صاعقه گیر آذرخش

باندینگ و گراندینگ در ساختمان­های تجاری، صنعتی و سازمانی دارای اهمینت بسیار می باشد.

در ماشین های الکتریکی مدار گراندینگ یا نول ماشین­ها باید یک مسیر برگشت موثر از ماشین الکتریکی به منبع توان را به منظور درست کارکردن داشته باشند.

علاوه بر این، عناصر فلزی بدون جریان الکتریکی در یک مجموعه، مانند:

کابین­های تجهیزات،

تابلو های برق­،

و ساختارهای فولادی،

باید به صورت الکتریکی بهم متصل شوند تا پتانسیل ولتاژ نتواند بین آن­ها وجود داشته باشد.

مزایای استفاده از این طرح برای صاحبان ساختمان­ها عبارتند از:

حداکثر حفاظت تجهیزات، حذف ولتاژ الکتریکی و خطر برق گرفتگی ، افزایش زمان کار تجهیزات به علت کاهش عیب و خرابی آنها در آنها، و کاهش هزینه ­ها از طریق جلوگیری از رفع عیب و عیب یابی گران قیمت ماشین های الکتریکی.

با این حال، واژه­هایی مانند “باندینگ”، “گراندینگ” و “ارتینگ” در شرایط خاص جا به جا یا اشتباه گرفته می­شوند و  می­توانند مشکلاتی بوجود آورد.

ارتینگ، اتصال یک سیستم فلزی که باندینگ یا هم بندی شده به زمین است، که معمولا از طریق میله­ های زمین یا سایر الکترودهای زمینی مناسب انجام می­شود.

NEC ارتینگ تجهیزات را از طریق میله­ های زمین ایزوله به عنوان گراندینگ تجهیزات، ممنوع می­کند.

با این وجود، برخی از تولیدکنندگان دستگاه­های حساس این دستورالعمل را در راهنماهای نصب خود ترویج می­کنند،

تا تماس­های خدماتی که با خطاهای دستگاه و راه­اندازی مجدد انجام می­شود را کاهش دهند.

صاعقه گیر آذرخش

باندینگ / گراندینگ در برابر ارتینگ

اتصالات ایزوله به زمین برای بهره­ برداری ماشین‌های حساس نیاز نیست.

زمانیکه باندیگ / گراندینگ و ارتینگ تجهیزات اشتباه گرفته می­شوند، مشکلاتی نمایان می شود.

در ایلات متحده، عبارت “گراندینگ” برای اشاره به حداقل پنج سیستم مرتبط از جمله:

نوع سیستم.

این موضوع به روش هایی اشاره دارد که توسط آن­ها روابط ولتاژ منبع توان برقرار می­شوند.

منابع قدرت به چهار دسته کلی تقسیم می­شوند:

ترانسفورماتورها، ژنراتورها، تاسیسات برق، و مبدل­های قدرت استاتیک. این سیستم­ها می­توانند به صورت Y یا Δ پیکربندی شوند.

و وسایلی که توسط آن­ها، این سیستم­ها با سیستم زمین اتصال پیدا می­کنند، نوع سیستم را مشخص می­کند.

رایج­ترین نوع سیستم ۳-فاز، Y زمین شده به شکل مستقیم یا صلبی(slolidly) است.

که با اتصال یک هادی مجاز مناسب از ترمینال X0 منبع (معمولا یک ترانسفورماتور) به سیستم زمین، ایجاد می­شود.

گراندینگ (باندینگ) تجهیزات

بهترین روش گراندینگ تجهیزات این است که یک هادی گراندینگ با اندازه مناسب را در طول مسیر مشابه توان و هادی­های خنثی، از منبع تا دستگاه قرار داد.

NEC اجازه استفاده از لوله­های فلزی و سایر جایگزین­ها را نمی­دهد، اما برخی کارشناسان صنعت معتقدند که این سیستم­ها کمتر موثر هستند و باید اجتناب شوند.

الکترود گراندینگ (ارتینگ).

این عبارت به روشی اشاره دارد که توسط آن مجموعه سیستم گراندینگ به زمین متصل و ارجاع داده می شود.

رایج­ترین الکترود گراندینگ برای مجموعه ­های کوچک یک میله فلزی زمین است،

اما سیستم ارتینگ برای ساختمان­های بزرگ باید  دقیق­تر باشد و شامل روش هایی باشد که توسط آن­ها این سیستم­ها به طور منظم بررسی و آزمایش شوند.

یک سیستم الکترود گراندینگ که در زمین دفن می­شود یا در داخل بتن فرو می­رود و سپس فراموش می­شود،

به این دلیل که در ساختمان­های قدیمی، الکترودهای گراندینگ پوسیده شده و از بین می­روند، اغلب منجر به افزایش مشکلات می­شود.

صاعقه گیر آذرخش

جلوگیری از آذرخش:

برخی مجموعه­ها از صاعقه گیر برای دور کردن ضربه­ های آذرخش از تجهیزات قدرت استفاده می­کنند.

اما این ادوات اغلب طوری به سیستم گراندینگ متصل می­شوند که اثر برعکس دارند – ناخواسته انرژی ناشی از آذرخش را به ساختار فولادی مجموعه، سیسم­پیچ­های ولتاژ ضعیف ترانسفورماتور، و سپس، بارهای حساس ساختمان می­آورند.

مرجع-سیگنال گراندینگ:

دستگاه­های حساس الکترونیکی به سیستم گراندیگ برای مرجع سیگنال­های کم-قدرت تکیه می­کنند.

بنابراین، اغلب لازم است تا مسیرهای چندگانه گراندینگ فراهم شود، نه اینکه به یک هادی گراندینگ تکی بین منبع توان و بار حساس تکیه کنیم.

این امر تضمین می­کند که ولتاژهای جعلی روی سیستم گراندینگ بسیار پایین­تر از سطحی که در آن ممکن است با سیگنال­های حساس مرجع دستگاه اشتباه گرفته شوند، حفظ می­شوند.

بهترین راهنما برای سیگنال مرجع گراندینگ ، استاندارد ۱۱۰۰-۲۰۰۶ IEEE است،

توجه داشته باشید که ارتینگ برای کارکرد صحیح دستگاه لازم نیست.

به عنوان مثال :

هواپیماهای مدرن با کامپیوترها و ادوات الکترونیکی حساس تجهیز می­شوند که به درستی بدون اتصال به زمین کار می­کنند.

آن­ها بر یک سیستم فلزی بهم پیوسته تکیه می کنند که  – چارچوی هواپیما، پوسته، سازه­های پشتیبانی، محل عبور سیم­ها، و هادی­های گراندینگ – به عنوان مرجع زمین ساخته می­شود.

اگر در این سیستم بهم پیوسته، ولتاژ نسبت به زمین افزایش یابد، تمام دستگاه­های آن یک افزایش ولتاژ را با هم تجربه می­کنند.

نتیجه خالص این است که دستگاه­ها هیچ اختلاف پتانسیلی نسبت به یکدیگر نمی­بینند.

هنگامی که هواپیما به زمین می شیند، هرگونه پتانسیل ولتاژی بین هواپیما و زمین باید از طریق یک الکترود که از رزین لاستیک می­گذرد، تخلیه شود.

صاعقه گیر آذرخش

مقدمه:

موتور سنکرون ( Synchronous motor) دسته‌ای از موتورهای الکتریکی برق متناوب(AC) هستند که روتور آن‌ها با سرعتی ثابت می‌چرخد.منظور از سرعت ثابت آن است که در صورت تغییر میزان بار مکانیکی روی شفت،سرعت گردش موتور تغییر نخواهد کرد.در واقع این سرعت ثابت همان سرعت میدان مغناطیسی دوار حاصل از نوسان برق متناوب در استاتور است.

موتورهای سنکرون دارای آهنرباهای الکتریکی (اغلب چند فازی) AC در استاتور خود هستند که به موجب آن یک میدان مغناطیسی در استاتور ایجاد می‌شود که تحت تأثیر نوسانات جریان متناوب در استاتور دوران می‌کند.

روتور به صورت یک آهنربای دائمی یا الکتریکی ، همراه با گردش میدان مغناطیسی استاتور و هم سرعت با آن و با سرعت ثابت به حرکت در میاید.

اگر خواستیم سرعت موتور را تغییر دهیم یک روش،تغییر فرکانس منبع تغذیه است.روش دیگر،تغییر تعداد قطب هاست. البته تعداد قطب‌ها جزو ویژگی‌های ذاتی موتور بوده و در زمان ساخت با توجه به نوع سیم پیچی استاتور مشخص می‌شود.

نوع خاصی از موتورها به نام موتور دالاندر وجود دارند که تعداد قطب‌های آن در حین استفاده، بین ۲ یا ۴ (تعداد قطب‌ها باید مضرب زوج باشد) قطب قابل تغییر است. سرعت در موتورهای دالاندر به نسبت ۱ به ۲ می‌باشد.

موتور سنکرون و موتور القایی از پراستفاده‌ترین موتورهای AC هستند. تفاوت بین آن‌ها این است که  موتورهای سنکرون دقیقاً با سرعت سنکرون (که تحت تأثیر فرکانس منبع تغذیه و تعداد قطب‌های استاتور است) می چرخد  و دیگر این که  موتورهای سنکرون برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور به جریان القایی تکیه ندارند . در مقابل موتورهای القایی برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور از جریان القایی استفاده می‌کنند که به همین علت همواره روتور با سرعتی کمتر از سرعت سنکرون ( سرعت دوران میدان مغناطیسی استاتور) میچرخد که به این تفاوت سرعت اصطلاحاً لغزش(slip) میگویند.

موتورهای سنکرون در سایزهای کوچک و قدرت‌های کم اغلب در تجهیزاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که احتیاج به سرعتی ثابت ، دقیق و با نوسانات کم باشد. مثل ساعت‌ها و تایمرهای آنالوگ و دیگر وسایلی که در ان‌ها  زمانبندی اهمیت دارد.

در موتورهای سنکرون سرعت از این رابطه بدست می‌آید: Ns=۱۲۰*f/pکه در این رابطه Ns سرعت سنکرون یا همان سرعت چرخش روتور بر حسب دور در دقیقه، f فرکانس تغذیه موتور بر حسب هرتز و p تعداد قطب‌های استاتور است.در موتورهای سنکرون سیم پیچی روتور با ولتاژ مستقیم تغذیه می‌شود.

مزایای موتور سنکرون:

۱- این موتور دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
٢- بازده عالی دارد.
٣- در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
۴- امکان بکار بردن آن به طور مستقیم با ولتاژ زیاد وجود دارد.
۵- با تحریک مناسب هیچگونه قدرت راکتیو مصرف نمیکند و فقط قدرت اکتیو مناسب می گیرد.
۶- از این موتور میتوان به عنوان مولد قدرت راکتیو برای بالا بردن ضریب قدرت خط استفاده کرد.

معایب موتور سنکرون:

۱- یک وسیله راه اندازی اولیه که موتور کمکی و غیره می باشد احتیاج دارد.
٢- علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطبهای آن هم مورد احتیاج است در نتیجه قیمت ماشین را نسبت به مشابه خود بالا میبرد.
٣- سرعت آن ثابت است در نتیجه قابل تنظیم است.
۴- نداشتن تحمل اضافه بار ( در صورتیکه خیلی زیادتر از حد مجاز به آن بار دهند میایستد و دوباره بایستی آنرا راه اندازی کرد.)

کاربرد موتور سنکرون:

به خاطر راه اندازی مشکل موتور سنکرون ، مورد استفاده آن محدود است.
به خاطر سرعت ثابت آن، در مواردیکه دور ثابت نیاز باشد، استفاده می شود. در وسایل دقیق مانند ساعتهای الکتریکی و گرام و ….
کاربرد مهم موتور سنکرون ، برای اصلاح Cosφ است. بار روی آن قرار نداده یعنی موتور بدون بار کار میکند در این حالت موتور سنکرون را خازن سنکرون گویند.