مقدمه <\/h1>

تبديل ستاره مثلث در درايوها و در موتورهاي القايي بکار مي رود. اين تبديل به تئوري سه فاز ( يا سيستم هاي چند فازه) مرتبط مي شود و نام انگليسي اين تبديل (Y-delta) از شکل دياگرام مداري گرفته شده که به ترتيب شبيه حرف Y و حرف يوناني &Delta است.

اصول تبديل ستاره مثلث <\/h1>

اين تبديل به منظور بوجود آوردن معادل هايي براي شبکه هايي با سه ترمينال بوجود آمده است.
تصوير
براي بدست آوردن شبکه معادل مي بايست مقاومت بين هر دو ترمينال براي هر دو شبکه يکسان باشد.

معادلات تبديل <\/h1>

<math>R_1 = \left( \frac{R_aR_b}{R_a + R_b + R_c} \right)</math>

<math>R_2 = \left( \frac{R_bR_c}{R_a + R_b + R_c} \right)</math>

<math>R_3 = \left( \frac{R_cR_a}{R_a + R_b + R_c} \right)</math>

معادلات تبديل ستاره مثلث <\/h1>

<math>R_a = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_2} \right)</math>

<math>R_b = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_3} \right)</math>

<math>R_c = \left( \frac{R_1R_2 + R_2R_3 + R_3R_1}{R_1} \right)</math>

ساختارها <\/h1>

دو ساختار مختلف براي اتصال موتورهاي الکتريکي به شبکه سه فاز وجود دارد:

• 
  
  سيم پيچي ستاره ـ سرعت پايين، ولتاژ استاندارد بالا
  
  
• 
  
  سيم پيچي مثلث ـ سرعت بالا، ولتاژ پايين

انتخاب ستاره مثلث مي تواند مانند يک دنده براي سرعت يک موتور الکتريکي عمل کند. موتورها را به صورت ستاره راه اندازي مي کنند و پس از رسيدن به سرعت نامي آنرا تبديل به مثلث مي کنند تا عملکرد موتور بهبود يابد.

اتصال ستاره <\/h1>

براي کاهش دادن تعداد اتصالات الکتريکي به يک ژنراتور انتهاي هر يک سيم پيچ ها را به يک نقطه مشترک که نقطه خنثي يا نقطه شروع ناميده می شود، متصل می کنند. انتهای دیگر اتصال خودش را دارد. در این صورت برای یک موتور سه فاز، چهار اتصال به ژنراتور خواهیم داشت: یک اتصال خنثی و سه فاز.
مزیت این روش این است که سیم خنثی را می توانیم نازک تر از سیم های فاز بسازیم و بنابراین هم در وزن و هم در هزینه صرفه جویی خواهیم کرد. در برخی از سیستم ها، سیم خنثی حذف می شود و جریان های بازگشتی از طریق زمین عبور می کنند.

<pre>
B
|
|
. N
/ \
/ \
A C
</pre>

مقدمه <\/h1>

يک موتور الکتريکي ، الکتريسيته را به حرکت مکانيکي تبديل مي‌کند. عمل عکس آن که تبديل حرکت مکانيکي به الکتريسيته است، توسط ژنراتور انجام مي‌شود. اين دو وسيله بجز در عملکرد ، مشابه يکديگر هستند. اکثر موتورهاي الکتريکي توسط الکترومغناطيس کار مي‌کنند، اما موتورهايي که بر اساس پديده‌هاي ديگري نظير نيروي الکتروستاتيک و اثر پيزوالکتريک کار مي‌کنند، هم وجود دارند.

ايده کلي اين است که وقتي که يک ماده حامل جريان الکتريسيته تحت اثر يک ميدان مغناطيسي قرار مي‌گيرد، نيرويي بر روي آن ماده از سوي ميدان اعمال مي‌شود. در يک موتور استوانه‌اي ، روتور به علت گشتاوري که ناشي از نيرويي است که به فاصله‌اي معين از محور روتور به روتور اعمال مي‌شود، مي‌گردد.

اغلب موتورهاي الکتريکي دوارند، اما موتور خطي هم وجود دارند. در يک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده مي‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی <\/h1>

موتورهای DC <\/h2>

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده <\/h2>

آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال <\/h2>

یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC <\/h2>

• موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.

• 
  
  موتورهای AC سه فاز:

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

موتورهای پله‌ای <\/h2>

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

 کابل هاي فشار ضعيف و متوسط     
     بيش از 90% کابلهاي جريان زياد داراي عايقي از کاغذ آغشته به روغن مي باشند .
    بدين معني که سيمها با نوارهاي کاغذي باند پيچي شده و سپس به نوعي از روغن معدني غليظ اغشته مي شوند.
     چنين کابلي را که ما در اين کتاب " کابل کم روغن " 1 مي ناميم از 1 تا 60 هزار ولت ساخت و نرم شده اند
      2 . سيم کابل از مس المينيوم است و مي تواند يک لا يا چند لا ( طنابي ) باشد .سيم هاي چندلا نرم تراست وقابليت انحناي آن نيزنسبت به کابل باسيم يک لابيشتراست.
سيم هاي طنابي به مقطع گردوبخصوص درکابل  هاي سه سيمه وچهارسيمه از 1تا 10 هزارولت بشکل سکتوروبيضي نيزساخته مي شوند.
کاغذ بصورت نوارباريک به ضخامت 1/0تا 15/0 ميليمتر به شکل مارپيچي روي سيم پيچيده مي شود پيچيده مي شود وقبل ازاينکه کاغذآغشته به روغن شود ، سيم عايق شده رادرخلاء وحرارت زيادبا دقت خشک مي کنند ودرهمين حالت سيم عايق شده ازداخل منبع روغن بادرجه حرارت   C 120-110 عبورداده مي شود. درنتيجه روغن که دراين درجه حرارت بسيار سيال است درداخل کاغذنفوذکرده وتمام خلل وفرج کاغذراپرمي کند .
دردرجه حرارت معمولي روغن کابل تقريبا سفت است ونمي تواند درداخل کابل مثلا بعلت پستي وبلندي مسير کابل جريان پيداکند. براي جلوگيري ازنفوذ رطوبت بداخل کابل ،سيم عايق شده بايک غلاف فلزي پوشانده مي شود وبه همين جهت دوانتهاي کابل نيز باسرکابل مخصوصي مقدارکمي آنتيمون وروي مخلوط دارد. اين اضافات باعث مي شوندکه سرب قدري سخت ترشده وپايداري واستقامت آن درمقابل خورندگي وکروزيون بيشترشود.دربعضي از کابل ها بجاي سرب از غلاف آلومينيومي بدون درز استفاده مي شود. مشکل ساختماني اين نوع کابل دردرجه حرارت زياد ذوب آلومينيوم است .
کابل هاي باغلاف آلومينيومي بخوبي کابل هاي سربي خم نمي شوندوانعطاف پذيرنيستند ولي درعوض به مراتب سبکترازکابل هاي سربي هستند. غلاف آلومينيومي بايددرمقابل کروزيون وخورندگي بخوبي حفاظت شود. اين موضوع براي غلاف سربي نيز نيزصادق است، مگراينکه کابل درمکان کاملا خشک (لوله هاي بتوني خشک) ويادرداخل ساختمان کشيده شود. غلاف کابل علاوه براينکه تحت تأثيرعوامل شيميايي قرارمي گيرد، به علت جريان هائي که اززمين عبورمي کند ،تحت تأثيرعوامل الکتروليتي نيزواقع مي شوند.لذا بايدکابل از نظرالکتريکي نيزعايق باشد به همين جهت غلاف سربي توسط کاغذ قير اندودشده بانداژ مي شودوروي آن راباموادي شبيه قيروگوني مي پوشانند.
کابلهائي که به طورآزاد درزيرزمين کشيده مي شوند همگي تحت تأثيرنيروي مکانيکي سطحي نيز قرارمي گيرندکه باعث فرورفتگي هائي درکابل استقامت الکتريکي کابل در اين نقاط تنزل مي کند . لذا اينگونه کابلها که بايد فشارهاي خارجي را نيز تحمل کنند شامل زرهي از تسمه هاي فولا دي مي شود و بهمين جهت بنام کابلهاي زرهي معروف هستند زره فولادي نيز براي جلوگيري از زنگ زدگي و خورندگي با قشري ازقيروگوني ويا مواد مصنوعي p   v c پوشانده مي شود کابلهايي که تحت کشش زياد نيز قرار ميگيرند 0(مثل کابل هايي که در معادن زيرزميني به کار برده مي شوند و يا کابل هايي که از رودخانه و يا درياچه ميگذرند )بازره فولادي از تسمه هاي.باريک –مفتول هاي گرد و يا پروفيل پوشانده مي شوند .شکل 1 مقطع يک کابل سه فاز را باسيم گرد و سيم سکتوري نشان مي دهد .
 

اولين اندازه گيري راديو اکتيويته هسته زمين

براي اولين بار راديواکتيويته زمين اندازه گيري شد. اين اندازه گيري ها به زمين شناسان کمک خواهد کرد تا بفهمند واپاشي هسته اي به چه ميزان عامل گرماي زياد زمين است.

گرماي خروجي از زمين باعث ميشود که آهن مذاب به قسمت هاي خارجي تر رانده شود و موجب افزايش ميدان مغناطيسي زمين بشود. سوال اصلي اين است که اين حرارت دقيقا از کجا ميآيد. اندازه گيري هاي گراديان حرارت از صخره هاي معادن به تخميني در حدود 30 تا 44 تراوات گرماي توليدي اين سياره منتهي شده است.

قسمتي از اين گرما توسط عناصر راديواکتيو توليد ميشود. زمين شناسان با مطالعه سنگ هاي آسماني قديي مقدار اورانيوم و توريم (thorium) را تخمين زده و محاسبه کرده اند که 19 تراوات گرما از راديواکتيويته بوجود ميآيد.

بيل مک دانو (Bill McDonough ) زمين شناس دانشگاه ميريلند (Maryland ) ميگويد: " تا کنون چيز دقيقي در مورد مقدار اورانيوم داخل اين سياره نميدانيم. نامعلومات بنيادي هستند". يک راه براي کم کردن اين نامعلومي ها وجود دارد و آن پيداکردن آنتي نوترينو ها (antineutrinos) است. اين ذرات معادل ضد ماده اي ذرات بي بار و تقريبا بر جرم نوترينو هستند و وقتي اورانيوم يا توريم تبديل به سرب ميشوند بوجود ميآيند. اگرکه آنتي نوترينو هاي زيادي از زمين در حال توليد هستند بايد بشود آنها را آشکار سازي کرد چونکه تقريبا از همه مواد عبور ميکنند.

اکنون در کاميوکاي ژاپن (Kamioka, Japan) يک آشکارساز آنتي نوترينو به نام KamLAND توانسته اين آنتي نوترينو ها را بشمارد. تيمي از دانشمندان بين المللي با آناليز داده ها ي اين آشکارساز فهميدند که 16.2 ميليون آنتي نوترينو بر سانتيمترمربع بر زمان از هسته زمين بيرون ميآيد. آنها محاسبه کردند که فعاليت هاي هسته اي بوجود آورنده اين ذرات ميتوانند تا 60 تراوات گرما توليد کنند اما معمولا حدود 24 تراوات است. جان ليرند (John Learned) از دانشگاه هاوايي (Hawaii in Manoa) ميگويد :" ما براي اولين بار اندازه گيري راديو اکتيويته کل زمين را انجام داده ايم. "

با آشکارسازي آنتي نوترينو هاي بيشتر در طول زمان ، KamLAND قادر خواهد بود يکبار براي هميشه تعيين کند که آيا راديواکتيويته مسئول اصلي گرمايش زمين است يا منابع ديگري مثل جامد شدن آهن و نيکل مايع در بيرون هسته .

آنتي نوترينو ها ميتوانند ساختار ترکيبي پوسته و جبه زمين را مشخص کنند و از اين طريق سرنخ هايي به دست زمين شناس دهند که چگونه و چه موقع تشکيل شده اند. اما براي انجام اين کار ، آنها بايد بفهمند که آنتي نوترينو ها دقيقا از کجا ميآيند و خود اين هم مجموعه اي از آشکارساز هاي را ميطلبد.

جان ليرند ميگويد " ما به سوي توموگرافي (tomography) کل زمين پيش ميرويم و هنوز در اولين گام ها هستيم.

برگرفته از سي پي اچ تئوري

مدار فرمان قسمت (3)

بعد از قسمت 1 و 2 اين مقاله قسمت 3 را که در بردارنده مطالبي چون کليد هاي محدود  کننده(ليميت سوئيچ ها) ،کليد هاي تابع فشار(گازي) ، کليد هاي شناور ، چشم هاي الکتريکي (سنسورها) ، انواع رله زماني (موتوري،الکترونيکي،نيوماتيکي،حرارتي،هيدرو ليکي) ،و کليدهاي تابع دور مي باشد.متذکر مي شوم بيشتر اين مطالب از کتاب فرمان هاي الکتريکي و برق صنعتي مي باشد.از دوستاني که براي اولين بار است که اين مقاله رو مطالعه مي کنند خواهش ميکنم قبل از مطالعه قسمت هاي 1 و 2 اين مقاله رو در تالار گفت و گو بخش سيم کشي صنعتي مطالعه نمايند.
کليد هاي محدود کننده

کليد محدود کننده(LIMIT SWITCH) که گاهي ميکرو سويچ نيز ناميده مي شوند،کليدي است که براي قطع و وصل يک حرکت خطي يا دوراني و يا تعويض جهت دوران يک متحرک به کار مي رود.
اين کليد اهرمي دارد که وقتي دسته متحرک به آن برخورد مي کند کنتاکتي را قطع مي نمايد. کنتاکت مذبور خود عامل فرماني است براي ماشيني که هدف کنترل آنست.چنانچه از اسم اين کليد بر مي ايد کليد ياد شده براي محدود کردن حرکت متحرک ها به کار مي رود.مثلا در يک چرثقيل سقفي که در چند جهت حرکت مي کند وقتي متحرک به انتهاي هر قسمت از مسير خود ميرسد،يک کليد محدود کننده مدار رفت را از کار انداخته و مدار برگشت را مهيا ميسازد.
مطلب مهمي که بايد در کاربرد اين کليد ها در نظر گرفت وضعيت کنتاکت ها در موقع وارد آمدن نيرو به اهرم آنها است.کارخانه هاي سازنده اين وضعيت را بر حسب تعغير طولي يا زاويه اي اهرمشخص مي نمايند.
انواع ليميت سويچ ساده
1-کليد محدود کننده فشار انتهايي
2-کليد محدود کننده اي قرقرهاي
3-کلي محدود کننده قرقره اييک طرفه از چپ
4-کليد محدود کننده قرقرهاي يک طرفه از راست
5-کليد محدود کننده قرقر ه اي دو طرفه
6-کليد محدود کننده آنتني دو طرفه

کليد تابع فشار(کليد هاي گازي)
اين کليد ها براي کنترل سطح گاز داخل مخازن و کمپرسورها،تنظيم فشار آب داخل لوله ها و روشن و خاموش کردن اتوماتيک اين دستگاه ها مورد استفاده قرار م گيرد.عامل فرمان اين کليد ،فشار گاز يا مايع داخل مخزن است.
عامل قطع و وصل اين کليد گاز مي باشد اصول کار آن بدين صورت است که که فشار گاز موثر بر هر صفحه نيرويي معادل F=P.A ايجاد مي نمايد(P فشار و A سطح مقطع صفحه است).در رله ها F باعث جابه جايي صفحه مي شود.اين جابه جايي از طريق يک اهرم منتقل شده و کنتاکتي را قطع و وصل مي نمايد.نيروي برگردان را فنر زير صفحه ايجاد مي کند.پس با انتخاب فنر هاي مختلف مي توان فشار هاي کم يا زياد را بر روي صفحه اثر داده و قطع و وصل کنتاکت را بطور دلخواه تنظيم نمود.
کليد هاي شناور

کليد هاي شناور براي کنترل سطح آب يا مايهات داخل منبع ها،استخر ها و مخازن مورد استفاده قرار مي گيرد.ساختمان اين کليد از وزنه تعادل ،يک قسمت شناور و يک ميکرو سويچ تشکيل شده است.هنگامي که قسمت شناور را تنظيم مي کنند با تغير سطح مايع داخل مخزن شناور تغير مکان داده به ميکرو سويچ داخل کليد فرمان مي دهد و باعث قطع و وصل مدار مي شود.

چشم هاي الکتريکي(سنسورها)

اين کليد نوعي کليد فرمان دهنده است که بدون برخورد فيزيکي با دست يا هر وسيله ديگري توسط سيستم چشم الکتريکي از فاصله حداقل يک ميلي متر و حداکثر8متر واکنش نشان ميدهد و فرمان صادر مي کند همچنين به وسيله رله اي که در داخل آن به کار رفته ،کنتاکت هاي را باز مي کند يا مي بندد و در نتيجه به دستگا ه هاي مورد نظر فرمان ميدهد.از اين کليد در دستگاه هاي صنعتي و خطوط توليد استفاده فراوان مي شود.

رله زماني (تايمر)و انواع آن
يکي از وسايل فرمان دهنده مدار هاي کنترل اتوماتيک ،تايمر ها يا رله هاي زماني هستنند که وظيفه کنترل مدار را براي مدت زمان معيني بر عهده دارند.
اصول کار رله ها همانند کنتاکتور ها است با اين تفاوت که در رله ها:
1-تمام کنتاکت ها از لحاظ فرم ظاهري شبيه هم هستنند و در مدار هاي فرمان شرکت مي کنند .
2-کنتاکت ها بنا به مقتضيات کار ممکن است به طور لحظه اي يا با تاخير زماني قطع و وصل شوند . در اين صورت نام رله ،رله لحظه اي يا رله با تاخير زماني خواهد بود.
3-رله ها همچنين ممکن است داراي کنتاکت هاي لحظه اي يا با تاخير زماني باشند.البته منظور از تاخير زماني  فاصله زماني است که بين عمل کنتاکت (اعم از باز شدن يا بسته شدن) از لحظه اتصال سيم پيچ رله به ولتاژ به وجود مي آيد.
تا کنون در صنعت برق رله هاي زيادي ساخته شده اند که مشخصات مختلفي داشته  و هر یک برای کار بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرند.برای مثال در انتقال انرژی و حفاظت خطوط ،از یک رله خاص استفاده می کنند.یک جور رله دیگر که مشخصات بخصوص دیگری دارد در صنعت نساجی و رله دیگر در جای دیگر....
من چند رله را برای دوستان معرفی می کنم که از مشهورترین و پر کاربد ترین رله ها هستنند البته اگر دوستان می توانند رله های دیگری را معرفی کنند خیلی خوب میشه
1-رله زمانی موتوری یا الکترو مکانیکی
این رله بر اساس ساعتی کار میکند که محرک چرخ دنده های آن موتور آسنکرو سنکرو و بیشتر موتور با قطب چاکدار است می باشد.اصول کار آن به این صورت است که دور موتور توسط یک سیستم چرخ دنده کاهش می یابد بطوری که در نهایت ،آخرین چرخ دنده کنتاکت را خیلی به آرامی با یا بسته می کند. زمان شروع رله از لحظه راه اندازی موتور محسوب می شود.
توسط این رله می توان زمان هایی از حدود ثانیه تا حدود ساعت ،و حتی روز و هفته تنظیم نمود.
محل دیسک در لحظه شروع به کار ،قابل تنظیم است و پس از تنظیم زمان آن (توسط زایده خارجی) و تغذیه تایمر ،موتور با دور ثابت به حرکت در می آید  و با گردش موتور ،زمان تایمر شروع می شود. پس از گردش ،به علت برخورد با زایده دیسک ،متوقف می شود  و به میکرو سویچ داخلی فرمان می دهد و کنتاکت های تایمر عمل می کنند و به طور اتوماتیک قطع می شوند و موتور یا هر وسیلهء دیگر از کار می افتد.البته رله های جدیدی است که هنگام عمل کنتاکت بازی را بسته و کنتاکت بسته ای را باز می کند و می توان موتوری را خاموش یا روشن کرد یا نیرو را از مو توری به موتور دیگر انتقال داد .
2-رله زمانی الکترونیکی
از تایمر های الکترونیکی برای تنظیم زمان های کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می شود. در ساختمان این تایمر ها ،از مدار ها و اجزای الکترونیکی استفاده می شود.
در در نوعی از این تایمر ها با شارژ و دشارژ شدن یک خازن بوبین یک رله کوچک تحریک می شود. اصول ساختمان رله الکترونیکی بر مبنای مدار RC (خازن و مقاومت)و بر حسب تاخیر زمانی استوار است .تنظیم این نوع تایمر ها بستگی به مقاومت سر راه  خازن دارد.
در ساده ترین نوع تایمر الکترونیکی در تایمر نوع خازنی ،رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ بشود و ولتاژ دوسر آن برابر ولتاژ وصل رله گردد.پس از وصل رله ،با ذخیره شدن در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود تخلیه می گردد.در این نوع با تعغیر ظرفیت خازن می توان زمان تایمر را تنظیم کرد.
3-رله زمانی نیو ماتیکی
در این رله ا خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می شود .به این ترتیب که رله هنگام رها شدن،خیلی راحت رها می شود.
وقتی که بوبین تحریک قسمت متحرک را جذب می کند ،اهرم،قطعه ای را که به شکل دم آهنگری است فشار خواهد داد .هوای دم از طیق سوپاپ یک طرفه خارج می شود. وقتی که بوبین از تحریک خارج می شود ،فنر دم را منبسط می کند .دم از طریق سوپاپ تنظیم ،از هوا پر می شود.سرعت انبساط دم در رابطه با پیچ تنظیم تفاوت می کند وقتی که دم به حالت عادی برگشت ،کنتاکت ها عمل می کنند.بنابراین به وسیله تنظیم کردن پیچ تنظیم ،عمل کردن کنتاکت ها را می توان تعقیر داد.کار این زمان سنج شبیه تایمر موتوری است ؛با این تفاوت که زمان سنج موتوری پس از تنظیم و وصل بوبین آن به ولتاژ شروع به کار می کند،ولی زمان سنج نیو ماتیکی پس از قطع بوبین آن از ولتاژ شروع به کار می کند.
4-رله زمانی بی متال یا حرارتی (تایمر حرارتی)
این نوع تایمر با استفاده از خاصیت بی متال کار می کند و در انواع رله ذوب شونده ،رله حرارتی بی متال  و رله حرارتی منعکس کننده میله ای ساخته می شوند.زمانی که  جریان از بی متال عبور می کند گرم میشود و پس از مدتی در اثر تعقیر شکل عمل کرد مدار را قطع یا وصل میکند.دقت این نوع تایمر زیاد نیست  و آب و هوای محیط بر روی آن اثر می گذارد به طور کلی می توان رله های زمانی را به دو دسته تقسیم کرد:
الف-رله های تاخیر در وصل(ON-DELAY) :به رله ای گفته می شود که باید به رله انرژی داده شود  و سپس رله عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله زمانی موتوری.
ب-رله تاخیر در قطع(OFF-DELAY) :به رله ای گفته می شود که بعد از قطع شدن انرژی عمل کرده کنتاکتی را باز یا بسته کند؛مثل رله نیو ماتیکی.
5-رله زمانی هیدرو لیکی
در این رله ها از سیستم هیدرو لیکی جهت تاخیر در مدار استفاده می شود. طرز کار آن طوری است که وقتی جریان برق به رله وصل می شود ،مقداری روغن در داخل آن جابهجا می شود.
برای بازگشت روغن به مکان اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر در نظر میگیرند.این رله ها را در مدارهای مختلف به کار می برند.اگر کسی از دوستان توضیح بیشتری در ارتباط با این رله دارد لطفا ارائه بده تا مطالب کامل تر شود.

ترموستات
ترموستات نوعی رله حرارتی است که در مقابل حرارت محیط حساس بوده و عمل میکند.این وسیله در دستگاه های مختلف صنعتی کاربرد فراوان دارد  و وظیفه تعادل حرارتی دستگاه را بر عهده دارد.در صورتی که درجه حرارت از حد تنظیمی فراتر رود ،کلید عمل کرده یک کنتاکت باز را می بندد و یا کنتاکت بسته ای را باز می کند.از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ،یخچال،و چیلر استفاده می شود.

کلیدهای تابع دور(گریز از مرکز)

کلید های تابع دور در بعضی الکترو موتورهای یک فاز جهت خارج کردن سیم پیچ کمکی از مدار و در موارد دیگر مانند ترمز جریان مخالف به کار می رود.ساختمان آنها از یک محور و دو وزنه تشکیل شده که به وسیله یک طوق و یک فنر حول محور حرکت می کند و با زیاد و کم شدن سرعت موتور یا وسیله چرخنده ،وزنه های دو طرف به محور نزدیک یا دور می شود ؛به این ترتیب طوق روی محور حرکت می کند و باعث قطع و وصل کلید می شود.

مدار فرمان(قسمت2)

لامپ های سیگنال

لامپ های علامت دهنده یا لامپ های سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتی و تابلو های توزیع و تابلو فرمان به کار میروند. نوع استفاده از این لامپ متفاوت است .این لامپ به عنوان لامپ خبر استفاده می شود و میتوان روشن بودن،خاموش بودن و یا عیب دستگاه و...را نشان دهد.
چراغ های مورد استفاده در مدار فرمان ،یک چراغ کم قدرت (2/1تا5وات)است که با ولتاژهای مختلف از 24تا 220ولت کار میکند.این چراغ ها معمولا در سه رنگ استاندارد قرمز،سبزو نارنجی ساخته می شوند.
برای مثال در کارخانه ای که تعداد زیادی موتور در آن واحد مشغول به کار بوده  و فواصل آنها تا تابلوی کنترل نسبتا زیاد باشد،از چراغ قرمزی که توسط کنتاکت بازی از کنتاکتور اصلی موتور روشن می شود استفاده می کنند.با استفاده از کنتاکتهای باز کنتاکتور می توان چراغ سبزی را که نمایشگر حالت خاموشی مدار است روشن نمود.در نقشه ها برای نمایش چراغ سیگنال از حرف h استفاده می شود.
[align=center]تصویر چند لامپ سگنال از جلو و ساختمان آن
[img]http://www.oillampman.com/railroad/red412a.jpg[/img]
[img]http://www.oillampman.com/railroad/green412a.jpg[/img]
[img]http://img.alibaba.com/photo/50155089/Signal_Lamp.jpg[/img]
فیوزها

در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاه های معیوب از شبکه که بر اثر عئامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی،ضعف استقامت الکتریکی یا مکانیکی و ازدیاد بیش از حد جریان مجاز(اتصال کوتاه)وسایل حفاظتی مختلف به کار می رود.این وسایل باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و شبکه الکتریکی شبکه برسد،مدار قسمت معیوب را قطع کنند.یکی از این وسایل حفاظتی فیوز است فیوزها از نظر زمان قطع بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل انها به دو نوع کند کار و تند کار تقسیم میشوند.
فیوز های تند کار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کند کار دارندو به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می شوند.فیوز های کند کار دارای زمان قطع طولانی تری هستنند و در نتیجه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی به کار میروند.تحمل جریان راه اندازی موتور در حدود 3تا 7 برابر جریان نامی است که بر روی کلیه فیوزها جریان نامی انها نوشته شده میشود.این جریان کمتر از جریان ماکزیمیم تحمل فیوز است.
فیوز در انواع فشنگی ،اتوماتیک(آلفا)،مینیاتوری،بکٌس،کاردی (تیغه ای)،شیشه ای یا کارتریج و فیوز های فشار قوی ساخته می شوند.
معمولا فیوزهای که در مدار قدرت به کار میروند،مدار کنتاکتور را در مقابل اتصال کوتاه محافظت میکند؛یعنی در واقع حفاظت سیم های رابط مدار را نیز بر عهده دارد.بنابراین در مدارهایی که مثلا فیوز 25 آمپری به کار می رود،ممکن است در مدار فرمان آنها از سیم یک یا یکو نیم استفاده شود.پس لازم است مدار فرمان با فیوز جداگانه ای حفاظت شود.
فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود؛اما دوباره می توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار شود.بعضی از فیوزهای خودکار دو عمل جریان زیاد و بار زیاد در مدار کنترل می کنند؛اما پس از قطع شدن ،باید پس از مدت کمی دباره شستی مربوطه را فشار داد تا مدار وصل شود.
در فیوز های اتوماتیک دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه یا جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بیمتال) بار زیاد (افزایش جریان تدریجی) را قطع می کند.
کلید مینیاتوری نوعی فیوز اوتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی با فیوز آلفا شباهت دارد و از سه قسمت رله مغناطیسی (رله جریان زیاد زمان سریع)،رله حرارتی یا رله بیمتال (رله جریان زیاد تاخیری)و کلید تشکیل شده است.این مجموعه را نیز کلید موتور مینامند.این کلیدها در دو نوع L و G ساخته شده است.نوع Lدر مصارف روشنایی به کار می رود و تند کار است(LIGHT) و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار می گیرد و کند کار است. این کلید ها در انواع تک فاز دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.
منتظر قسمت های بعدی مقاله باشید. بابا دیگه چند بار بگیم نظر خودتونو بدین من در مباحث بعدی به طراحی مدار فرمان می پردازم که کاملا مورد بحث قرار میگیره خواهش میکنم تو مباحث شرکت کنید.

مدار فرمان(قسمت 1)

بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانه جات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد.
در مدارهای الکتریکی  وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین انها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است .استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل تنوع طراحی های مختلف را به وجود می آورد.
برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و به اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.
وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند  به این قرار است:
1_کنتاکتور(کلید مغناطیسی)2_شستی استاپ استارت3_رله الکتریکی4_رله مغناطیسی5_لامپ های سیگنال 6-فیوزها 7_لیمیت سویچ8_کلیدهای تابع فشار 9_کلیدهای شناور10_چشم های الکتریکی(سنسورها)11_تایمر و انواع آن12_ترموستات13_کلیدهای تابع دور
در مورد کنتاکتور میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود یک سری کنتاکت(یا کلید)باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز میکند.که با استفاده از این خاصیت مدارهای مختلفی میتوان مدارهای زیادی رو طراحی کرد.
ساختمان کنتاکتور:
این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد،تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی ،نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی  کلید متصل میشود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور بسته کنتاکتور گردد.
در صورتی که مدار تغذیه بوبین  کنتاکتور قطع شود ،در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دباره به حالت اول باز میگردد.
مزایای استفاده از کنتاکتورکنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
1_مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل می شود.
2_مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود.
3_امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
4_سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
5_از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند.
6_عمر موثرشان بیشتر است.
7_هنگام قطع برق،مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد پیدا میکند؛در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلو گیری می کند.
کنتاکتور برای جریان های AC وDC ساخته میشود.تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتور های AC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب،متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است.چون مقدار جریان        لحظه ای با توجه به رابطه i=ImaxSIN wt تعقیر میکند،نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با
F=Fmax sin wt  (سینوس توان 2 دارد که نمیشد تایپ کنی)
خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه ،در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنر های کنتاکتور باشد ،هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنر ها شود،هسته متحرک هسته نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد.بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته در سطح قطب ها جا سازی شده و حدود نصف تا 3/2 سطح هر قطب را پوشانده است از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است،از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اطلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی  حاطل از فوران اطلی صفر باشد ،نیروی کششی حاصل از فوران اطلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزییم باشد ،این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند،نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود.
ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380ولت ساخته می شود. در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر ،تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65ولت)انتخاب میکنند. و یا برای تغذیه مدار فرمان ،ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.
شناخت مشخصات کنتاکتور
نوع کنتاکتور
با توجه به نوع مصرف کننده و شرایط کار ،کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند. بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انخاب کنتاکتو.را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد.
برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه،جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند. و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود ،صدمه ای به کلید نزند.
بدین منظور و برای این که بتوانیم پس از طراحی مدار ،کنتاکتور مناسب را برای اتصال مصرف کننده به شبکه انتخاب کنیم،باید با مقادیر نامی مربوط به کنتاکتور آشنا شویم.
برای انتخاب کنتاکتور در قدرت های مختلف می توان از جدول های استفاده کرد.(من این جدول ها رو دارم اگه روششو پیدا کنم حتما در مقاله قرار خواهم داد)
منتظر مطالب بعدی(شستی استاپ استارت، کلید محافظ ،لامپ های سیگنال،فیوزها)در مقاله بعدی باشید.

در مباحث قدرتي آنچه که ميتواند مميزي بين مهندسي برق- قدرت و ديگر شاخه ها باشد همان نگاه ويژه اين شاخه به سخت افزار هاي مکانيکيست. آيا تا کنون به چگونگي حرکت رباط ها انديشيده ايد؟ يک رباط چيست؟
در يک تعريف کلي آنچه که توسط دست انسان ساخته شده و توانايي حرکت را داشته باشد مي تواند يک رباط باشد. اما هر رباط خود اجزا و قسمتهاي پيچيده و يا ساده اي دارد.
قصد داريم که در اين بخش شما را با عملکرد جز کوچکي از پيکره يک رباط بپردازيم.

Servo motor 

هر servo motor يک دستگاه کو چکي ست که بخش اعظم حرکت آن توسط يک shaft خروجي تعيين مي شود. چگونگي حرکت و مو قعيت هاي زاويه اي اين خروجي توسط دسته اي از سيگنال هاي ديکد شده که براي کابل ديتا آن تعريف مي شود کنترل ميشود. براي طول مدت زماني که يک سيگنال فعال بوده و يک پالس بر روي خط ورودي آن قرار دارد اين shaft خروجي در مو قعيت خاص زاويه اي که مختص آن سيگنال است قرار دارد و با تغيير اين ورودي زاويه مد نظر نيز تغيير مي کند.
مشاهده مي کنيد که در اينجا يک رابطهاي بين نرم افزار و سخت افزار ايجاد شده است. اين موتور ها در صنايع رباتيک و توليدات صنعتي مانند موتور هاي کنترل کننده هواپيما ها و ... کاربرد وسيعي دارند.
آنچه که قدرت حرکتي اين نوع موتور ها راتعيين مي کند مقدار بارگيريست که از سوي سيگنال انجام مي گيرد بر اين اساس براي حرکت با سرعتي سريع جهت طي مسافتي متناسب با سرعت ميزان بارگيري مذکور بالاست و عمو ما اين ميزان توسط سازنده مو تور تعيين خواهد شد.
سه کابل موجود در اين موتور ها مي توانند 3 ورودي اين مو تور باشند.
معمولا سيم اول براي power حدود 5 ولت.
سيم دوم :GND
سيم سوم (معمو لا به رنگ سفيد): جهت کنترل وضعيت هاي حرکتيست.

عملکرد مداري :

هر servo از چند مدار الکترونيکي کنترلي – يک مقاومت متغير(پتانسيو متر) – تعدادي چرخدنده (براي ايجاد امکان حرکت) – يکshaft خروجي تشکيل شده است. در بخشي از اين مدار که به آن pot اطلاق مي شود امکان ديدن سيگنالي که مو تور تحت تاثير آن از خود عکس العمل نشان مي دهد وجود دارد.

زاويه حرکتي اين خانواده از مو تور ها متفاوت است اما يک servo نرمال ميتواند مسافتي بين 0 تا 180 درجه را بپيمايد. سيستم کنترل کننده معممو لا وظيفه کنترل اين چرخش را به عهده دارد. اين زاويه حرکتي که نياز است موتور آن را بپيمايد به وسيله پالسي که توسط کابل کنترلي فرستاده مي شود تعيين مي گردد که به آن Pulse Code Modulation اطلاق مي شود.
يک servo تمايل دارد که هر 20 ميلي ثانيه با يک پالس جديدي تحريک شود.
طول اين پالس بستگي به مسافتي دارد که نياز است توسط سرو و طي شود. براي مثال همانطور که در شکل مشاهده مي کنيد هر پالسي که در ضمن 1.5 ميلی ثانیه اعمال می شود امکان چرخش shaft را به اندازه 90 درجه فراهم می سازد.

اگر طول پالس کمتر از مقدار مذکور باشد زاویه حرکتی shaft خروجی به 0 میل میکند و اگر بیش از 1.5 میلی ثانیه باشد به 180 درجه نزدیک می شود.