ماشین های الکتریکی

دانلود رایگان مقاله ماشین های الکتریکی

در این صفحه، می توانید جدیدترین مقالات مربوط به مبحث ماشین های الکتریکی را مشاهده نمایید. فایل PDF مقاله انگلیسی را می توانید به صورت رایگان، دانلود نمایید. این مقالات از ژورنال های معتبر بین المللی همچون IEEE، الزویر (Elsevier) و … دریافت شده اند.

برق به طور طبیعی به هیچ صورت مفیدی وجود ندارد. بلکه باید آن را از هر منبع دیگری از انرژی مانند خورشید، باد، آب، گرما، اتم و … تولید کرد. سلول های فتوولتائیک به ما کمک می کنند تا انرژی آفتاب را به دام بیاندازیم و ژنراتورها را می توان برای تبدیل توان مکانیکی موجود در شکل های دیگر به برق، استفاده کرد. توان مکانیکی را می توان از باد، آب جاری، و بخار به کمک توربین ها به دست آورد. موتورها برای تبدیل وارون برق به توان مکانیکی استفاده می شوند. پس در مجموع، ماشین های الکتریکی، دستگاه هایی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و بالعکس.

انواع ماشین های الکتریکی

اساساً ماشین های الکتریکی به دو دسته تقسیم می شوند:

• ماشین های الکتریکی استاتیک – ترانسفورماتورها
• ماشین های الکتریکی گردنده – موتورها (تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی) و ژنراتورها (تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی).

ترانسفورماتورها

هر دستگاه ایستا که بتواند جریان متناوب از یک مدار را با القای الکترومغناطیسی به مدار دیگر منتقل کند را می توان یک ترانسفورماتور دانست. ترانسفورماتورها را می توان برای تبدیل جریان متاوب از یک سطح ولتاژ به سطح دیگر ولتاژ، استفاده کرد.

ترانسفورماتور پایه، از دو سیم پیچ تشکیل می شود که با استفاده از یک هسته مغناطیسی به هم متصل می شوند. در مورد ترانسفورماتورهای سه فاز، دو مجموعه سیم پیچ به ازای هر فاز وجود خواهد داشت. یکی از مجموعه سیم پیچ ها، سیم پیچ اولیه و دیگری، سیم پیچ ثانویه نامیده می شوند. این دو سیم پیچ، با عایق از هم جدا شده اند و به طور مغناطیسی از طریق هسته آهنی متصل می شوند.

ماشین های الکتریکی گردنده

ماشین های الکتریکی گردنده برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی یا بالعکس استفاده می شوند. سه نوع ماشین الکتریکی گردنده وجود دارد:

• ماشین های الکتریکی DC – موتورها و ژنراتورهای DC
• ماشین های سنکرون – آلترناتورها و موتورهای سنکرون (همگام)
• موتورهای القایی یا ماشین های آسنکرون (ناهمگام)

همه ماشین های الکتریکی گردنده دو بخش اصلی مشترک دارند. اولی بخش گردنده است که روتور نامیده می شود و دومی بخش ثابت است که استاتور نامیده می شود. این بخش ها از مواد بسیار نفوذ پذیر مغناطیسی مانند فولاد سیلیکونی ساخته می شوند.

مقاله ماشین های الکتریکی با ترجمه رایگان

لیستی از جدیدترین موضوعات مربوط به مبحث ماشین های الکتریکی در این صفحه ارائه شده اند. ترجمه تخصصی این مقالات توسط تیمی از بهترین مترجمین رشته برق قدرت انجام شده و با قیمتی تقریبا رایگان در اختیار شما قرار گرفته است. ترجمه مقالات در ورد (WORD) انجام شده و دارای فرمت doc یا docx می باشند. این فایل ها کاملا قابل ویرایش و شخصی سازی هستند و گزینه مناسبی برای سرعت بخشیدن به فرآیندهای تحقیقاتی و دانشگاهی شما دانشجویان و پژوهشگران گرامی می باشند.

در مهندسی برق، ماشین الکتریکی یک عبارت عمومی برای ماشین هایی است که از نیروهای الکترومغناطیسی استفاده می کنند، مانند موتورهای الکتریکی، ژنراتورهای الکتریکی، و … . آنها مبدل های الکترومکانیکی انرژی هستند: یک موتور الکتریکی، برق را به توان مکانیکی تبدیل می کند در حالی که ژنراتور الکتریکی، توان مکانیکی را به برق تبدیل می کند. بخش های متحرک در یک ماشین می توانند بچرخند (ماشین های دوار) یا خطی حرکت کنند (ماشین های خطی). علاوه بر موتورها و ژنراتورها، دسته بندی سومی هم اغلب در ترانسفورماتورها لحاظ می شود که اگرچه بخش گردنده ندارند، اما مبدل های انرژی هستند که سطح ولتاژ جریان متناوب را تغییر می دهند. ماشین الکتریکی، دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند یا بر عکس. ماشین های الکتریکی، شامل ترانسفورماتورها نیز می شوند که در واقع تبدیلی میان شکل مکانیکی و الکتریکی انجام نمی دهند، بلکه جریان AC را از یک سطح ولتاژ به سطح دیگر ولتاژ تغییر می دهند.

ژنراتور الکتریکی

ژنراتور الکتریکی، یک ماشین الکتریکی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ژنراتور بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی عمل می کند: وقتی یک رسانا در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند، یک emf در رسانا القا می شود. این پدیده، کار ژنراتور نامیده می شود.

ژنراتور اساساً از یک استاتور و یک روتور تشکیل می شود. انرژی مکانیکی توسط یک حرکت دهنده اولیه (مانند توربین) برای روتور تامین می شود. توربین ها انواع مختلفی دارند، مانند توربین های بخار، توربین های آبی، توربین های بادی، و … . انرژی مکانیکی را می توان توسط موتورهای IC یا منابع مشابه دیگر تامین کرد.

• ژنراتور AC (انرژی مکانیکی را به برق جریان متناوب (AC) تبدیل می کند)
• ژنراتور DC (انرژی مکانیکی را به جریان برق مستقیم (DC) تبدیل می کند)

موتور الکتریکی

موتور، یک ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. وقتی یک جریان از رسانایی که در یک میدان مغناطیسی قرار دارد، می گذرد، رسانا یک نیروی مکانیکی را تجربه می کند و این اصل کار موتور است. موتورها هم مانند ژنراتورها از دو بخش پایه تشکیل می شوند: استاتور و روتور. در بسیاری از انواع موتورها، برق ورودی باید برای سیم پیچ های استاتور و روتور تامین شود. اما در برخی انواع مانند موتورهای مغناطیسی ثابت، و موتورهای القایی، تامین برق تنها برای یک سیم پیچ، ضروری خواهد بود. نیروی الکترومغناطیسی میان دو سیم پیچ، موجب چرخش روتور می شود.

• موتورهای AC: 1) موتورهای القایی و 2) موتورهای همگام سنکرون
• موتورهای DC: 1) موتورهای DC دارای جاروبک و 2) موتور DC بدون جاروبک

ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها در واقع انرژی مکانیکی و الکتریکی را به هم تبدیل نمی کنند. بلکه توان الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر منتقل می کنند. آنها می توانند ولتاژ را در حین انتقال توان، بدون تغییر فرکانس، افزایش یا کاهش دهند، اما با کاهش یا افزایش متناسب جریان. توان ورودی و توان خروجی یک ترانسفورماتور الکتریکی باید به لحاظ ایده­آل، یکسان باشد.

ترانسفورماتورهای افزاینده، سطح ولتاژ را از اولیه به ثانویه افزایش می دهند، اما با کاهش متناظر در جریان. در حالی که ترانسفورماتورهای کاهنده، سطح ولتاژ را با افزایش متناسب در جریان، کاهش می دهند تا توان را ثابت نگه دارند.