وب سایت تخصصی مهندسی برق گرایش کنترل و شبکه انتقال نیرو

اولین نمونه آی سی های دیجیتالی تولید شده,تنها دارای تعداد از گیت های منطقی از یک تراشه Chip بوده اند که هر گیت شامل تعدادی دیود یا ترانزیستور همراه با مقامت ها و خازنهای مربوط بود.گیت ها ی منطقی دارای سرعت بسیار بالاتر و توان مصرفی بسار پایین تری نسبت به نوع رله معادلشان هستند.

خانواده مدارهای منطقی

چندین خانواده مختلف از مدارهای منطقی وجود دارند که هر کدام خصوصیات عملیاتی و کاربردهای متفاوتی دارند.

در حال حاضر TTL ها CMOS ها که توسط تولید کنندگان IC متعددی در محدوده وسیعی از کاربردها و وظایف ساخته میشوند, متداول ترین نوع مدارهار منطقی مورد استفاده اند.

همراه با دو خانواده TTL و CMOS ,اساس بیشتر طراحی های دیجیتالی را ECL ها تشکیل میدهند که در کاربردهایی که به سرعت عملکرده بسیار بالایی نیاز است ازآنها استفاده می شود.همچنین از MOSها در ساخت مدارهای مجتمع با تراکم زیاد (LSI)استفاده می شود.

به طور کلی ,TTLها دارای سرعت عملکرد خوبی میباشند ولی توان مصرفی انها نسبتا بالاست(انواع دیگری ,TTLها دردسترس میباشند که مقداری از سرعت انها کاسته شده تا توان مصرفیشان کاهش یابد)

برای کاربردهای توان کم ,CMOSها یگان انتخاب مناسب هستند.سیستمهای مبتنی بر مدارهای منطقی را میتوان با انتخاب آی سی های دیجیتالی موجود و استفاده از آنها برای ساخت توابع مورد نیاز تولید کرد.

گوستاو روبرت کیرشهف در 18مارس سال 1824 میلادی در کونیگزبرگ پروس شرقی در روسیه به دنیا آمد و در 17 اکتبر سال 1887 میلادی در برلین از دنیا رفت. کیرشهف با تجزیه رنگین کمان و کمک به کشف عناصر سزیوم و روبیدیوم خدمت بزرگی به دانش کرده است.وی قوانین کیرشهف را در سال 1845 معرفی کرد که در مورد جریانهای الکتریکی و نیروهای مولد در مدارها کاربرد دارد. وی پژوهش ها ی زیادی نیز در مورد طیف های مختلف و خاصیت انتقال حرارت اجسام داشته است.همچنین او نخستین کسی بود که رفتار ریاضی درختها را در ارتباط با تحقیقاتش روی مدارهای الکتریکی تحلیل نمود.

نیکولا تسلا" زاده 10 ژوئیه 1856 در امپراتوری اتریش - مجارستان - متوفی 7 ژانویه 1943 در نیویورک در ایالت نیویورک مخترع مهندس برق و مهندس مکانیک صربی الاصل آمریکایی است. وی بیشتر به دلیل سهمش در طراحی سیستم نوین برق رسانی بر اساس جریان متناوب شناخته میشود.تسلا امروزه مخترع رادیو و نیز "مخترع قرن بیستم "شمرده می شود. تسلا حداقل در سه کشور کرواسی ,صربستان و ایالات متحده آمریکا به عنوان قهرمانی ملی مورد تجلیل است.

اوگاتا استاد تمام رشته ی مهندسی است که وی در 6 ژانویه ی 1925 در توکیو

ژاپن بدنیا آمد . در سال1947 در دانشگاه توکیو مدرک لیسانس 

در رشته ی مهندسی مکانیک دریافت نمود . او سه سال به عنوان

معاون پژوهشی در موسسه تحقیقات علمی در توکیو  و  پس از دو 

سال تجربه صنعتی در شرکت فولاد ژاپن  در سال 1952 او موفق

به دریافت بورس تحصیلی به ایالات متحده گردید.

مدرک کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی مکانیک

از دانشگاه ایلینویز در سال 1953 ، و دکترا در علوم مهندسی پایه از

دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی در سال 1956 دریافت نمود . مدتی بعد در دانشگاه

مینه سوتا به تدریس و پژوهش سیستمهای کنترل مشغول شد. و همچنین

هفت کتاب به چاپ رسانید که به زبانهای مختلف به چاپ رسیده

است. وی تدریس سیستمهای کنترلی در دانشگاه یوکوهاما در ژاپن به عهده داشت. 

کتاب مهندسی کنترل مدرن اوگاتا در سطح جهانی کاملا شناخته شده

و مورد تدریس قرار می گیرد .او در حال حاضر 92 سال دارد.

از مهمترین کتب وی "سیستم دینامیک"،"مهندسی کنترل مدرن"،

" مهندسی کنترل با استفاده از متلب" میباشد.

مهمترین پژوهش پروفسور اوگاتا : سیستمهای کنترل دیسکریت تایم

آشنایی با UPQC 

با گسترش سریع کاربردهای گوناگون بارهای غیرخطی و حساس در شبکه‌های توزیع مسئله کیفیت توان روز‌به‌روز از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود.این بارها با کشیدن جریان غیر سینوسی از شبکه باعث کاهش کیفیت توان در شبکه‌های توزیع می شوند از طرفی اعوجاج‌های ولتاژ و هارمونیک‌های ولتاژ در سیستم تفاوت بسیار جدی‌اند و اکثر بارهای حساس،جهت عملکرد مناسب به منابع ولتاژ سینوسی نیاز دارند.با توجه به این موضوع استفاده از بهسازهای کیفیت توان ضروری به نظر می رسد تجهیزات پیشرفته‌ای برای بهسازی کیفیت توان در شبکه‌های توزیع پیشنهاد شده‌اند.این تجهیزات با عنوان تجهیزات custom power مطرح‌اند که به سه گروه تقسیم می شوند:

 1- ادوات قطع و وصل کلید های الکترونیک قدرت

2- ادوات کنترل پذیر گسسته 

3- ادوات کنترل پذیر پیوسته

ادوات‌ موازی باتزریق جریان به شبکه درنقطه  PCCبرای بهسازی جریان‌کشیده توسط باراستفاده می‌شوند. ادوات سری با اضافه کردن یک ولتاژ با زاویه فاز معین پس فاز و یا پیش فاز به خط قرار گرفته بین بار و منبع ،انواع اغتشاشات ولتاژ را حذف می کند.

بنابراین ادوات‌ موازی و سری بطور جداگانه به ترتیب بهسازی جریان و ولتاژ را انجام‌ می‌دهند.

برای بهسازی همزمان از ترکیب بند استفاده می‌شود این جبرانساز فعال را بهساز یکپارچه کیفیت توان UPQC می نامند. 

محدودکننده ولتاژ با کنترل تریستوری (TCVL) :

یک واریستور اکسید فلزی (mov) که به منظور محدودسازی ولتاژ روی ترمینال‌های آن در زمان شرایط گذرا استفاده می‌شود.کلید تریستوری را می توان بصورت سری با یک برقگیر بدون رخنه قرار داد یا بخشی از برقگیر بدون‌ رخنه را می‌توان با کلید تریستوری میان‌بر کرد تا سطح محدودکنندگی ولتاژ،بصورت دینامیکی کاهش یابد.بطور کلی،mov باید بطور چشمگیری قدرتمندتر از برقگیر بدون‌ رخنه باشد تا TCVL بتواند اضافه ولتاژهای دینامیکی را که در صورت سرکوب نشدن می توانند تا چند ده سیکل طول بشکند متوقف کند.

- نحوه کار سیستم SMES

سیم‌پیچ ابررسانا توسط یک یکسوسازAC ‌بهDC که درمنبع تغذیه‌سیم‌پیچ ابررسانا قراردارد شارژ می‌شود. شارژکننده سیم‌پیچ به منظور غلبه بر تلفات اهمی آن قسمت ازمدارکه دردمای محیط قرار دارد، ولتاژکوچکی در دو سر سیم‌پیچ ایجاد می کند.‌این مساله باعث می‌شود که جریان ثابتی در سیم پیچ ابر رسانا جاری شود. در‌حالت‌ ‌آماده به کار یعنی زمانیکه هیچ تبادل توانی با سیم پیچ انجام نمی شود جریان ذخیره شده سیم پیچ توسط یک سوئیچ که دو سر سیم پیچ را اتصال کوتاه می کند دوباره به خود سیم پیچ ابررسانا بازگردانده شده و حالت گردشی پیدا می کند .

در نتیجه انرژی سیم‌پیچ ابررسانا حفظ می شود.در بعضی از مدلهای SMES این سوئیچ به داخل مخزن حاوی سیم‌پیچ انتقال پیدا کرده که با طرق مختلف از بیرون مخزن به آن فرمان داده می شود. بدون قرار دادن این سوئیچ اتصال کوتاه کننده میزان تلفات سیم‌پیچ در حالت آماده بکارزیاد خواهد بود. مانند قبل منبع سیم پیچ به منظور جبران تلفات اهمی قسمتی از مدار که در گرمای محیط قرار دارد ولتاژ کوچک را در دوسر سیم‌پیچ ابر رسانا تولید می کند.اگرسیستم کنترل کننده حس کند که ولتاژ خط سیستم قدرت بخاطر تضعیف ویا خطای اتفاق افتاده در شبکه کاهش پیدا کرده،کلید اتصال‌کوتاه کننده ظرف مدت 200 تا 500 میکرو ثانیه قطع خواهد شد.به دنبال این امر ابتدا جریان سیم پیچ ابر رسانا به یک بانک خازنی قوی منتقل شده و سطح ولتاژ آن را بالا می‌برد.سپس سوئیچ دوباره بسته می شود.بانک خازنی یک اینورتر12پالسه را که تامین کننده توان AC مورد نیاز بار است تغذیه می کند.