كثيرا ما نحاول تقليل حجم المنتج الخاص بنا وتقليل سعره ووزنه … وغالبا ما تشكل دوائر التغذية وخاصة تلك التي تستخدم محول اكبر عامل لزيادة الوزن والحجم …
لكن ماذا لو كانت دائرتنا تستهلك تيارا قليلا مثل دوائر المتحكمات الدقيقة او دوائر المنطق … فلماذا لا نستخدم دوائر لا تعتمد في استخدامها على المحولات كمصدر جهد
هنا سوف نعرض دائرة يمكن ان تفي بالغرض .. ومن مزايا هذه الدائرة ان الخرج لها مزدوج +12 و -12 فولت ويمكن ان تعطي تيارا لحد 200mA
لكن ماذا لو كانت دائرتنا تستهلك تيارا قليلا مثل دوائر المتحكمات الدقيقة او دوائر المنطق … فلماذا لا نستخدم دوائر لا تعتمد في استخدامها على المحولات كمصدر جهد
هنا سوف نعرض دائرة يمكن ان تفي بالغرض .. ومن مزايا هذه الدائرة ان الخرج لها مزدوج +12 و -12 فولت ويمكن ان تعطي تيارا لحد 200mA
يمكن لهذه الدائرة ان تأخذ كدخل 220 فولت او 110 فولت ويتم تقليل الجهد عن طريق المقاومة R1 والتي لها قدرة عالية كما هو واضح بالدائرة ويتم تنظيم الجهد بعد ذلك عن طريق استخدام دايود زينر للحصول على +12 و -12 فولت
المكثف C1 يجب ان يحتفظ يقيمته لانها القيمة المناسبة لتشغيل المشع الضوئي LED حين توصيل الدائرة بالمصدر
الدائرة بسيطة ولكن يجب اخذ الحذر حين التعامل مع جهود عالية
تتميز دوائر مصدر الجهد بدون محول بانها صغيرة الحجم وقليلة التكلفة ولكنها في بعض الاحيان ذات كفاءة منخفضة ولا تعطي تيارات عالية بينما دوائر المحولات فانها تعطي تيارات اعلى بجانب انها تقدم عزلا كهربيا بين الجهود العالية والمنخفضة وتكون كفاءتها اكبر
المكثف C1 يجب ان يحتفظ يقيمته لانها القيمة المناسبة لتشغيل المشع الضوئي LED حين توصيل الدائرة بالمصدر
الدائرة بسيطة ولكن يجب اخذ الحذر حين التعامل مع جهود عالية
تتميز دوائر مصدر الجهد بدون محول بانها صغيرة الحجم وقليلة التكلفة ولكنها في بعض الاحيان ذات كفاءة منخفضة ولا تعطي تيارات عالية بينما دوائر المحولات فانها تعطي تيارات اعلى بجانب انها تقدم عزلا كهربيا بين الجهود العالية والمنخفضة وتكون كفاءتها اكبر
ما هو الافضل … نقل الطاقة بصورة تيار متردد (AC) ام تيار مستمر (DC) ؟
هنا الخص اهم مزايا وعيوب طرق النقل بكلا الطريقتين ::
أولا: طرق النقل بصورة AC
– ان طرق توليد التيار المتردد ذات القدرة العالية جدا اقل صعوبة وتعقيد من توليد القدرة بصورة DC
– تحويل مستويات الجهد المتردد يكون بصورة سهلة باستخدام المحولات ولكن في حالة التيار المستمر يكون صعب ويحتاج لتكنولوجيا الكترونيات القدرة
– ان رفع الجهد لمستويات عالية جدا وخفض التيار يمكننا من نقل كمية كبيرة من الطاقة عبر اسلاك اقل سمكا .. ومسافة اكبر بدرجة فقد اقل
– طريقة تحويل التيار المتردد لتيار مستمر سهلة جدا جدا باستخدام الدايودات والقناطر
– بعض المحركات والمعدات تعمل على تيار متردد ويكون عزمها اكبر في هذه الحالة من استبدالها بمحركات تيار مستمر
– يعتبر التيار المتردد اكثر امانا من التيار المستمر ذو نفس الجهد … وذلك لانه التيار المتردد يصل للصفر خلال الدورة الواحدة مرتين ممكن يفتح أملا في النجاة .. ولكن التيار المستمر يكون عند الحالة العليا دائما …
– بسبب التردد الذي يخلق ظاهرة (Skin effect) ويجعل التيار يسير على سطح السلك فقط اضطروا لصنع اسلاك ذات اكثر من قلب (Multicore)
– يحتاج لعدد اسلاك اكبر (3 phase)
ثانيا: طرق النقل بصورة DC
– لا يحتاج النقل الا لسلكين اثنين فقط
– تكلفة الاسلاك هنا اقل من حالة AC
– لا يحتاج ربط مصادر الجهد لعملية مزامنة مثل مولدات AC … فهنا عملية الربط اسهل بكثير
– تأثير الحث للاسلاك على تخفيض الجهد هنا يختفي ولكن في حالة ال AC فان الحث يسبب مقاومة ومن ثم نقص الجهد قليلا مع المسافة
– لا وجود لظاهرة Skin effect
– عملية رفع وخفض الجهد صعبة ومكلفة
– لا يحتاج لعملية تصحيح power factor
– ليس هناك مشاكل في عدم استقرار النظام او مشاكل الرنين Resonance
في النهاية … ميزة سهولة التوليد ورفع وخفض الجهد والتحويل تتفوق في حالة AC عن ال DC …. ولكن من يدري لعل مع ازدياد نشاط مصادر الطاقة المتجددة واعتماد فكرة الشبكة الذكية (Smart Grid) وتوظيف منتجات الكترونيات القوى ( Power Electronics) يمكن أن تقلب الموازين وتجعل المستقبل للتيار المستمر DC.
http://www.eletorial.com/%d9%86%d9%82%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a8%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%aa%d8%b1%d8%af%d8%af-ac-%d8%a7%d9%85-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%b3/
@electro09210
هنا الخص اهم مزايا وعيوب طرق النقل بكلا الطريقتين ::
أولا: طرق النقل بصورة AC
– ان طرق توليد التيار المتردد ذات القدرة العالية جدا اقل صعوبة وتعقيد من توليد القدرة بصورة DC
– تحويل مستويات الجهد المتردد يكون بصورة سهلة باستخدام المحولات ولكن في حالة التيار المستمر يكون صعب ويحتاج لتكنولوجيا الكترونيات القدرة
– ان رفع الجهد لمستويات عالية جدا وخفض التيار يمكننا من نقل كمية كبيرة من الطاقة عبر اسلاك اقل سمكا .. ومسافة اكبر بدرجة فقد اقل
– طريقة تحويل التيار المتردد لتيار مستمر سهلة جدا جدا باستخدام الدايودات والقناطر
– بعض المحركات والمعدات تعمل على تيار متردد ويكون عزمها اكبر في هذه الحالة من استبدالها بمحركات تيار مستمر
– يعتبر التيار المتردد اكثر امانا من التيار المستمر ذو نفس الجهد … وذلك لانه التيار المتردد يصل للصفر خلال الدورة الواحدة مرتين ممكن يفتح أملا في النجاة .. ولكن التيار المستمر يكون عند الحالة العليا دائما …
– بسبب التردد الذي يخلق ظاهرة (Skin effect) ويجعل التيار يسير على سطح السلك فقط اضطروا لصنع اسلاك ذات اكثر من قلب (Multicore)
– يحتاج لعدد اسلاك اكبر (3 phase)
ثانيا: طرق النقل بصورة DC
– لا يحتاج النقل الا لسلكين اثنين فقط
– تكلفة الاسلاك هنا اقل من حالة AC
– لا يحتاج ربط مصادر الجهد لعملية مزامنة مثل مولدات AC … فهنا عملية الربط اسهل بكثير
– تأثير الحث للاسلاك على تخفيض الجهد هنا يختفي ولكن في حالة ال AC فان الحث يسبب مقاومة ومن ثم نقص الجهد قليلا مع المسافة
– لا وجود لظاهرة Skin effect
– عملية رفع وخفض الجهد صعبة ومكلفة
– لا يحتاج لعملية تصحيح power factor
– ليس هناك مشاكل في عدم استقرار النظام او مشاكل الرنين Resonance
في النهاية … ميزة سهولة التوليد ورفع وخفض الجهد والتحويل تتفوق في حالة AC عن ال DC …. ولكن من يدري لعل مع ازدياد نشاط مصادر الطاقة المتجددة واعتماد فكرة الشبكة الذكية (Smart Grid) وتوظيف منتجات الكترونيات القوى ( Power Electronics) يمكن أن تقلب الموازين وتجعل المستقبل للتيار المستمر DC.
http://www.eletorial.com/%d9%86%d9%82%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a8%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%aa%d8%b1%d8%af%d8%af-ac-%d8%a7%d9%85-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%b3/
@electro09210
محرك السيرفو
تعريفها:
هي عبارة عن محركات تيار مستمر عادية DC مزودة بعلبة سرعة ميكانيكية مدمجة تؤمن العزم المطلوب للتحريك وتحتوي على تشكيلة كهربائية تؤمن للمحرك تغذية راجعة او عكسية Feedback.
استعمالاتها:
تستعمل محركات ال Servos في تطبيقات الروبوتات الصغيرة و الميكانيزمات التي تتطلب دقة في التحريك و ذلك لما تمتاز به هذه المحركات من عزوم قوية و سهولة و دقة في التحكم.
آلية عملها:لمحرك ال Servo ثلاثة أقطاب الأول يغذى ب 5 أو 6 فولت و الثاني هو الجهد المرجعي GND أما القطب الأخير فهو قطب التحكم. يمرر إلى قطب التحكم نبضات متغيرة العرض PWM ذات عروض ضمن المجال 1 – 2 ms التي توافق دوران للمحرك من 0 – 180 درجة, هذه النبضات تطبق بشكل مستمر على المحرك و بتردد 40 – 50 هرتز (لا يعمل المحرك بدون نبضات التحكم) , و تجدر الإشارة إلى أهمية حدود عرض النبضة و التردد الملازم لها لأن أي خروج عن المجالات المذكورة يؤدي إلى إتلاف المحرك.
ميزاتها:
إستجرار ضعيف للتيار نسبياً مقارنةً مع المحركات الخطوية.
عزوم قوية يمكن أن تصل إلى 40 Kg.cm وذلك لوجود علبة السرعة الميكانيكية المدمجة.
التوافر بأحجام مختلفة لتلائم جميع التطبيقات (الروبوتات الحشرية و الروبوتات البشرية).
إمكانية العمل لفترات طويلة دون ارتفاع في الحرارة.حساسية كبيرة لتغيرات عرض النبضة المطبقة الأمر الذي يتطلب دقة هائلة في التحكم.صغر دارة القيادة مقارنةً مع غيرها من المحركات.
@electro09210
تعريفها:
هي عبارة عن محركات تيار مستمر عادية DC مزودة بعلبة سرعة ميكانيكية مدمجة تؤمن العزم المطلوب للتحريك وتحتوي على تشكيلة كهربائية تؤمن للمحرك تغذية راجعة او عكسية Feedback.
استعمالاتها:
تستعمل محركات ال Servos في تطبيقات الروبوتات الصغيرة و الميكانيزمات التي تتطلب دقة في التحريك و ذلك لما تمتاز به هذه المحركات من عزوم قوية و سهولة و دقة في التحكم.
آلية عملها:لمحرك ال Servo ثلاثة أقطاب الأول يغذى ب 5 أو 6 فولت و الثاني هو الجهد المرجعي GND أما القطب الأخير فهو قطب التحكم. يمرر إلى قطب التحكم نبضات متغيرة العرض PWM ذات عروض ضمن المجال 1 – 2 ms التي توافق دوران للمحرك من 0 – 180 درجة, هذه النبضات تطبق بشكل مستمر على المحرك و بتردد 40 – 50 هرتز (لا يعمل المحرك بدون نبضات التحكم) , و تجدر الإشارة إلى أهمية حدود عرض النبضة و التردد الملازم لها لأن أي خروج عن المجالات المذكورة يؤدي إلى إتلاف المحرك.
ميزاتها:
إستجرار ضعيف للتيار نسبياً مقارنةً مع المحركات الخطوية.
عزوم قوية يمكن أن تصل إلى 40 Kg.cm وذلك لوجود علبة السرعة الميكانيكية المدمجة.
التوافر بأحجام مختلفة لتلائم جميع التطبيقات (الروبوتات الحشرية و الروبوتات البشرية).
إمكانية العمل لفترات طويلة دون ارتفاع في الحرارة.حساسية كبيرة لتغيرات عرض النبضة المطبقة الأمر الذي يتطلب دقة هائلة في التحكم.صغر دارة القيادة مقارنةً مع غيرها من المحركات.
@electro09210
4_6010420617487057432.apk
6.4 MB
برنامج لتطبيق ومحاكاة الدوائر الكهربائية و الالكترونيات للجوال...
البرنامج أكثر من رائع خاصة وأن حجمه صغير مقارنة بالأشياء العمليه التي يقدمها عند تصميم الدوائر ومحاكاتها...
البرنامج أكثر من رائع خاصة وأن حجمه صغير مقارنة بالأشياء العمليه التي يقدمها عند تصميم الدوائر ومحاكاتها...
ما الفرق بيم القدرة الفعالة (Active Power) وغير الفعالة (Reactive Power) ؟
من المعروف أن المكثف والملف لا يستهلكان طاقة من مصدر الطاقة ذى الموجة الجيبية … ولكن كيف ذلك …
الذى يحدث فعلا هو ما يلى :
1- يختزن المكثف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأولى ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويسبق تيار المكثف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
2- يختزن الملف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأول ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويتأخر تيار الملف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
3- رغم أن متوسط الطاقة المسحوبة من المصدر يساوى الصفر لحالتى المكثف والملف (كما بالشكل الجزء الثاني)، إلا أن القدره لها دائما قيمه لحظيه . بمعني انه هناك قدرة يتم سحبها من الشبكة ولكن لا يتم الاستفادة منها .. اي اننا ندفع ثمنها ولا نستطيع ان نستفيد منها … إن هذه القدرة التى لا تتحول إلى طاقة كهربية بمرور الوقت تعنى ببساطة أنها قدره غير مفيده وتسمى قدرة غير فعالة أو قدرة مردودة reactive power ونلاحظ أنها مقترنة بالتيار الذى يسبق الجهد أو يتأخر عنه بمقدار 90 درجة.
وعلى العكس مما سبق فإن التيار عندما يكون فى نفس طور الجهد in phase أى أن الزاوية بين التيار والجهد يساوي صفر كما في المقاومة، فإن القدرة اللحظية تتحول إلى طاقة يتم سحبها من مصدر التغذية ولا تعود إليه مرة أخرى وإنما تخرج من الدائرة على صورة أخرى من صور الطاقة (طاقة حرارية أو ضوئية مثلاً) ولعل أبسط حاله معروفة هى حالة مرور تيار فى مقاومة خالصة حيث نحصل بتطبيق قانون أوم على : V= IR
أى أن القدرة التى تتحول إلى طاقة مفيدة يمكن سحبها من الدائرة تعرف بإسم القدرة الفعالة active power ويمكن الحصول عليها إذا كان تيار الدائرة فى نفس طور الجهد بين طرفيها.
@electro09210
من المعروف أن المكثف والملف لا يستهلكان طاقة من مصدر الطاقة ذى الموجة الجيبية … ولكن كيف ذلك …
الذى يحدث فعلا هو ما يلى :
1- يختزن المكثف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأولى ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويسبق تيار المكثف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
2- يختزن الملف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأول ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويتأخر تيار الملف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
3- رغم أن متوسط الطاقة المسحوبة من المصدر يساوى الصفر لحالتى المكثف والملف (كما بالشكل الجزء الثاني)، إلا أن القدره لها دائما قيمه لحظيه . بمعني انه هناك قدرة يتم سحبها من الشبكة ولكن لا يتم الاستفادة منها .. اي اننا ندفع ثمنها ولا نستطيع ان نستفيد منها … إن هذه القدرة التى لا تتحول إلى طاقة كهربية بمرور الوقت تعنى ببساطة أنها قدره غير مفيده وتسمى قدرة غير فعالة أو قدرة مردودة reactive power ونلاحظ أنها مقترنة بالتيار الذى يسبق الجهد أو يتأخر عنه بمقدار 90 درجة.
وعلى العكس مما سبق فإن التيار عندما يكون فى نفس طور الجهد in phase أى أن الزاوية بين التيار والجهد يساوي صفر كما في المقاومة، فإن القدرة اللحظية تتحول إلى طاقة يتم سحبها من مصدر التغذية ولا تعود إليه مرة أخرى وإنما تخرج من الدائرة على صورة أخرى من صور الطاقة (طاقة حرارية أو ضوئية مثلاً) ولعل أبسط حاله معروفة هى حالة مرور تيار فى مقاومة خالصة حيث نحصل بتطبيق قانون أوم على : V= IR
أى أن القدرة التى تتحول إلى طاقة مفيدة يمكن سحبها من الدائرة تعرف بإسم القدرة الفعالة active power ويمكن الحصول عليها إذا كان تيار الدائرة فى نفس طور الجهد بين طرفيها.
@electro09210
Siemens-Basics-of-electricity.pdf
مرجع أساسيات كهرباء من شركة سيمنز المتخصصه في الهندسة الكهربائية👇🏻...
مرجع أساسيات كهرباء من شركة سيمنز المتخصصه في الهندسة الكهربائية👇🏻...
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
الطابعة ثلاثية الأبعاد وأهميتها في المستقبل👆🏻...