تلفن همراه بين المللي

باند بسامدي چيست؟

تلفن‌هاي سلولي يا همراه از امواج راديويي براي انتقال مكالمات و صداي شما استفاده مي‌كنند. اين امواج مي‌توانند شامل بسامدهاي مختلفي باشند، درست مشابه امواج يك راديوي معمولي، كه هر ايستگاه بر روي يك بسامد، سيگنال ارسال مي‌كند. براي مثال در صورتي كه شما به يك ايستگاه راديويي FM گوش مي‌دهيد، بسامد آن در محدوده باند FM و بين 88 mhz تا 108 mhz قرار دارد و در صورتي كه به يك ايستگاه AM گوش مي‌كنيد، بسامد آن بين 0.55 mhz الي 1.6 mhz قرار دارد.

سامانه‌هاي تلفن سلولي GSM روي چهار نوع باند بسامدي مختلف قرار گرفته‌اند، دو باند براي خدمات GSM در ايالات متحده و همچنين دو باند متفاوت ديگر نيز براي اين خدمات در كشورهاي ديگر جهان وجود دارد.

باند	گستره بسامد های ارسال	گستره بسامد های دریافت
850 MHz	824.2 - 848.8 MHz	869.2 - 893.8 MHz
900 MHz	880.2 - 914.8 MHz	925.2 - 959.8 MHz
1800 MHz	1710.2 - 1784.8 MHz	1805.2 - 1879.8 MHz
1900 MHz	1850.2 - 1909.8 MHz	1930.2 - 1989.8 MHz

باند های چهارگانه تلفن همراه

در حالت آرماني مشتركان به تلفني نياز خواهند داشت كه در هر چهار باند ياد شده به طور معمولي كار كند، اما چنين گوشي‌هايي هنوز كمياب و گران‌قيمت به نظر مي‌رسند. بنابراين پيشنهاد ديگر آن است كه برحسب كشور مورد اقامت يا مسافرت از يك گوشي تلفن دو يا سه بانده كه در شرايط موردنظر كارايي مطلوب را داشته باشد استفاده شود. البته اگرچه باندهاي 900 و 850 و يا 1800 و 1900 به يكديگر خيلي نزديك هستند، اما گوشي تلفني كه مخصوص هر يك از اين باندها توليد شده است، نمي‌تواند در باندهاي ديگر كار كند.

كدام بسامدها در ايالات متحده به كار مي‌روند؟

به طور كلي باند 1900 mhz در ايالات متحده براي خدمات تلفن همراه GSM در نظر گرفته شده است، اما اخيرا يك باند 850 mhz (مگاهرتز) نيز به اين مجموعه تعلق گرفته كه باند مذكور بيشتر در نواحي روستايي و حومه يا خارج از شهرها به كار گرفته مي‌شود چرا كه اين باند در اين مناطق از برد و قدرت نفوذ بيشتري نسبت به باند 1900 mhz برخوردار است. در آمريكا بيشتر خدمات تلفن همراه روي باند 850 به شركت AT&T تعلق دارد.

باند 800 مگاهرتز چيست؟ آيا پنجمين باند GSM است؟

حقيقت آن است كه در هيچ يك از باندهاي تلفن همراه GSM، باندي به نام 800 mhz تعريف نشده است چنان كه برخي از عامه مردم و يا حتي فروشندگان از روي عدم اطلاع، عنوان مي‌كنند كه تلفن، علاوه بر باندهاي معمول، در باند 800 نيز كار مي‌كند. اين فقط يك اشتباه است، چنين باندي وجود ندارد و اكثرا منظور همان باند 850 است نه 800.

آيا يك مشترك در آمريكا به داشتن گوشي مخصوص هر دو باند نيازمند است؟

درواقع پاسخ اين سوال بستگي دارد به اين كه مشترك در چه منطقه و محلي از تلفن خود استفاده مي‌كند. اگر در مناطق مركزي و شهري از تلفن همراه استفاده مي‌كند، به احتمال زياد نيازي به استفاده از باند 850 نخواهد داشت.

كدام بسامدها كاربرد بين‌المللي دارند؟

فناوري GSM در ابتدا در اروپا توسعه يافت و سپس به آمريكا و ديگر كشورها راه يافت. در آغاز تمامي كشورها از باند 900 براي ارائه خدمات GSM استفاده كردند و پس از گذشت چند سال شركت‌هاي فراهم آورنده خدمات، بر اثر افزايش تراكم باند 900، شروع به گسترش پوشش شبكه‌هاي 1800 mhz نيز كردند. هنگامي كه كشور آمريكا ارائه خدمات GSM را آغاز كرد، برخي از كشورهاي مرتبط و نزديك به آن با پيروي از سياست و تدابير آمريكا، خدمات GSM خود را نيز مطابق با آنها و بر روي باند 1900 mhz و در مواردي نيز 850 ارائه كردند. اما تقريبا در بقيه كشورهاي جهان از سامانه غيرآمريكايي و بسامدهاي بين‌المللي GSM يعني 900 و در مواردي 1800 استفاده مي‌شود.

هنگام مسافرت به خارج از كشور به گوشي سازگار با كدام يك از باندها نياز است؟

اين امر كاملا بستگي به كشور مقصد خواهد داشت. در جدولي كه در ادامه مي‌آيد به شما كمك مي‌كنيم تا بدانيد كه كدام يك از كشورها از كدام باندها استفاده مي‌كنند و بر اين اساس گوشي مناسب را تهيه و استفاده كنيد. همان طور كه در جدول نيز مشاهده مي‌شود باند900 متداول‌ترين باند GSM جهاني است و سپس باند 1800در ردة دوم قرار دارد و برخي از كشورها نيز علاوه بر دو باند مذكور باند 1900 را نيز دارند.

براي آگاهي از اين كه گوشي تلفن همراه بايد از كدام باندها پشتيباني كند، چند حالت مختلف ممكن، ذكر و در مورد هر يك توضيحي ارائه مي‌شود.

1) استفاده فقط داخل آمريكا:

اگر مشترك قصد دارد از تلفن همرا خود فقط در داخل كشور آمريكا استفاده كند نيازمند تهيه يك گوشي تلفن دو بانده با قابليت پشتيباني از باندهاي 1900 و 850 خواهد بود. البته باند 1900 نيز به تنهايي پوشش خوبي را ارائه خواهد داد.

2) استفاده فقط در خارج از آمريكا:

در صورتي كه مشترك از تلفن همرا خود در كشورهايي به جز ايالات متحده استفاده مي‌كند، تهية يك گوشي دوباندة 900 و 1800 براي وي مناسب خواهد بود. البته باند 900 مگاهرتز نيز به تنهايي پوشش خوبي را ارائه مي‌دهد، اما هم اكنون اكثر گوشي‌هاي موجود هر دو باند را دربر مي‌گيرند.

3) استفاده هم در آمريكا و هم خارج از آن:

در چنين شرايطي، مشترك نيازمند يك تلفن سه بانده با پوشش باندي 900، 1800، 1900 است. البته برخي از گوشي‌ها كه به چهار باندي مشهورند قادرند تا تمامي باندهاي تلفن GSM را پوشش دهند.

چرا گوشي‌هاي چهارباندي به سادگي يافت نمي‌شوند؟

اين گوشي‌ها در اوايل زمان عرضه به بازار بسيار كم تنوع و گران قيمت بودند ولي بعد از گذشت تقريباً 9 ماه به وفور وارد بازار شدند. برخي مدل‌هاي معمول اين نوع گوشي‌ها (چهار باندي) به شرح زير است.

Motorola	V400 / V330 / V600 / V620 / A780 / V220 V500 / V501 / V505 / V525 / V551 / V555
NEC	515 / 525
Palm	Treo 600 / 650
Sharp	GX32
HP	i6315

برخی از مدلهای گوشی تلفن همراه چهار باندی

چرا همه تلفن‌هاي همراه، همساز نيستند؟

براي اين پرسش دو علت وجود دارد. اول آن كه تلفن‌هاي سلولي (همراه) از انواع مختلفي از فركانس‌هاي راديويي و سامانه‌‌هاي كدگذاري استفاده مي‌كنند و مسأله دوم يك دليل تجاري يا بازرگاني را شامل مي‌شود و آن اين كه ممكن است تلفن همراه از خدمات شركتي خاص پيروي كند، به شكلي كه براي همگون شدن با ديگر شبكه‌ها نيازمند توافق برقراري رومينگ بين آنها باشد كه در بخش‌هاي بعدي به مسأله رومينگ بيشتر خواهيم پرداخت.

اما بايد بدانيم كه براي استفاده از خدمات تلفن همراه در هنگام سفر و در كشورهاي ديگر، مشتركان نياز به يك حساب (سيم‌كارت) همساز علاوه بر يك گوشي همساز خواهند داشت.

تلفن‌هاي چندباندي:

برخي از سازندگان گوشي تلفن همراه، بر مبناي وجود اختلافات ميان بسامدها و باندهاي GSM بر آن شدند كه محصولات خود را به گونه‌اي طراحي و توليد كنند كه با هر دو يا حتي سه باند مختلف سامانه GSM سازگاز باشند. چنانچه علاوه بر امكان استفاده در دو باند معمول جهاني، بر روي باند 1900 (و در بعضي موارد 850) آمريكا نيز قابل استفاده باشند. اين گوشي‌ها به كاربران اجازه مي‌دهند تا در هر كجا چه محدوده محلي و منطقه‌اي و چه جهاني از گوشي خود استفاده كنند و به طور خلاصه شما براي حداكثر بهره‌مندي از تلفن خود نيازمند يك گوشي تلفن همراه سه بانده (1900، 1800، 900) خواهيد بود.

تلفن‌هاي دوباندي:

اين گوشي‌ها ممكن است شامل دو باند جهاني (1800 و 900) باشند و يا مي‌توانند از يك باند جهاني و باند ديگر كه مخصوص آمريكاست تشكيل شده باشند، براي مثال 900 و 1900 مگاهرتز. اما تلفن‌هايي كه دو باند معمول جهاني را پوشش مي‌دهند در همه جاي جهان به جز آمريكا قابل استفاده خواهند بود.

تلفن‌هاي سه باندي:

اغلب گوشي‌هاي جديد امروزي شامل اين ويژگي مي‌شوند كه با تمامي باندها سازگاري خواهند داشت و در سرتاسر جهان و شبكه‌هاي GSM تمامي كشورها قابل استفاده خواهند بود.

قفل شده يا غيرقفل شده؟

اگر شما يك گوشي تلفن همراه خريداري مي‌كنيد، بهتر آن است كه اين گوشي از نوع غير قفل شده باشد، به اين معني كه قابليت استفاده با هر نوع سيم‌كارتي و هر شبكه تلفن همراه GSM را داشته باشد. در اين صورت شما مي‌توانيد تمامي اطلاعات تماس را با تعويض سيم‌كارت مورد استفاده تغيير دهيد ولي اگر گوشي شما مخصوص نوع خاصي از سيم‌كارت و يا تنها مختص استفاده در شبكه‌اي باشد كه شركت خدمات دهنده سيم‌كارت آن را ارائه مي‌دهد شما ديگر اين امكان را نخواهيد داشت و با تعويض سيم‌كارت، گوشي نيز نياز به تعويض خواهد داشت.

اين گونه ايجاد محدوديت‌ها براي مشتركين كه معمولا برحسب سياست‌هاي رقابتي بين خدمات دهندگان مختلف انجام مي‌گيرد باعث مي‌شود تا با استفاده از سيم‌كارت‌هاي غيرتعريف شده و نامربوط، گوشي تلفن به طور الكترونيكي قفل شده و غيرقابل استفاده مي‌شود.

اين نوع سياست‌ها معمولا باعث تحت فشار گذاشتن مشتركان و مجبور كردن آنها براي استفاده از سيم‌كارت‌هاي يك شبكه خاص انجام مي‌گيرد. بنابراين برخي از شركت‌ها با اجراي اين سياست به نوعي مشتركين را اسير خدمات خود خواهند كرد.

تماس‌هاي بين‌المللي با تلفن‌هاي همراه

سيم‌كارت، قلب تپنده تلفن شما:

يكي از مزاياي مهم و بزرگ تلفن‌هاي سلولي اين است كه آنها داراي يك قطعه كوچك تراشه حافظه رايانه‌اي به نام سيم‌كارت (sim)(1 ) هستند. سيم‌كارت‌ها اطلاعات مربوط به صورت حساب مشتركين، شماره تلفن‌هاي تماس، پيام‌هاي نوشتاري و برخي موارد ديگر را در خود ذخيره و نگهداري مي‌كنند. اين تراشه‌هاي كوچك دو مزيت را براي مشتركين فراهم مي‌آورند.

- اول: شما مي‌توانيد گوشي تلفن خود را عوض كنيد اما از همان سيم‌كارت قبلي و بدون نياز به تغيير شماره تلفن و همچنين بدون از دست دادن اطلاعات ذخيره شده روي سيم‌كارت از آن استفاده كنيد.

- دوم: شما مي‌توانيد مشخصات و ميزان خدمات و هزينه‌هاي خود را تنها با تعويض تراشه سيم كارت از يك خدمات دهنده به خدمات دهنده ديگر به راحتي تغيير دهيد. اين ويژگي وقتي كه از كشوري به كشور ديگر مسافرت مي‌كنيد بيشتر به كمك شما مي‌آيد و هزينه تماس‌هاي شما را تا حد زيادي كاهش خواهد داد.

خدمات پيش پرداخته محلي:

مشتركين معمولا هنگامي كه از شهر يا كشور خود به هر دليل خارج مي‌شوند و نياز به برقراري تماس‌هاي مكرر را احساس مي‌كنند، اين كار را به وسيله تلفن‌هاي همراهشان صورت مي‌دهند اما بايد توجه داشت كه خارج شدن از منطقه ثبت سيم‌كارت باعث افزايش هزينه تماس‌هاي برقرار شده مي‌شود و اين امر در درازمدت و درصورت بالا بودن حجم تماس‌ها براي مشتركين به صرفه نخواهد بود. در چنين حالتي ساده‌ترين راه حل خريداري و استفاده از يك سيم كارت پيش پرداخته محلي است كه مربوط به همان منطقه و يا كشور است.

استفاده از اين سيم‌كارت‌ها هيچ گونه تشريفات وقت‌گير و اضافه‌اي ندارد، (ثبت‌نام، پر كردن فرم‌ها، انتظار طولاني و...) و به هيچ گونه سپرده و وثيقه سنگيني نياز نيست. مشتركين مبلغ مناسب با ميزان تماس‌ها را از پيش به فراهم آورنده خدمات پرداخت كرده و در قبال آن يك سيم كارت، يك شماره تلفن جديد و البته يك حساب پيش پرداخته براي هزينه‌ تماس‌هايي كه برقرار خواهند كرد، دريافت مي‌كنند. پس از آن مشترك مي‌تواند تا سقف حساب پيش پرداخته خود از خدمات بهره‌مند شود و پس از پايان مدت تعيين شده يا اتمام اعتبار، نسبت به افزايش يا شارژ مجدد حساب خود و يا حتي گشايش حساب جديد (خريداري يك سيم كارت جديد پيش پرداخته) اقدام كند. استفاده از اين امكانات از آن جهت براي مشتركين به صرفه‌تر است كه گاه هزينه تماس‌ها را نسبت به سيم كارت اوليه تا يك دهم كاهش مي‌دهند.

برقراري تماس‌هاي بين‌المللي از خارج از كشور

يكي از خدماتي كه معمولاً شركت‌هاي فراهم آورنده خدمات تلفن همراه ارائه مي‌دهند، سرويس «Call Back» است. هنگامي كه مشتركين كشور خود را ترك مي‌كنند در حالي كه نيازمند برقراري تماس‌هاي تلفني مداوم و طولاني با مبدا يا كشور اصلي هستند، اين امر هزينه هنگفتي را به آنها تحميل مي‌كند، با استفاده از اين خدمات مشترك مي‌تواند جهت برقراري تماس با كشور مبدا به يك شماره تعيين شده رايگان از طرف خدمات دهنده در كشور مبدأ زنگ زده و شماره شناسايي خود را شماره‌گيري كند. پس از اين كار بايد گوشي را قطع كند. بعد از چند لحظه‌ سامانه مركزي خدمات دهنده با شماره تلفن همراه مشترك (علاوه بر شماره تلفن همراه، مشترك مي‌تواند اين ارتباط را با هر شماره ديگري مانند هتل يا محل اقامت كه از قبل براي سامانه برنامه‌ريزي و تعريف كرده است برقرار كند.) تماس گرفته مي‌شود و مشترك بعد از پاسخگويي به آن (برداشتن گوشي) صداي بوق آزاد (آماده شماره‌گيري) را مي‌شنود، در اين هنگام وي مي‌تواند مستقيما با شماره مورد نظر تماس برقرار كند. استفاده از اين سرويس موجب كاهش چشمگير هزينه‌هاي تماس بين‌المللي خواهد شد.

برقراري تماس‌هاي بين‌المللي از داخل كشور

معمولا به مشتركين توصيه مي‌شود در صورتي كه نيازمند تماس‌هاي مستمر بين‌المللي از داخل كشور به خارج هستند، از تلفن همراه استفاده نكنند و در عوض جهت كاهش هزينه‌ها به آنها توصيه مي‌شود تا از كارت‌هاي تماس تلفن بين‌الملل پيش پرداخته استفاده كنند چرا كه مشتركين به وسيله اين كارت‌ها به راحتي مي‌توانند در هر جا چه در خانه، محل كار و يا حتي از تلفن همراه خود يك تماس بين‌المللي به صرفه برقرار كنند. به اين معني كه مشترك با خريد و استفاده از اين كارت‌ها جهت برقراري تماس، بايد يك شماره محلي را بدون هيچ پيش شماره اضافي شماره‌گيري كرده و تماس اصلي را به وسيله شماره‌گيري غيرمستقيم و به واسطه شركت خدمات‌دهنده برقرار كند.

خدمات رومينگ جهاني

يكي از بهترين روش‌ها براي بهره‌مندي از خدمات تلفن همراه در خارج از كشور و هنگام مسافرت و اقامت در كشورهاي ديگر، استفاده از خدمات رومينگ جهاني است. اين خدمات علاوه بر هزينه كمتر به مشتركين اجازه مي‌دهند تا شماره تلفن خود را بدون تغيير حفظ كند. همان طور كه ذكر شد، شبكه‌هاي تلفن همراه در ايالات متحده بسيار گسترده و متنوع هستند از جمله آن كه سامانه تلفن همراه آنها نيز در باند 1900 مگاهرتز عمل مي‌كنند و ممكن است گوشي‌هاي ديگر در اين شبكه‌ها كارايي نداشته باشند. اما در صورتي كه مشتركين نياز داشته باشند كه علاوه بر كشور اصلي (ايالات متحده) در هنگام مسافرت و اقامت در كشورهاي ديگر جهان همچنان از خدمات تلفن همراه خود بهره‌مند شوند دو راه حل پيش رو دارند، نخست آن كه گوشي تلفن را از نوعي تهيه كنند كه قابليت كار در هر دو سيستم جهاني و آمريكايي را داشته باشد و راه حل دوم آن كه يك گوشي جداگانه دو بانده مخصوص شبكه‌هاي GSM جهاني (900/1800 mhz) خريداري كنند تا به كمك آن بتوانند از خدمات تلفن همراه در بيش از 170 كشور دنيا استفاده كنند.

اقامت درازمدت در يك كشور خارجي

در صورتي كه مشتركين مدت زمان زيادي را بايد در كشور خارجي، اقامت كنند و يا حجم تماس‌هاي تلفني برقرار شده توسط آنها زياد است، مشتركين مي‌توانند از خدمات رومينگ بين‌المللي و يا خدمات ماهواره‌اي استفاده كنند.

در حالي كه از خدمات رومينگ و با سيم كارت اصلي (كشور مبدأ مشترك) در كشورهاي خارجي استفاده شود، برحسب نوع سيم‌كارت، مشترك مي‌تواند از ميان اپراتورهاي موجود در كشور مورد اقامت بهترين و مناسب‌ترين گزينه را انتخاب كرده و از آن استفاده كند. چرا كه ممكن است برخي از اپراتورها در بعضي نقاط آن كشور پوشش شبكه‌اي خوبي نداشته باشند.

پرسش ها	خدمات کشور مبدا	اجاره تلفن	خدمات ویژه	خدمات محلی
آیا شما تا کنون یک گوشی باند های آمریکایی داشته اید یا یک گوشی سه باندی جهانی؟
اگر پاسخ شما منفی است		4	4	4
آیا شما تا به حال یک گوشی تلفن با باندهای جهانی و بدون باند های آمریکایی داشته اید؟
اگر پاسخ شما مثبت است			5	5
آیا شما کمتر از یک بار درسال مسافرت خارج از کشور دارید یا خیر؟
اگر پاسخ شما مثبت است	1		2	2
اگر پاسخ شما منفی است		4
آیا تنها به کشور خاصی سفر می کنید یا به چندین کشور مختلف؟
در صورتیکه به چندین کشور مختلف سفر می کنید	2	2	2
آیا برای شما مهم است تا کسانی که از کشور مبدا با شما تماس می گیرند هزینه تلفن کمتری بپردازند؟
اگر برایتان اهمیت دارد	3		1
آیا برای شما مهم است که تنها دارای یک شماره تلفن ثابت مشخص باشید و دیگران از کشور مبدا فقط با همان شماره با شما تماس گیرند؟
اگر برایتان اهمیت دارد	2		2
آیا برای شما مهم است که هزینه تما سها ی کسانی را که از کشور مقصد ( مورد اقامت) با شما تماس می گیرند کاهش دهید؟
اگر برایتان اهمیت دارد				4
کدامیک از موارد برای شما بیشتر اهمیت دار ؟ راحتی یا کاهش هزینه ؟
در صورتیکه راحتی مهم تر است	4	1	2
در صورتیکه هزینه ها مهمتراند		1	2	3
آیا درطول مدت مسافرت ( اقامت در مقصد) از تلفن خود زیاد استفاده می کنید؟
در صورت استفاده زیاد		1	2	3
در صورت استفاده کم	2	2	2
آیا قرار است فقط در یک کشور بمانید یا از کشور های دیگر نیز دیدن کنید؟
اگر فقط یک کشور	1	1	1
اگر چند کشور				1
آیا در کشور مقصد اقامت طولانی خواهید داشت یا فقط چند روز می مانید؟
اقامت کو تاه مدت	1	1	2
اقانت بلند مدت			1	2
آبا نیازی به خدمات ارزش افزوده ای چون دیتا و دسترسی به اینترنت نیز دارید یا خیر؟
در صورت مثبت بودن پاسخ	2	2		3
مجموع امتیازات
نتیجه	US Svc	Rental	Hop Riiing	Local

آنتن ها

امروزه كوشش هاى پيگيرانه اى در جهت استفاده هرچه بيشتر از امواج به جاى سيم ها در دنياى كامپيوتر در حال انجام است كه برخى از آنها به نتيجه مطلوب رسيده ولى برخى هنوز در مراحل آزمايشى و تحقيقاتى قرار دارند. ارتباطات ماهواره اى از طريق آنتن هاى عادى دريافت و ارسال (send&receive) يكى از نمونه هاى برجسته و بسيار كارا در اين زمينه است كه استفاده موفقيت آميز از آن اكنون معمول گشته است. با اين حال تكنيك هاى پيشرفته ترى نيز در راه هستند كه از آن جمله است به كارگيرى آنتن هاى هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتى و به خصوص انتقال داده ها. اما آنتن هوشمند چيست و چه كاربردى دارد و گذشته از آن، آيا به راستى «آنتن» مى تواند «هوشمند»باشد؟

براى اينكه نسبت به سيستم آنتن هوشمند يك ديد اوليه پيدا كنيد، چشمانتان را ببنديد و سعى كنيد در حالى كه يكى از دوستانتان در اطراف اتاق حركت مى كند با او صحبت كنيد. درمى يابيد كه مى توانيد محل وى را (يا چند نفر را) بدون ديدنشان در اتاق تشخيص دهيد. مهمترين علت آن عبارت است از آنكه: صداى شخصى را كه صحبت مى كند از طريق دو گوشتان، كه سنسورهاى صداى شما محسوب مى شوند، مى شنويد. صدا در دو زمان مختلف به گوش شما مى رسد. مغز شما كه يك پردازشگر سيگنال حرفه اى است، محاسبات زيادى را انجام مى دهد تا همبستگى اطلاعات را با هم پيدا كرده و محل شخص صحبت كننده را پيدا نمايد. مغز شما همچنين توان سيگنال صداى دريافتى از دو گوش را با هم جمع مى كند. بنابراين صدا را در جهت مربوطه بلندتر از صداهاى ديگر دريافت خواهيد كرد. سيستم هاى آنتن تطبيقى هم همين كار را انجام مى دهند، كه در آن به جاى گوش از آنتن استفاده شده است. ولى فرق اين دو در آن است كه آنتن ها، دستگاه هايى دوطرفه هستند و مى توانند سيگنالى را در همان جهت كه سيگنال اول دريافت كرده اند بفرستند. بنابراين با استفاده از «چند» آنتن مى توان سيگنال را «چند» بار قوى تر دريافت و ارسال كرد.
نكته بعدى اينكه اگر چند نفر با هم صحبت كنند، مغز شما مى تواند تداخل را حذف كرده و در يك زمان خاص روى يك مكالمه خاص تمركز كند. سيستم هاى ارائه تطبيقى پيشرفته هم مى توانند بين سيگنال مورد نظر و سيگنال هاى ناخواسته تفاوت قائل شوند.
اكنون به تعريف آنتن هوشمند نزديك مى شويم: يك سيستم آنتن هوشمند از چند المان با قابليت پردازش سيگنال استفاده مى كند تا تشعشع و يا دريافت را در پاسخ به محيطى كه سيگنال در آن وجود دارد بهينه نمايد.
• نقش آنتن در يك سيستم مخابراتى
آنتن در سيستم هاى مخابراتى بيشتر از تمام بخش هاى ديگر از معرض ديد دور مانده است. آنتن دريچه اى است كه انرژى فركانسى راديويى را از فرستنده به دنياى خارج و از دنياى خارج به گيرنده كوپل مى كند. روشى كه طى آن انرژى به فضاى اطراف توزيع و از آن دريافت مى شود اثرى بسيار جدى روى استفاده موثر از طيف، برقرارى شبكه هاى جديد و كيفيت سرويس ايجاد شده از اين شبكه ها دارد. به طور كلى دو نوع آنتن داريم: آنتن همه جهتى و آنتن يك جهتى.
• آنتن هاى همه جهتى
از روزهاى اولى كه ارتباط بدون سيم شروع شد، از آنتن همه جهتى استفاده مى شد كه اين آنتن در همه جهات سيگنال را به خوبى دريافت و منتشر مى كند. الگوى اين آنتن همه جهتى شبيه به قطرات آب است كه پس از برخورد يك جسم به آب، از سطح آب خارج مى شوند. در اين نوع آنتن به علت اين كه اطلاعاتى از محل قرار گرفتن كاربرها در دست نيست، سيگنال پراكنده مى شود و تنها درصد كوچكى از سيگنال به هر كاربر مى رسد.
با وجود اين محدوديت روش هاى همه جهتى سعى مى كنند اين مشكل را با زياد كردن توان تشعشعى سيگنال هاى ارسال شده رفع نمايند. در صورت وجود چند كاربر (يا چند منبع تداخل) مشكلات زيادى ايجاد مى شود زيرا سيگنال هايى كه به كاربر مورد نظر نرسند براى كاربران ديگر كه به عنوان مثال در سيستم سلولى در سلول مجاور قرار دارند، تداخل ايجاد مى كنند. روش هاى همه جهتى راندمان طيف را كم كرده و استفاده مجدد از فركانس را محدود مى كنند. اين محدوديت ها باعث مى شود كه طراحان شبكه دائماً مجبور به اصلاح شبكه با هزينه هاى گران باشند. در سال هاى اخير محدوديت هاى تكنولوژى در مورد كيفيت، ظرفيت و پوشش سيستم هاى بى سيم باعث ايجاد تغييرات در طراحى و قوانين آنتن در سيستم هاى بى سيم شده است.
• آنتن هاى يك جهتى
يك تك آنتن نيز مى تواند طورى ساخته شود كه در جهات مورد نظر دريافت و ارسال مشخصى داشته باشد. با رشد روزافزون سايت هاى فرستنده، امروزه بسيارى از سايت ها بخش هاى مشخصى را به عنوان سلول براى خود انتخاب مى كنند. يك ناحيه با شعاع ۳۶۰ درجه به ۳ زير ناحيه ۱۲۰ درجه تقسيم و هر يك توسط يك روش انتشارى پوشش داده مى شود.
آنتن هاى هر بخش در يك محدوده مشخص «گين» بيشترى را نسبت به يك آنتن همه جهتى ايجاد مى كنند. منظور از گين بهره خود آنتن است و اين به بهره هاى پردازشى كه در سيستم هاى آنتن هوشمند وجود دارد مربوط نمى شود. با اينكه آنتن هاى قرار داده شده در هر بخش استفاده از كانال را چند برابر مى كنند، ولى كماكان مشكل تداخل بين كانال ها را همانند آنتن هاى همه جهتى دارند.
• سيستم آنتن هوشمند
در حقيقت، آنتن ها هوشمند نيستند بلكه سيستم آنتن ها هوشمند هستند. عموماً هنگامى كه اين سيستم ها در كنار يك ايستگاه پايه قرار مى گيرند، آنتن هوشمند از يك ارائه آنتنى با قابليت پردازش سيگنال ديجيتال براى ارسال و دريافت سيگنال به صورت حساس و تطبيقى استفاده مى كند. به عبارت ديگر، چنين سيستمى مى تواند به صورت اتوماتيك جهت الگو تشعشعى را در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد. اين مسئله به طرز شگفت انگيزى مشخصه سيستم بى سيم را بهبود مى بخشد.
• علت هوشمندى اين نوع آنتن ها
در مكان هايى كه تعداد كاربر، تداخل و پيچيدگى انتشار زياد مى شود، به سيستم هاى آنتن هوشمند نياز خواهد بود. هوشمندى سيستم ها به امكانات آنها براى پردازش سيگنال ديجيتال برمى گردد. مانند اكثر پيشرفت هاى مدرنى كه در صنايع الكترونيك امروزى صورت گرفته است، فرمت ديجيتال از جهت دقت و انعطاف پذيرى كاركرد چند مزيت دارد. سيستم هاى آنتن هوشمند سيگنال هاى آنالوگ (نظير صوت) را گرفته و به سيگنال هاى ديجيتال تبديل و براى ارسال مدوله مى كنند و در سمت ديگر دوباره آن را به سيگنال آنالوگ تبديل مى نمايند. در سيستم هاى آنتن هوشمند اين قابليت پردازش سيگنال با تكنيك هاى پيشرفته (الگوريتم ها) تركيب شده و براى اداره وضعيت هاى پيچيده استفاده مى شوند.
• اهداف و مزاياى يك سيستم آنتن هوشمند
دو هدف سيستم آنتن هوشمند، افزايش كيفيت سيگنال سيستم هاى راديويى و افزايش ظرفيت از طريق افزايش استفاده مجدد از فركانس صورت مى گيرد. گين سيگنال، ورودى چند آنتن با هم تركيب مى شود تا توان موجود براى برقرارى سطح پوشش مورد نظر بهينه شود.
متمركز كردن انرژى فرستاده شده به سمت سلول، محدوده سرويس دهى و پوشش ايستگاه پايه را افزايش مى دهد. مصرف توان كمتر عمر باترى را بيشتر كرده و تلفن همراه را كوچك تر و سبك تر مى كنند. مقاومت در برابر تداخل و نسبت سيگنال به تداخل را افزايش مى دهند. هزينه كمتر براى تقويت كننده، مصرف توان و قابليت اطمينان بيشترى را ايجاد خواهد كرد.
• كاربرد تكنولوژى آنتن هوشمند
تكنولوژى آنتن هوشمند مى تواند به نحو موثرى عملكرد سيستم بى سيم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادى نيز بسيار به صرفه است. اين تكنولوژى كاربران كامپيوترها، سيستم هاى سلولى و شبكه هاى حلقه محلى بى سيم را قادر مى سازد كه كيفيت سيگنال، ظرفيت سيستم و پوشش را بسيار بالا ببرند. كاربران معمولاً در زمان هاى مختلف، به درصدهاى مختلفى از كيفيت، ظرفيت و پوشش نياز دارند. در اصل سيستم هايى كه از نظر ساختار به راحتى قابل تغيير باشند، در دراز مدت بهترين و به صرفه ترين راه حل ها محسوب مى شوند.
سيستم هاى آنتن هوشمند با اندكى تغيير، در تمام استانداردها و پروتكل هاى بى سيم قابل اعمال هستند.
قابليت انعطاف آنتن هوشمند تطبيقى اجازه خلق محصولات و خدمات بسيار سطح بالايى را مى دهد. آنتن هاى تطبيقى هوشمند به هيچ نوع مدولاسيون يا پروتكل برقرارى ارتباط هوايى محدود نيستند. اين سيستم ها با تمام روش هاى مدولاسيون فعلى سازگار هستند. احتمالاً طيف بسيار وسيعى از سيستم هاى ارتباطى بدون سيم از مزاياى پردازش مكانى برخوردار مى شوند، مثلاً سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك بالا، سيستم هاى سلولى با قابليت تحرك كم، كاربردهاى حلقه محلى بدون سيم، مخابرات ماهوراه اى و Lan هاى بدون سيم و به ويژه اينترنت بى سيم براى كامپيوترهاى قابل حمل. باور بسيارى براين است كه پردازش مكانى، جاى تمام روش هاى موجود براى سيستم هاى بى سيم را خواهد گرفت.

اثر هارمونیک ها بر خازن

اثر هارمونیک ها بر خازن

نقش خازنها به عنوان المان هاي الكتريكي و الكترونيكي كارآمد در صنايع مربوط به توليد و انتقال و توضيع امروزي غير قابل انكار است بگونه اي كه ديگر هرگز نمي توان چنين صنايعي را بدون وجود خازنهاي نيرو متصور شد.از اين رو شناخت كامل خازنها و عوامل تاثير گذار برآنها و حفظ و نگهداري و نظارت دقيق بر آنها ، براي افزايش طول عمر خازن ها و كار كرد بهينه آنها امري است الزامي و اجتناب ناپذير.

كليد واژه- خازن قدرت ، فركانس ، هارمونيك ها.

مقدمه

درسالهاي اوليه هارمونيكها در صنايع چندان رايج نبودند.به خاطر مصرف كننده هاي خطي متعادل. مانند : موتورهاي القايي سه فاز،گرم كنندها وروشن كننده هاي ملتهب شونده تا درجه سفيدي و ..... اين بارهاي خطي جريان سينوسي اي در فركانسي برابر با فركانس ولتاژ مي كشند. بنابراين با اين تجهيزات اداره كل سيستم نسبتا با سلامتي بيشتري همراه بود. ولي پيشرفت سريع در الكترونيك صنعتي در كاربري صنعتي سبب بوجود آمدن بارهاي غير خطي صنعتي شد. در ساده ترين حالت ، بارهاي غيرخطي شكل موج بار غير سينوسي از شكل موج ولتاژ سينوسي رسم مي كنند (شكل موج جريان غير سينوسي).

پديدآورنده هاي اصلي بارهاي غير خطي درايوهاي AC / DC ، نرم راه اندازها ، يكسوسازهاي 6 / 12 فاز و ... مي باشند. بارهاي غيرخطي شكل موج جريان را تخريب مي كنند. در عوض اين شكل موج جريان شكل موج ولتاژ را تخريب مي نمايد. بنابراين سامانه به سمت تخريب شكل موج در هر دوي ولتاژ و جريان مي شود. در اين مقاله سعي شده است تا بزباني هرچه ساده تر توضيحي در مورد نحوه عملكرد هارمونيك ها و راه كاري براي دوري از تاثير گذاري آنها بر خازنها ي نيرو ارائه شود.

اساس هارمونيك ها :

اصولا هارمونيك ها آلوده سازي شكل موج را در اشكال سينوسي آنها نشان مي دهند. ولي فقط در مضارب فركانس اصلي . تخريب شكل موج را مي توان در فركانس هاي مختلف (مضارب فركانس اصلي) بعنوان يك نوسان دوره اي بوسيله آناليز فوريه تجزيه و تحليل كرد. در حال حاضر هارمونيكهاي فرد و زوج و مرتبه 3 در اندازه هاي مختلف ضرايب فركانس هاي مختلف در سامانه هاي الكتريكي موجودند كه مستقيما تجهيزات سامانه الكتريكي را متاثر مي سازند. در معنايي وسيعتر هارمونيكهاي زوج و مرتبه 3 هريك تلاش مي كنند كه ديگري را خنثي نمايند. ولي در مدت زماني كه بار نا متعادل است اين هارمونيك هاي زوج و مرتبه 3 منجر به اضافه بار در نول و اتلاف انرژي شديد مي شوند. با تمام احوال هارمونيك هاي فرد اول مانند هارمونيك پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و .... عملكرد اين تجهيزات الكتريكي را تحت تاثير قرار مي دهند. براي فهم بهتر تاثير هارمونيك ها ، شكل زير تاثير تخريب هارمونيك پنجم بر شكل موج سينوسي را نشان مي دهد :

هارمونيك هاي ولتاژ و جريان تاثيرات متفاوتي بر تجهيزات الكتريكي دارند. ولي عموما بيشتر تجهيزات الكتريكي به هارمونيكهاي ولتاژ بسيار حساس اند. تجهيزات اصلي نيرو مانند موتورها، خازن ها و غيره بوسيله هارمونيكهاي ولتاژ متاثر مي شوند. به طور عمده هارمونيكهاي جريان موجب تداخل مغناطيسي (Magnetic Interfrence) و همچنين موجب افزايش اتلاف در شبكه هاي توزيع مي شوند. هارمونيكهاي جريان وابسته به بار اند ، در حالي كه سطح هارمونيكهاي ولتاژ به پايداري سامانه تغذيه و هارمونيكهاي بار (هارمونيكهاي جريان) بستگي دارد. عموما هارمونيك هاي ولتاژ از هارمونيك هاي جريان كمتر خواهند بود.

تشديد:

اساسا تشديد سلفي – خازني در همه انواع بارها مشاهده مي شود. ولي اگر هارمونيك ها در شبكه توضيع شايع نباشند تاثير تشديد فرونشانده مي شود.

در هر تركيب سلفي – خازني چه در حالت سري و چه در حالت موازي ، در فركانسي خاص تشديد رخ مي دهد كه اين فركانس خاص فركانس تشديد ناميده مي شود. فركانس تشديد فركانسي است كه در آن رآكتنس خازني (Xc) و رآكتنس القايي (XL) برابر هستند.

براي تركيبي مثالي براي بار صنعتي كه شامل اندوكتانس بار و يا رآكتنس ترانسفورماتور كه بعنوان XL عمل مي كند و رآكتنس خازن تصحيح ضريب توان كه بصورت Xc خودنمايي مي كند فركانس تشديدي برابر با LC خواهيم داشت . رآكتنس خازني متناسب با فركانس كاهش مي يابد (توجه : Xc با فركانس نسبت عكس دارد). در حاي كه رآكتنس القايي متناسب با آن افزايش مي يابد (توجه

: XL با فركانس نسبت مستقيم دارد).اين فركانس تشديد به سبب متغير بودن الگوي بار متغير خواهد بود. اين مساله براي ظرفيت خازني ثابت كل براي اصلاح ضريب توان پيچيده تر است. براي درك صحيح اين پديده لازم است دو نوع وضعيت تشديد شامل حالت تشديد سري و حالت تشديد موازي مورد توجه قرار گيرند. اين دو امكان در زير توضيح داده مي شوند.

تشديد سري:

يك تركيب سري رآكتنس سلفي – خازني ، مدار تشديد سري شكل مي دهد كه در شكل زير نشان داده شده است.

به خاطر تركيب سري سلف و خازن ، در فركانس تشديد امپدانس كل به پايين ترين سطح كاهش مي يابد و اين امپدانس در فركانس تشديد طبيعتي مقاومتي دارد. بنا براين در فركانس تشديد رآكتنس خازني و رآكتنس سلفي (القايي) برابر هستند.اين امپدانس پايين براي توان ورودي در فركانس تشديد ، افزايش تواني جريان را نتيجه مي دهد.شكل داده شده زير رفتار امپدانس خالص در وضعيت تشديد سري را نشان مي دهد.

در كاربري صنعتي رآكتنس ترانسفورماتور قدرت به علاوه خازنهاي اصلاح ضريب توان در سمت ولتاژ پايين به عنوان يك مدار تشديد موازي براي سمت ولتاژ بالاي ترانسفورماتور عمل مي كند. اگر اين فركانس تشديد تركيب سلف و خازن بر فركانس هارمونيك شايع در صنعت منطبق شود ، بخاطر بستري با امپدانس پايين ارائه شده توسط خازن ها براي هارمونيك ها ، منجر به افزايش تواني جريان خازن ها خواهد شد. از اين رو خازن هاي ولتاژ پايين در سطحي بسيار بالا اضافه بار پيدا خواهند كرد كه همچنين اين عمل موجب تحميل بار اضافي بر ترانسفورماتور مي شود. اين پديده منجر به تخريب ولتاژ در شبكه ولتاژ پايين مي شود.

تشديد موازي:

يك تشديد موازي تركيبي از رآكتنس خازني و القايي است كه در شكل زير نمايش داده شده است.

در اينجا رفتار امپدانس برعكس حالت تشديد موازي خواهد بود كه در شكل داده شده در زير ، نشان داده شده است.در فركانس تشديد امپدانس منتجه مدار به مقداري بالا افزايش مي يابد. اين ، منجر به بوجود آمدن مدار تشديد موازي ميان خازن هاي اصلاح ضريب توان و اندوكتانس بار مي شود كه نتيجه آن عبور ولتاژ بسيار بالا هم اندازه امپدانس ها و جريان هاي گردابي بسيار بالا درون حلقه خواهد بود.

در كاربري صنعتي خازن اصلاح ضريب توان مدار تشديد موازي با اندوكتانس بار تشكيل مي دهد.هارمونيك هاي توليد شده از سمت بار رآكتنس شبكه را افزايش مي دهند. كه موجب بلوكه شدن هارمونيك هاي سمت تغذيه مي شود.اين منجر به تشديد موازي اندوكتانس بار و اندوكتانس خازني مي شود. مدار LC (سلفي – خازني) مواز ي ، شروع به تشديد ميان آنها مي كند كه منجر به ولتاژ بسيار بالا و جريان گردابي بسيار بالا در درون حلقه مدار سلف – خازن (LC) مي شود. نتيجه اين امر آسيب به تمام سمت ولتاژ پايين سامانه الكتريكي است.

ايزوله كردن تشديد موازي از ايزولاسيون تشديد سري نسبتا پيچيده تر است.اساسا اين امر بخاطر تنوع بار صنعتي از زماني به زمان ديگر است كه موجب تغيير فركانس تشديد مي شود. شكل زير تاثير ظرفيت خازني ثابت و اندوكتانس متغير را نشان مي دهد.

اين تغيير مداوم فركانس تشديد ممكن است موجب تطبيق فركانس تشديد بر فركانس هارمونيك شود كه ممكن است منتج به ولتاژ بالا و جريان بالا كه سبب نقص و خرابي تجهيزات الكتريكي مي شوند ، گردد.بنا بر اين در هر دو تشديد موازي و سري خازنهاي قدرت متاثر هستند كه بكار گيري دستگاه هاي حفاظتي و ايمني را براي خازنها ايجاب مي نمايد. اين امر درك صحيح بر خازنهاي قدرت را قبل از از اعمال تصحيح بخاطر تاثير هارمونيك ها و تشديد ايجاب مي نمايد.

خازنهاي قدرت:

خازنهاي اصلاح ضريب توان نسبت به هارمونيك ها حساس اند و بيشتر عيوب خازنهاي قدرت ، عيوبي با طبيعت زير را نشان مي دهند :

هارمونيك ها – هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و ...

تشديد

اضافه ولتاژ

امواج كليد زني

جريان هجومي

ولتاژ آني بازگيري جرقه

تخليه / بازبست ولتاژ

بسته به طراحي ساختاري اساسي ، حدود پايداري در مقابل اضافه ولتاژ ، اضافه جريان و هارمونيكها براي دور كردن خازن از خرابي بسيار مهم است.

اساسا خازن ها امواج كليد زني توليد مي كنند كه عموما به عنوان جريان هجومي و اضافه ولتاژ آني دسته بندي مي شوند.

جريان هجومي پديده اي است كه هنگام به مدار وصل كردن خازن ها رخ مي دهد. امپدانس ارائه شده توسط خازن طبيعتا بسيار كم و مقاومتي است. اين امر منجر به جريان هجومي به بزرگي 50 تا 100 برابر جريان اسمي مي شود كه از خازن عبور مي كند ، اما چرا از خازن؟ زيرا امپدانس ترانسفورماتور در زمان روشن كردن خازن ها فقط در مقابل شار جريان مقاومت مي كند.

اين امر هنگامي پيچيده تر مي گردد كه در تركيب موازي بانك خازني ممكن است جريان هجومي كليد زني به سطحي بالاتر از 200 تا 300 برابر جريان اسمي برسد. اين جريان هجومي نتيجه تخليه خازن هاي از پيش شارژ شده موازي با آن مي باشد. در زير اين مطلب نشان داده شده است.نوعا جريان هجومي علاوه بر تخريب در شكل موج جريان سبب تخريب در شكل موج ولتاژ مي شود.

در هنگام خاموش كردن (از مدار خارج كردن) خازن ها ، بسته به شارژ ذخيره شده در آن ، اضافه ولتاژ ناگهاني بالاتري در زمان خاموش كردن خازن ها بوجود خواهد آمد كه ممكن است موجب پديد آمدن جرقه در پايه ها شود.

هنگامي كه خازن خاموش مي شود شار الكتريكي در خود نگه مي دارد و بوسيله مقاومتهاي تخليه ، تخليه (Discharge) مي شود. مدت زمان تخليه عموما بين 30 تا 60 ثانيه مي باشد. تا زماني كه تخليه بشكل موثري صورت نگرفته نمي توان خازنها را به مدار باز گرداند. هرگونه بازبست خازن قبل از تخليه كامل دوباره موجب افزايش جريان هجومي مي شود.

علاوه بر دستگاه هاي مسدود كننده هارمونيك ها كه با صحت خازن ها نسبت مستقيم دارند ، و در سر خط بعدي تشريح مي شوند ، دستگاه هاي تحليل برنده امواج كليد زني مثل جريان هجومي ، اضافه ولتاژ آني و غيره نياز دارند كه بطور دقيق تعريف و بررسي شوند.

دستگاه هاي مسدود كننده هارمونيك ها:

براي كاربري سالم خازن ها لازم است كه فركانس تشديد مدار LC (سلف – خازن) كه شامل ادوكتانس بار و خازنهاي اصلاح ضريب توان مي شود ، به فركانسي دور از كمترين فركانس هارمونيك تغيير داده شود. براي مثال هارمونيك هايي كه در سامانه توليد مي شوند و خازن هاي قدرت را متاثر مي سازند ، هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و غيره هستند. پايين ترين هارمونيكي كه بر خازن ها تاثير مي گذارد هارمونيك پنجم است كه در فركانس 250 هرتز ديده مي شود. اساسا اگر خازن ها با سلف ها موازي شده باشند ، انتخاب مقدار اندوكتانس به شكل زير است :

تركيب سري LC (سلف – خازن) در فركانسي زير 250هرتز تشديد مي كند . بنابراين در همه فركانس هاي هارمونيك ها تركيب سري سلف و خازن مانند يك تركيب سلفي عمل خواهد كرد و امكان تشديد براي هارمونيك پنجم يا هر هارمونيك بالاتري از بين مي رود. شكل زير ناميزان سازي (De – Tuning) خازن ها را نشان مي دهد.

اين تركيب سلف و خازن كه در آن فركانس تشديد در فركانسي دور از فركانس هارمونيك تنظيم شده است ، مدار LC (سلف – خازن) ناميزان شده

(De-Tuned) نام دارد. ضريب نا ميزان سازي نسبت رآكتنس به طرفيت خازني است. در مدار خازني ناميزان شده ، اساسا سلف مانند دستگاه مسدود كننده هارمونيك ها عمل مي كند. براي خازن ها ضريب مناسب ناميزان سازي حدود % 7 است كه فركانس تشديد را در 189 هرتز تنظيم مي كند.

اما ، ناميزان سازي % 5.67 همچنين در جايي استفاده مي شود كه فركانس تشديدي معادل 210 هرتز دارد . هر دو درجه ناميزان سازي ، مسدود كردن (بلوكه كردن) هارمونيك ها از خازن ها را تضمين مي كنند. شكل زير درجه ناميزان سازي را نمايش مي دهد.

بانك هاي ناميزان سازي خازن:

بانك هاي ناميزان سازي خازن نيازمند آن هستندكه با نكات اساسي زير مشخص شوند :

انتخاب درجه ناميزان سازي

محاسبه خازن كل خروجي مورد نياز

محاسبه افزايش ولتاژ بوسيله سلف هاي سري

درجه ناميزان سازي مطلوب بر پايه هارمونيك موجود است. لازم است كه هارمونيك هاي سمت بار اندازه گيري شوند تا در درجه ناميزان تصميم گيري شود.

*

خروجي خازن و سطح ولتاژ نياز به انتخاب صحيح بر اساس درجه ناميزان سازي دارند. براي مثال براي %7 ناميزان سازي براي رسيدن به 200 كيلو ولت آمپر رآكتيو خروجي (KVAR) در 400 ولت ، نياز به آن داريم كه خازن 240 KVAR خروجي با ولتاژ 400 ولت انتخاب نماييم. اين بدليل افزايش ولتاژ بوسيله اندوكتانس سري است. مشابها براي رسيدن به 200 KVAR خروجي در ولتاژ 440 ولت به خازن هاي 240 KVAR خروجي 480 ولتي نياز است.

محاسبه افزايش ولتاژ به سبب رآكتنس سري ، بر اساس ناميزان سازي است و به روش زير انجام مي گيرد :

( درجه ناميزان سازي – 1) / (ولتاژ نرمال مجاز) = ولتاژ خازن

سامانه خازني ايده آل:

براي تصحيح ضريب توان در بار صنعتي كنوني كه شامل هارمونيك ها و تشديد مي شود ، يك سامانه اتصال خازني اساسا بايد خصوصيات زير را دارا باشد :

ظرفيت خازني متغير بر اساس توان رآكتيو براي دوري از تغيير فركانس تشديد. اين امر انتخاب صحيح پنل هاي APFC را ممكن مي سازد. پنل APFC بايد خصوصيات زير را داشته باشد.

حسگرها بايد به طور مداوم سطح هارمونيك هاي ولتاژ را نمايش دهد و خازن ها را تحت زير سطوح بالاتر هارمونيك ها محافظت نمايد.

انتخاب محدوده هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين شناخت تخريب همه هارمونيك ها براي تنظيم حدود ايمن و همچنين پيش بيني تغييرات بعدي هارمونيك ها.

مونيتورينگ جريان RMS براي محافظت خازن ها تحت هر حالت تشديد.

كنترل مشخصات ، براي دوري از بكارگيري ظرفيت مازاد خازني تحت حالت كم بار.

انتخاب خازن با عمر بالا و با تضمين مشخصات زير :

ظرفيت اضافه بار : حداقل دو برابر جريان اسمي به طور مداوم و 350 برابر آن هنگام جريان هجومي.

قابليت پايداري در مقابل اضافه ولتاژ :بيشتر از %10 و بالاتر از ولتاژ مجاز بصورت پيوسته.

قابليت پايداري در مقابل هارمونيك ها : تضمين محدوده هاي هارمونيك هاي پنجم ، هفتم ، يازدهم ، سيزدهم و همچنين براي محدوده هاي THD.

مدار سلفي De – Tuned براي مسدود كردن هارمونيك ها (الگوي هارمونيك بار بايد قبل از تعيين درجه ناميزان سازي (De – Tuning) اندازه گيري شود).

انتخاب سطح خازن و سطح ولتاژ براساس درجه ناميزان سازي.

دستگاه هاي كليدزني با تقليل دهنده هاي داخلي براي تقليل امواج كليد زني براي خازن هاي قدرت.

اساسا اين خصوصيات با مطالعه متناسب هارمونيك هاي ولتاژ بار همراه است كه تضمين مي كند كه تاثير مخرب هارمونيك ها و تشديد از خازن ها دور شود كه بدين وسيله عمر خازن ها و كارايي كل سامانه الكتريكي را افزايش مي دهد.

نتيجه گيري

علم به شرايط و خصوصيات خازن ها و عوامل موثر بر آنها از جمله هارمونيك ها نه تنها موجب افزايش امنيت و سلامتي و طول عمر آنها خواهد شد بلكه سبب كاهش هزينه هاي پيش بيني شده و نشده در بكار گيري انرژي الكتريكي مي شود.

آنالیز و بررسی پاشندگی موجبری فیبر نوری چند لایه

عنوان مطلب : آنالیز و بررسی پاشندگی موجبری فیبر نوری چند لایه

پسورد مورد نیاز برای باز کردن فایل : www.ir-micro.com

برای دریافت بر روی لینک زیر کلیک کنید

دریافت Download

کار با تایمر کانتر صفر AVR در حالت PWM سریع به زبان سی کدویژن CodeVision

کار با تایمر کانتر صفر AVR در حالت PWM سریع به زبان سی کدویژن CodeVision

 

PWM مخفف (Pulse Width Modulation) یعنی مدولاسیون پهنای باند می باشد که در بعضی مواقع به آن (Pulse Duration Mode) نیز می گویند. در این مدولاسیون پهنای پالس تولیدی را می توان تحت کنترل داشت. از کاربردهای PWM می توان به کنترل دور موتورهای AC و DC و منابع تغذیه سوئیچینگ و ... اشاره کرد.

برای استفاده و راه اندازی PWM باید بیت های WGM01 , WGM00 را از رجیستر TCCR0 که 4 حالت ایجاد می کنند را مطابق جدول زیر تنظیم کرد.

SET شدن TOV0 در	بروزرسانی OCR0 در	حد بالا	مد عملکرد	WGM00	WGM01	حالت
ماکزیمم	آنی و فوری	0xFF	عادی	0	0	0
حد پایین	حد بالا	0xFF	PWM تصحیح فاز	1	0	1
ماکزیمم	آنی و فوری	OCR0	مقایسه	0	1	2
ماکزیمم	حد بالا	0xFF	PWM سریع	1	1	3

 

در حالت 3 PWM سریع انتخاب شده و رجیستر OCR0 به طور دائم با رجیستر TCNT0 مقایسه می شود و پس از برابر شدن بیت سریز مقایسه خروجی (OCF0) فعال شده و پایه OC0 مطابق با تنظیمات مربوطه تغییر وضعیت می دهد. همانطور که در جدول بالا مشاهده می کنید در حالت 3 شماره تا 0xFF ادامه می یابد و بعد از سریز تایمر TCNT0=0 خواهد شد و دوباره شماره ادامه داده می شود.

در حالت PWM سریع پایه OC0 در تایمر صفر دارای حالت های زیر می باشد که ما در برنامه می توانیم آنها را با توجه به نیازمان انتخاب کنیم:

1. OC0 قطع باشد
2. OC0 معکوس نشود.
3. OC0 معکوس شود

نکته: توجه داشته باشید که در تایمر/کانتر 1و2 حالت های متفاوت دیگری وجود دارد.

فرکانس خروجی PWM را می توان از طریق رابطه زیر بدست آورد:

FPWM=(fclk_IO)/(N*256)

N ضریب تقسیم کلاک سیستم است و برابر با یکی از اعداد 1و8و32و64و128و256و1024 می باشد و fclk_IO هم همان فرکانس کریستال میکرو می باشد.

 @مثال1  برنامه ای بنویسید که یک موج PWM با عرض پالس 30% روی پایه OC0 ایجاد شود.

منظور از عرض 30% یعنی اینکه از 100% یک پالس کامل، مقدار 30% آن در وضعیت 1 باشد و 70% دیگر آن در وضعیت صفر باشد. که با یک تناسب ساده می توان عددی بدست آوردن و با گذاشت این عدد در OCR0 می توانیم به عرض 30% دست یابیم.

OCR0=(255*30)/100 = 76

FPWM=(8000000)/(1024*256)= 30Hz

#include  
#define xtal 8000000 

void main(void){ 
PORTB.3=0; 
DDRB.3=1;//OC0 OUT PUT 
TCNT0=0; 
OCR0=76; 
TCCR0=0x6D;// Clock value: 7.813 kHz & NON INVERT 
while (1); 
} 

تنظیمات در Codewizard:

Clock Source: System Clock
Clock Salue: 7.813kHZ
Mode: Fast PWM top=ffh
Output: Non inverted PWM
0 Overflow Intrrupt
0 Compare Match Interrupt
Timer Value: 0h
Compare: 0h

 

چون عدد OCR0 اعشاری شد پس پالس ما دقیقا 30% نخواهد بود که اگر این پالس را با دقت بالاتری نیاز داشته باشیم باید با استفاده از وقفه تایمر صفر اینکار را انجام داد.

برای دانلود مثال از لینک زیر استفاده کنید.

دانلود

حجم:۲۰کیلو بایت

اندازه گیری دما با استفاده از سنسور دیجیتال DS18B20 به زبان C

با سلام. امروز می خواهیم در مورد سنسور دیجیتال اندازه گیری دما DS18B20 صحبت کنیم و از خصوصیات و ویژگی ها و راه اندازی آن در CodeVisionAVR V2.05.0 بپردازیم.

از ویژگی های این سنسور این است که کاملا دیجیتال و به شکل یک ترانزیستور 3 پایه می باشد که پایه 1 آن به زمین و پایه 3 آن هم به VCC وصل می شود و از پایه 2 آن که با یک مقاومت pullup به اندازه 4.7 کیلو به VCC وصل می شود. آین سنسور از طریق همین یک پایه با استفاده ار پروتکل 1wire عمل ارسال و دریافت دیتا را انجام می دهد. محدوده اندازه گیری دمای آن بین منفی -55 تا مثبت +125 درجه سانتیگراد می باشد و از دقت بسیار بالایی در حدود 0.0625 درجه را دارد که نسبت به کوچکترین تغییرات دمای واکنش سریع نشان خواهد داد. در ادامه به نحوی برنامه نویسی آن به زبان سی خواهیم پرداخت ...

1: #include  
2: #include  
3: #include  
4: #include <1wire.h> 
5: #include  
6: #include  
7: #define xtal 8000000 
8: #asm 
9: .equ __w1_port=0x18 ;PORTB 
10: .equ __w1_bit=1 
11: #endasm 
12: #asm 
13: .equ __lcd_port=0x15 ;PORTC 
14: #endasm 
15: char buffer[32]; 
16: void main(void){ 
17: unsigned char devices; 
18: float temp; 
19: lcd_init(16); 
20: devices=w1_init(); 
21: while(devices>0){ 
22: temp=ds18b20_temperature(0); 
23: sprintf(buffer,"T=%5.3fxdfC",temp); 
24: lcd_clear(); 
25: lcd_puts(buffer); 
26: delay_ms(300); 
27: } 
28: }

همانطور که گفتیم این سنسور با پروتکل 1wire کار می کند بنابراین در خطوط 4و5 کتابخانه های مورد نیاز را فراخوانی می کنم. و سایر کتابخانه های مربوط lcd‌و توایع استاندارد مورد نیاز را نیز فراخوانی کردیم. در خطوط 8 تا 10 به زبان اسمبلی پین مربوط به سنسور را تعریف کردیم. و بعد هم پورت مربوط به lcd و متغییر buffer

وارد حلقه اصلی می شویم یک متغییر محلی devices تعریف می کنیم، همانطور که می دانیم می توانیم بر روی این پین میکرو 8 تا دستگاه که با پروتکل 1wire کار می کنند را به صورت موازی وصل کنیم به همین خاطر از متغییر devices برای تعیین تعداد دستگاه ها روی خط استفاده می کنیم که با استفاده از دستور نوشته شده در خط 20 دستگاه ها شناسی شده و بعد با استفاه از یک حلقه بی نهایت شرطی مبنی بر وجود یک دستگاه، وارد این حلقه می شویم در خط 22 با استفاده از تابع مربوطه دما از سنسور به صورت دیجیتال دریافت می شود و بعد در متغییر temp قرار می گیرد. در خط 23 دما همراه با علایم و نوشته برای ارسال به LCD آماده می شود و بعد توسط خط 25 ارسال می شود و این فرایند هر 300 میلی ثانیه اجرا می شود.

دانلود مثال

حجم :38 كيلو بايت

شبیه سازی روباتیک بازوی اختاپوسها

دانشمندان موفق به شبیه سازی روباتیک ساختار ماهیچه ای غیر عادی بازوی اختاپوسها شده اند، ساختاری که مشابه آن را تنها در زبان جانداران و خرطوم فیلها می توان دید.

به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی از دانشمندان اروپایی رویای ساخت اختاپوسی روباتیک را در ذهن دارند که روزی می تواند جان انسانها را نجات دهد. نجات جان انسانها یکی از کاربردهای روبات اختاپوسی است که می تواند در کنار مسیریابی در زیر آب دریا و جا به جا کردن اجسام انجام دهد. اولین قدم برای ساخت این روبات نیز خلق یکی از بازوهای اختاپوس است.

محققان کالج سنت آنا در پیزا این بازو را به عنوان بخشی از پروژه ای بزرگتر خواهند ساخت که بودجه آن توسط کمیسیون اروپا تامین می شود. ساخت روباتهای کاربردی با بدنی مشابه نرم تنان یکی از دشوارترین پروژه های مهندسی به شمار می رود زیرا روباتها ذاتا با استفاده از مواد سخت ساخته می شوند در حالی که فناوری لازم برای ساخت بدنه ای لطیف و غیر سخت برای روباتها هنوز چندان توسعه نیافته است.

اختاپوسها از ساختار ماهیچه ای عجیبی برخوردارند که به صورت طبیعی در ساختار زبان و یا خرطوم فیلها یافت می شوند، محققان با مطالعه بر روی حرکات اختاپوسها دریافتند بازوی این جانداران برای وارد آوردن فشار به منظور گرفتن و جا به جا کردن اجسام کوتاه و بلند می شوند.

نمونه آزمایشی این روبات طولی برابر 17 اینچ دارد و از ساختار بدن اختاپوسهای مدیترانه ای شبیه سازی شده است. این بازوی ضد آب از مواد سیلیکونی ساخته شده و از درون آن کابلهایی فلزی به دسته ای از کابلهای نایلونی وصل شده اند. با ایجاد تغییر در این کابلها بازو می تواند اجسام مختلف را بگیرد. اصطکاک موجود در لایه خارجی سیلیکونی به اندازه ای است که نیاز به اجزای مکنده که در بدن اختاپوسها یافت می شود را از بین خواهد برد.

بر اساس گزارش دیسکاوری، چنین روباتی می تواند در زمینه های مختلفی کاربرد داشته باشد، برای مثال گروهی از پزشکان مشتاقند از این فناوری به عنوان ابزار آندوسکوپی ایمن تر استفاده کنند. همچنین می توان از این روبات در انجام عملیات امداد و نجات انسانها در زیر آب استفاده کرد.

آشنایی با استپ موتور

عنوان : آشنایی با استپ موتور تعداد صفحات : ۶ کد : ۶
راهنمای دانلود : کاربر گرامی دانلود به صورت غیر مستقیم می باشد . جهت دانلود بر روی فرمت مورد نظر خود در قسمت زیر (WORD یا PDF) کلیک کرده، صفحه جدید باز میشود سپس از آن قسمت فایل مورد نظرتان را به صورت مستقیم دانلود نمایید . در صورت داشتن هرگونه مشکل در دانلود در بخش نظرها اعلام نمایید
دانلود ( word )	دانلود ( pdf )

همه چیز درباره روبات‌های کشاورز

مهاجرت بسیاری از روستاییان به شهرها پدیده‌ای است که به‌ویژه در دهه‌های اخیر گریبانگیر باغداری و زراعت در کشور شده است.

در نتیجه این مهاجرت‌های بی‌رویه، نیروی کار در زمین‌های کشاورزی و باغ‌های میوه و صیفی‌جات بسیار کاهش یافته تاجایی که امروزه بیشتر از آنکه در بازارهای داخلی از محصولات بومی کشور استفاده شود، از محصولات وارداتی کشورهای همسایه و سایر کشورهای جهان استفاده می‌شود؛ جالب اینکه در برخی از شهرهایی که به تولید محصولات کشاورزی و میوه‌ای شهره هستند از محصولات خارجی مشابه استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال در مغازه‌های لاهیجان که مرکز کشت چای ایران است، امروزه کمتر چای لاهیجان یافت می‌شود و بیشتر چای خارجی به فروش می‌رسد. ‌

برای حل مشکل راندمان کشاورزی در مناطق روستایی چه می‌شود کرد؟ یک راه حل این است که امکانات در روستاها ارتقا یابد تا طی چندین سال و به‌تدریج مهاجرت معکوس از شهرها به روستاها انجام گیرد. راه حل دیگر نیز مکانیزه کردن کشاورزی و حتی استفاده از روبات در مزارع و باغ‌ها به‌منظور جبران کاستی‌ها در زمینه نیروی انسانی است. علاوه بر این با توجه به اینکه برداشت محصولات میوه‌ای و گلخانه‌ای نیازمند نیروی زیاد است محققان از هم‌اکنون در حال انجام مطالعات و تحقیقات جهت استفاده از روبات در باغ‌ها و گلخانه‌ها و مزارع کشاورزی هستند. تصورش را بکنید روزی روبات‌های مجهز به بازوهای روباتیک بزرگ و کوچک به‌جای انسان‌های سختکوش امروزی در باغات و گلخانه‌ها و مزارع کشور به کار بپردازند.

همان‌طور که ماشین‌های مخصوص دروی خودکار موجب متحول شدن صنعت تولید غلات شدند، روبات‌ها نیز به‌زودی صنعت باغداری را دچار دگرگونی و پیشرفت همه جانبه خواهند کرد. امروزه، پژوهشگران و مبتکران در حال کار روی روبات‌هایی هستند که با بازوهای روباتیک بزرگ و کوچک خود می‌توانند تقریبا هر کاری انجام دهند.ژاپنی‌ها یک روبات مخصوص برنجکاری طراحی کرده‌اند که قادر است مانند یک برنجکار ماهر و با تجربه تمامی عملیات و مراحل کاشت، داشت و برداشت برنج را به بهترین نحو انجام دهد. مؤسسه فناوری دانشگاه ماساچوست (MIT) در حال طراحی و ساخت روبات کوچکی است که می‌تواند در محیط گلخانه، تمام مراحل کاشت و برداشت انواع بوته‌ها را به‌صورت کاملا خودکار و برنامه‌ریزی‌شده و بدون دخالت انسان انجام دهد.

با این همه باید دانست که خودکار‌سازی‌ صنعت باغداری با موانع و محدودیت‌های خاصی روبه‌رو است. شرایط آب و هوایی متغیر، وجود عوامل بیرونی پیش‌بینی نشده مانند حیوانات و آفت‌های بزرگ، متفاوت بودن اندازه میوه‌ها، قرار گرفتن میوه‌ها بین شاخ و برگ درختان و بسیاری از عوامل پیش‌بینی نشده و متغیر دیگر موجب می‌شود تا به‌کارگیری روبات‌ها در باغ‌ها و جالیزها خالی از اشکال و محدودیت نباشد. با این حال، دانشمندان امیدوارند که بتوانند با اختراع حسگرهای پیشرفته و نصب آنها روی روبات‌های باغبان، بر قدرت شناسایی و محاسبه آنها بیفزایند و ماشین‌هایی باهوش‌تر، ایمن‌تر و همه‌فن حریف بسازند. پژوهشگران و مهندسان دانشگاه ماساچوست آمریکا یک سیستم روباتیک فوق‌پیشرفته طراحی کرده و ساخته‌اند که مخصوص پرورش گوجه فرنگی است و با استفاده از آن می‌توان تمامی مراحل کاشت و برداشت گوجه فرنگی را بدون دخالت مستقیم انسان و در محیط گلخانه اجرا کرد.

در این سیستم هوشمند از چند روبات کوچک و برنامه‌ریزی شده که هر کدام مسئول انجام دادن وظیفه خاصی هستند، استفاده شده است. هر بوته کاشته شده در محیط گلخانه‌ای دارای حسگرهای جداگانه‌ای است که اطلاعات مربوط به این بوته را به رایانه مرکزی ارسال می‌کند. به‌عنوان مثال، هنگامی که پیامی حاوی خشک یا کم آب بودن یک بوته توسط حسگر مربوط به رایانه مرکزی فرستاده شود، یکی از روبات‌های مسئول آبیاری بوته‌ها ماموریت پیدا می‌کند تا آب کافی به آن بوته برساند یا هنگامی که میوه‌های یک بوته به اندازه کافی رسیده شوند، روبات مخصوص چیدن گوجه‌ها ماموریت می‌یابد تا با بازوی مکانیکی خود آن را از بوته جدا و به جای مناسب و از پیش تعیین شده منتقل سازد.

سیستم‌های باغبانی خودکار و روباتیک قادر خواهند بود تا علاوه بر بهبود کمیت و کیفیت مراحل پرورش محصولات باغی، سایر متغیرهای مؤثر در رشد گیاه را نیز تحت کنترل و نظارت درآورند. به‌عنوان نمونه سیستم‌های هوشمندی طراحی شده‌اند که قادرند شرایط خاک و مواد مغذی درون آن، کیفیت تابش نور خورشید و الگوهای رشد گیاهان و محصولات باغی را ثبت و گزارش کنند.مکانیزه شدن باغداری از راه‌های گوناگونی قابل دستیابی است و انتخاب هر کدام از این راه‌ها، بستگی به نوع کار و بازار مصرف محصولات باغی دارد. به‌عنوان مثال، برداشت خودکار میوه‌هایی که قرار است به‌منظور تولید آبمیوه‌ها مورد استفاده قرار گیرند، با برداشت میوه‌هایی که قرار است در ویترین مغازه‌ها یا بر سر میز پذیرایی منازل قرار گیرند، متفاوت خواهد بود. علاوه بر این، ساخت روبات‌های که قادر به برداشت میوه‌هایی حساسی مانند توت فرنگی باشند، بسیار دشوار و پیچیده خواهد بود.

تا‌کنون تلاش‌های بسیاری برای طراحی روبات‌هایی که بتوانند چنین کارهای ظریفی را درست مانند انسان انجام دهند، با شکست مواجه شده است و همین مسئله موجب شده است تا پرورش‌دهندگان توت‌فرنگی در سرتاسر جهان هنوز از نیروی دست برای برداشت توت فرنگی استفاده کنند؛ امری که موجب پرهزینه شدن پرورش این میوه خوشمزه و در نتیجه، افزایش بهای تمام شده آن در بازارهای جهانی شده است.

با این حال، پژوهشگران ژاپنی در دانشگاه میازاکی کیوتو، نمونه اولیه روباتی را ساخته‌اند که می‌تواند با انگشتان ظریف و انعطاف پذیری که دارد، آن دسته از توت فرنگی‌هایی را که بنا به تشخیص حسگرهای چشمی و حرارتی پیشرفته‌اش، رسیده و آماده چیدن شناسایی شده‌اند، با لطافت تمام بچیند. البته این روبات از نظر سرعت عمل به هیچ عنوان با دست انسان قابل مقایسه نیست اما می‌تواند تمام مدت شبانه‌روز به کار بپردازد و توت فرنگی‌های چیده شده که به‌صورت کاملا مرتب در بسته‌های از پیش آماده شده قرار دهد. اما طراحی روبات‌های کشاورز امری بسیار پیچیده است و روبات‌ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که بتوان آنها را از راهروهای باریک گلخانه‌ها و جوی‌ها موجود در باغ‌ها عبور داد. در طراحی روباتی که قرار است در کشاورزی استفاده شود رعایت پاره‌ای از نکات ضروری است؛ ابعاد روبات تا حد امکان باید کوچک باشد، محکم ولی سبک باشد تا به گیاه صدمه وارد نکند، سرعت کاری بالا داشته باشد و پایداری و ثبات داشته باشد.

اکنون که پژوهشگران خارجی در زمینه ساخت و تولید روبات‌های کشاورز دستاوردهایی کسب کرده‌اند، مناسب خواهد بود که در سطح کشور ما نیز محققان با پشتیبانی مالی و معنوی دولت به تحقیق درباره ساخت روبات‌های کشاورز بپردازند؛ شاید مشکل کمبود نیروی انسانی در زمین‌های کشاورزی در کوتاه مدت تا حد زیادی جبران شود و ناگزیر به واردات بی‌رویه میوه و محصولات خارجی نباشیم.

علاوه بر این به‌دلیل اینکه تحقیقات محققان خارجی در این زمینه در مراحل اولیه و آزمایشی قرار دارد شاید محققان ما بتوانند با کار و تحقیق روی مبحث کشاورزی روباتیک به دستاوردهای قابل‌توجهی در این زمینه دست پیدا کنند و بتوانند برای نخستین بار روبات‌های کشاورز را در داخل کشور تولید کنند.

کار با مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC میکروکنترلر AVR به زبان سی C

در این مطلب می خواهیم کار با مبدل آنالوگ به دیجیتال میکروکنترلر AVR را به زبان C و با کمک کامپایلر Code Vision توضیح دهیم. هدف ما از این مطلب این است که به چه صورتی از کانال ها مقدار آنالوگ را بخوانیم و بعد از تبدیل به دیجیتال، با این مقدار دیجیتال کار انجام دهیم.

از پرداختن مسائل ریز مربوط به ADC صرف نظر می کنیم تا باعث گمراهی افراد تازه کار نشود. در اینجا ما به بحث در مورد رجیستر ها و نحوی انتخاب ولتاژ مرجع و شرایط و چگونگی انتخاب فرکانس نمونه برداری و 8 یا 10 بیتی ADC و یک مثال کامل خواهیم پرداخت.

 

رجیستر کنترلی ADMUX

0	1	2	3	4	5	6	7
MUX0	MUX1	MUX2	MUX3	MUX4	ADLAR	REFS0	REFS1

REFS0,1 از این دو بیت برای انتخاب ولتاژ مرجع ADC استفاده می کنیم که دارای چهار حالت می باشد:

1. REFS0=0 و REFS1=0 در این حالت ولتاژی که روی پایه AREF است به عنوان ولتاژ مرجع انتخاب می شود.
2. REFS0=1 و REFS1=0 در این حالت ولتاژ پایه AVCC به عنوان ولتاژ مرجع انتخاب می شود.
3. REFS0=0 و REFS1=1 بدون استفاده
4. REFS0=1 و REFS1=1 در این حالت ولتاژ مرجع داخلی 2.56 ولت انتخاب می شود.

نکته: دقیق بودن ولتاژ مرجع در تبدیل کردن آنالوگ به دیجیتال نقش بسیار مهمی دارد. دقیق ترین ولتاژ مرجع همان 2.56 داخلی می باشد البته می توان با استفاده از تثبیت کننده های ولتاژ آن ولتاژ مرجع مورد نظر را ساخت و به پایه AREF داد.

ADLAR از این بیت برای 8 یا 16 بیتی بودن مقدار خروجی ADC استفاده می شود. ADCH,ADCL

MUX0-4 از بیت ها برای انتخاب کانال ورودی و نیز انتخاب بهره تفاضلی استفاده شده است.

رجیستر ADCSRA

0	1	2	3	4	5	6	7
ADPS0	ADPS1	ADPS2	ADIE	ADIF	ADATE	ADSC	ADEN

ADEN با یک کردن این بیت ADC فعال می شود.

ADSC در مد عملکرد Single با نوشتن یک در این بیت، تبدیل شروع شده و پس از پایان تبدیل به صورت خودکار صفر می شود. در مد Free، یک کردن این بیت برای شروع تبدیل الزامی است.

ADATE با یک کردن این بیت ADC می تواند به صورت اتوماتیک با لبه بالا رونده منبع تحریک کننده شروع به تبدیل کند. منیع تحریک توسط بیت های ADTS از رجیستر SFIOR انتخاب می شود.

ADIF بعد از اتمام تبدیل یا تغییر در رجستر داده ADC یک می شود. (از یک شدن این بیت ما متوجه می شویم که عمل تبدیل تمام شده و حالا می توانیم مقدار دیجیتال تبدیل شده را بخوانیم)

ADIE با یک کردن این بیت هرگاه عمل تبدیل به اتمام رسید یه وقفه ای صادر می شود که توسط آن زیر روال وقفه می توان مقدار داده ADC را خواند.

ADPS0-3 از بیت ها برای تعیین پالس ساعت ADC مطابق جدول زیر استفاده می کنیم:

تقسیم بر	ADPS0	ADPS1	ADPS2
2	0	0	0
2	1	0	0
4	0	1	0
8	1	1	0
16	0	0	1
32	1	0	1
64	0	1	1
128	1	1	1

رجیستر داده (ADCH,ADCL) ADC

در این دو رجیستر اطلاعات خروجی ADC قرار دارند که در ADCL مقدرا سبک و در ADCH مقدار سنگین قرار دارد همچنین با استفاده از ADCW می توانیم محتوای هر دو متغییر را به صورت 16 بیتی بخوانیم.

رجیستر SFIOR

0	1	2	3	4	5	6	7
PSR1	PSR2	PUD	ACME	-	ADTS0	ADTS1	ADTS2

از طریق بیت های ADTS0-2 می توان منبع تحریک برای شروع تبدیل را مطابق جدول زیر انتخاب کرد:

منبع تحریک ADC	ADTS0	ADTS1	ADTS2
مد عملکرد آزاد	0	0	0
تحریک از طریق مقایسه کننده آنالوگ	1	0	0
تحریک از طریق وقفه خارجی صفر	0	1	0
تحریک از طریق تایمر (شمارنده) صفر (در صورتی که نتیجه مقایسه برابر شود)	1	1	0
تحریک از طریق تایمر (شمارنده) صفر (در صورت سریز شدن)	0	0	1
تحریک از طریق تایمر (شمارنده) یک (در صورتی که نتیجه مقایسه B برابر شود)	1	0	1
تحریک از طریق تایمر (شمارنده) یک (در صورت سریز شدن)	0	1	1
تحریک از طریق حالت تسخیر تایمر (شمارنده) یک	1	1	1

 

نکته: برای داشتن حداکثر تفکیک پذیری (10 بیتی) باید فرکانس پالس ساعت ADC بین 50KHZ تا 200KHZ باشد. که اگر این فرکانس از این محدود خارج شود دقت ADC پایین خواهد آمد.

پس باید توجه داشت که با توجه به فرکانس نوسان ساز میکرو ضریب تقسیمی از جدول ADPS0-2 انتخاب کنیم که فرکانس واحد ADC در محدوده گفته شده قرار گیرد.

در این مثال ما می خواهیم با استفاده از دو عدد سنسور LM35 دمای دو نقطه را اندازه گیری کنیم و روی LCD نمایش دهیم. در فایلی که به این مطلب پیوست شده برنامه و سایر فایل های شبیه ساز موجود می باشد

1 ADC Enabled
Volt Ref: Int
Clock: 125KHz
Auto trigger: None

با استفاده از Code Wizard به صورت بالا ADC را تنظیم می کنیم.

#define ADC_VREF_TYPE 0xC0 //H1 

SFIOR=0x00; //H2 
ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; //H3 
ADCSRA=0x86; //H4

H1: با نسبت دادن ADC_VREF_TYPE 0xC0 ولتاژ مرجع داخلی انتخاب می شود که بعدا در زیر برنامه read_adc با AND و OR کردن آن با کانال انتخاب شده مقدار رجیستر ADMU ایجاد می گردد.

H2: مد عملکر آزاد انتخاب شده

H3: با AND کردن آن با FF به صورت پیش فرض کانال صفر انتخاب شده و همچنین ADLAR هم صفر می باشد بنابراین خروجی به صورت ADCW شانزده بیتی خواهد بود.

H4: در اینجا ADC فعال شده و همجنین ضریب تقسیم 64 انتخاب می شود بنابراین فرکانس پالس ساعت ADC برابر 125KHZ می شود که در محدود مجاز می باشد.

در زیرروال read_adc دستوراتی نوشته شده که بجزء یک خط آن بقیه را خود Code Wizard ایجاد می کند.

float t;//H1
ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);//H2
delay_us(10);//H3
ADCSRA|=0x40;//H4
while ((ADCSRA & 0x10)==0);//H5
ADCSRA|=0x10;//H6 
t=((ADCW*2.56)/1023)*100;//H7
return t;//H8

H1: ایجاد یک متغییر از نوع اعشاری و بزرگ

H2: اگر C0 را با FF ما ADN کنیم نتیجه همان C0 خواهد شده حالا فرض کنید در هنگام فراخوانی این تابع ما 1 را به عنوان ورودی تابع داده ایم اگر C0 را با 1 OR کنیم آنگاه ADMUX= C1 خواهد شده و درنتیجه کانال 1 به همراه ولتاژ مرجع داخلی انتخاب می شود.

H3: مقدار 10 میلی ثانیه تاخیر برای پایدار شده ولتاژ ورودی ADC

H4: معادل باینری ADCSRA=0x86 برابر با 10000110 می باشد و همچنین معادل باینری 0X40 برابر با 01000000 می باشد. با OR کردن 86OR40 مقدار 11000110 را خواهیم داشت می بینیم که بیت شماره 6 به 1 تغییر یافت و این بیت همان ADSC می باشد که توضیح دادیم.

H5: با استفاده از یک حلقه بی نهایت شرطی بیت 4 یعنی ADIF یا همان پرچم اتمام تبدیل را تحت نظر می گیرم تا موقعی که تبدیل تمام و این بیت 1 شود و شرط حلقه باطل می شود که منجر به خروج از این حلقه بی نهایت می شود.

H6: خوب حالا باید بیت ADIF که یک شده را دوباره صفر کنیم که این کار را با OR‌ کردن بیتی با عدد 10 انجام می دهیم.

H7: خوب الان عمل تبدیل تمام شده و مقدار دیجیتال آن در ADCW قرار دارد چون ولتاژ مرجع را 2.56 انتخاب کردیم اینجا مقدار ADCW را در 2.56 ضرب می کنیم و بعد حاصل را بر 1023 تقسیم کرده و در نهایت در 100 ضرب می کنم تا دما برحسب درجه سانتیگراد بدست اید. عدد 1023 از فرمول زیر حساب می شود که n=10 بوده یعنی تفکیک پذیری 10بیتی

2^n - 1 ==> 2^10 -1 = 1023

H8: مقدار دما که در متغییر t قرار دارد برگشت داده می شود.

دانلود مثال

توضیح کلی در مورد میکروکنترلر های ARM

با سلام
تو این تاپیک قراره در مورد میکرو کنترلر های ARM صحبت بشه . همونطور که میدونید از هسته های پردازشی ARM ،در حال حاظر، در تمامی موبایلها استفاده میشه ، این پردازنده ها توان پردازشی بالایی رو در کنار مصرف بسیار کم انرژی ارائه میکنند . همین عامل سبب شده بهترین گزینه برای استفاده در وسایل قابل حمل باشند(اخیرا یک netbook هم بر اساس همین خانواده cpu ساخته شده که میتونه فیلم 720p رو 8 ساعت پخش کنه)
جالبه بدونید علارغم همه ی این برتری ها قیمت این میکروکنترلر ها(دارای هسته ی ARM) خیلی گرون نیست ، به طور مثال At91SAM7s (ساده ترین نوع) با قیمت 10 هزار تومن امکانات بسیار بالایی رو در اختیار میگذاره:
High-performance 32-bit RISC Architecture
64 Kbytes حافظه فلش
16 kbytes رم داخلی (قابل اتصال به 4 گیگ رم خارجی!)
Low-power RC Oscillator, 3 to 20 MHz On-chip Oscillator and one PLL
20-bit Programmable Counter plus 12-bit Interval Counter
Real-time Timer 32bit دارای alarm
One USB 2.0 Full Speed (12 Mbits per Second) Device Port
One Four-channel 16-bit PWM Controller
One 8-channel 10-bit Analog-to-Digital Converter
Fully Static Operation: Up to 55 MHz at 1.65V and 85°C Worst Case Conditions
البته به این نکته هم توجه داشته باشید که این میکرو مثلا در 10 مگاهرتز خیلی بیشتر از یه avr (سریعترین میکروی 8 بیتی) تو همون فرکانس ،توان پردازشی داره.
خب ممکنه سوال کنید اگه اینقدر خوبه پس دیگه چرا از بقیه میکرو ها استفاده میشه؟ در جواب باید گفت:
1.این میکرو ها 4 ساله تولید میشن برای همین منابع آموزشی زیادی ندارن
2.کد نویسی تو کامپایلر این میکرو ها (در حال حاظر) خیلی پیچیده تره. و علیرغم اینکه زبان برنامه نویسی مثلا c هست ولی دستورات بیشتر به اسمبلی نزدیکن!
3.همه این ic ها smd هستن که کار باهاشون سختره (سوکت ندارن و سختر لحیم میشن)
4.به علت موارد بالا برای افراد مبتدی مناسب نیستن!


معرفی حانواده میکروکنترلر های arm ساخت اتمل:



arm7

AT91SAM7A : این سری برای کار هایی که به شبکه های can نیازه مناسبه و بقیه امکاناتش معمولی هست.

AT91SAM7L : قابلیت ویژه این سری مصرف بسیار کم انرژی است. برای همین برای کار های پرتابل(استفاده از باتری) بسیار مناسبه.

AT91SAM7S : این سری برای شروع بسیار مناسبه و تقریبا همه امکانات ، مخصوصا sam-ba ، رو داره و یه چیز همه منظوره هست

AT91SAM7SE : این سری مثل همون 7s هست فقط یه باس اضافه برای مموری خارجی داره

AT91SAM7X : قابلیت ویژه این سری امکانات کامل شبکه مثل ethernet هست. در حقیقت کاملتر از 7a هست.


arm9 :

AT91SAM9 (مثل at91sam9260) : برنامه نویسی این سری شبیه arm7 هست و تقریبا تمام امکاناتی رو که در بالا گفته شد رو یکجا داره!!! علاوه بر اینحا دارای فرکانسی نزدیک به 3برابر arm7 هست!

AT91SAM9XE : این سری دارای امکانات بیشتری برای شبکه هست

AT91X40 : مشخصه ویژه این سری حجم بالاتر فلش و حافظه ،در حد چند مگ، هست

گاورنر هيدروليكي

هر واحد نيروگاهي براي كنترل سرعت و قدرت توربين به يك دستگاه گاورنر (Governor) براي تنظيم جريان آب ورودي به توربين، مجهز مي‌گردد.

گاورنرها به 3 دسته تقسيم مي‌شوند:

-          گاورنر مكانيكي

-          گاورنر الكترومكانيكي

-          گاورنر الكترونيكي

در حال حاضر فقط از گاورنر الكترونيكي در نيروگاههاي جديد استفاده مي‌شود و گاورنرهاي مكانيكي و الكترومكانيكي را فقط در نيروگاههاي قديمي مي‌توان پيدا كرد.

گاورنرهاي جديد داراي دو قسمت الكترونيكي و هيدروليكي مي‎باشند.

1- قسمت الكترونيكي گاورنر

يك كنترل‎كننده الكترونيكي حلقه بسته (close loop) ، مجهز به PLC ، به‌صورت كاملا” دوتايي (Full redundant)، كنترل سيستم را بر عهده مي‌گيرد.

سيگنال‎هاي ورودي اين كنترل‎كننده معمولا" عبارتند از:

       سيگنال آنالوگ سرعت توربين، از خروجي سنسورهاي سرعت توربين (mA20-4)

-          سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده موقعيت ويكت گيت‌هاي توربين(mA20-4)

-          سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده توان خروجي ژنراتور (mA20-4)

بر اســــاس سيگنـــــال‎هاي ورودي فــوق و پــردازش آن‌ها در كنتـرل‌كننده PLC، سيگنال خروجــي گـــاورنر الكتـــرونيكي (mA20-4) به شـــير راهنمـــا(Pilot valve)  اعمـــال شـــده و با عمــلكرد اين شيـر، فشـــار و دبــي لازم روغـــن براي حركــــت سـرووموتور و دريچه‎هـــاي هـــادي توربيـــن(wicket gates) از طريـق شيـــر كنتـــرل اصـــلي(main valve) گاورنر فراهم مي‎گردد.

كنتـــرل‎كننده فــوق معمولا" به صـورت دوتــايي بـــه عنــوان گاورنــر اصلي و گاورنر پشتيبان در تابلوي كنترل گاورنر قرار مي‌گيرند. در صـــورت بروز اشكال در گاورنر اصلي(main) ، كنترل سيستم به صورت خودكار، به گاورنر پشتيبان (backup)  منتقل مي‎شود.سيستم كنترل گاورنر داراي سه حالت عملكرد به شرح زير است:

-          حـــالت كنتــــرل ســـرعت با كنترل‎كننده PID (speed control)

-          حالت كنترل مقدار بازشدگي دريچه‎هاي هادي(wicket gate)  توربين با كنترل‎كننده تناسبي (‍P)(opening control)

-          حالت كنترل توان خروجي ژنراتور با كنترل‎كننده PID (Power control)

2- قسمت هيدروليكي گاورنر

قســـمت هيدروليكي گاورنر شامل تجهيزات زير مي‎باشد

-          عمــل‎كننده‎هـــاي الكتروهـــيدروليكي براي تبديل سيگنال‎هاي الكتريكي به مقـــادير مكــانيكي متناظر

-          تقويت‎كننده هيدروليكي

-          واحد تأمين فشار روغن

از اين واحـــد به منظـــور تأميـــن فشـــار روغــــن بـــراي عمــــلكرد سرومــــوتورهاي تـــوربين و نهايتا” باز و بسته شدن ويكت گيت‌هاي توربين استفاده مي‎شود.

سيستم روغـن گـاورنر شامل مخــزن روغن، تانك فشار روغن/هوا(Air Oil Vessel) ، دو دستگاه پمـپ روغـــن گـــاورنر، شيرهاي سولونوئيدي، شير هيدروليكي، سيستم خنك‎كن روغن (شامل دو دستگاه پمپ، كولر و فيلتر دوتايي مربوطه)، تجهيزات كنترل و اندازه‎گيري، لوله‎كشي و غيره مي‎باشد.

برق سيســـتم كنتــــرل گـــاورنر از دو فيـــدر مجــزا،از سيستم DC نيروگاه تأمين مي‎شود.

قطعه شناسی در ربات

شاسی ربات:

شاسی در ربات‌های مختلف بسته به كاربری ربات، ممكن است از جنس‌ های مختلفی باشد كه محدود به چند نوع فلز یا آلیاژ خاص نیست، اما به طور معمول در ربات‌های مسابقاتی دانش‌آموزی معمولاً شاسی ربات‌ها را از جنس‌های پلكسی گلاس، صفحه‌ آلمینیوم و یا MDF می‌سازند.

جهت آشنایی دوستان با این انواع در مورد هر كدام توضیح مختصری بیان می‌شود.

پلكسی گلاس:

نوعی پلاستیك فشرده است كه نسبت به حجمش استحكام خوبی دارد. همچنین نسبت به فلزات وزن بسیار كمتری دارد نوع بی رنگ آن كاملاً شبیه شیشه است اما بسیار سبكتر از آن است همچنین مانند شیشه در ضخامت‌های مختلفی در بازار موجود است ، شكننده است و مانند فلزات انعطاف پذیری ندارد، تنها راه برای انعطاف دادن به آن اعمال حرارت بالا توسط آتش مستقیم یا ... است، برای بریدن آن می‌توان از اره مویی استفاده كرد، اما راه بهتر و راحت‌تر، استفاده از كاتِر مخصوص پلكسی گلاس است، از همان جایی كه پلكسی گلاس را تهیه می‌كنید، می‌توانید كاتِر مخصوص آن را هم تهیه كنید

پلكسی گلاس در ضخامت‌های مختلف موجود است برای ربات مین یاب یا مسیر‌یاب ضخامت 4 یا 5 میلیمتر مناسب است

می‌توان از پلكسی گلاس مشكی یا دودی هم استفاده كرد كه موجب زیبایی بیشتر ربات می‌شود.

MDF:

ممكن است بسیاری از دوستان با این نوع آشنایی داشته باشند ، زیرا در تهیه‌ كابینت ، كمد‌ و بسیاری از اساس منزل استفاده می‌شود این نوع، از تركیب براده‌های چوب با نوعی چوب تولید می‌شود (مشابه نئوپان) و نسبت به چوب‌های معمولی استحكام بیشتری دارد هیچگونه انعطافی ندارد، و می‌توان با اره برقی و معمولی آن را برید.

MDF در ضخامت‌های مختلفی وجود دارد كه طبیعتاً هرچه ضخامت آن بیشتر باشد ، استحكام و وزن آن نیز بالاتر می‌رود

MDF 8 میلیمتری برای شاسی ربات‌های مسیر‌یاب پیشرفته و آتش نشان مناسب است، زیرا برای ساخت این ربات‌ها محدودیت زیادی برای حجم نداریم  و استحكام بسیار خوبی هم دارد.

با اینكه تقریباً پلكسی گلاس از هر نظر از MDF مناسب‌تر است، اما كمی هم از MDF پرهزینه تر است و به همین خاطر MDF هنوز كاربرد زیادی در ساخت ربات‌ها دارد.

صفحه‌ آلمینیومی:

در ربات‌های فوتبالیست دانش‌آموزی، به دلیل برخورد‌های شدیدی كه گاهاً ممكن است بین ربات‌ها پیش آید و فشاری كه به بدنه‌ ربات وارد می‌شود ، معمولاً شاسی ربات را از جنس صفحه‌ آلمینیوم 2 یا 3 میلیمتری می‌سازند، این امر موجب استحكام بسیار بالای بدنه می‌شود MDF نیز استحكام مناسبی دارد، اما از لحاظ حجمی، حجم صفحه‌های فلزی بسیار كمتر از MDF است تنها ایراد صفحه‌ آلمینیوم، وزن زیاد آن است ممكن است كار را دچار مشكل كند، از این رو دوستان باید در استفاده از‌ آن دقت لازم را داشته باشند.

چگونه موتورها را به بدنه متصل كنیم؟

چند راه برای اتصال موتورها به بدنه‌ ربات وجود دارد یكی از ساده‌ترین و سریع‌ترین روش‌ها برای اتصال موتور‌های گیربكس دار به بدنه ، استفاده از بَست دیواركوب لوله‌ی آب است به شكل زیر دقت كنید.

گیربكس چیست؟

برای سرعت موتور كمیتی به نام rpm یا "دور بر دقیقه" تعریف می‌شود كه این كمیت، تعداد چرخش شفت موتور را در مدت یك دقیقه نشان می‌دهد موتور‌های عادی بدون گیربكس rpm بالا و قدرت كمی دارند rpm بالا موجب بالا رفتن سرعت ربات می‌شود قدرت كم و سرعت زیاد ، در مجموع موجب غیر قابل كنترل شدن ربات می‌شود و هدایت ربات را دچار مشكل می‌كند

با اتصال یك گیربكس یا چرخ‌ دنده به شفت موتور ، می‌توان سرعت موتور را پایین آورد و قدرت آن را بالا برد ، گیربكسی در تصویر بالا روی موتور نصب شده است، سرعت موتور را تا 16/1 پایین آورده است و سرعت نهایی موتور را به 330 rpm رسانده است. (در تصویر بالا گیربكس زیر بست قرار گرفته است). در این موتور، سرعت شفت موتور قبل از اتصال به گیربكس 5280 rpm بوده است  این سرعت برای یك ربات مسیر یاب مقدماتی بسیار بالاست، سرعت موتور ربات‌های ما باید زیر 200 rpm باشند.

تمام اطلاعات مربوط به موتور را معمولاً شركت‌های معتبر موتورسازی بر روی بدنه‌ موتور می‌نویسند.

انواع موتور‌های گیربكس‌دار با سرعت‌ها و قدرت‌های مختلف در حال حاضر در بازار موجود است. یكی از راه‌های ارزان برای تهیه‌ این موتور‌های گیربكس دار ، برای پروژه‌های ساده ، استفاده از موتور ماشین اسباب‌بازی‌های ارزان قیمت ساخت چین است  قیمت این ماشین‌‌ها زیر 2000 تومان بوده و از هر اسباب بازی می‌توان یك موتور و گیربكس را به همراه چرخ آن استخراج كرد.

 

روش های خنک کردن ترانس

-سیستمonan (روغن طبیعی – هوا طبیعی)

-سیستم onaf (روغن طبیعی – هوا اجباری) 

-سیستمonan (روغن طبیعی – هوا طبیعی)

-سیستم onaf (روغن طبیعی – هوا اجباری)

-سیستم ofaf (روغن اجباری – هوا اجباری)

-سیستم ofwf (روغن اجباری – آب اجباری)

-سیستم odwf (روغن اجباری در سیم پیچ و هسته – آب اجباری)

-سیستمonan (روغن طبیعی – هوا طبیعی) :
در این سیستم ، هوا به طور طبیعی با سطح خارجی رادیاتورهای در تماس است و رادیاتورها به طور طبیعی با هوا خنک می شوند . همچنین گردش روغن در ترانسفورماتور نیز به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ یعنی روغن گرم بالا می رود و روغن سرد ، جای آن را می گیرد .این نوع سیستم خنک کنندگی مختص ترانسفورماتورهای با قدرت کم است ؛ زیرا با افزایش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سیم پیچ ها زیاد می شود و روغن باید با سرعت بیشتری در تماس با هوای بیرون قرار گیرد و عمل خنک کنندگی با سرعت بیشتری انجام شود . از این نوع سیستم برای ترانسفورماتورهای قدرت تا mva 30 مورد استفاده قرار می گیرد

-سیستم onaf (روغن طبیعی – هوا اجباری) :
در این سیتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ ولی فن های نصب شده روی بدنه رادیاتورها ، سرعت تماس هوای خارج با بدنه رادیاتور را افزایش می دهد . لذا روغن سریعتر خنک می شود و طبعاً می توان توان ترانسفورماتور را بالا برد . دمیدن هوا توسط فن ها می تواند به طور مداوم یا با فاصله تناوبی انجام شود ؛ بدین صورت که عملکرد فن می تواند تابعی از درجه حرارت روغنداخل ترانسفورماتور باشد و هنگامی که دمای روغن از حد معینی افزایش یافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار می شوند . البته هنگامی که درجه حرارت محیط خیلی بالا باشد ، ترانسفورماتور می تواند بدون سیستم فن و با خنک شدن طبیعی ، تقریباً تا دو سوم توان نامی خود کار کند و در صورتی که بخواهیم با توان نامی کار کند ، باید فن ها شروع به کار کنند . این نوع سیستم خنک کنندگی به طور وسیعی در ترانسفورماتورهای قدرت با توان بین 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار می گیرد

-سیستمonan (روغن طبیعی – هوا طبیعی) :
در این سیستم ، هوا به طور طبیعی با سطح خارجی رادیاتورهای در تماس است و رادیاتورها به طور طبیعی با هوا خنک می شوند . همچنین گردش روغن در ترانسفورماتور نیز به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ یعنی روغن گرم بالا می رود و روغن سرد ، جای آن را می گیرد .این نوع سیستم خنک کنندگی مختص ترانسفورماتورهای با قدرت کم است ؛ زیرا با افزایش قدرت ترانسفورماتور ، حرارت سیم پیچ ها زیاد می شود و روغن باید با سرعت بیشتری در تماس با هوای بیرون قرار گیرد و عمل خنک کنندگی با سرعت بیشتری انجام شود . از این نوع سیستم برای ترانسفورماتورهای قدرت تا mva 30 مورد استفاده قرار می گیرد .

-سیستم onaf (روغن طبیعی – هوا اجباری) :
در این سیتم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به طور طبیعی صورت می گیرد ؛ ولی فن های نصب شده روی بدنه رادیاتورها ، سرعت تماس هوای خارج با بدنه رادیاتور را افزایش می دهد . لذا روغن سریعتر خنک می شود و طبعاً می توان توان ترانسفورماتور را بالا برد .
دمیدن هوا توسط فن ها می تواند به طور مداوم یا با فاصله تناوبی انجام شود ؛ بدین صورت که عملکرد فن می تواند تابعی از درجه حرارت روغن داخل ترانسفورماتور باشد و هنگامی که دمای روغن از حد معینی افزایش یافت ، فن ها به طور خودکار وارد مدار می شوند . البته هنگامی که درجه حرارت محیط خیلی بالا باشد ، ترانسفورماتور می تواند بدون سیستم فن و با خنک شدن طبیعی ، تقریباً تا دو سوم توان نامی خود کار کند و در صورتی که بخواهیم با توان نامی کار کند ، باید فن ها شروع به کار کنند .
این نوع سیستم خنک کنندگی به طور وسیعی در ترانسفورماتورهای قدرت با توان بین 30 تا 60 مگا ولت آمپر مورد استفاده قرار می گیرد .

-سیستم ofaf (روغن اجباری – هوا اجباری) :
در این سیستم ، گردش روغن در داخل ترانسفورماتور به کمک فن ، سرعت داده می شود تا انتقال حرارت با سرعت بیشتری انجام گیرد . فن های هوا نیز بدنه رادیاتورها را در تماس بیشتری با هوا قرار می دهند تا روغن را سریعتر خنک کنند . در این سیستم با توجه به سرعت بسیار بالای خنک کنندگی سیم پیچ ها ، می توان قدرت نامی ترانسفورماتور را به مقدار قابل توجهی افزایش داد . لازم به ذکر است که عموماً از این نوع سیستم خنک کنندگی در ترانسفورماتورهای با توان بیش از mva 60 استفاده می شود
 
سیستم ofwf (روغن اجباری – آب اجباری) :
در این سیستم ، ابتدا روغن توسط پمپ از بالای ترانسفورماتور وارد رادیاتور می شود تا پس از عبور از آن ، از پایین رادیاتور وارد ترانسفورماتور گردد . در رادیاتور ، آب خنک کنندگی هم در توسط پمپ در خلاف مسیر روغن در رادیاتور عبور می کند که باعث کاهش دمای روغن می شود . از این نوع سیستم در ترانسفورماتورهای با توان بیش از mva 60 مورد استفاده قرار می گیرد .

سیستم odwf (روغن اجباری در سیم پیچ و هسته – آب اجباری) :
در ترانسفورماتورهای با قدرت های بسیار بالا ، به منظور کاهش هرچه بیشتر دمای سیم پیچ ها و هسته باید روغن را توسط پمپ ها ، با فشار و جهت مناسب از قسمت تحتانی تانک ترانسفورماتور به داخل سیم پیچ ها و هسته هدایت نمود . همچنین مشابه روش قبل ، با استفاده از رادیاتور و چرخش روغن در داخل آن و به واسطه تماس غیر مستقیم با آب خنک کنندگی ، دمای روغن به مقدار مورد نظر کاهش می یابد .

منبع: http://irew.blogfa.com/

آیا توان مصرف کننده در ستاره با مثلث برابر است؟

آیا توان مصرف کننده در ستاره با مثلث برابر است؟

چند نکته اساسی و ساده در مورد توان بار سه فاز

توان در بار های سه فاز اگر به صورت مثلث باشد سه برابر در ستاره است چرا ؟
میدانیم:
p∆=pY=3.Vph.Iph.cosф
حال آنکه ولتاژ و جریان فاز در مثلث 3 √ برابر در ستاره است.پس در مجموع توان مثلث سه برابر در ستاره است.
سوال : اگر بخواهیم توان در هر دو یکسان باشد :
Z∆=3.ZY
سوال: چرا در راه اندازی موتور های سه فاز موتور را به صورت ستاره و سپس به صورت مثلث میبندند ؟همانطور که اشاره شد در ستاره جریان کمتری از شبکه کشیده می شود. پس در شبکه هایی که توان بالایی ندارد از این روش استفاده می شود. به عنوان مثال در کشور روسیه در لحظه راه اندازی نیز از روش مثلث استفاده می شود.
سوال : مگر میشود یک موتور وقتی به صورت مثلث یا ستاره بسته می شود توان های متفاوتی از شبکه بکشد؟جواب : خیر روی هر موتور دو ولتاژ هک شده است یکی مربوط به حالت ستاره و دیگری مربوط به مثلث است در زمانیکه به صورت ستاره بسته می شود ولتاژ خط باید 3 √ برابر در مثلث باشد.

مثال:
Z= 3 √+j , Vl=380
حل : در ستاره
Vl= 380 , Vph=220 , Iph=110 12<' type="#_x0000_t75"> -3 0 ̊→S=3.220. 110≈72200
در مثلث
Vl= 380 , Vph=380 , Iph=190 12<' type="#_x0000_t75"> -3 0 ̊→S=3.380. 190≈216600
حال اگر ولتاژ در ستاره 3 √ برابر شود
Vl= 658.17 , Vph=380 , Iph=190 12<' type="#_x0000_t75"> -3 0 ̊→S=3.380. 190≈216600
مشاهده میشود توان توان ها برابر میشود
حال اگر :
Z∆=3.ZY
→ Z∆=5.2+3j , Vph=380 , Iph=63.29 12<' type="#_x0000_t75"> -3 0 ̊→S=3.380. (63.29) ≈72200

سیستم خودکار کنترل و قرائت کنتور برق از راه دور پویا AMR

مدیریت مصرف برق

سیستم خودکار کنترل و قرائت کنتور برق از راه دور پویا AMR

قرائت کنتور و ثبت مصرف برق مشتریان به روشهای متداول کاری است وقت گیر، خسته کننده و توام با خطا که از دغدغه های اصلی هر شرکت توزیع برق به حساب می آید.Automatic Meter Reading) AMR) یا قرائت خودکار کنتور راه کاری است برای حل این معضل. دریک سیستم AMR ایده آل تمامی کنتورهای برق یک شهر از یک مرکز واز راه دور بطور خودکار قرائت می شود و صورتحساب مشتریان نیز بدون خطا وبطور خودکار تولید می گردد. مضاف بر آن، جریان برق مشتریان بدحساب هم از راه دور قطع و وصل می گردد.
چه چیزی بیش از این یک شرکت توزیع برق را به وجد می آورد که بتواند در تمامی ساعات شبانه روز، مصرف برق یکایک مشترکین خود را از راه دور و از یک مرکز از مسیری مطمئن، سریع، گسترده، از پیش نصب وراه اندازی شده و همواره در دسترس قرائت نماید. تکنیک Power Line Carrier) PLC) یا انتقال اطلاعات از طریق جریان برق این امکان را فراهم آورده است.
سیستم AMR ابدائی شرکت پویا از تمامی ویژگیهای پیش گفته برخوردار است. این سیستم با استفاده از شبکه برق شهری اطلاعات کنتور های برق مشترکین را بطور اتوماتیک واز راه دور در زمانهای دلخواه قرائت می کند، صورتحساب بدون خطا تولید می کند و برق مشترکین بد حساب را قطع و وصل می کند. از مزایای سیستم پویا
می توان مواردزیر را برشمرد:

• استفاده از شبکه برق شهری جهت انتقال اطلاعات مصرف مشترکین
• کاهش هزینه و سرعت قرائت کنتور با توجه به دردسترس بودن شبکه سیم کشی برق شهری
• از بین بردن خطای قرائت
• قرائت در تمامی ساعات شبانه روز
• امکان اعمال چند تعرفه بر اساس میزان مصرف مشترک در ساعات مختلف
• امکان قطع و وصل برق مشترکین از راه دور
• امکان قطع و وصل برق مشترکین از راه دور
• امکان پیش فروش برق
• امکان کنترل و بهینه سازی منحنی مصرف
• امکان متعادل سازی بار فازها

سیستم و تجهیزاتی که پویا به این منظور طراحی و تولید نموده است عبارتند از:

MIU (Meter Interface Unit )- 2

MIU پایین ترین لایه ارتباطی شبکه AMR پویا را تشکیل می دهد و از آن به منظور برقراری ارتباط کنتور هریک از مشترکین با سایر بخشهای سیستم AMR پویا استفاده می شود. این ارتباط با رعایت استانداردهای رایج اروپایی و امریکایی و به روش( PLC (Power Line Carrier برقرار می گردد.MIU در مدل های External و Internal طراحی شده و امکان اتصال به انواع کنتور برق تک فاز و 3 فاز کنتورهای دیجیتال (الکترونیکی) را دارد. وظایف اصلی MIU عبارتند از:
1- ارتباط با کنتور و ثبت و ذخیره اطلاعات مصرف: MIU پالس های مربوط به مصرف را از خروجی کنتورهای دیجیتال دریافت نموده و پس از شمارش، آنها را در حافظه غیرفرار خود ثبت می نماید. به منظور حفاظت از اطلاعات ذخیره شده در موقع قطع برق، MIU همواره یک نسخه پشتیبان(Backup ) از این اطلاعات را درخود نگهداری می نماید.
2- اجرای فرامین ارسال شده از لایه های بالاتر شبکه AMR :MIU همواره آماده دریافت فرامین از لایه های بالاتر شبکه AMR یا ستاد مرکز می باشد تا در صورت دریافت فرامین، اطلاعات ذخیره شده را به آنها ارسال نماید.
از ویژگیهای بارز MIU ، برخورداری از منبع تغذیه ایزوله مستقل از کنتور است. ویژگی دیگر آن، امکان برخورداری از سیستم نمونه برداری از خروجی کنتور می باشد که برای اطلاع از حضور یا عدم حضور برق در خروجی کنتور(کنترل سوءاستفاده از برق) به کار می رود.

LDCU (Local Data Collector Unit )- 2
LDCU در مجاورت پست های V220 / KV20 که پست های کم جمعیت محسوب می شوند نصب می شود و به منظور مدیریت مصرف کنتورهای تحت پوشش اینگونه پست ها مورد استفاده قرار می گیرد. حداکثر تا 15 عدد MIU (کنتور) را می توان به طور همزمان و به روش PLC به یک LDCU متصل نمود.
LDCU دارای تقویم و ساعت داخلی است و می تواند مقدار مصرف هر MIU را در دوره های زمانی مشخص اندازه گیری نموده و سپس این اطلاعات را در حافظه غیرفرار خود ثبت نماید. LDCU قادر به حفاظت از اطلاعات ذخیره شده در موقع قطع برق می باشد.از طرفی، هر LDCU موجود در شبکه AMR پویا را می توان به روش PLC به سایر LDCU های موجود در شبکه و نیز به DCU متصل نمود. داده های ذخیره شده در LDCU در حافظه LDCU نگهداری می شوند و در صورت درخواست از سوی DCU یا لایه های بالاتر شبکه به آنها منتقل می شوند.
LDCU را می توان توسط DCU به طور اتوماتیک تنظیم کرد. همچنین امکان ارتقای نرم افزار داخلی آن از طریق پورت پارالل وجود دارد. LDCU قابلیت اعمال تعرفه های مختلف بر مصرف برق هر کنتور تحت پوشش را نیز دارد.

DCU (Data Collector Unit ) - 3

DCU، مدیریت میانی شبکه AMR پویا را به عهده دارد و واسط برقراری ارتباط میان ستاد مرکز، LDCU ها و MIU های موجود در شبکه می باشد. ارتباط DCU با ستاد مرکز از طریق خطوط تلفن یا کابل RS232 و با اجزای لایه های پایین تر شبکه AMR پویا از طریق PLC برقرار می¬گردد. از پورت RS232 دستگاه می توان برای عیب یابی، مانیتورینگ، بارگذاری فرامین، ارتقای نرم افزار درونی و انجام تنظیمات دستگاه نیز استفاده نمود. اگر چه انجام کلیه عملیات مذکور بر روی DCU ، از راه دور (ستاد مرکز)و از طریق خطوط تلفن نیز امکانپذیر می باشد.DCU ، همواره آماده دریافت فرامین از ستاد مرکز است و با ارسال درخواست اطلاعات به LDCU ها یا MIU های تحت پوشش، اطلاعات ذخیره شده در آنها را دریافت نموده ودر حافظه خود ذخیره می نماید.DCU قادر به برقراری ارتباط با 64 عدد LDCU می باشد.

C/R (Coupler/Repeater ) - 4

C/R علاوه بر آنکه مسئول متصل کردن دو شبکه الکتریکی ولتاژ پایین مجزا از هم می باشد، وظایف زیر را نیز عهده دار است:
1- Coupling : عبارت است از انتقال الکتریکی داده ها بین دو خط مختلف به روش PLC
Repeating -2 : عبارت است از تقویت سیگنال داده ها در شبکه برای جبران افت سیگنال در فواصل طولانی
C/R همواره بعنوان Coupler عمل می کند و در مواقع لزوم به عنوان یک Repeater فعالیت خود را به انجام می رساند.
C/R دارای دو مدل مختلف می باشد:
1- MIU Type : به منظور ایجاد ارتباط میان MIU های تحت پوشش چند پست مجزا استفاده می شود. با این نوع C/R ، امکان استفاده از یک DCU برای مدیریت مصرف مشترکین تحت پوشش چند پست مختلف وجود خواهد داشت.
2- LDCU Type : به منظور ایجاد ارتباط میان LDCU های تحت پوشش یک DCU استفاده می شود.

 

5 - R/F PLC Bridge
این دستگاه قادر به برقراری ارتباط بیسیم میان پست هایی است که ارتباط کابلی با یکدیگرندارند.به عبارت دیگر، از این دستگاه درمواقعی استفاده می شود که هیچگونه ارتباط PLC میان DCU و LDCU وجود نداشته باشد.در اینصورت R/F PLC Bridge ، امکان ارتباط بیسیم را با استفاده از RF فراهم می سازد.این دستگاه دارای 2 کانال ارتباطی PLC و RF مجزا ازهم می باشدوسیگنال هاواطلاعات PLC دریافتی را به صورت سیگنال های رادیویی ارسال می کند.عکس این عمل نیز توسط دستگاه انجام می شود بطوریکه اطلاعات دریافتی RF رابصورت PLC روی شبکه Power Line تزریق می نماید.

 

6- نرم افزار مدیریت شبکه :

این نرم افزاربرروی HOST ستاد مرکز نصب می شود ومدیریت شبکه AMR پویا را در بالاترین سطح برعهده دارد.نرم افزار مذکور کلیه فعالیتهای سیستم را به انجام رسانده ومطابق نیازهای اطلاعاتی وعملیاتی کارفرما ، قابل پیکربندی می باشد.نرم افزار مدیریت شبکه AMR پویا ضمن کنترل شبکه و جمع آوری ونگهداری اطلاعات ، قادر است گزارشهای مختلفی از میزان ونحوه مصرف مشترکین در ساعات مختلف شبانه روز ازجمله ساعات اوج مصرف وسایر مقاطع زمانی که کارفرما تعریف می نماید نیز تهیه و ارائه نماید.نرم افزار مذکور بوسیله مودم با DCU ارتباط برقرارمی کند ودستورات لازم را از طریق DCU به MIU ها ارسال یا اطلاعات مصرف را از MIU ها دریافت می نماید.

دانلود مقاله ای درباره آشنایی با میکروکنترولر PIC

یکی از انواع میکروکنترلر ها , میکروکنترلر های PIC میباشد. مقاله ای در این مورد واستون میذارم:

 

دانلود مقاله آشنایی با میکروکنترولر PIC

حجم : 724

راکتور شنت

وجود راکتور شنت در شبکه های انتقال و توزیع سب کاهش ولتاژ در شبکه می شود یعنی زمانی اضافه ولتاژ در شبکه بوجود می آید راکتور شنت را وارد مدار می کنند تا ولتاژ را تصحیح نماید.

برای درک بهتر این موضوع فایل زیر را دانلود نمایید.

کلیک نمایید

دانلود مقاله ای درباره موتورهای پله ای step motor

دانلود

دانلود مقاله ای درباره برق گیر Lightning Arrester

برق گیر(Lightning Arrester)

وسیله ای است که در شبکه‌های الکتریکی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صدمات ناشی از اضافه ولتاژهای ناگهانی همچون صاعقه و رعد و برق به کار برده می شود. برق‌گیر (Lightning arrester) در مقابل ولتاژهای معمولی یک مقاومت بسیار زیاد در حد عایق از خود نشان می‌دهد و در مقابل ولتاژهای آنی مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد و موجهای الکتریکی را اتصال به زمین می‌کند.برقگیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می كند. برقیگرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می گیرند انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برقگیر به زمین منتقل می شود .

حفاظت تجهیزات پست

از وسایل حفاظتی محدود كننده ضربه برای حفاظت تجهیزات سیستمهای قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده می شود یك وسیله حفاظتی محدود كننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهای كه باعث تخریب تجهیزات شبكه می شوند را محدود و به زمین هدایت كنند و بتواند این كار را بدون اینكه آسیبی ببیند به دفعات تكرار كند. برقگیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می كند. برقیگرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می گیرند انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برقگیر به زمین منتقل می شوند.

انواع برقگیرها:

1- برقگیر میله ای

2- برقگیر لوله ای

3- برقگیر سیلیكون كارباید (SIC)

4- برقگیر نوع اكسید فلزی (MOV)

دانلود مقاله برق گیر - 1.3 مگابایت

پسورد فایل زیپ :  www.worldbook.ir

استاندارد برقگيرهاي اكسيد فلزي 20 و 33 كيلو ولت-۲.۵ مگابایت

پسورد فایل زیپ : www.powerengineering.blogfa.com