تحقیق در مورد خازن رله

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 25

الف _ وسایل کنترل حرارت

      حرارت مضرترین عامل در ترانسفورماتور می باشد .حرارت زیاد عمر مواد عایقی ترانسفورماتور را پایین آورده و در نتیجه باعث پیری زودرس مواد عایقی شده و ممکن است خسارتتی به ترانسفورماتور وارد سازد .

وسایل کنترل حرارت ترانسفورماتور عبارتند از :

     دماسنج روغن که روی بدنه ترانسفورماتور نصب می شود ، دماسنج سیم پیچ روغن نما رطوبت گیر رادیاتورها که روی بدنه ترانسفورماتور نصب می شوند و به وسیله پنکه، پمپ روغن خنک می شود . لذا با توجه به قدرت نامی ترانسفورماتور، ترانسفورماتور به روشهای مناسب خنک می شوند .

روغن به طور طبیعی ، هوا به طور طبیعی

روغن تحت فشار وهوا طبیعی

روغن تحت فشار و هوا تحت فشار

مثال : از ترانسفورماتور با قدرت خروجی  30 می توان :

هوا به طور طبیعی و روغن به طور طبیعی 15 مگاولت آمپر بار گرفت .

هوا به طور طبیعی و روغن بوسیله پمپ 5/22 مگاولت آمپر بار گرفت .

هوا بوسیله پنکه و روغن بوسیله پمپ 30 مگاولت آمپر بار گرفت .

ب – رله بوخهولس

    رله بوخهولس رله بسیار مهمی جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل شرایط نا مساعد داخلی می باشد که در قسنت رله ها به آن اشاره خواهد شد . از دیگر وسایلی که جهت محافظت ترانسفورماتور می توان نام برد ، عبارتند از :

    رله محافظ مخزن روغن ترانسفورماتور ، رله محافظتپ چنجر ( جانسون ) رله درجه حرارت روغن و رله درجه حرارت سیم پیچ ها .

 ترانسفورماتورهای جریان  و ولتاژ

این ترانسفورماتورها به منظور جدا کردن مدار دستگاه های اندازه گیری و حفاظتی  از شبکه فشار قوی بکار برده می شوند و د رنقاط مهم متصل می گردند . این ترانسفورماتورها به طور کلی به ترانسفورماتورهای ابزاری یا ادواتی موسوم می باشند .علل استفاده از این ترانسفورماتور ها به قرار زیر است :

الف – کوچک کردن لوازم اندازه گیری

ب – ایزوله کردن تجهیزات فشار قوی و ضعیف

پ – ایمنی جان افراد

ترانسفورماتورهای جریان

        دارای دو سیم پیچ اولیه و ثانویه جدا از هم می باشد که بر روی هسته آهنی پیچیده می شوند . سیم پیچ اولیه ترانسفورماتورجربان به طور سری در مسیر جریان قرار می گیرد و در طرف ثانویه آن آمپر متر وصل می گردد . سیم پیچ اولیه با تعداد دور کم و قطر زیاد و سیم پیچ ثانویه با تعداد دور زیاد و قطر کم می باشد . معمولا نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای جریان طوری است کخ در صورت عبور جریان نامی از اولیه آن ، از مدار ثانویه یک یا پنج آمپر عبور می کند ( مثلا 5/100 ).

ترانسفورماتورهای ولتاژ

   سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور های ولتاژ بطور موازی با شبکه ای نصب می گردد که لازم است مقدار ولتاژ آن اندازه گیری شود و در هر سطح ولتاژ طوری طراحی شده اند که در دو سر اولیه ولتاژعادی شبکه و در دو سر ثانویه 100 یا       110 خواهیم داشت . مثلا :

3√/100/3√/20000   

   ترانسفورماتورهای ولتاژ بصورت معمولی و ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی عرضه می شوند . از نظر اقتصادی برای ولتاژهای بالا مناسب است ( 63 کیلو ولت به بالا ) از       علاوه بر استفاده به عنوان یک ترانسفورماتور ولتاژ ، به منظور انتقال امواج مخابراتی نیز استفاده می شود .

ترانسفورماتور های تغذیه داخلی

    در پست های فشار قوی علاوه بر ترانسفورماتور های قدرت ، ترانسفورماتور های جریان و ولتاژ که وظیفه آنها شرح داده شد . ترانسفورماتور های تغذیه داخلی نیز وجود دارد . که در زیر شرح داده شده است . همانطوری که از نام آن پیداست از این ترانسفورماتور برای تغذیه تجهیزات داخلی پست استفاده می شود در پست هایی که ثانویه ترانسفورماتور ها بصورت اتصال مثلث باشند این ترانسفورماتور همچنین برای ایجاد اتصال زمین به منظور حفاظت کردن و کنترل نیرو استفاده می شود . در اینگونه موارد به منظور ایجاد یک اتصال زمین از طریق نقطه صفر و نصب رله های جریانی در مسیر آن جهت  حفاظت شبکه در زمان بوجود آمدن اتضال کوتاه در شبکه استفاده می گردد .

خازنها

    یکی دیگیر از اجزاء پستها خازنها می باشند . خطوط انتقال در بارهای سنگین ،  ترانسفورماتور ها و بالاخره بعضی از مصرف کنندگان از قبیل موتور ها باعث پایین آمدن ضریب قدرتی شبکه می گردند . پایین آمدن ضریب قدرتن به علت افزایش اثرات سلفی باعث افزایش جریان و در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می گردد . در قدرت ثابت ، کاهش ضریب توان باعث افزایش جریان در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می شود . افزایش جریان همچنین باعث اقزایش سطح مقطع هادیها ، کلیدهاو فیوزها و غیره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضریب قدرت و کاهش اثرات نا مطلوب سلفی خط از خازن استفاده می نمایند .

راکتورها

     در بارهای سبک در خطوط انتقال طویل که مقدار جریان خط کم می شود اثرات خازنی خط افزایش یافته و اثرات سلفی خط کاهش می یابد . چون افت ولتاژ از مجموع برداری افتهای مقاومتی ، سلفی و خازنی به دست می آید . در این حالت ولتاژطرف باراز ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتور خازنی و سلفی و تثبیت ولتاژ از راکتور استفاده می کنند . رکاتورها در حقیقت سلفهایی می باشند که وارد شبکه می کنند .

برقگیر

وظیفه برقگیر کاستن اضافه ولتاژها به مقادیری است که استقامت عایقی تجهیزات قابلیت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معینی برقگیر هادی شده و ولتاژبا عبور جریان از مقاومت غیر خطی محدود می گردد پس از کاهش اضافه ولتاژ ، جریان قطع شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد . اضافه ولتاژها در اثر رعد و برق ، تخلیه جوی و یا قطع و وصل کلیدها می توان بوجود ایند .

خصوصیات یک برقگیر ایده آل

الف - مقاومت آن در ولتاژ نامی بینهایت است .

ب - در هنگام کار عادی شبکه مقاومت آن به گونه ای است که ولتاژ آن برابر ولتاژ نامی سیستم است .

پ - زمان عملکرد آن صفر است برای اینکه امواج صاعقه دارای زمان بسیار کمی است.

ت - پس از رفع اضافه ولتاژ سریعا به حالت قبلی خود بر می گردد .

انواع برق گیر

از انواع برق گیر می توان برقگیرهای میله ای ، سیلیکونی و برقگیر با مقاومت غیر خطی اکسید روی را نام برد .

مثال

فرض کنید بخواهیم توان اکتیو 80 مگاوات را در ولتاژ 230 کیلو وات با ضریب قدرت 85/0 انتقال دهیم .

حال اگر بخواهیم همین توان را در  انتقال دهیم :

به طوری که ملاحظه می کنیم در قدرت ثابت ، کاهش ضریب توان باعث افزایش جریان در نتیجه افزایش تلفات و افزایش افت ولتاژ می شود افزایش جریان هم چنین باعث افزایش سطح مقطع هادیها ، کلید ها و فیوز ها و غیره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضریب قدرت و کاهش اثرات نامطلوب سلفی خط از خازن استفاده می نمایند    ( محاسبات مربوط به اصلاح ضریب قدرت خارج از بحث ما در اینجا می باشد.)

راکتور ها

در بارهای سبک در خطوط انتقال طویل در حدود 1 بامداد که مقدار جریان خط کم می شود. اثرات خازنی خط افزایش یافته و اثرات سلفی خط کاهش می یابد چون افت ولتاژ از مجموع برداری افت های مقاومتی ، سلفی و خازنی به دست می آید . در این حالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بیشتر می شود لذا برای برقراری تعادل بین قدرت راکتیو خازنی و سلفی و تثبیت ولتاژ از راکتورها استفاده می کنند راکتور ها در حقیقت ساف هایی می باشند که وارد شبکه می کنند .

برق گیر

وظیفه برق گیر کاستن اضافه ولتاژ ها به مقادیری است عایقی تجهیزات قابلیت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معینی برق گیر هادی شده و ولتاژ با عبور جریان از مقاومت غیر خطی محدود می گردد پس از کاهش اضافه ولتاژ جریان قطع شده و سیستم به کار خود ادامه می دهد اضافه ولتاژ ها در اثر رعدو برق تخلیه جوی و یا قطع و وصل کلیدها می توانند به وجود آیند .

خصوصیات یک برق گیر ایده آل

الف- مقاومت آن در ولتاژ نامی بی نهایت است

ب- در هنگام کار عادی شبکه مقاومت آن به گونه ای است که ولتاژ آن برابر ولتاژ نامی سیستم است.

پ- زمان عملکرد آن صفر است برای اینکه امواج صاعقه دارای زمان بسیار کمی است .

ت- پس از رفع اضافه ولتاژ سریعاً به حالت قبلی خود بر می گردد .

انواع برق گیر

از انواع برق گیر می توان برق گیرهای میله ای ، سیلیکونی و برق گیر با مقاومت غیر خطی اکسید روی را نام برد.

شبکه زمین

در تمام تاً سیسات الکتریکی به خصوص تاًسیسات فشار قوی زمین کردن یکی از مهمترین و اساسی ترین اقدامی است که به منظور تاًمین ایمنی کارکنان و حفاظت دستگاه ها بایستی به عمل آید . اصولاً بایستی به ایمنی اشخاص که به نحوی با این پست ها و تاًسیسات در تماس هستند و حتی خارج از پست در رفت و آمد می باشند توجه خاص گردد.در تاًسیسات برقی دو نوع زمین کردن یکی زمین کردن حفاظتی و دیگری زمین کردن الکتریکی به شرح زیر جود دارد

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

تحقیق در مورد خازن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه22

 مقدمه

 

خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود:
الف – صفحات هادی

ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک)

ساختمان خازن

هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است.

انواع خازن الف- خازنهای ثابت

سرامیکیخازنهای ورقه‌ایخازنهای میکاخازنهای الکترولیتیآلومینیومیتانتالیوم

ب- خازنهای متغیر

واریابلتریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها

مسطحکرویاستوانه‌ایخازن کاغذیخازن الکترونیکیخازن سرامیکیخازن متغییر

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها

خازن مسطح

خازن تخت)

دو صفحه فلزی موازی که بین آنها عایقی به نام دی الکتریک قرار دارد، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحات خازن به یک مولد می‌توان خازن را باردار کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر صفحات خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مولد خواهد بود.

خازن کروی

ظرفیت خازن (C)

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن گویند؛ که مقداری ثابت است.

C = kε0 A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q = بار ذخیره شده برحسب کولن

V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت

ε0 = قابلیت گذر دهی خلا است که برابر است با: 8.85 × 12-10 _ C2/N.m2
k (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلأ 1=K است و برای محیطهای دیگر مانند شیشه و روغن 1
A = سطح خازن بر حسب m2

d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m

چند نکته

آزمایش نشان می‌دهد که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی دارد.

بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم دارد. یعنی: q a vظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد. یعنی: C a 1/dظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم دارد. یعنی: C a A و C a K

شارژ یا پر کردن یک خازن

وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. آن صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت می‌گوییم خازن پرشده است.

دشارژ یا تخلیه یک خازن

ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی برقرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.

تأثیر ماده دی‌الکتریک در فضای بین دو صفحه موازی یک خازن

 

        وقتی که خازنی را به مولدی وصل می‌کنیم؛ یک میدان یکنواخت در داخل خازن بوجود می‌آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی اتمی عایقی که در درون صفحات قرار دارد اثر می‌گذارد و باعث می‌شود که دو ق

مقاله کامل در مورد خازن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 10

خازن

خازن‌ عبارتست از دو صفحهٔ موازی فلزی که در میان آن لایه‌ای از هوا یا عایق قرار دارد. خازن‌ها انرژی الکتریکی را نگهداری می‌کنند و به همراه مقاومت‌ها، در مدارات تایمینگ استفاده می‌شوند. همچنین از خازن‌ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می‌شود. از خازن‌ها در مدارات به‌عنوان فیلتر هم استفاده می‌شود. زیرا خازن‌ها به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم AC را عبور می‌‌دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم DC می‌شوند .

ظرفیت

ظرفیت معیاری برای اندازه گیری توانایی نگهداری انرژی الکتریکی است. ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است. واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است. 1 فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می‌‌باشد. باید گفت که ظرفیت خازن ها یک کمیت فیزیکی هست و به ساختمان خازن وابسته است و به مدار و اختلاف پتانسیل بستگی ندارد

بنابراین استفاده از واحدهای کوچک‌تر نیز در خازنها مرسوم است. میکروفاراد µF، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF واحدهای کوچک‌تر فاراد هستند.

µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F

n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF

p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF

خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود:

الف – صفحات هادی ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک) ساختمان خازن هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است. انواع خازن الف- خازنهای ثابت • سرامیکی • خازنهای ورقه‌ای • خازنهای میکا • خازنهای الکترولیتی o آلومینیومی o تانتالیوم

ب- خازنهای متغیر • واریابل • تریمر انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها 1. مسطح 2. کروی 3. استوانه‌ای انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها 1. خازن کاغذی 2. خازن الکترونیکی 3. خازن سرامیکی 4. خازن متغییر

خازن کروی

خازن مسطح (خازن تخت) دو صفحه فلزی موازی که بین آنها عایقی به نام دی الکتریک قرار دارد، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحات خازن به یک مولد می‌توان خازن را باردار کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر صفحات خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مولد خواهد بود. ظرفیت خازن (C) نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن گویند؛ که مقداری ثابت است.

C = kε0 A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q = بار ذخیره شده برحسب کولن

V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت

ε0 = قابلیت گذر دهی خلا است که برابر است با: 8.85 × 12-10 _ C2/N.m2

k (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلأ 1=K است و برای محیطهای دیگر مانند شیشه و روغن 1

A = سطح خازن بر حسب m2

d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m

چند نکته • آزمایش نشان می‌دهد که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی دارد. • بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم دارد. یعنی: q a v • ظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد. یعنی: C a 1/d • ظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم دارد. یعنی: C a A و C a K شارژ یا پر کردن یک خازن وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. آن صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت می‌گوییم خازن پرشده است. دشارژ یا تخلیه یک خازن ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی برقرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.

تأثیر ماده دی‌الکتریک در فضای بین دو صفحه موازی یک خازن وقتی که خازنی را به مولدی وصل می‌کنیم؛ یک میدان یکنواخت در داخل خازن بوجود می‌آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی اتمی عایقی که در درون صفحات قرار دارد اثر می‌گذارد و باعث می‌شود که دو قطبیهای موجود در عایق طوری شکل گیری کنند؛ که در یک سمت عایق بارهای مثبت و در سمت دیگر آن بارهای منفی تجمّع کنند. توزیع بارهایی که در لبه‌های عایق قرار دارند؛ بر بارهای روی صفحات خازن اثر می‌گذارد. یعنی بارهای منفی روی لبه‌های عایق؛ بارهای مثبت بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند؛ و همینطور بارهای مثبت روی لبه‌های عایق بارهای منفی بیشتری را روی صفحات خازن جمع می‌کند. بنابراین با افزایش ثابت دی الکتریک (K) می‌توان بارهای بیشتری را روی خازن جمع کرد و باعث افزایش ظرفیت یک خازن شد. با گذاشتن دی الکتریک در بین صفحات یک خازن ظرفیت آن افزایش می‌یابد. میدان الکتریکی درون خازن تخت در فضای بین صفحات خازن بار دار میدان الکتریکی یکنواختی برقرار می‌شود که جهت آن همواره از صفحه مثبت خازن به سمت صفحه منفی خازن است. اندازه میدان همواره یک عدد ثابت می‌باشد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

مقاله کامل در مورد تاثیر هارمونیک بر خازن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 15
فهرست مطالب:

مقدمه

اساس هارمونیک ها :

تشدید:

تشدید سری:

تشدید موازی:

خازنهای قدرت:

تشدید

دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها:

بانک های نامیزان سازی خازن:

بانک های نامیزان سازی خازن نیازمند آن هستندکه با نکات

سامانه خازنی ایده آل:

اثر هارمونیک ها بر خازن ها

اثر هارمونیک ها بر خازن ها ، تشدید های سری و موازی

تشدید سری:

تشدید موازی:

سامانه خازنی ایده آل:

منابع

نتیجه گیری

مقدمه

نقش خازنها به عنوان المان های الکتریکی و الکترونیکی کارآمد در صنایع مربوط به تولید و انتقال و توضیع امروزی غیر قابل انکار است بگونه ای که دیگر هرگز نمی توان چنین صنایعی را بدون وجود خازنهای نیرو متصور شد.از این رو شناخت کامل خازنها و عوامل تاثیر گذار برآنها و حفظ و نگهداری و نظارت دقیق بر آنها ، برای افزایش طول عمر خازن ها و کار کرد بهینه آنها امری است الزامی و اجتناب ناپذیر.

درسالهای اولیه هارمونیکها در صنایع چندان رایج نبودند.به خاطر مصرف کننده های خطی متعادل. مانند : موتورهای القایی سه فاز،گرم کنندها وروشن کننده های ملتهب شونده تا درجه سفیدی و ..... این بارهای خطی جریان سینوسی ای در فرکانسی برابر با فرکانس ولتاژ می کشند. بنابراین با این تجهیزات اداره کل سیستم نسبتا با سلامتی بیشتری همراه بود. ولی پیشرفت سریع در الکترونیک صنعتی در کاربری صنعتی سبب بوجود آمدن بارهای غیر خطی صنعتی شد. در ساده ترین حالت ، بارهای غیرخطی شکل موج بار غیر سینوسی از شکل موج ولتاژ سینوسی رسم می کنند (شکل موج جریان غیر سینوسی).

پدیدآورنده های اصلی بارهای غیر خطی درایوهای AC / DC ، نرم راه اندازها ، یکسوسازهای 6 / 12 فاز و ... می باشند. بارهای غیرخطی شکل موج جریان را تخریب می کنند. در عوض این شکل موج جریان شکل موج ولتاژ را تخریب می نماید. بنابراین سامانه به سمت تخریب شکل موج در هر دوی ولتاژ و جریان می شود. در این مقاله سعی شده است تا بزبانی هرچه ساده تر توضیحی در مورد نحوه عملکرد هارمونیک ها و راه کاری برای دوری از تاثیر گذاری آنها بر خازنها ی نیرو ارائه شود.

تحقیق در مورد خازن

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه22

 مقدمه

 

خازن المان الکتریکی است که می‌تواند انرژی الکتریکی را توسط میدان الکترواستاتیکی (بار الکتریکی) در خود ذخیره کند. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار می‌روند. خازن را با حرف C که ابتدای کلمه capacitor است نمایش می‌دهند. ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می‌شود:
الف – صفحات هادی

ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک)

ساختمان خازن

هرگاه دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در بین آنها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن می‌دهند. معمولا صفحات هادی خازن از جنس آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتا زیاد بوده و در بین آنها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استفاده می‌شود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق بزرگتر باشد آن دی الکتریک دارای خاصیت عایقی بهتر است. به عنوان مثال ، ضریب دی الکتریک هوا 1 و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم 7 می‌باشد. بنابراین خاصیت عایقی اکسید آلومینیوم 7 برابر خاصیت عایقی هوا است.

انواع خازن الف- خازنهای ثابت

سرامیکیخازنهای ورقه‌ایخازنهای میکاخازنهای الکترولیتیآلومینیومیتانتالیوم

ب- خازنهای متغیر

واریابلتریمر

انواع خازن بر اساس شکل ظاهری آنها

مسطحکرویاستوانه‌ایخازن کاغذیخازن الکترونیکیخازن سرامیکیخازن متغییر

انواع خازن بر اساس دی الکتریک آنها

خازن مسطح

خازن تخت)

دو صفحه فلزی موازی که بین آنها عایقی به نام دی الکتریک قرار دارد، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحات خازن به یک مولد می‌توان خازن را باردار کرد. اختلاف پتانسیل بین دو سر صفحات خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مولد خواهد بود.

خازن کروی

ظرفیت خازن (C)

نسبت مقدار باری که روی صفحات انباشته می‌شود بر اختلاف پتانسیل دو سر باتری را ظرفیت خازن گویند؛ که مقداری ثابت است.

C = kε0 A/d

C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد

Q = بار ذخیره شده برحسب کولن

V = اختلاف پتانسیل دو سر مولد برحسب ولت

ε0 = قابلیت گذر دهی خلا است که برابر است با: 8.85 × 12-10 _ C2/N.m2
k (بدون یکا) = ثابت دی الکتریک است که برای هر ماده‌ای فرق دارد. تقریبا برای هوا و خلأ 1=K است و برای محیطهای دیگر مانند شیشه و روغن 1
A = سطح خازن بر حسب m2

d =فاصله بین دو صفه خازن بر حسب m

چند نکته

آزمایش نشان می‌دهد که ظرفیت یک خازن به اندازه بار (q) و به اختلاف پتانسیل دو سر خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی دارد.

بار الکتریکی ذخیره شده در خازن با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت مستقیم دارد. یعنی: q a vظرفیت خازن با فاصله بین دو صفحه نسبت عکس دارد. یعنی: C a 1/dظرفیت خازن با مساحت هر یک از صفحات و جنس دی الکتریک (K )نسبت مستقیم دارد. یعنی: C a A و C a K

شارژ یا پر کردن یک خازن

وقتی که یک خازن بی بار را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار جاری می‌شوند. بدین ترتیب یکی از صفحات بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا می‌کند. آن صفحه‌ای که به قطب مثبت باتری وصل شده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا می‌کند. خازن پس از ذخیره کردن مقدار معینی از بار الکتریکی پر می‌شود. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته است؛ ولی جریانی از مدار عبور نمی‌کند و در واقع جریان به صفر می‌رسد. یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد متصل کردیم؛ پس از مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر دوباره روی صفر بر می‌گردد. یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌کند. در این حالت می‌گوییم خازن پرشده است.

دشارژ یا تخلیه یک خازن

ابتدا خازنی را که پر است در نظر می‌گیریم. دو سر خازن را توسط یک سیم به همدیگر وصل می‌کنیم. در این حالت برای مدت کوتاهی جریانی در مدار برقرار می‌شود و این جریان تا زمانی که بار روی صفحات خازن وجود دارد برقرار است. پس از مدت زمانی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحات خازن وجود ندارد و خازن تخلیه شده است. اگر خازن کاملا پر شود دیگر جریانی برقرار نمی‌شود و اگر خازن کاملا تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی‌شود.

تأثیر ماده دی‌الکتریک در فضای بین دو صفحه موازی یک خازن

 

        وقتی که خازنی را به مولدی وصل می‌کنیم؛ یک میدان یکنواخت در داخل خازن بوجود می‌آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی اتمی عایقی که در درون صفحات قرار دارد اثر می‌گذارد و باعث می‌شود که دو ق