این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : جریان های پیوسته مد های پیوسته و ناپیوسته

جريان هاي پيوسته مدهاي پيوسته و ناپيوسته

در انتخاب قطر سيم بايستي به اثر پوستي نيز توجه داشت . همان طور كه در شكل نشان داده شده است هنگاميكه از يك هادي جريان I(t)عبور مي كند ، در اثر اين جريان فشار مغناطيسي توليد مي شود ، خطوط شار بصورت حلقه هايي در اطراف مسير جريان قرار مي گيرند. طبق قانون لنزشار مغناطيسي AC درون هادي باعث ايجاد جريان هاي گردابي مي شود ، مشاهده مي شود كه اين جريان هاي گردابي منجر به كاهش چگالي خالص جريان در مركز هادي و افزايش چگالي خالص جريان در نزديكي سطح هادي مي شوند. گسترده پخش جريان درون هادي با معادلات ماكسول بدست مي آيد . براي يك جريان سينوسي بافركانس f چگالي جريان در سطح هادي ، بزرگتر است . چگالي جريان با نزديك شدن به مركز هادي بصورت نهايي كاهش مي يابد . كه اين مشخصات فاصلهبه نام عمق نفوذ يا عمق پوستي شناخته مي شود. عمق نفوذ با رابطه زير داده مي شود

 

براي هادي مسي مي توان گفت :

اثر پوستي بيان مي كند كه بالارفتن فركانس جريان از مركز هادي بيشتر به پوسته رانده مي شود و مركز هادي نقش كمتري در هدايت جريان بازي خواهد كرد و سطح موثر عبور كاهش مي يابد. در فركانس كاري KHZ 100 عمق پوستي تقريبا برابر با cm 02/0 بدست مي آيد و طبق آن قطر سيم نبايد از AWG 32 بيشتر باشد .

طبق محاسبات انجام شده قطرهاي سيم بدست آمده براي اوليه و ثانويه بصورت زير است :

AWGP=

AWG53=

=AWG55

AWG512=

و طبق مطالب ذكر شده در مورد تحمل پوستي براي ثانيويه از رشته سيم هاي موازي با اندازه AWG مي كنيم . در اين پروژه بدنبال بدست آوردن سه خروجي تنظيم شده با يك مدار كنترلرهستيم . به چند روش مي توان براي ترانس سه خروجي سيم بندي را انجام داد. در مورد سيستم هاي رشته اي دو روش كلي وجود دارد 

1روش سيم بندي جدگانه 

2سيم بندي انباشته يا روي هم .

كه هركدام خصوصيات مربوط به خود را دارند از سيم بندي جداگانه ، ترتيب سيم بنديها اختياري است ، طوري كه خروجي با جريان بالاتر را مي توانيم نزديك اوليه قرار دهيم و به اين طريق انرژي تلف شده از اندوكتانس نشستي را كاهش دهيم اما معايب اين روش عبارتند از :اولا در بازكم خروجي به علت Peale charging رگولاسيون كمي خواهيم داشت ، دوما هزينه ساخت ترانس به اين روش بيشتر است . سوماپين هاي بوبين بيشتري مورد نياز است .

روش سيم بندي روي هم كه در شكل ( 4-4 ب ) نشان داده شده است ، رگولاسيون پيوندي را بهتر مي كند و نيز هزينه ساخت كمتري دارد. اما به دليل اينكه ولتاژ خروجي پايين تر را بالاتر را مي توان در نزديك ترين فاصله با اوليه قرار داد، دار كاهش اندوكتاتس نشستي خروجي با جريان بالاتر، انعطاف پذير نيست .

از آنجا كه تكنيك سيم بندي روي هم رگولاسيون پيوندي بهتري را ارائه مي دهند. مانيز از اين تفكيك بهره مي گيريم و چون خروجي سه ولت جريان بيشتري راحمل مي كند آن را در نزديكترين فاصله با سيم پيچ اوليه قرار مي دهيم ، هرچه سيم پيچي كوبل بيشتري داشته باشد رگولاسيون پيوندي وضعيت بهتري پيدا مي كند . براي كاهش اندوكتانس پراكندگي و اثرات سوء آن كه در بخش ذكر شد . سيم پيچ هاي خروجي را به كمك رشته سيم هاي موازي ، كنارهم بگونه اي مي پيچيم كه كل سطح بو بين را بپوسانند.

در اين پروژه ، سيم پيچ 3 ولت ، جريان همه خروجيها را حمل مي كند. كل جريان RMS خروجي عبارتست از :

IRMST=IRMS3+IRMS6+IRMS12

رابطه فوق يك فرض ساده كننده است و هنگامي كاملا درست است كه جريان ها همشكل باشند . طبق محاسبات انجام شده براي سيم پيچ اوليه سيم با قطر mm 15/0 و تعداد دور 98 وبراي سيم پيچ باباس از همان سيم با 4 رشته موازي و تعداد دور 11 استفاده شده است . در ثانويه از سيم mm 25/0 براي همه خروجيها استفاده شده است . براي 3 ولت 4 رشته موازي ، براي 5 ولت 3 رشته موازي ، براي 12 ولت 1 رشته بكار رفته است .

شكل ( 5) شماي سيم بندي را نشان مي دهد.

7-5يكسو سازي هاي خروجي :

ديودهاي يكسو سازي خروجي داراي چهارمشخصه مهم و تاثيرگذار هستند . كه عبارتند از : زمان بازيافت معكوس ، افت ولتاژ ديو در هدايت مستقيم ، PIV مربوط به ديود و توانايي جريان دهي مستقيم .

1زمان بازيافت معكوس :

اين زمان براي خاموش شده ديود بعد از آنكه ولتاژ مستقيم از روي آن برداشته شد براي توقف جريان در ديو لازم است . تاثيرات سوء Trrكوچك استفاده شده است .

2ولتاژ حالت مستقيم ديود:

اين پارامتر در تنظيم ولتاژهاي خروجي نقش اساسي دارد .ديودي كه در خروجي رگوله شده بكار رفته است ، براي سيم پيچ خروجي مقدار را تعيين مي كند. 

 

3 – PIV (peak Inverse Voltage) حداكثر ولتاژ معكوس روي ديود ، قبل از شكست آن مي باشد .

 

كه در آن VX ولتاژ خروجي مربوطه ، VMAXماكزيمم ولتاژ DC ورودي كه براي ورودي برق شهر معمولا 375 ولت براي پيك 265VAC )

در عمل براي اينكه در شرايط Sturt up و حداكثر بار ، ولتاژ قرار گرفته روي ديود از PIV مربوط به آن تجاوز نكند براي هر ديود مقدار PIV بدست آمده در رابطه بالا را در 25/ 1 ضرب مي كنيم و نيز جريان ديود را 3 برابر جريان DC متوسط خروجي در نظر مي گيريم .

البته بايد در نظر داشت كه با تغيير جريان ديود، ولتاژ مستقيم آن نيز تغيير مي كند كه اين تغيير در ديود شانكي به مراتب كمتر از ديود PN مي باشد و از طرفي چون ديود مربوط به خروجي 5 ولت در پارامتر «دور / ولت » نقش دارد . لذا آن را از نوع شانكي انتخاب مي كنيم با توجه به مطالب گفته شده ديودهاي بكار رفته براي ثانويه عبارتند از :

8-5) خازن فيلتر خروجي :

خازن فيلتر خروجي همانطور كه قبلا اشاره شد ، وظيفه ذخيره انرژي در زمان خاموشي سوييچ و تامين انرژي مورد نياز بار در زمان روشنايي سويچ را برعهده دارد. حداقل مقدار اين خازن را مي توان برحسب ريپل ولتاژ خروجي و جريان بار و فركانس سوييچينگ و ديوتي سليكل مدار تعيين كرد.

 

ازطرفي خازنها در عمل ايده آل نيستند و طبق شكل ( 5) داراي يك مقاومت ESR (Equal series Resistant ) و يك سلف ESL (Equal series Indactance ) مي باشند . مقدار سلف ESL بسيار كم است و در فركانس هاي كمتر از KHZ 300 مي توان از تاثير آن صرف نظر كرد. در ابتداي زمان خاموشي سويچ كه جريان ثانويه از مقدار پيك خود ( ) شروع مي شود. خازن فيلتر خروجي ، امبدانس بسيار كمتري نسبت به بار ، از خود نشان مي دهد و مي توان گفت كه اين جريان از درون خازن خروجي كه خود شامل CO و Resrمي باشد مي گذرد ، و آنگاه ولتاژ اسپايك با دامنه Resr Ipsايجاد مي شود كه دامنه آن وابسته به ESR خازن مي باشد لذا عليرغم افزايش هزينه سعي مي شود كه از خازن ، ESR LOW استفاده شود . براي كاهش دامنه اسپايك ولتاژ در خروجي از يك فيلتر LC استفاده مي شود.

شرايط اقليمي :

موقعيت استقرار شهرستان در دامنه هاي ارتفاعات بلند البرز شرايط آب و هواي ويژه اي را در سطح شهرستان بوجود آورده است . بخش هايي از شهرستان كه از ارتفاع 2100 متر تا 5500 متري واقع شده اند داراي آب و هوايي نيمه مرطوب تامرطوب بوده و زمستان هاي سخت و طولاني و خيلي سرد برآن حاكم مي باشد متوسط و حداكثر درجه حرارت در نزديكترين ماه سال كمتر از 30 درجه سانتي گراد و متوسط حداقل درجه حرارت در سردترين ماه سال پايين تر از زير صفر مي باشد . قله مرتفع دماوند بلندترين كوه ايران در نزديكي شهرستان و بفاصله تقريبي يازده كيلومتري شرق شهرستان قرار دارد ، بخش هايي از شهرستان خصوصا نواحي جنوبي و بخش هاي مياني آن كه دوره هاي متعددي در آن واقع شده اند همراه با تپه فلات هاي داخل كوهستان كه ارتفاع آنها از 1500 متر به بالا مي باشد داراي زمستان هاي خيلي سرد و طولاني و درجه حرارت سردترين ماه بين 26 تا 31 درجه و حداقل آني در سردترين ماه ها 13 درجه سانتي گراد مي باشد .

رودخانه :

در سطح شهرستان رودخانه هاي متعددي جاريست كه مهمترين آن رودخانه جاجرود است (اين رود كه در حوزه ، آبريز مركزي ايران قرار دارد از شمال غرب شهرستان شميرانات و از ارتفاعات كوه صندوق ، كوه جانستون ، كوه خرسنگ ، كوه لار و كوه تاربيشه سرچشمه مي گيرد شاخه اصلي رودخانه جاجرود در اين منطقه از شمال غرب به جنوب و جنوب شرق امتداد يافته و در بخش مياني جنوب شهرستان و ارد سد لتيانمي گردد. از شاخه هاي فرعي جاجرود در اين منطقه مي توان رودخانه هاي گرمابدره ، روته ، شمشك ، آهار ، امير آباد ، افجه و رودخانه خيزرودبار را نام برد . اين شاخه در جنوب گلندوك وارد سدليتان كه آب سد نيز مورد استفاده آشاميدني شهر بزرگ تهران قرار مي گيرد . آب رودخانه جاجرود نهايتا پس از خروج از سد با دريافت انشعاباتي از شهرستان هاي دماوند و ورامين به سمت اراضي دشت هاي جنوبي تهران جريان مي يابد . اين رودخانه كه در تمامي طول سال آبدار مي باشد در سطح شهرستان حواشي اطراف آن در تمام مسير خود تا خروج از شهرستان ، مركز تفريحگاهي انبوهي از سكنه تهران در فصل تابستان مي باشد . در حاشيه مسير رودخانه و انشعابات آن ،آباديهاي متعددي جاي گرفته و باغات ميوه و درختان انبوهي را دارا مي باشد . آبدهي رودخانه در جنوبي ترين نقطه آن در حوالي روستاي سالاريه از توابع شهرستان در اين مي باشد.

زمين شناسي :

رشته كوههاي البرز اساسا براثر حركت كوهزاييدورة‌ ترشيزي در سه مرحله اوليه ، مياني و نهايي چين خورده و بالا آمده اند . آتشفشانها وزمن لرزه هاي متعدد كه همراه با اين چين خوردگيها بوده اند ، سبب ناآرامي حركات كه كوهزايي گشته و در نهايت ساختمان زمين شناسي نسبتا پيچيده اي را پديد آورده اند . آن بخش از كوه هاي البرز كه در استان تهران واقع شده اند ، داراي لايه هاي سه دوره اصلي زمين شناسي مي باشند. به طور كلي ، ديواره مركزي اين كوه ها بيشتر از سنگ سايي تشكيل شده است كه در دوره پالئوزوئيك و مزوزوئيكبه وجود آمده اند . گرچه در ميان آنها كوه دماوند كه بسيار جوان است يك استثناء مي باشد . ديواره جنوبي اين كوهها بيشتر از سنگهايي تشكيل شده است كه تاريخ پيدايش آنها اغلب به دوره ترشيزي مربوط مي شود سه عامل اصلي در شكل گيري كوههاي البرز نقش عمده اي داشته اند :

1جنس لايه هاي مختلف تشكيل دهنده .

2چگونگي ساختمان زمين شناسي .

3ويژگيهاي كلي آب و هواي منطقه .

چينه نگاري در آبخيز لتيان برحسب سن و جنس مواد سازنده تفكيك گرديده و به ترتيب از قديمي ترين سازنده تا آبرفتهاي جديد دوره چهارم زمين شناسي رده بندي و شناسايي شده است . چينه نگاري اراضي بالا دست سد لتيان از سازنده هاي باروت ، جيرود ، آهك لار ، كرج ، هزار دره و رسوبات دوره چهارم تشكيل شده .

ناهمواري ها :

شهرستان شميرانات منطقه اي كوهستاني بوده كه در كوهپايه هاي جنوبي البرز واقع گرديده . اراضي ناهموار و كوههاي متعدد در منطقه به چشم مي خورد ، لكن در محدوده مورد مطالعه ارتفاعات متعددي به شرح زير ديده مي شود كه عبارتند از :

كوه و زجين– كوه اورجين ، كوه اهمهن ، كوه سياه ، كوه لار ، كوه گرچال ، كوه دريوك و كوه عسلك . ويژگيهاي عمده اين منطقه را مي توان به شرح زير برشمرد:

 الف – بطوركلي منطقه كوهستاني بوده وبخشي از كوهپايه جنوبي البرز مي باشد .

ب : اراضي پرشيب و نقاط قابل زيست به طور پراكنده و در وسعت كم ديده مي شود.

شيب عمومي كلي منطقه از شمال به جنوب و در حوضه آبگير لتيان واقع شده است و

پوشش گياهي كم و پراكنده و نامنظم مي باشد