ژنراتور   DC

ژنراتور جریان مستقیم (DC):

از مولدهای جریان مستقیم بیشتر به عنوان منبع انرژی برای تحریک مولدهای نیروگاهی و ماشینهای خودکار، هواپیماها، جوشکاری با قوس الکتریکی، قطارهای راه آهن، اتوبوسهای برقی، زیر دریاییها و غیره استفاده می نمایند بدین ترتیب کاربرد مولدهای جریان مستقیم زیاد و متنوع است و لذا مولدهای جریان مستقیم با توان ها و دورهای مختلف ساخته می شوند.

طبقه بندی مولدهای جریان مستقیم
ماشین های DC واقعی دارای دو دسته سیم پیچ هستند:
1- سیم پیچ آرمیچر
2- سیم پیچ تحریک (قطب ها)
که با توجه به نحوه ارتباط الکتریکی سیم پیچ تحریک و سیم پیچ آرمیچر به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند.
1- مولدهای تحریک مستقل
2- مولدهای خود تحریک
- در مولدهای تحریک مستقل بین سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ تحریک هیچ ارتباط الکتریکی وجود ندارد
- در مولدهای خود تحریک بین این دو سیم پیچ ارتباط الکتریکی وجود دارد و انرژی سیم پیچ تحریک از انرژی تولیدی خود مولد تامین می شود نحوه این ارتباط الکتریکی مولدهای خود تحریک را به دو دسته تقسیم بندی می کند.
- مولدهای تحریک شنت یا موازی
- مولدهای تحریک سری
- مولدهای تحریک مختلط یا کمپوند
با توجه به اهمیت مولدهای DC به بررسی کامل این مولدها و مشخصات آنها می پردازیم

مولد تحریک مستقل:
همانطور که گفته شد در این مولد بین سیم پیچ تحریک و آرمیچر هیچ ارتباط الکتریکی وجود ندارد و مدار تحریک توسط یک منبع تغذیه جریان مستقیم خارجی تغذیه میشود به این منبع اکسایتر گفته میشود. در مدار تحریک از یک مقاومت متغییر استفاده می شود تا جریان تحریک را کنترل و فوران مغناطیسی قطبها را تغییر دهد. شکل زیر مدار معادل الکتریکی یک مولد تحریک مستقل را نشان میدهد.
در این مولد جریان بار، ولتاژ ترمینال و جریان تحریک از روابط زیر بدست می آید.
IL : جریان بار
IA : جریان آرمیچر
VT:ولتاژ ترمینال                                                                                                                
EA : نیرومحرکه القاء شده آرمیچر
RA : مقاومت اهمی آرمیچر
ε : افت ولتاژ ناشی از عکس العمل
VF : ولتاژ تحریک
RF : مجموع مقاومت سیم پیچ تحریک و رئوستای تنظیم
IF : جریان تحریک

- مشخصه بی باری یا مشخصه مغناطیسی مولد تحریک مستقل
مشخصه بی باری یا مغناطیس مولد تغییرات نیرومحرکه القاء شده آرمیچر (EA) را به ازاء تغییرات جریان تحریک (IF) در شرایط  دور ثابت n = const و بدون بار IL = 0 نشان میدهد این مشخصه در شکل زیر نشان داده شده است.

در بررسی بیشتر این مشخصه به نکات زیر توجه بیشتری داریم
1- مشخصه مغناطیسی به سه قسمت تقسیم بندی می شود قسمت اول منحنی تقریباٌ خط مستقیم است زیرا به ازاء جریان تحریک کم، تمام نیرومحرکه مغناطیسی برای ایجاد فوران در فاصله هوایی که قابلیت نفوذ مغناطیسی آن ثابت است به مصرف می رسد اما در قسمت دوم اشباع ماشین شروع شده و مشخصه به شکل منحنی در می آید و در قسمت سوم که هسته به اشباع می رود مشخصه با محور افقی تقریباٌ موازی می شود.
نقطه کار: ماشین باید در قسمت منحنی یعنی شروع حالت اشباع باشد زیرا اگر ولتاژ نامی ماشین روی قسمت خطی قرار گیرد به ازاء تغییر جزیی در جریان تحریک ولتاژ به شدت تغییر می کند و کار ماشین ناپایدار است و چنانچه روی قسمت اشباع شده واقع شود امکان تنظیم ولتاژ ماشین محدود میشود.
2- در صورتیکه این مشخصه را برای سرعت ثابت دیگری بدست آوریم شکل کلی مشخصه تغییر نخواهد کرد در صورتیکه سرعت بالاتر انتخاب کنیم مشخصه در بالاتر و به ازاء سرعت پایین تر مشخصه در پایینتر تشکیل می شود.  
نکته: اگر مشخصه را برای دور نامی داشته باشیم می توان مشخصه را برای دورهای دیگر نیز بدست آوریم.
مشخصه خارجی یا بارداری مولد تحریک مستقل: این مشخصه عبارت است از تغییرات ولتاژ خروجی به ازاء تغییرات جریان بار در شرایط جریان تحریک و سرعت ثابت
VT = f.(IL)                        RF=const                                  n=const            
این مشخصه در حقیقت نشان میدهد که با عبور جریان از آرمیچر افت ولتاژ اهمی آرمیچر IA.RA و افت ولتاژ ناشی از عکس العمل مغناطیسی چگونه باعث کاهش ولتاژ ترمینال می شوند.

مولد تحریک شنت:
در این مولد مدار تحریک با آرمیچر به صورت موازی وصل می شود. جریان تحریک تابع ولتاژ خروجی و مقاومت مدار تحریک است و قسمتی (حدود 2 تا 3 درصد) از جریان آرمیچر را تشکیل میدهد. برای اینکه با جریان تحریک کم بتوان آمپر دور زیاد برای مولد تامین نمود باید تعداد دور سیم پیچ تحریک زیاد باشد و در نتیجه سطح مقطع آن باید کاهش یابد. ولتاژ خروجی مولد توسط یک مقاومت متغییر که با سیم پیچ تحریک سری می شود تنظیم می گردد. مدار معادل الکتریکی مولد شنت بصورت زیر است:
روابط زیر نیز برای جریان آرمیچر، ولتاژ خروجی و جریان تحریک مولد شنت برقرار است
راه اندازی مولد شنت و تعیین نقطه کار: شروع کار مولد شنت بر اثر وجود پسماند مغناطیسی قطبها می باشد. یعنی ژنراتور بوسیله محرک با دور نامی به گردش در می آوریم به علت قطع خطوط قوای پس ماند توسط هادیهای آرمیچر، ولتاژی در آن القاء می شود. این ولتاژ به دو سر مدار تحریک اعمال می گردد. جریان کمی از سیم پیچ قطبها عبور می کند و درنتیجه فوران قطبها زیاد شده (در صورتیکه فوران هم جهت پسماند باشد) و نیرومحرکه الکتریکی بیشتری در آرمیچر القاء میشود و ولتاژ دو سر مدار تحریک بالا می رود و مجدداٌ جریان تحریک افزایش یافته و ولتاژ القائی بزرگتر میشود. افزایش ولتاژ القائی تا جایی ادامه می یابد که به VT = Rf.If برسد در این مقدار نیرومحرکه القایی ثابت می ماند. اگر مشخصه Rf.If را رسم کنیم خطی بدست می آید که در نقطه ای مانند B منحنی بی باری را قطع می کند به خط Rf.If خط القاء گفته میشود نقطه تقاطع این خط با منحنی نقطه کار مولد شنت می باشد.

 منبع:http://www.elmicro.ir

ژنراتور AC یا آلترناتور: (AC generator or alternator)

مولد های AC یا آلترناتورها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطیس کار می کنند، آنها نیز شامل یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی هستند اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد ، در حالی که در ژنراتورهای DC آرمیچر چرخیده می شود و سیستم میدان ثابت است در آلترناتورها آرایش عکس وجود دارد.آلترناتورها یک ژنراتور ساده بدون کموتاتور ، یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کنند.
ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق می کند . پایانه های سیم پیچ آرمیچر آن بیرون هستند . برای حلقه های لغزان جزئی شده جامد روی شفت (میله) ژنراتور به جای کموتاتور و سیم پیچ های میدان توسط یک منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شود تا اینکه توسط خود ژنراتور این کار انجام شود . ژنراتور های ACسرعت پایینی با تعداد زیادی قطب در حدود 100 قطب ساخته می شوند.

 آلترناتورها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند . فرکانس جریان گرفته شده توسط ژنراتور ACمساوی است با نیمی از تعداد قطب ها و تعداد چرخش آرمیچر در ثانیه. بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبک ها و حلقه های لغزان و خطر شکست های مکانیکی که ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به یک سیم پیچ ساکن که بدور یک رتور می چرخد و این رتور شامل تعدادی آهنربای مغناطیسی میدان هستند ساخته می شوند. اصل عملکرد آنها نیز دقیقا" مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصیف شده اند.

 منبع:http://www.elmicro.ir

میکرو کنترلر AVR

میکرو کنترلر AVR چیست؟

ساده ترین معماری میکرو کنترلر، متشکل از یک ریز پردازنده، حافظه و درگاه ورودی/خروجی است. ریز پردازنده نیز متشکل از واحد پردازش مرکز (CPU) و واحد کنترل (CU)است.

CPU درواقع مغز یک ریز پردازنده است و محلی است که در آنجا تمام عملیات ریاضی و منطقی ،انجام می شود. واحد کنترل ، عملیات داخلی ریز پردازنده را کنترل می کند و سیگنال های کنترلی را به سایر بخشهای ریز پردازنده ارسال می کند تا دستورالعمل ها ی مورد نظر انجام شوند.

حافظه بخش خیلی مهم از یک سیستم میکرو کامپیوتری است. ما می توانیم بر اساس به کارگیری حافظه، آن را به دو گروه دسته بندی کنیم: حافظه برنامه و حافظه داده .

حافظه برنامه ، تمام کد برنامه را ذخیره می کند. این حافظه معمولاً از نوع حافظه فقط خواندنی (ROM) می باشد. انواع دیگری از حافظه ها نظیر EPROM و حافظه های فلش EEPROM برای کاربردهایی که حجم تولید پایینی دارند و همچنین هنگام پیاده سازی برنامه به کار می روند . حافظه داده از نوع حافظه خواندن / نوشتن (RAM) می باشد . در کاربردهای پیچیده که به حجم بالایی از حافظه RAM نیاز داریم ، امکان اضافه کردن تراشه های حافظه بیرونی به اغلب میکرو کنترلر ها وجود دارد.

درگاهها ورودی / خروجی (I/O )به سیگنال های دیجیتال بیرونی امکان می دهند که با میکرو کنترلر ارتباط پیدا کند. درگاههای I/O معمولاً به صورت گروههای 8 بیتی دسته بندی می شوند و به هر گروه نیز نام خاصی اطلاق می شود. به عنوان مثال ، میکروکنترلر 8051 دارای 4 درگاه ورودی / خروجی 8 بیت می باشد که P3, P2, P1, P0 نامیده می شوند. در تعدادی از میکرو کنترلر ها ، جهت خطوط درگاه I/O قابل برنامه ریزی می باشد. لذا بیت های مختلف یک درگاه را می توان به صورت ورودی یا خروجی برنامه ریزی نمود. در برخی دیگر از میکروکنترلرها (از جمله میکروکنترلرهای 8051) درگاههای I/O به صورت دو طرفه می باشند. هر خط از درگاه I/O این گونه میکرو کنترلرها را می توان به صورت ورودی و یا خروجی مورد استفاده قرار داد . معمولاً ، این گونه خطوط خروجی ، به همراه مقاومتهای بالا کش بیرونی به کار برده می شوند.

 میکرو کنترلر AVR به منظور اجرای دستورالعملهای قدرتمند در یک سیکل کلاک(ساعت) به اندازه کافی سریع است و می تواند برای شما آزادی عملی را که احتیاج دارید به منظور بهینه سازی توان مصرفی فراهم کند.

میکروکنترلر AVR بر مبنای معماری RISC(کاهش مجموعه ی دستورالعملهای کامپیوتر) پایه گذاری شده و مجموعه ای از دستورالعملها را که با 32 ثبات کار میکنند ترکیب می کند.

منبع:http://www.elmicro.ir

ژنراتور AC یا آلترناتور: (AC generator or alternator)

مولد های AC یا آلترناتورها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطیس کار می کنند، آنها نیز شامل یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی هستند اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد ، در حالی که در ژنراتورهای DC آرمیچر چرخیده می شود و سیستم میدان ثابت است در آلترناتورها آرایش عکس وجود دارد.آلترناتورها یک ژنراتور ساده بدون کموتاتور ، یک جریان الکتریکی متناوب تولید می کنند.
ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق می کند . پایانه های سیم پیچ آرمیچر آن بیرون هستند . برای حلقه های لغزان جزئی شده جامد روی شفت (میله) ژنراتور به جای کموتاتور و سیم پیچ های میدان توسط یک منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شود تا اینکه توسط خود ژنراتور این کار انجام شود . ژنراتور های ACسرعت پایینی با تعداد زیادی قطب در حدود 100 قطب ساخته می شوند.

 آلترناتورها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند . فرکانس جریان گرفته شده توسط ژنراتور ACمساوی است با نیمی از تعداد قطب ها و تعداد چرخش آرمیچر در ثانیه. بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبک ها و حلقه های لغزان و خطر شکست های مکانیکی که ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به یک سیم پیچ ساکن که بدور یک رتور می چرخد و این رتور شامل تعدادی آهنربای مغناطیسی میدان هستند ساخته می شوند. اصل عملکرد آنها نیز دقیقا" مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصیف شده اند.

 منبع:http://www.elmicro.ir

میکروکنترلر PIC چیست؟

عبارت PICاز سر کلمه های Programmable Interface Controllerگرفته شده که به معنای کنترل کننده های ارتباطی برنامه پذیر است . این میکروکنترلرها ساخت کمپانی میکروچیپ (www.microchip.com) می باشند که در ادامه به طور مختصر بر روی آنها بحث خواهد شد .

میکروکنترلرهای سری 10 : این نوع تراشه ها از نوع 8 بیتی و 6 پایه هستند که دارای امکاناتی نظیر مقایسه کننده های داخلی ، مبدل آنالوگ به دیجیتال ، اسیلاتور داخلی و قابلیت غیر فعال کردن پایه ریست ، امکان پروگرام کردن در مدار و ... می باشند .

حافظه برنامهء این میکروکنترلرها با حجم 250Wتا 500Wو حافظه داده آنها بین 16 تا

 24 بایت (رم) طراحی شده است .

میکروکنترلرهای سری 12 : این نوع تراشه ها از نوع 8 بیتی و 8 پایه هستند که دارای امکانات بیشتری نسبت به سری 10 هستند . مبدل آنالوگ به دیجیتال ، مقایسه کننده داخلی ، تایمر WDT، تایمر0 ، تایمر 1 با قابلیت استفاده از اسیلاتور LPخارجی ، اسلاتور داخلی ، غیر فعال کردن ریست ، امکان پروگرام کردن در مدار و ... از امکانات تراشه های سری 12 می باشد .

حافظه برنامه این تراشه به صورت فلش و PROMو با حجم 0.5Kwتا 2Kwو حافظه داده آنها شامل 16 تا 128 بایت حافظه EEPROMو 25 تا 128 بایت حافظه قابل دسترس می باشد .

منبع:http://www.elmicro.ir