فروشگاه نیک فایل
فروشگاه نیک فایل، فروشگاه فایلهای دانشجویی و دانش آموزی در زمینه های مختلف می باشد.فروشگاه نیک فایل
فروشگاه نیک فایل، فروشگاه فایلهای دانشجویی و دانش آموزی در زمینه های مختلف می باشد.دانلود فایل طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 677 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 44 |
طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور
پیشگفتار :
گسترش صنعت الکترونیک در کشور و نیاز به نیروهای متخصص برای پیشبرد هر چه بهتر این صنعت لزوم آشنایی دانشجویان این رشته با کاربرد های علمی وفنی را ایجاب می کند .
کمبود کارکردهای عملی و تئوریک بودن اکثر دروس و مطالب دانشگاهی ، باعث تک بعدی شدن دانشجویان و ایجاد مشکلاتی در استفاده از مطالب خوانده شده برای پیشرفته کردن صنعت کشور شده است .
همانطوریکه تا امروز در کشورما و بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت دیده شده ، فقط تحقیقات و یا تعمیرات برای پیشرفته شدن یک کشور کافی نیست و در کنار تمام این فعالیت ها نیاز به بخش ها و افرادی برای تبدیل تحقیقات انجام شده به کارکردهای عملی احساس می شود و این بخش ها به عنوان پلی برای اتصال دو بخش تحقیقات و تعمیرات شمرده می‌شوند .
در این راستا پروژه کارشناسی ـ به عنوان آخرین آزمون دورة کارشناسی دانشجو ـ می تواند در جمع بندی بخشی ( و نه تمام ) مطالب مطالعه شده در دورة چهار سالة کارشناسی مفید واقع شود .
بنابراین ارائه پروژه های عملی از طرف اساتید دانشگاهی و کمک به دانشجویان در انجام این پروژه ها ؛ می تواند این جمع بندی نهایی از مطالب و نحوة بکار‌گیری مطالب تئوری در بخش های عملی توسط دانشجو را تحقق بخشد و شاید دانشجو را بیش از پیش به بعد عملی رشتة خود علاقه مند سازد
با تشکر از زحمات استاد گرامی جناب آقای دکتر فتاح که در طول دورة کارشناسی و انجام پروژه های عملی همواره یاریگر دانشجویان بوده و هستند. و در طی این پروژه با رهنمودهای ارزندة خود ما را یاری کرده و ایرادها و کاستی‌های کار را نادیده
آرشیلا تقیان – آرش ایزدی
نام دانشجویان: آرشیلا تقیان ـ آرش ایزدی
عنوان پروژه: طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور
مقطع تحصیلی: کارشناسی
استاد راهنما: آقای دکتر فتاح
گرایش: الکترونیک
دانشکده: مهندسی برق و کامپیوتر
دانشگاه: شهید بهشتی
تاریخ: فروردین 84
چکیده :
گزارشی که پیش روی دارید ؛ گزارش پروژة کارشناسی با موضوع طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور است . که به منظور استفادة عملی از مطالب تئوری و نحوة ارتقاء دستگاههای آزمایشگاهی استفاده شده ، انتخاب شده است . این طراحی و ساخت به دو فرم کلی و کاملاً متفاوت- یکی از این دو فرم تکنولوژی استفاده شده درآی سی Max038 را به کار گرفته- انجام گرفته است .
ولی به دلیل محدودیت بازار ایران ، و موجود نبودن این آی سی در بازار ، طرح دومی بکمک گرفتن از قطعات پایة مورد استفاده در این آی سی صورت گرفته است .
ولی متأسفانه استفاده از قطعات جداگانه در مدار باعث پایین آمدن ماکزیمم فرکانس ، در خروجی امواج شده است.
کلمات کلیدی: Duty Cycle ـ Offset ـ آستابل ـ انتگرال‌گیر میلر
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده ................................................................................................................. 4
کلمات کلیدی.......................................................................................................... 4
مقدمه ................................................................................................................. 6
فصل اول – فرم نهایی مدار با استفاده از آی سی های پایه و قطعات آنالوگ
1-1- مدار تولید موج مربعی با فرکانس و duty cycle متغیر ودامنة ثابت .................................... 15
1-2- مدار مبدل موج مربعی به مثلثی .......................................................................... 20
1-3- مدار مبدل موج مثلثی به سینوسی ......................................................................... 23
1-4- بخش تغییرات دامنه .......................................................................................... 25
فصل دوم – فرم نهایی با استفاده از آی سیMAX038 و قطعات آنالوگ
2-1- مشخصات آی سی ............................................................................................ 27
2-2- فرم نهایی و مقادیر قطعات اصلی .............................................................................. 31
نتیجه گیری .....................................................................................................
پیوست‌ها.........................................................................................................
پیوست 1: اطلاعات فنی Max038....................................................................
پیوست 2: اطلاعات فنی تایمر LM555...........................................................
پیوست 3: اطلاعات فنی آی‌سی 7414HC.......................................................
پیوست 4: اطلاعات فنی آی‌سی CA3140.......................................................
فهرست منابع ...........................................................................................................
Abstract...........................................................................................................
Keywords........................................................................................................
فهرست اشکال
فصل اول...........................................................................................................
شکل 1-1: طرح مدار با آپ آمپ‌ها و ترانزیستورها.................................................................
شکل 1-2: طرح بلوک دیاگرامی مدار.................................................................................
شکل 1-3: مدار آستابل با 555.......................................................................................
شکل 1-4: مدار برای بدست آوردن خروج مثلثی...................................................................
شکل 1-5: مدار برای بدست آوردن خروجی سینوسی..............................................................
شکل 1-6: خروجی بخش مبدل مثلثی به سینوسی....................................................................
شکل 1-7: بلوک دیاگرام بخش‌های اصلی مدار........................................................................
شکل 1-8: بلوک دیاگرام تولید موج مربعی...........................................................................
شکل 1-9: مقادیر ارائه شده برای مدار آستابل با 555...............................................................
شکل 1-10: مقادیر ارائه شده برای مبدل مربعی به مثلثی............................................................
شکل 1-11: مقادیر ارائه شده برای مبدل مثلثی به سینوسی..........................................................
شکل 1-12: خروجی سینوسی ......................................................................................
شکل 1-13: مدار بخش تغییرات دامنه.................................................................................
شکل 1-14: شکل نهایی مدار ........................................................................................
فصل دوم..........................................................................................................
شکل 2-1: فرم آی‌سی و پایه‌ها.......................................................................................
شکل 2-2: نمودار بلوکی عملیاتی آی‌سی 8038......................................................................
شکل 2-3: فرم کلی مدار مولد شکل موج 8038...................................................................
شکل 2-4: خروجی‌های آی‌سی Max038..........................................................................
شکل 2-5: شمای داخلی آی‌سی و المان‌های مورد نیاز ...............................................................
شکل 2-6: شکل نمونه برای تولید موج سینوسی ....................................................................
مقدمه :
برای طراحی مدار فانکشن ژنراتور از مطالعه کتابهای تکنیک پالس و مرور شیوه تولید امواج مختلف شروع کردیم .
با مطالعة مدارهای پایه و شیوة تولید و کنترلی امواج مختلف به دنبال ساده‌تر کردن بخش های مختلف و یا استفاده از تکنولوژیهای مختلف برای بالا بردن سطح فرکانس امواج کاهش اعوجاج موجود در امواج خروجی ؛ با استفاده از جستجو در سایت های مختلف الکترونیک و محصولات کارخانه های مختلف ؛ تصمیم به استفاده از آی سی Max038 - تولید کارخانة ماکسیم – گرفتیم که در میان آی سی های موجود دارای بالاترین فرکانس و کمترین اعوجاج بود ویژگیهایی خاص داشت که در بخش دوم این فصل به طراحی مدار و بررسی این ویژگیها پرداخته شده است .
به دلیل عملی نبودن این مدار – موجود نبودن آی سی مربوط – سعی در طراحی مدار با استفاده از مدارهای پایه داشتیم که ساخت مدارنهایی با توجه به این طرح صورت گرفته است .
بنابراین به دلیل ساخت علمی این مدار بوسیلة فرم ساخت ، قطعات پایه ؛ این فرم در فصل اول و فرم ساخت با آی سی در فصل دوم بررسی خواهد شد .
مقدمات تولید امواج با استفاده از دو طرح مختلف :
دو طرحی که در ادامه بررسی می شوند ؛ می توانند به طور جداگانه در تولید امواج سه گانة سینوسی ، مثلثی و مربعی به کار گرفته شوند . توضیحات ارائه شده در این دو طرح ، فقط به منظور آشنایی با مطالب پایه و مرور روشهای تولید موج است و در طرح نهایی مدار پروژه از قوانین بنیادی تولید این امواج استفاده شده است .
1) طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزیستورها :
شکل (1-1)
مدار ما از سه بخش تقویت کننده، بافر و انتگرال گیر که با شماره های 1 ,2 , 3 مشخص شده اند تشکیل شده است . برای تحلیل مدار ودرک نحوة کارکرد آن ابتدا فرض می کنیم ، در لحظة اول آپ امپ شمارة 1 در حالت اشباع مثبت باشد . با در نظر گرفتن حالت اشباع مثبت آپ امپ 1 ؛ خروجی آن در مقدار تقریبی +Vcc خواهد بود که این باعث روشن شدن ترانزیستورپایینی و هدایت ولتاژ Um – به ورودی پایة مثبت آپ امپ 2 می شود .
آپ امپ 2 به عنوان یک بافر عمل کرده و ولتاژ Vm را به خروجی خود می برد باعث ایجاد جریان I1 در مقاومت R شده و شروع به شارژ خازن می کند .
شارژ خازن تا جایی ادامه می یابد که ولتاژ خروجی ما با مقدار ولتاژ برابر شود با رسیدن Vo به این مقدار آپ امپ 1 به حالت اشباع منفی رفته و ترانزیستور روشن به عوض خواهد شد ( ترانزیستور بالایی روشن شده ) و ولتاژ ایجاد شده باعث دشارژ خازن می شود و این امر تا جایی که ولتاژ خروجی به Vcc برسد ادامه پیدا می کند .
شارژ و دشارژ خازن باعث ایجاد موج مثلثی با دامنه ثابت بین می شود که به دلیل ثابت بودن جریان I1 و خطی بودن آن ؛ موج کاملاً مثلثی لست .
با توجه به توضیحات داده شده می بینیم که مدار در دو مقدار کار می کند که این دو مقدار در خروجی های مختلف متفاوت است . بناراین در خروجی آپ امپ 1 و یا ورودی و خروجی آپ امپ 2 بسته به دامنة موج مورد نظر ؛ موج مربعی خواهیم داشت ، تا بحال توانسته ایم با این مدار دوموج مربعی و مثلثی را بدست آوریم .
برای بدست آوردن موج سینوسی ؛با بافر کردن ، خروجی مثلثی آن را به یک مدار مبدل مثلثی به سینوسی می دهیم تا موج مثلثی بدست آوریم .
این مدار برای تولید موج ثابت ؛ مناسب است ، برای تغییرات دامنه با توجه به رابطة باید بتوانیم R1 و R2 را که تنها متغییرهای مفید هستند تغییر دهیم .
با بدست آوردن رابطة فرکانس مدار با مقاومت ها و ولتاژ های موجود : می بینیم که با تغییر مقاومت های R1 وR2 فرکانس ما نیز متغیر بوده و فرکانس با تغییرات دامنه تغییر خواهد کرد.
البته می توان به نسبت تغییرات را طوری انتخاب کرد که اثر تغییرات R1 وR2 از بین برود ولی جواب آخر ما مقدار دقیق نبوده و شکل موج ها واضح نخواهند بود . بنابراین با توجه به این ضعف مدار از طراحی به این شکل صرفنظر کرده و به طراحی مدار به فرم زیر پرداختیم .
(2 طراح ارائه شده با استفاده از آی سی 555 :
دانلود فایل موتور سنکرون
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 4562 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 150 |
موتور سنکرون
فصل اول
مبانی مدارهای الکتریکی
- : مقدمه
اجزا واحدها در سیستم SI به صورت اعشاری است. برای مشخص کردن توان های ده، پیشوندهای خاصی همراه واحدهای این سیستم به کار می رود. این پیشوندها عبارتند از:
پیکو (P و 12-10) کیلو (K و 103)
نانو (n و 9-10) مگا (M و 106)
میکرو گیگا (G و 109)
میلی سانتی (C و 2-10)
1-2 : کمیات اساسی الکتریکی
1-2-1- بار
می دانیم که در یک اتم، الکترون بار منفی و پروتون بار مثبت دارد و بار یک الکترون با بار یک پروتون برابر است. واحد بار الکتریکی کولن (C) است. یک کولن برابر بار 108*24/6 الکترون است. یعنی یک الکترون دارای بار C 19-10*6/1 است.
1-2-2- جریان
بار متحرک نشان دهنده جریان است. جریان در یک مسیر مجزا، مثلاً یک سیم فلزی، علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد. جریان، آهنگ عبور بار از یک نقطه در یک جهت خاص است.
پس از مشخص کردن یک جهت مرجع، کل باری که از زمان t=0 به بعد از یک نقطه مرجع در آن جهت عبور کرده را q(t) می نامیم. آهنگ عبور بار در لحظه t برابر است. با کاهش فاصله میتوان نوشت:
(1-1)
جریان، برابر آهنگ زمانی عبور بار مثبت از یک نقطه مرجع در یک جهت مشخص است. جریان را با i یا I نشان میدهیم. بنابراین:
(1-2)
واحد جریان آمپر (A) است. یک آمپر، انتقال بار با آهنگ 1 کولن بر ثانیه را نشان میدهد. برای به دست آوردن باری که در فاصله t0 تا t منتقل شده، میتوان از رابطه 1-3 استفاده کرد:
(1-3)
1-2-3- ولتاژ
هر عنصر را به صورت یک شکل دارای دو پایانه یا دو سر نشان میدهیم. (شکل 1-1)
فرض کنید جریانی به پایانه A عنصر مداری شکل 1-1 وارد شده و از پایانه B خارج میشود. برای عبور این جریان، باید مقداری انرژی صرف شود. در این صورت
می گوییم بین دو پایانه B , A ، اختلاف پتانسیل یا ولتاژ الکتریکی وجود دارد. بنابراین ولتاژ روی یک عنصر، معیاری از کار لازم برای عبور بار از طریق آن است. ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بنابر تعریف عبارت است از کار انجام شده برای انتقال بار q از یک نقطه به نقطه دیگر. یعنی:
(1-4)
که در آن v اختلاف پتانسیل بر حسب ولت (v)، w کار انجام شده و q بار الکتریکی است.
1-2-4- توان الکتریکی
توان آهنگ مصرف انرژی است. اگر برای انتقال 1 کولن بار از یک عنصر، 1 ژول انرژی مصرف شود، توان لازم برای انتقال یک کولن بار در ثانیه، یک وات خواهد بود. رابطه توان را میتوان به صورت رابطه 1-5 نوشت:
(1-5) p=v .i
که p توان الکتریکی بر حسب وات (w) است. یعنی یک وات برابر یک ولت آمپر است.
1-2-5- مقاومت
هر عنصر مداری که در آن انرژی تلف شود، معمولاً ولتاژ دو سرش با جریان گذرنده از آن متناسب است. یعنی:
(1-6) V=RI
که R ثابت تناسب است و مقاومت آن عنصر میباشد. واحد مقاومت اهم است و رابطه 1-6 قانون اهم نام دارد.
شکل 1-2 علامت مداری یک مقاومت را نشان میدهد.
در یک مقاومت، جریان از نقطه با پتانسیل بیشتر به نقطه با پتانسیل کمتر جاری می گردد. معمولاً پتانسیل بیشتر را با علامت + و پتانسیل کمتر را با علامت – نشان می دهند. مقاومت، یک عنصر مصرف کننده انرژی الکتریکی است. یعنی توان در آن تلف میشود. توان تلف شده در یک مقاومت از رابطه 1-7 به دست میآید.
فهرست
عنوان صفحه
1-1: مقدمه............................................................................................................
1-2: کمیات اساسی الکتریکی................................................................................
1-2-1: بار............................................................................................................
1-2-2: جریان.......................................................................................................
1-2-3: ولتاژ.........................................................................................................
1-2-4: توان الکتریکی...........................................................................................
1-2-5: مقاومت.....................................................................................................
1-3: اتصال سری مقاومتها.......................................................................................
1-4: اتصال موازی مقاومتها................................................................................
1-5: منابع.............................................................................................................
1-5-1: منبع ولتاژ.................................................................................................
1-5-2: منبع جریان...................................................................................................
1-6: قانون ولتاژ کیرشهف (KVL).......................................................................
1-7: مقسم ولتاژ...................................................................................................
1-8: مقسم جریان.................................................................................................
1-9: مدارهای مختلط............................................................................................
1-10: زمین مدار..................................................................................................
مسائل فصل 1.......................................................................................................
فصل دوم: جریان متناوب..........................................................................................
2-1: موج سینوسی................................................................................................
2-2: فرکانس.........................................................................................................
2-3: مقدار متوسط....................................................................................................
2-4: قوانین اهم در مدارهای AC.........................................................................
2-4-1: فاز............................................................................................................
2-5: فازور............................................................................................................
2-6: اعداد مختلط..................................................................................................
2-7: ساده کردن اعداد مختلط..............................................................................
2-8: موج پالس......................................................................................................
2-9: موج مثلثی.....................................................................................................
مسائل فصل دوم...................................................................................................
فصل سوم روشهای تحلیل مدار...........................................................................
3-1: تبدیل منابع....................................................................................................
3-2: قضیه جمع آثار.............................................................................................
3-3: روش ولتاژ گره ها.......................................................................................
3-4: روش جریان مش.........................................................................................
3-5: روش تونن....................................................................................................
3-6: روش نورتن.................................................................................................
3-7: انتقالی حداکثر توان به بار............................................................................
مسائل فصل 3.......................................................................................................
فصل چهارم: وسایل اندازه گیری.........................................................................
4-1: ولتمتر...........................................................................................................
4-2: آمپرمتر.........................................................................................................
4-3: اهم متر.........................................................................................................
4-4: تست کردن قطعات الکتریکی.........................................................................
4-4-1: سیم..........................................................................................................
4-4-2: مقاومت.....................................................................................................
4-4-3: سلف.........................................................................................................
4-4-4: خازن........................................................................................................
4-5: اسیلسکوپ....................................................................................................
مسائل فصل چهارم...............................................................................................
فصل پنجم: خازن و سلف در جریان مستقیم........................................................
5-1: خازن............................................................................................................
5-2: خازن در جریان مستقیم...............................................................................
5-3: شارژ خازن..................................................................................................
5-4: دشارژ خازن................................................................................................
5-5: به هم بستن خازنها.......................................................................................
5-6: سلف.............................................................................................................
5-7: سلف در جریان مستقیم................................................................................
5-8: تغییرات جریان در سلف...............................................................................
5-9: به هم بستن سلف ها.....................................................................................
مسائل فصل پنجم..................................................................................................
فصل ششم: خازن و سلف در جریان متناوب.......................................................
6-1: مدارهای RC.................................................................................................
6-1-1: مدارهای RC موازی ...................................................................................
6-2: مدارهای RL.................................................................................................
6-2-1: مدار RL سری.........................................................................................
6-2-2: مدار RL موازی.......................................................................................
مسائل فصل ششم.................................................................................................
فصل هفتم: مدارهای RLC....................................................................................
7-1: RLC سری........................................................................................................
7-1-1: فرکانس تشدید مدار سری.......................................................................
7-2: RLC موازی.................................................................................................
7-2-1: فرکانس تشدید در RLC موازی..............................................................
7-3: پهنای باند.....................................................................................................
مسائل فصل هفتم..................................................................................................
فصل هشتم ترانسفورماتورها....................................................................................
8-1: اندوکتانس متقابل..........................................................................................
8-2: توان..............................................................................................................
8-3: بازتاب امپدانس.............................................................................................
مسائل فصل هشتم................................................................................................
فصل نهم: سیستم های چند فازه...........................................................................
9-1: سیستم تک فاز..............................................................................................
9-2: سیستم سه فاز.............................................................................................
9-3: توان در مدارهای سه فاز.............................................................................
مسائل فصل نهم:.......................................................................................................
فصل 10: موتور و ژنراتورهای DC.....................................................................
10-1: موتورهای DC...........................................................................................
10-2: معرفی موتورهای DC................................................................................
10-3: انواع موتورهای DC...................................................................................
10-4: مدار معادل موتورهای DC........................................................................
10-5: موتورهای DC تحریک مجزا و موازی......................................................
10-6: مشخصه پایانه ای موتور DC موازی........................................................
10-7: معرفی ژنراتورهای DC.............................................................................
10-8: ژنراتور تحریک مجزا.................................................................................
10-9: مشخصات پایانه ای ژنراتورهای تحریک مجزا.........................................
10-11: کنترل ولتاژ پایانه ای...............................................................................
10-12: ژنراتور dc موازی...................................................................................
10-13: موتورهای سنکرون.................................................................................
10-14: مدار معادل موتور سنکرون....................................................................
10-15: موتور سنکرون از دید میدان مغناطیسی.................................................
10-16: کار موتور سنکرون در حالت پایدار........................................................
10-17: سختی مشخصه گشتاور در سرعت موتور سنکرون..............................
10-18: اثر تغییرات بار روی موتور سنکرون......................................................
10-19: نمودار فیزوری ژنراتور سنکرون...........................................................
10-20: ژنراتور سنکرون.....................................................................................
10-21: ساختمان ژنراتور سنکرون......................................................................
10-22: سرعت و چرخش ژنراتور سنکرون........................................................
10-23: اندازه گیری پارامترهای مدل ژنراتور سنکرون......................................
10-23-1: نسبت اتصال کوتاه..............................................................................
10-24: اثر تغییرات جریان میدان بر موتورهای سنکرون...................................
10-25: موتور سنکرون کم تحریک و موتور سنکرون پر تحریک.......................
مسائل.........................................................................................................................
دانلود فایل بررسی و امکان سنجی در طراحی ترانسفورماتورهای ولتاژ نوری و مقایسه آن با ترانسهای معمولی
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 764 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 123 |
بررسی و امکان سنجی در طراحی ترانسفورماتورهای ولتاژ نوری و مقایسه آن با ترانسهای معمولی
مقدمه
انرژی الکتریکی به وسیله نیروگاههای حرارتی که معمولاً در کنار ذخایر بزرگ ایجاد می شوند و نیروگاههای آبی که در نواحی دارای منابع آبی قابل ملاحظه احداث می شوند ، تولید می شود . از این رو به منظور انتقال آن به نواحی صنعتی که ممکن است صدها و هزاران کیلومتر دورتر از نیروگاه باشد ، خطوط انتقال زیادی بین نیروگاهها و مصرف کننده ها لازم است .
در هنگام جاری شدن جریان در طول یک خط انتقال مقداری از قدرت انتقالی به صورت حرارت در هادیهای خط انتقال تلف می شود . این تلفات با افزایش جریان و مقاومت خط افزایش می یابد .تلاش برای کاهش تلفات تنها از طریق کاهش مقاومت ، به صرفه اقتصادی نیست زیرا لازم است افزایش اساسی در سطح مقطع هادیها داده شود و این مستلزم مصرف مقدار زیادی فلزات غیر آهنی است .
ترانسفورماتور برای کاهش توان تلف شده و مصرف فلزات غیر آهنی بکار می رود . ترانسفورماتور در حالیکه توان انتقالی را تغییر نمی دهد با افزایش ولتاژ ، جریان و تلفاتی که متناسب با توان دوم جریان است را با شیب زیاد کاهش می دهد .
در ابتدای خط انتقال قدرت ، ولتاژ توسط ترانسفورماتور افزاینده افزایش می یابد و در انتهای خط انتقال توسط ترانسفورماتور کاهنده به مقادیر مناسب برای مصرف کننده ها پایین آورده می شود و به وسیله ترانسفورماتور های توزیع پخش می شود .
امروزه ترانسفورماتور های قدرت ، در مهندسی قدرت نقش اول را بازی می کنند . به عبارت دیگر ترانسفورماتور ها در تغذیه شبکه های قدرت که به منظور انتقال توان در فواصل زیاد به کار گرفته می شوند و توان را بین مصرف کننده ها توزیع می کنند ، ولتاژ را افزایش یا کاهش می دهند . به علاوه ترانسفورماتور های قدرت به خاطر ظرفیت و ولتاژ کاری بالایی که دارند مورد توجه قرار می گیرند .
تامین شبکه های 220 کیلو ولت و بالاتر موجب کاربرد وسیع اتو ترانسفورماتور ها شده است که دو سیم پیچ یا بیشتر از نظر هدایت الکتریکی متصلند ، به طوریکه مقداری از سیم پیچ در مدارات اولیه و ثانویه مشترک است .
در پستهای فشارقوی به دو منظور اساسی اندازه گیری و حفاظت ، به اطلاع از وضعیت کمیت های الکتریکی ولتاژ و جریان احتیاج است . ولی از آنجا که مقادیر کمیت های مذبور در پستها و خطوط فشارقوی بسیار زیاد است و دسترسی مستقیم به آنها نه اقتصادی بوده و نه عملی است ، لذا از ترانسفورماتور های جریان و ولتاژ استفاده می شود . ثانویه این ترانسفورماتور ها نمونه هایی با مقیاس کم از کمیت های مزبور که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای کمیت اصلی را داراست ، در اختیار می گذارد ، و کلیه دستگاههای اندازه گیری ، حفاظت و کنترل مانند ولتمتر ، آمپرمتر ، توان سنج ، رله ها دستگاههای ثبات خطاها و وقایع و غیره که برای ولتاژ و جریان های پایین ساخته می شوند از طریق آنها به کمیت های مورد نظر در پست دست می یابند . بنابراین ترانسفورماتور های جریان و ولتاژ از یک طرف یک وسیله فشار قوی بوده و بنابراین می بایستی هماهنگ با سایر تجهیزات فشار قوی انتخاب شوند و از طرف دیگر به تجهیزات فشار ضعیف پست ارتباط دارند ، لذا لازم است مشخصات فنی آنها بطور هماهنگ با تجهیزات حفاظت ، کنترل و اندازه گیری انتخاب شوند .
ترانسفورماتور جریان حفاظتی جهت بدست آوردن جریان عبوری از خط انتقال یا تجهیزات دیگر در شبکه قدرت در مقیاس پایین تر به کار می روند و سیم پیچی اولیه آن بطور سری در مدار قرار می گیرد . تفاوت آن با ترانسفورماتور اندازه گیری آن است که قابلیت آن را دارد که جریانهای خیلی زیاد را به جریان کم قابل استفاده در رله ها تبدیل کند. از آنجا که در اختیار گذاشتن جریان به طور مستقیم در ولتاژ های بالا میسر نیست ، و از طرفی چنانچه امکان بدست اوردن ان نیز باشد ، ساخت وسایل حفاظتی که در جریان زیاد کارکنند به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست لذا این عمل عمدتاً توسط ترانسفورماتور های جریان انجام می شود . همچنین ترانسفورماتور جریان باید طوری انتخاب شود که هم در حالت عادی شبکه و هم در حالت اتصال کوتاه ئ ایجاد خطا بتواند جریان ثانویه لازم و مجاز برای دستگاههای حفاظتی تامین کند .
ترانسفورماتور ولتاژ حفاظتی ترانسفورماتور هایی هستند که در آن ولتاژ ثانویه متناسب و هم فاز با اولیه بوده و به منظور افزایش درجه بندی اندازه گیری ولتمتر ها ، واتمترها و نیز به منظور ایزولاسیون این وسایل از ولتاژ فشار قوی بکار برده می شود . همچنین از ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ برای رله های حفاظتی که هب ولتاژ نیاز دارند نظیر رلههای دیستانس ، واتمتری و… استفاده می شود . این ترانسفورماتور از نظر ساختمان به دو نوع تقسیم می شود که عبارتند از :
الف- ترانسفورماتور ولتاژاندکتیوی
ب- ترانسفورماتور ولتاژ خازنی
همچنین این نوع ترانسفورماتور ها سد عایقی ایجاد می کنند به طوریکه رله هایی که برای حفاظت تجهیزات فشار قوی استفاده می شود ، فقط نیاز دارند برای یک ولتاژ نامی 600 ولت عایق بندی شوند .
ترانسفورماتور های اندازه گیری : در بیشتر مدارهای قدرت ، ولتاژ و جریانها بسیار زیادتر از آنستکه بشود با دستگاههای اندازه گیری معمولی اندازه گرفت . از این رو ترانسهای اندازه گیری بین این مدارها و وسایل اندازه گیری قرار می گیرند تا ایمنی ایجاد کنند . در ضمن مقدیر اندزه گیری شده در ثانویه ، معمولاً برای سیم پیچ های جریان A 1یا A 5 و برای سیم پیچ های ولتاژ 120 ولت است . رفتار ترانسفورماتور های ولتاژ و جریان در طول مدت رخداد خطا و پس از آن در حفاظت الکتریکی ، حساس و مهم است زیرا اگر در اثر رفتار نا مناسب در سیگنال حفاظتی ، خطایی رخ دهد ، ممکن است باعث عملکرد نادرست رله هل شود . یک ترانسفورماتور حفاظتی نیاز است که در یک محدوده ای از جریان که چندین برابر جریان نامی است کار کند و اغلب در معرض شرایطی قرار دارد که بسیار سنگین تر از شرایطی است که ممکن است ترانسفورماتور جریان اندازه گیری با آن مواجهه شود . تحت چنین شرایطی چگالی شار تا وضعیت اشباع پیشرفت می کند که پاسخ، تحت این شرایط و دوره گذرای اندازه گیری اولیه جریان اتصال کوتاه مهم است ، در نتیجه به هنگام گزینش ترانسفورماتور های ولتاژ یا جریان مناسب ، مسائلی مانند دورة گذرا و اشباع نیز باید در نظر گرفته شود .
دانلود فایل بررسی برق شرکت گمک ماکارون
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 50 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 61 |
بررسی برق شرکت گمک ماکارون
فصل اول
مقدمه :
توسعه صنعتی و شکوفایی اقتصادی کشور ، جزء لاینفک یکدیگر خصوصاً در جوامع روبه رشد می باشند . که در اثر تشکیل کارخانجات ، خصوصاً توسعه شبکه تعاون کشور بوجود خواهد آمد .
جذب نقدینگی در دست مردم از طریق هدایت آن به سمت شرکتهای تعاونی تولیدی مهمترین گام در راه خود کفایی یک کشور در حال توسعه می باشد .
تاریخچه :
شرکت تعاونی و تولیدی ماکارونی ساقه با نام تجاری گمک ماکارون درسال 1376 در اداره ثبت شهرستان ایذه به ثبت رسیده است که مدیریت این شرکت پس از دو سال موفق به دریافت مجوز ساخت و ساز گردید و در ابتدای سال 79 کار ساخت و ساز را با مشارکت بانک تجارت شروع کرده و در شهریور ماه سال 1382 به صورت آزمایشی تولید خود را آغاز نموده و هم اکنون وارد چرخه تولید شده و در حال توسعه می باشد
هدف از تشکیل این واحد تولیدی ایجاد اشتغال برای جوانان در یک منطقه محروم ، توسعه صنعت کشور در جهت امر خود کفایی ، جذب سرمایه در قالب تشکیل تعاونی و برآورده کردن قسمت کوچکی از نیازهای مصرفی جامعه
شرکت تعاونی و تولیدی ساقه (گمک ماکارون ) در ابتدای تأسیس دارای یک خط تولید بوده و هم اکنون با توجه به درخواست نیاز مصرف کنندگان خط تولید به دو عدد رسیده است اکثر کارخانجات تولیدی تازه تأسیس پیشرفت آنان بستگی به گذشت زمان دارد که هر چه کارکرد کارخانه طولانی تر شود موفقیت آنان از نظر تجاری و اقتصادی بهتر خواهد شد علت آن است که مارک اجناس تولید شده باید مدت زیادی طول بکشد تا در بین مردم شناخته شود .
تعداد اعضای شرکت :
تعداد اعضای شرکت 12 نفر می باشند که شامل مدیر عامل و شامل سهامداران می باشند
تعداد پرسنل شرکت :
تعداد پرسنل شرکت 14 نفر می باشند که عبارتند از : 1 نفر مرد و 13 نفر زن
1 نفر مسئول فنی
1 نفر مسئول آزمایشگاه
3 نفر در قسمت تولید
1 نفر در قسمت برش
4 نفر در قسمت بسته بندی
2 نفر درقسمت پرس
1 نفر در قسمت انبار آرد
1 نفر نگهبان
فصل دوم
فصل دوم :
مراحل تولید ماکارانی :
مرحله اول : قسمت انبار
انبار داری ظرفیت 12 تن آرد می باشد و نیز شامل یک الک برقی می باشد که این الک برقی دارای یک موتور تک فاز با تعدادی چرخدنده می باشد که باعث لرزش الک می شود و وظیفه ان گرفتن مواد زاید موجود در ارد می باشد سپس آرد وارد سیلو می شود و از آنجا به وسیله مارپیچ هایی که روی آن قرار دارد وارد دستگاه خمیر گیر می شود .
مرحله دوم قسمت تولید :
این قسمت شامل یک خمیر گیر می باشد که رنگ مخصوص ماکارونی ( بتا کاروتن ) و آرد گرفته شده از قسمت انبار را با آبی که از طریق یک پمپ که به صورت اتوماتیک عمل می کند وارد خمیر گیر می شود مخلوط می شود و به وسیله مار پیچ داخل خمیرگیر به هم می خورد . پس از آماده شدن خمیر از طریق 3 سلیندر که توسط 3 موتور پر قدرت 3 فاز به چرخش در می آیند و خمیر تولید شده را به سمت قالب های مخصوص هدایت می کند و قبل از خارج شدن خمیر از قالب ها به وسیله پمپ واکیوم هوای خمیر گرفته می شود در نتیجه ما کارانی رنگ زرد به خود گرفته و از قالب ها خارج می شود که پس از خروج از قالب ها ماکارونی توسط یک قیچی برقی در اندازه های یکسان برش داده می شود و آنها را روی نی های مخصوص می ریزند و نی ها را روی چرخ های حامل می گذارند و وقتی چرخ ها پر شد به داخل گرمخانه می برند قسمت های زائد ماکارونی توسط یک پمپ ( مکش ) که زیر قیچی برقی قرار دارد به بیرون منتقل می شود .
مرحله سوم گرمخانه ها :
پس از انتقال ماکارونی به گرمخانه ، فن داخل گرمخانه روشن می شود و وقتی ظرفیت داخل گرمخانه ها تکمیل شد به مدت 48 ساعت ماکارونی داخل گرمخانه می ماند تا با استفاده از هوای گرم خشک شود که این هوای گرم در قسمت سوخت کد شامل یک مشعل می باشد که سوخت آن گازئیل آب مو جود در دیگ بخار گرم می شود و آب گرم شده توسط لو له های به اتاق های گرم خانه ها منتقل می شود و تبدیل به بخار می شود تو لید می شود و پس از خوشک شدن ما کارانی یک سالن منتقل می شود تا کاملأ سرد شود .
مر حله چهارم : برش و بسته بندی ماکارانی
پس از سرد شدن ما کارانی ،آنهارا به اتاق برش منتقل می کنند که درآنجا ماکارونی ها را توسط دستگاه برش به اندازهای منا سب برش می زنند و پس به سالن بسته بندی منتقل می کنند و ما کارانی هارا به مقدار تعین شدۀ استاندار درون سلفون های مخصوص می ریزند و سپس به قسمت پرسانتقال داده پرس می شوند و آنها را به صورت بسته های 10تای ویا 20 تایی آماده می کنند سپس در سالن مخصوص انبار می شوند وآماده برای انتقال به با زار و مصرف مشتری می باشد
فصل سوم
فصل سوم
سیستم برق کارخانه :
برق فشار قوی از شبکه به ترانس 3 فاز 100 کیلو وات با جریان 200 آمپر از نوع روغنی وارد می شود . که این ترانس بروی 2 پایه بتونی از نوع توپر نصب شده است . دلیل استفاده از پایه های بتنی از نوع توپر این است که این پایه نسبت به پایه های چوبی سنگین تر بوده و از نظر مکانیکی بسیار قوی بوده و عمر طولانی تری دارد . سپس از ترانس 3 فاز و یک نول خارج می شود که سیم نول آن در درون یک لوله قرار داده و زمین می شود و 3 سیم فاز آن به قسمت تابلو کنتورها داده می شود . تابلو کنتورها شامل 2 کنتور اکتیو و رآکتیو و 3 فاز می باشند و وظیفه آنها اندازه گیری توان حقیقی مشترکین بر حسب کیلو وات ساعت توسط کنتور اکتیو و اندازه گیری بار آکتیو مصرف کنندگان توسط کنتور آکتیو می باشد .
سپس برق 3 فاز از کنتورها وارد جعبه تقسیم می شود . و در جعبه تقسیم منشعب می شود سپس انشعابات آن به قسمت های مختلف کارخانه فرستاده می شود .
از جعبه تقسیم یک انشعاب وارد تابلوی برق قسمت انبار می شود . که این تابلو شامل یک کلید زبانه ای صفر و یک ( 1- 0) می باشد که برق اصلی همان قسمت را کنترل می کند و شامل 3 عدد فیوز فشنگی می باشد همراه با تعدادی تر مینال خروجی که می توان برای کاربردهای مختلف از این ترمینالها انشعاب گرفت علاوه بر این از 3 لامپ سیگنال ( رنگی ) استفاده شده که هر کدام نشان دهنده درستی یک فاز می باشند تا در صورت معیوب و یا ضعیف بودن هر فاز سریعاً وارد عمل شده رفع عیب نمایند.
یک انشعاب از جعبه تقسیم وارد 3 تابلوی اصلی برق کارخانه می شود که این انشعاب به 3 قسمت تقسیم می شده و وارد تابلوی اصلی تابلوی خازن و تابلوی کنتاکتور اصلی می شود .
1-تابلوی برق اصلی که برق ورودی را از ترانس 3 فاز می گیرد .
این تابلو شامل یک کلید 3 فاز کشویی اصلی می باشد که سر راه مدار قرار دارد . و سر راه هر کدام از سیم های فاز یک فیوز 160آمپری کشابی قرار دارد . این تابلو همچنین شامل آمپر متر ، ولت متر و 3 عدد لامپ سیکنال به رنگ های سبز و زرد و قرمز وجود دارد که هر کدام نشان دهنده یک فاز از 3 فاز برق می باشند تا درصورت معیوب بودن هر فاز به آسانی عیب را تشخیص داده و آن را رفع نمائیم .
علاوه بر این بروی تابلو کلیدهای اتاقک های گرمخانه که شمل یک کلید زبانه ای ( 1- 0) می باشد قرار دارند . کلید قسمت تولید و قیچی برش نیز در این قسمت قرار دارد .
2-تابلوی خازن :
تابلوی خازن شامل یک خازن بزرگ می باشد که وظیفه آن کمک به اصلاح ضریب قدرت مدار شبکه و جلوگیری از نوسانات برق و جلوگیری از صدمه دیدن وسایل برقی مورد استفاده در کارخانه می باشد و نیز شامل یک کنترل فاز می باشد تا زمانی که برق نوسان پیدا می کند به طور اتوماتیک برق کل مدار قطع می شود
1- تابلوی کنتاکتور اصلی :
این تابلو شامل 2 عدد کنتاکتور 3 فاز قدرت می باشد که ووظیفه آنها تغییر دادن جهت گردش موتورهای موجود در گرمخانه ها می باشد . این دو کنتاکتور از طریق یک تایمر الکترونیکی فرمان می گیرند . بروی هر موتور یک پروانه (فن ) قرار دارد . برای اینکه ماکارونی ها بهتر خشک شوند هر نیم ساعت یک بار از طریق تایمر الکترونیکی به هر کدام از این کنتاکتور فرمان داده می شود تا جهت گردش موتور عوض شود و در هر بار فرمان 3 دقیقه بین آنها برای خشک شدن موتور حالت STOP گذاشته می شود
علاوه بر این از یک وسیله دیگر به نام کنترل فاز برای حفاظت از این دو کنتاکتور استفاده می کنیم . زیرا این دو کنتاکتور هزینه زیادی داشته لذا لازم است از لحاظ حفاظتی بیشتر مورد توجه قرار گیرد. کنترل فاز از لحاظ ظاهری بسیار شبیه تایمر الکترونیکی بوده ولی از لحاظ کاربرد تفاوت زیادی باهم دارند . وظیفه کنترل فاز قطع مدار در هنگام وجود هر گونه اضافه بار و اتصال کوتاه و یا هر چیزی که باعث صدمه زدن به مدار برقی می باشد سریعاً عمل کرده و کل برق مدار را قطع می کند .
برق قسمت تولید :
برق از تابلوی اصلی به وسیله یک کابل چهار سیمه ( 3 فاز و یک نول ) گرفته و وارد تابلو گوچکی که کنار دستگاه تولید قرار گرفته می شود و از تابلو کوچک وارد تابلوی تولید می شود . 3 رشته سیم فاز وارد تابلو تولید می شود که سر راه هر فاز یک فیوز 120 آمپری کشابی قرار دارد و برق هر رشته فاز تقسیم می شود و سر راه هر انشعاب یک فیوز فشنگی 60آمپری قرار دارد و بعد وارد کنتاکتورهای تابلو می شود . زیر هر کنتاکتور یک بی متا قرار دارد و از بی متال برق گرفته شده و وارد کلید هایی که روی دستگاه قرار گرفته می شود و در تابلو برق تولید می شود که قسمتی برای دستگاه قیچی قسمتی برای پمپ و قسمتی برای خمیر دادن که برق در قسمت خمیر دان به جز کلید روشن و خاموش کردن 2 عدد میکرو سوئیچ نیز قرار گرفته شده برای رعایت ایمنی و تا زمانی که درهای خمیر دان بسته نشوند خمیر دان روشن نمی شوند .
برق مدار قیچی دستگاه تولید بوسیله 3 عدد فیوز 60 آمپری و یک کنتاکتور و یک بی متال به دینام قیچی می رسد .و برای قیچی کردن ماکارونی های اضافه روی دستگاه تولید یک دینام قرار گرفته که زمانیکه روشن می شود بوسیله مارپیچی که به دینام وصل است آرد وارد دستگاه خمیر دان می شود و یک پمپ در دستگاه تولید قرار دارد به نام پمپ وواکیوم که مدار پمپ واکیوم نیز مانند مدار قیچی می باشد . کار پمپ واکیوم مکیدن هوای خمیر می باشد .
با روشن کردن دستگاه تولید از طریق کلید موجود در تابلو برق تولید دستگاه توسط 3 موتور بزرگ القایی به چرخش درمی آید . با به چرخ در آمدن این موتورها 3 سیلندر که از طریق یک کوپلینگ ( پیچ و مهره ) که به سیلندر متصل شده ، سیلندرها را به چرخش در می آورد و همزمان با چرخش سیلندر مخلوط کن خمیر به چرخش در می آید و با درست شدن خمیر ، خمیر از طریق سیلندرها و قالب هایی که به خمیر شکل می دهند از سه روزنه بیرون می آید که ماکارونی های تولید شده توسط قیچی برقی برش داده می شود .
برق قسمت گرم خانه :
یک انشعاب از جعبه تقسیم وارد گرمخانه ها می شود . قسمت گرمخانه ها شامل 9 عدد اتاقک می باشد که هر کدام از این اتاقک ها 2 عدد موتور 3 فاز با قدرت 2 اسب بخار و 1450 دور در دقیقه می باشد . بروی هر موتور یک پروانه بزذگ قرار دارد که وظیفه آنها به گردش در آوردن هوای گرم درون اتاقک ها برای خشک کردن ماکارونی می باشد . که این موتور ها علاوه بر حفاظت از طریق تابلوهای برق،خود دارای کلید های مینیاتوری می باشند که علاوه بر روشن و خاموش کردن موتورها وظیفه حفاظت از آنها را نیز بر عهده دارند .
موتورها درون گرمخانه ها طوری قرار گرفته اند که جلوی آنها ورقه های فلزی و لوله های بخار قرار دارند و تقریباً مانند رادیات ماشین هستند ولی کار آنها عکس رادیات است و داخل لوله های آب گرم می آید و تبدیل به هوای گرم می شوند . این هوای گرم باید طوری باشد که ماکارونی ها خمیر نشوند . سپس هوای گرم اضافه باید از گرمخانه ها خارج شود که این کار از طریق کانال کشی ها و هواکشی های بالا گرمخانه انجام می شوند . برق آن نیز از تابلوی اصلی گرفته شده و به هواکش می رسد و یک کلید سر راه هواکش قرار دارد جهت روش و خاموش کردن هواکش گرمخانه .
برق قسمت برش و بسته بندی و پرس:
برق این قسمت نیز از تابلو اصلی گرفته می شود و وارد تابلو سالن برش می شود که شامل یک کلید زبانه ای جهت روشن و خاموش کردن مدار و چند عدد ترمینال آزاد و 3 عدد لامپ سیگنال رنگی جهت عیب یابی قسمت برش شامل یک دستگاه برش باقی می باشد که از طریق یک کلید 3 فاز غلتکی روشن و خاموش می شود و کار آن بدین صورت است بعد از خشک شدن ها کارونی آنها را در یک جعبة مستطیلی شکل قرار می دهند و بعد از روشن کردن دستگاه آنها را به اندازه های دلخواه برش می دهند.
دانلود فایل کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 23116 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 101 |
کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی
انتشار امواج ماوراء افق
کلیات
مقدمه
این فصل اختصاص به انتشار امواج ماوراء افق با استفاده ا لایه تروپوسفر در ارتفاعات چندین کیلومتری سطح زمین دارد. بطوریکه در فصول قبل بیان شد افق رادیویی یک فرستنده که آنتن آن در ارتفاع ht از سطح زمین قرار دارد با فرض آنکه از کلیه ارتفاعات مسیر صرفنظر و فقط انحنای سطح زمین مدنظر باشد از رابطه زیر تبعیت می نماید.
که بعنوان مثال برای شرایط هوای استاندارد 33/1=K و ارتفاع 30 متری آنتن این فاصله به حدود 6/22 کیلومتر بالغ می گردد. برای آنکه بتوان امواج را مستقیماً و بدون نیاز به ایستگاههای واسط به فواصلی دورتر از افق رادیویی ارسال داشت از تکنیکهای خاص می بایست بهره گرفت که یکی از مهمترین آنها با کارآئی مناسب بهره گیری از ارتباطات تروپواسکاتر می باشد که در این فصل به توضیحاتی در خصوص آن پرداخته می شود.
روش های ارتباطات ماوراء افق
روش های ارسال و دریافت امواج رادیویی با استفاده از هاپ های بلند و از طریق ارتباطات رادیویی ماورای افق عبارتند از:
ارتباطات HF و MF
در این روش از شکست و بازتاب برای ارسال امواج تا فواصل هزاران کیلومتر استفاده می شود. پهنای باند متوسط مجاز ارسال در حد یک یا دو کانال تلفنی است. محدودیت اساسی دیگری که برای استفاده از زیر باندهای این طیف وجود دارد وابستگی اینگونه ارتباطات به ساعت شبانه روز و شلوغی آن می باشد. این روش بویژه قبل از مطرح شدن ارتباطات ماهواره ای بطور وسیعی استفاده می گردید.
اسکاتر یونسفری
این روش از اسکاترینگ امواج رادیویی در لایه یونسفر (یک پدیده مشابه تروپواسکاتر) بهره می برد و در فرکانس های VHF تا MHz 100 می تواند هاپ هائی تا چندین هزار کیلومتر را تشکیل دهد.
پهنای باند متوسط در این روش خیلی محدود است، به طوریکه فقط امکان ارسال چند کانال تلفنی وجود دارد. همچنین محدودیت های ناشی از محوشدگی سبب شده است که از این روش بندرت استفاده شود.
ترکش های شهابی
در این روش از انعکاسات حاصل از دنباله های یونیزه شده شهابها که همیشه در لایه های بالای اتمسفر وجود دارند بهره گیری می شود. به خاطر فیزیک پدیده، پیوستگی ارسال تأمین نگردیده و امواج باید در قالب ترکشها ارسال شوند. این پدیده در حال مطالعه است و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد.
تروپواسکاتر
این روش که موضوع این مطالب را تشکیل می دهد، ارسال تا بیش از صد کانال تلفنی را با هاپ هائی تا صدها کیلومتر امکان پذیر می نماید. این فن آوری در برخی مواقع راه حل مناسبی برای شبکه های محلی با هاپ های طولانی قلمداد می گردد.
دیفرکشن (پراش)
این تکنیک، ارسال تعداد زیادی کانال تلفنی را تا فواصل کوتاهی فراتر از افق ممکن می سازد. این پدیده در ارتباطات سیار و در باندهای UHF/VHF مورد استفاده
می باشد .
ماهواره ها
مناسب ترین روش برای هاپ های خیلی طولانی (مثلاً ارتباطات بین قاره ای) است، اما جایگزینی شبکه های ماورای افق با آن بعضاً به خاطر هزینه و عدم ظرفیت کافی مقرون به صرفه نیست.
جایگاه فعلی ارتباطات تروپواسکاتر
با وجود اینکه امروزه ارتباطات مایکروویو و ماهواره در سطح وسیعی گسترش یافته، ارتباطات تروپواسکاتر هنوز در جهان دارای اهمیت هستند. بطور مثال طول یک هاپ در لینک های تروپو از لینک های ارتباطات مایکروویو بلندتر است و به Km 600~500 می رسد که خود دلیل خوبی برای اهمیت این نوع ارتباط می باشد.
ظرفیت و کیفیت ارتباطات تروپو نسبت به ارتباطات MF/HF در وضعیت بهتری قرار دارد، بطوریکه سیستم های تروپو قادرند بیش از 60 کانال صوتی دیجیتال یا بیش از 300 کانال صحبت آنالوگ و یا کانال تلویزیون تک رنگ را انتقال دهند (مسائل فنی برای ارسال کانال تلویزیون رنگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است)
بعلت باریک بودن اشعه رادیویی در ارتباط تروپو، امنیت، بقا و قابلیت ضد پارازیت (اغتشاش) در مقایسه با مخابرات ماهواره در سطح بالاتری قرار دارد. برای لینک های ارتباطی با مجموع طول مساوی، هزینه اولیه و هزینه نگهداری آن در مقایسه با ارتباطات مایکروویو کمتر است. حتی در مقایسه با خطوط اجاره ای ماهواره هزینه هر کانال صوتی وقتی که گستره ارتباط تروپو کمتر از 400 کیلومتر باشد بمراتب پایین تر است. از طرفی تعداد دستگاههای مورد نیاز برای ارتباط تروپو از ارتباط مایکروویو با فاصله زیاد کمتر است، بنابراین پرسنل کمتر لازم بوده و امنیت سایت ها به راحتی تأمین می شود.
پهنای باند در ارتباط تروپو حدود صد برابر پهنای باند در ارتباط دنباله شهابی است. امنیت ارتباطات تروپواسکاتری نسبت به ارتباطات ماهواره ای و نیز شبکه های تلفن عمومی متفاوت می باشد. بنابراین ارتباطات تروپو بعنوان یک وسیلۀ ارتباطی کارآمد و مطمئن در برخی نواحی از قبیل بیابان، باتلاق، جنگل، جزایر و نواحی پرجمعیت دوردست و پراکنده می تواند پیشنهاد شود.
ارتباطات تروپو همچنین به عنوان یک روش ارتباطی قابل رقابت برای ایجاد لینک های ارتباطی در میدان های نفتی دور از ساحل می تواند مطرح شود. در انتشار تروپواسکاتری لکه های خورشیدی، طوفان های مغناطیسی و انفجارهای هسته ای اثری ندارند، از این رو برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.
تجهیزات تروپو قادرند اطلاعات تلفن دیجیتال، تلکس، فاکس و تصویر را انتقال دهند و نیز می توان آنها را در سنجش از راه دور، اندازه گیری از راه دور، تلویزیون تک رنگ و انتقال دیتا (با تغییرات در تجهیزات) بکار گرفت.
مشخصات و کاربردهای اصلی
مشخصات اصلی
مشخصه های اصلی سیستم های ترواسکاتر را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:
- مسیرهای طولانی تا چند صد کیلومتر
- تضعیف مسیر خیلی بالا
- توان تشعشعی زیاد در فرکانس های رادیویی مربوطه
- آنتن های با گین بالا (سهمیگون های بزرگ)
- گیرنده های کم نویز و خیلی حساس
- محدودۀ فرکانسی MHz 5000 – 200
- مدولاسیون فرکانس
- ظرفیت ترافیک بیش از 120 کانال تلفنی
- پهنای باند محدود
- بهره گیری از روش تنوع فاصله آنتن[1] جهت بهبود کیفیت دریافت امواج رادیویی
کاربردهای اصلی
بلحاظ کاربردی، داشتن هاپهای بلند را بعنوان جالبترین مشخصه ارتباطات تروپواسکاتر می توان نام برد. این هاپهای بلند نیازی به تکرار کننده های واسطه نداشته و مسافتهائی بزرگتر از لینک های مایکروویو با دید مستقیم رادیویی را تأمین می نمایند. این خاصیت بویژه در مواردی که بلحاظ مسائل طبیعی مشکلاتی از نظر ارتباطی وجود دارد همچون موارد زیر مفید است:
- ارتباط بین ایستگاهها در بیابان یا جنگل
- ارتباط یک جزیره دوردست با خشکی و یا جزیرۀ دیگر
- شبکه های نظامی که بایستی از امکان خرابکاری در ایستگاههای تکرارکننده مصون بمانند.
- ارتباط یک سکوی نفتی دوردست در دریا با دفاتر و کارخانه ها در ساحل
سیستم های تروپواسکاتر قادرند سرویس های تلفنی، فاکس، تصویر، سنجش از راه دور[2] و تلویزیون تک رنگ را تأمین کنند و با بهره گیری از تجهیزات اصلاح خطا برای تبادل دیتا مورد استفاده قرار گیرند. این سیستم ها جهت برقراری لینک های محرمانه با اهداف خاص مانند ترانک های ارتباطی نظامی با ظرفیت کم و یا متوسط در لینک های تروپوی تاکتیکی کاربرد داشته و علاوه بر آن با شبکه های سرویس دیجیتالی مجتمع، ISDN[3] سازگار شده و بعنوان یک وسیله ارتباط بین دو نقطه در سیستم های دفاع هوائی خودکار بکار می روند.
مزایای سیستم های تروپواسکاتر
مهمترین فواید سیستم های ترواسکاتر بصورت زیر خلاصه می شوند:
- امکان ارتباط در مسیر طولانی بطوریکه هر هاپ می تواند طولی به اندازه صدها کیلومتر یعنی حدود ده برابر طول یک هاپ ارتباط دید مستقیم معمولی داشته باشد.
- امکان طراحی ساده برای سطوح ناهموار، چرا که تنها نکته مهم در طراحی سیستم تروپواسکاتر، انتخاب سایت ها بگونه ای است که در آنها آنتن ها تا حد امکان بصورت افقی یا کمی متمایل به طرف پایین جهت گیری شوند پس نوع و چگونگی عوارض زمین دخالت کمی در طراحی سیستم دارند.
- پوشش نواحی بسیار وسیع، که با چند هاپ قابل تأمین است.
- عدم نیاز به تکرار کننده به دلیل بلندی طول هاپ
- کاهش تعداد ایستگاهها و استفاده بهینه از طیف فرکانسی به دلیل افزایش طول هاپ
- کاهش مشکلات ناشی از تعمیر و نگهداری به دلیل کاهش تعداد ایستگاهها
- افزایش ضریب ایمنی یک سیستم به دلیل کاهش تعداد ایستگاهها
- سیستم تروپواسکاتر روشی مناسب برای ارتباط سکوهای نفتی دور از ساحل با نرخ ارسال 2 تا 8 مگابیت در ثانیه و برای فواصل 100 تا500 کیلومتر محسوب می گردد.
- به دلیل کاهش تعداد تکرارکننده و به دنبال آن ساختمان ها، جاده ها، تجهیزات تغذیه الکتریکی، لوازم یدکی، دستگاههای اندازه گیری و پرسنل نگهداری، هزینه ها کاهش می یابند.
10. مصونیت بالا، در برابر قطع شدن مسیر موج[4] ، به دلیل استفاده از آنتن هائی با پهنای اشعه[5] بسیار باریک
11. انتشار تروپوسفریک بعلت مصونیت نسبی در مقابل اثرات منفی لکه های خورشیدی[6] ، طوفان های مغناطیسی[7] و انفجارهای هسته ای[8] برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.
12. هزینه زیاد برای ایجاد یک سیستم رادیویی تروپواسکاتری در مقایسه با فواید این نوع سیستم ها می تواند قابل چشم پوشی باشد.
انتشار امواج تروپوسفر
تروپوسفر پایین ترین لایه اتمسفر است که در آن معمولاً با افزایش ارتفاع، دما کاهش می یابد. گسترش این ناحیه از سطح زمین تا ارتفاع 9 کیلومتر در قطب های زمین و 17 کیلومتر در استوا می باشد. در تروپوسفر تغییرات دما، فشار و رطوبت مثل ابر و باران بر انتشار امواج رادیویی از یک نقطه به نقطه دیگر تأثیر می گذارد.
یونیزاسیون گازهای اتمسفر در داخل تروپوسفر قابل چشم پوشی است ولی در ارتفاع 60 تا 1000 کیلومتری وجود این یون ها کاملاً محسوس است. این لایه ها ناحیه یونسفر را تشکیل می دهند که تأثیر قابل توجهی روی امواج رادیویی در فرکانسهای زیر 40 مگاهرتز می گذارد. در فرکانسهای بالای 40 مگاهرتز مسائل زیر مطرح می باشند:
- پراکنده شدن امواج رادیویی بعلت نوسانات ضریب شکست متمرکز در یک مکان در تروپوسفر
- بازتاب بعلت تغییرات ضریب شکست در لایه های افقی
- داکتینگ بعلت گرادیان های منفی بزرگ در ضریب شکست
تمام این مکانیزم ها می توانند انرژی را به ماورای افق منتقل نمایند و منجر به تداخل بین یک مسیر رادیویی و مسیر دیگر بشوند. بازتاب، بیشتر، فرکانس های بین 30 تا 1000 مگاهرتز را تحت تأثیر قرار می دهد و پدیده داکتینگ، بیشتر در فرکانس های بالای 1000 مگاهرتز اتفاق می افتد. خوشبختانه اتفاق اخیر خیلی به ندرت روی زمین رخ می دهد و غالباً داکت ها در بالای دریاها وجود دارند.
بعلاوه تغییرات در ضریب شکست متناسب با ارتفاع سبب خم شدن امواج رادیویی مخصوصاً در وسعت افق رادیویی ماورای افق اپتیکی می شود. این پدیده در زوایای عمودی کوچک برای تمام فرکانس ها می تواند مهم باشد.
انتشار رادیویی، جدای از اثرات ضریب شکست، در فرکانس های بالای 3 گیگاهرتز در حضور باران های سنگین ممکن است شدیداً تحت تأثیر واقع شود، و در 15 گیگاهرتز و بالاتر تضعیف امواج به سبب اکسیژن و بخار آب در هوا اهمیت پیدا می کند. بعلاوه تضعیف بوسیله باران و گازهای اتمسفر موجب انتشار یک نویز حرارتی معادل خواهد شد.
علاوه بر موارد فوق اثرات زمین غالباً از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده و در فرکانس های بیشتر از 30 مگاهرتز حضور تپه ها و شکل آنها اثرات مهمی روی میزان انرژی میدان انتشار یافته در ماورای افق دارد. در فرکانس های بالاتر ساختمان ها و دیگر موانع اثرات قابل ملاحظه ای، بواسطه پراش و پراکندگی[9] و مکانیزم های بازتاب مستقیم، زمانیکه طول موج در مقایسه با ابعاد مانع کوچک باشد، بجای می گذارند.
هندسه مسیر امواج تروپواسکاتر
مقدمه
هندسه مسیر تروپواسکاتر نقش مهمی را در محاسبات طراحی بازی می کند و شامل پارامترهای مورد نیاز برای پیش بینی افت و اعوجاج مسیر می باشد. تعریف پارامترهای هندسی و فرمول اصلی مربوط به این پارامترها در این بخش مطرح خواهد شد. ابتدا به اطلاعات پایه و اساسی پرداخته و سپس به تعریف پارامترها و نیز برخی روابط اضافی اشاره می گردد.
1. Antenna Space Diversity
2. Remote Sensing
3. Integrated Services Digital Network, ISDN
1. Interception
2. Beam Width
3. Sun Spots
4. Magnetic Storms
5. Nuclear Explosion
1. Scattering