائتها العاليه , فهناك 5 دوائرالكترونيات القوى ويتم تقسميهم حسب الوظيفه لكلا منهم :

• Diode Rectifier
• ac-dc converter
• ac-ac converter
• dc-ac converter
• dc-dc converter

نبدا بدراسه ال Rectifier :

سندرس الان الموحد او المقوم غير المحكوم ومايعرف باسم Uncontrolled Rectifier :

تستخدم دوائر التوحيد لتحويل الجهد المتردد ثابت القيمه الى جهد مستمر ثابت القيمه ونجد ن هذه الدوائر تستخدم فى الدايود

Diode فيمكن ان يكون الجهد الداخل احادى الوجه او ثلاثى الاوجه One -or 3 Phase فيكون على هذا النطاق :

 fixed ac voltage _______Uncontrolled Rectifier _______ fixed dc voltage

الموحد او المقوم المحكوم ومايعرف باسم Controlled Rectifier :

يتم الحصول على جهد مستمر متغير القيمه من جهد متررد ثابت القيمه , ويمكن ان يكون الدخل ايضا جهد احادى الوجه او ثلاثى

الاوجه One -or 3 Phase فيكون على هذا النطاق :

 fixed ac voltage _______controlled Rectifier _______ variable dc voltage

الحاكم للجهد المتردد ac voltage controller :

يستخدم للحصول على جهد متردد متغير القيمه من جهد متردد ثابت القيمه ويمثل الثيرستور العنصر الرئيسى فى القدرات العاليه

اما فى القدرات المنخفضه فيستخدم الترياك لرخص سعره وايضا سهل عمليه التصميم للداوائر الالكترونيه الخاصه به فيمكن

التحكم فى دراجات الحراره و شده الاضاءه من خلاله .

fixed ac voltage _______ ac voltage controller_______ variable ac voltage 

مقطع التيار المستمر dc chopper :

يستخدم للحصول على جهد مستمر ثابت القيمه الى جهد مستمر متغير القيمه عن طريق تطقيع الجهد ونجد ان العنصر الاساسى

فيه الترانزستور فيمكن استخدامه فى التحكم فى المحركات التيار المستمر.


fixed dc voltage _________ dc chopper ________variable dc voltage




لمتابعه كل جديد زرونا على صفحتنا على الفيس بوك من الرابط التالى :

[World of engineering]

المحاضره الثانيه للتاريض الكهربى Reduce resistance grounding

سنستكمل محاضرات التاريض الكهربى :

سندرس الطرق المختلفه لتقليل مقاومه التاريض :

نعلم ان كلما قلت المقاومه لتاريض كلما كان انجح فهنا طرق مختلفه لتقليل التاريض الكهربى :

• مقاومه قطب التاريض والمواصلات المربوكه بالقطب .
  
• مقاومه التلامس بين القضيب والتربه .
  
• مقاومه الارض المحيطه بقضيب التاريض .

كثير منا يسال نفسه متى نعلم بمقاومه التاريض وما قيمتها والتى نعلم من خلالها انها تحتاج الى التقليل او لا ؟
نقوم بقياس المقاومه بعد الانتهاء من عمليه التاريض فاذا كانت قيمتها تزيد عن 25 اوم لذا لابد عمليه تقليل المقاومه للتاريض .

طرق خفض المقاومه للتاريض الكهربى :

• زياده قطر القضيب الكهربى , ايضا لابد ان نعلم لايفضل استخدام اقطار تزيد عن 18 مم .
  
• زياد قضيب العمود الكهربى , وهو يكون 240 سم للتربه العاديه ويمكن زياده الطول الى 15 متر حسب نوع التربه .
  
• زياده عدد قطبان التاريض , وذلك من خلال دفن اكثر من قضيب فى الارض وان تكون المسافه بين كل عمود والاخر 240
  
  سم للحصول على اعلى مقاومه .

نريد ان نتعرف على اهم اسباب زياده مقاومه التاريض للنظر فيها ومعالجتها :

تعد مقاومه العمود الكهربى و الموصلات ليست كبيره ولكن السبب الرئيسى فى رفع مقاومه التاريض الكهربى هو التربه .

• معالجه التربه كميائيا :

يتم معالجه التربه عن طريق :

• عمل حفره مجاوره حيث لا تزيد عن  10 سم عن القضيب الكهربى ويتم وضع بها كبريتات الماغنسيوم او كبريتات
  
  النحاس او ملح صخرى ويكون منسوبها 30 سم من سطح الارض .

• يتم عمل خندق دائرى حو القضيب الكهربى بحيث لا يقل القطر الداخلى للخندق عن  45 سم والعمق عن 30 سم ويملا
  
  ايضا بالمواد الكميائيه التى تم ذكرها من قبل .
  
  
  

لمتابعه كل جديد اشترك فى صفحتنا على الفيس بوك من اللينك التالى :

[ World of engineering ]

المحاضره الاولى لشرح التاريض ومانع الصواعق The Earthing

سنتكلم فى هذه المحاضره عن التاريض :

لابد ان نتعرف ما معنى عمليه التاريض :

هى عمليه توصي المعدات والاجهزه الكهربيه بالارض لتسريب الكهرباء الزائده ولتتم عمليه الحمايه للشبكه الكهربيه والعامل .

على سبيل المثال للتوضيح :

كلا منا يملك سخان كهربى فى بيته , داخل السخان سلك كهربى معزول عن جسم السخان الخارجى ففى حاله تلف العزل يسير 

التيار الكهربى فى الجسم الخارجى للسخان ويسبب صاعقه كهربيه لكل من يلمسه , ففى حاله التاريض تتسرب هذه الشحنه 

الكهربيه الى الارض فتتم حمايه المستخدم والمنظومه الكهربيه .

هناك نوعان من عمليه التاريض :

النوع الاول مايسمى بتاريض المنظومه :

ايجاد اتصال بين الموصلات الحامله للتيار الكهربى والارض فى نقطة او اكثر من نقطه .

النوع الثانى مايسمى بالتاريض الوقائى :

هو اتصال بالارض مع الاجزاء المعدنيه غير الحامله للتيار .

مكونات التاريض :

نوع التربه Earth .

الكترودات التاريض Grounding electrode .

موصلات التاريض Grounding conductor .

تجهيزات الوصل والربط Bonding .

نوع التربه Earth :

هى التربه التى يوضع فيها الكترود التاريض وتختلف كل تربه فى طبيعتها فتتقسم انواع الترب الى تربه ( رمليه - طينيه - 

صخريه - الجافه - الرطبة - ومنها التى تحتوى على املاح ومعادن ) وكل هذا يؤثر فى مقاومه التربه Earth resistance .

الكترود التاريض Grounding conductor :

هى قطعه معدنيه باشكال مختلفه مدفونه بالتربه على عمق وحجم معين فيمكن ان نقول هى وسيله التوصيل بين الارض وموصل 

التاريض وينقسم الى قسمان :

- الكترود موجود بطبيعته فى انشاء المبانى  :
وهو عباره عن منشات معدنيه وهو موجود بشكل دائم ومستمر فى الارض وتشمل :

انابيب المياه والغاز المعدنيه .

حديد التسليح فى المنشات .

الهيكل المعدنى للمبانى .

- الكترود يتم تصنيعه وتركيبه لغرض التاريض .

موصلات التاريض Grounding Conductor :

هى التى تققوم بالتوصيل بين المعدات او الاجهزه المعدنيه المراد عمل التاريض لها مع قطب التاريض وتكون لها مقاومه ويتم 

تحديدها حسب الاستخدام ولكن من المفضل ان تكون مقاومتها قليله , وتمثل على الاشكال الاتيه :

• سلك نحاس او الالومنيوم المعزول بماده بلاستيكه باللون الاصفر مع الاخضر او الاخضر فقط احيانا .
• حصيره من النحاس تستخدم لربط الاجزاء المتحركه .
• واشكال على هيئه سلف مغلف بماده بلاستيكيه وشريط عريض مصمت .

تجهيزات الوصل و الربط :

هى الوسيله المستخدمه لربط موصلات التاريض بقطب التاريض ولابد ان تكون من نفس ماده موصلات التياريض وقطب 

التاريض وتتعدد اشكالها .

لمتابعه كل جديد اشترك فى صفحتنا على الفيس بوك من اللينك التالى :

[ World of engineering ]

كيف نقوم باختيار المحرك المناسب للاستخدام

سنشرح فى هذه المحاضره المتطلبات الاساسيه لاختيار المحرك المناسب لتطبيق او وظيفه معينه :

نعلم ان هناك العديد من المحركات الكهربيه وتختلف من محركات تيار مستمر ومحركات تيار متردد .

محركات التيار المستمر : كمحركات التوالى , التوازى , المركب .

محركات التيار المتردد : كمحركات الحثيه Induction motor , محركات التزامنيه synchronous  motor .

لا نسطيع اختيار نوع محرك مثالى يستخدم فى جميع التبيقات العمليه وله خصائص ومميزات , لذا نجد العديد من انواع

المحركات الكربيه وكل نوع يستخدم ى تطبيقات معينه و اسعارهم تختلف من محرك لاخر وصيانته  .لكى نحدد نوع و خواص المحرك المطلوب فاننا اولا نحدد خواص الاداء وظروف التشغيل للحمل الميكانيكى الذى سوف يديره

هذا المحرك مثل :
- درجة حرارة الوسط .
-معدلات الفصل والتوصيل للمحرك .
- معدلات زيادة وخفض الحمل على المحرك .
- درجة الحماية للمحرك .
- منحنيات الاداء للمحرك .

درجه حراره الوسط :

تصمم المحركات الكهربيه ان تعمل فى درجه حراره 40 دره مئويه , فاذا كانت درجه حراره الوسط اقل من 40 درجه مئويه

يستطيع المحرك ان يعمل بحمل اكبر من الحمل الكامل له حسب درجه الحراره واذا كانت درجه الحراره اكبر من 40 درجه

 مئويه فانه يعمل الى الحمل الكامل له ودرجه حرارته تتوقف على طبيعه ونوع ماده العزل المتسخدم .

العزل من النوع b يتحمل حتى 130 درجة مئوية .
العزل من النوع f يتحمل حتى 155 درجة مئوية .
العزل من النوع h يتحمل حتى 180 درجة مئوية .

معادلات الفصل والتوصيل للمحرك :

تيارات البدء تختلف من محرك لاخر ولكن فى العموم تكون بقيم عاليه جدا قد تصل الى 20 ضعف تيار الحمل بالتالى فانه اذا

كان المحرك يتم توصيله وفصله من المنبع باستمرار( multy starting ) كما فى حالة المصاعد الكهربية فان تكرار عملية

البدء يؤدى الى ارتفاع درجة حرارة المحرك .

تعتبر عمليه الفصل والتشغيل من اكبر المخاطر للمحرك الكهربى فلابد تفاديها ولا نستطيع التقليل من عمليه الفصل والتشغيل

 فلتقليل اثارها يتم تركيب محرك اخر يدير مروحه كبيره تقوم بعمليه التبريد للمحرك الكهربى المستخدم فى المصعد وتتوقف

قدره المرحك المتسخدم لعميله التبريد حسب عدد مرات فصل وتوصيل المحرك الاساسى , كما ايضا فى المخرطه يتم توصيل

وفصل المحرك بكثره ولكن اقل من المصعد الكهربى فيتم هنا استخدام محرك قدرته اكبر بكثير من قدره الحمل حتى تتحمل درجه

الحراره العاليه بالاضافه الى استخدام احدى طرق البدء المعروفه كستار دلتا او استخدام الانفرتر او soft starter .

درجه حمايه المحرك :

درجه الحمايه للمحرك يتم تقسيمها حتى جهد يصل الى 72.5 فولت .

1- حماية الاشخاص عند لمس المحرك او الاقتراب من اى جزء فيه .

2- حماية المحرك من دخول الماء .

وهذا وتتكون درجة الحماية من حرفين ورقمين مثل IP54 الحرفان هما IP وهما اختصار ل International

Protection  اما الرقمين فهما رقم فى خانة الاحاد وياخذ الارقام من صفر وحتى 8 وهو الذى يحدد الحماية من دخول الماء

  الرقم الثانى فى خانة العشرات وياخذ الارقام من صفر وحتى الرقم 6 وهو يحدد درجة الحماية من تماس او دخول اجسام

غريبة .

مواصفات رقم الاحاد وهو لتحديد درجة الحماية من دخول الماء :

صفر تعنى لا توجد حماية .

1 تعنى ان المحرك يتحمل نقاط الماء التى تسقط راسيا .

2 تعنى ان المحرك يتحمل نقاط الماء التى تسقط راسيا او مائلة بزوية حتى 15 درجة .

3 تعنى ان المحرك يتحمل نقاط الماء التى تسقط راسيا او مائلة بزوية حتى 60درجة .

4 تعنى ان المحرك يتحمل نقاط المياه التى ترش عليه من اى اتجاه .

5 تعنى ان المحرك يتحمل خرطوم مياه يرش عليه من اي اتجاه .

6 تعنى المحرك يتحل نافورة مياه قوية من اي اتجاه .

7 تعنى المحرك يتحمل الغمر فى المياه حتى ضغط محدود .

8 تعنى ان المحرك يتحمل ان يغمر فى الماء حتى ضغط معين يحدده الصانع .

مواصفات رقم العشرات وهو الذى يحدد الحماية من تماس او دخول اجسام غريبة:

صفر تعنى انه لا توجد حماية .

1 تعنى الحماية ضد دخول اجسام غريبة ذات قطر اكبر من 50 مم .

2 تعنى الحماية ضد دخول اجسام غريبة ذات قطر اكبر من 12 مم .

3 تعنى الحماية ضد دخول اجسام غريبة ذات قطر اكبر من 2.5 مم .

4 تعنى الحماية ضد دخول اجسام غريبة ذات قطر اكبر من 1 مم .

5 تعنى الحماية ضد دخول الاتربة.

6 تعنى الحماية الكاملة ضد اى اتربة او اجسام غريبة .

منحنيات الاداء للمحرك  :

- الثمن اقل ما يمكن .

- الكفاءة اعلي ما يمكن .

- تكلفة الصيانة اقل ما يمكن .

- عزم بدء الدوران عالي .

- تيار البدء صغير .

- العمر الافتراضى طويل .

- امكانية التحكم فى سرعته بسهولة وعلى مدى كبير للسرعة .

- سرعة المحرك عند القيمة المضبوطة ليها ثابتة مهما تغير عزم الحمل بالزيادة او النقص .

- وسيلة التحكم بالسرعة رخيصة الثمن مقارنة بثمن المحرك .

- معامل القدرة يساوى الواحد الصحيح او مايقاربه .

- قيمة العزم لكل امبير عالية .

- يعمل على المصدر المتاح سواء كان ثلاثى او احادى الطوراو تيار مستمر او تيار متردد  .

فلابد ان نفهم ان لا يتواجد محرك به جميع الخواص والمواصفات ولكن تلك الخواص و المواصفات لابد ان نتدبرها قبل اختيار

المحرك الذى سنستخدمه .


لمتابعه المزيد زرور صفحتنا على الفيس بوك باسم الموقع [ World of engineering ]

محاضرة لشرح اجهزة الوقاية الموجودة على محولات القدرة العالية

س: ما هى أجهزة الوقاية الموجودة على محولات القدرة ذات القدرة العالية؟

ج: أجهزة الوقاية الموجودة على المحولات:

•  جهاز الوقاية التفاضلية: هو جهاز نطاق حمايته المنطقة الموجودة بين محولات التيار للجهود المختلفة و يقوم الجهاز
  
  بالمفاضلة بين التيارات الداخلة و الخارجة (التيار التفاضلى)فإذا كانوامتساويان فى الوضع المتزن فأن المحول سليم أما
  
  إذا كان هناك عطل داخل المحول فإن قيمة التيار التفاضلى له قيمة(أي و جود عطل داخل المحول) فيفصل المحول و يمنع
  
  منعاً باتاً توصيل المحول إذا إشتغلت هذه الوقاية إلا بعد الكشف على المحول و معرفة سبب الإشتغال و هناك عدة عوامل
  
  يجب أخذها في الإعتبار مثل مغير الجهد و تغذية العطل من إتجاه واحد أو أكثر و عدة عوامل أخرىو هذا سوف نتناوله
  
  لاحقاً .

•  جهاز الوقاية ضد زيادة التيار و يعمل بزمن و تكون وقاية ظهرية للوقاية التفاضلية .

• جهاز الوقاية ضد التسرب الأرضى و يغذي من نقطة التعادل المجمع لأوجه التيار من محولات التيار .

• جهاز الوقاية ضد التسرب الأرضى المحدد (المقيد) و يركب لحماية المحول من التيارات الصغيرة المارة في نقطة التعادل
  
  ( الملف الموصل ستار في المحول) .

• جهاز الوقاية الغازية و يعرف بالبوخلز ريلاى و يعمل إذا إرتفعت درجة حرارة الزيت داخل المحول و تصاعد أبخرة منه
  
  يعطى إنزار بوجود خطأ بالمحول أما إذا كان هناك قصر داخل المحول فإن الزيت يغلى و يصعد من التنك الرئيسى للمحول
  
  إلى التنك الإحتياطى مارا بالعوامة السفلى فيدفعها في طريقه فيفصل من جميع الجهات و يمنع منعا باتا توصيل المحول إلا
  
  بعد الكشف عليه و إذا كان الإشتغال صحيح يتم إختبار المحول و الزيت.

•  جهاز الوقاية ضد إنخفاض مستوى الزيت (Low Oil Level) و هو يعمل عند إنخفاض مستوى الزيت عن حد معين
  
  يعطى إنزار حتى يتم تذويده.

•  جهاز زيادة الضغط داخل المحول (Oil Pressure Relief) و يعمل عند ذيادة الضغط داخل المحول لأى سبب فيقوم
  
  بضغط على بن فيفصل المحول .

• الإرتفاع في درجة الحرارة و هو عبارة عن حساس يحس بدرجة الحرارة داخل المحول و يوجد به  4 كونتاكات إثنين منهم
  
  لتشغيل مجموعتين من المراوح و إثنين واحد إنزار و الآخر يعطي فصل للمحول .

س : ما هي أهمية (Tertiary Winding) في المحولات؟

ج: ال Tertiary Winding :

 فى المحولات هى ملف ثالث فى المحول بالإضافة إلى الملفات الإبتدائية و الثانوية و يوصل على هيئة دلتا و يستخدم لمرور

 مركبة التيار الصفرية في حالة عدم إتزان الأحمال على المحول و يستخدم لإنتاج جهد ثالث للمحول و يختلف قيمة القدرة على 

هذا الملف عن الملفين الرئيسين و في كثير من الأحيان تكون قدرتها ثلث قدرة الملفات الأخرى , و في أحيان أخرى لا يتم 

إستخدام هذا الملف لإنتاج القدرة ولكن لمرور مركبة التيار الصفرية فقط.