بیشتر کاربردهای فنی آهنربای الکتریکی بر توانایی جذب و نگهداری اجسام آهنی مبتنی است. در این کاربردها نیز آهنربای الکتریکی نسبت به آهنرباهای دائمی امتیازهای چشم گیری دارند. زیرا تغییر جریان داخلی آهنربای الکتریکی تغییر سریع نیروی بالابرنده آن را امکان پذیر میسازد.
نیروی آهنربایی :
نیرویی که در آهنربایی با آن اجسام آهنی را جذب میکند با افزایش فاصله بین آهنربا و آهن به تندی کاهش مییابد. به این دلیل ، نیروی بالابرنده آهنربای الکتریکی ، معمولا با نیرویی معین میشود که بر آهن واقع در مجاورت بلافصله خود وارد میکند. به عبارت دیگر ، نیروی بالابرنده یک آهنربا مساوی نیرویی است که برای جدا کردن آن تکه تمیزی از آهن صاف که جذب آن شده لازم است.
آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد :
برای بدست آوردن آهنربای الکتریکی با نیروی بالا برنده تا حد امکان زیاد ، باید سطح تماس بین قطبهای آهنربا و جسم آهنی جذب شده (معروف به جوشن) را افزایش داد، و سعی کرد تا تمام خطوط میدان مغناطیسی فقط از آهن بگذرد، یعنی تمام فواصل هوا یا شکافهای بین جوشن و قطبهای آهنربا حذف شوند. برای این منظور باید سطوح قوه تغذیه میشود میتواند باری به جرم 80 تا 100Kg را نگه دارد.
کاربرد آهنرباهای الکتریکی با نیروی بالا برندگی زیاد :
از آهنرباهای با نیروی بالابرهای بزرگ در مهندسی برای مقاصد گوناگونی استفاده میشود. مثلا ، جرثقیلهایی که با آهنربای الکتریکی کار میکنند، در کارخانههای استخراج فلز و فلزکاری برای حمل تکههای آهن یا ادوات که باید روی آن آشکار شود جذب آهنربای الکتریکی نیرومندی میشود. کافی است که جریان را وصل کنیم تا جسم در هر وضعی بر میز کار ثابت شود، یا جریان را قطع کنیم تا جسم رها شود.
برای جدا کردن مواد مغناطیسی از اجسام غیر مغناطیسی ، نظیر جداسازی سنگآهن از کلوخ «جداسازی مغناطیسی) ، جدا کنندههای مغناطیسی به کار میروند، که در آنها مادهای که باید تصفیه شود از میدان مغناطیسی نیرومند آهنربای الکتریکی میگذرند. این میدان تمام ذرات مغناطیسی را از ماده جدا میکند.
آهنربای الکتریکی پیشرفته :
اخیرا آهنرباهای الکتریکی پرقدرت با سطوح عظیم قطبها کاربردهای مهمی در ساختمان شتابدهندهها یافتهاند، یعنی وسایلی که در آنها ذرات باردار الکتریکی الکترونها و پروتونها) تا سرعتهای بسیار بالایی که به انرژی 108 تا 109 الکترون ولت مربوطند، شتاب داده می شوند. باریکه هایی از چنین ذرات که با سرعت بسیار زیادی حرکت میکنند ابزار عمده ای برای بررسی ساختار اتمیاند. آهنرباهایی که در این وسایل به کار میروند حجمهای عظیمی دارند.
آهنرباهای الکتریکی با قطب های مخروط ناقص :
وقتی که لازم باشد میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی را فقط در ناحیه کوچکی بدست میآوریم، آهنرباهای الکتریکی با قطبهایی به شکل مخروط ناقص به کار میروند. آن گاه در فضای کوچک بین آنها میدانی با القای مغناطیسی با 5T را میتوان به آسانی به دست آورد. چنین آهنرباهای الکتریکیای عمدتا در آزمایشگاههای فیزیک برای آزمایشهایی با میدان مغناطیسی نیرومند به کار می روند.
کاربردهای پزشکی آهنرباهای الکتریکی :
انواع دیگر آهنربای الکتریکی نیز برای مقاصد خاصی طراحی شده اند. مثلا ، پزشکها برای خارج کردن برادههای آهن که تصادفی وارد چشم شده باشند از آهنربای الکتریکی استفاده میکنند. برای خارج ساختن سوزن و سایر اشیا تیز فرو رفته در پا و سایر اعضای بدن از آهنرباها استفاده میشود.
هر نوع هادی که جریان برق را از خود عبور داده و توسط موادی از محیط اطراف خود عایق شده باشد را کابل مینامند .
مهمترین و بیشترین عایقی که در ساختمان کابلها بکار میرود عبارتند از P.V.C(پلی وی نیل کلراید) که پرتو دور یا پلاستیک نامیده میشود
P.V.C عایقی غیر قابل اشتعال است و این مزیت خوبی در کابلها میباشد دارای انعطاف پذیری زیادی میباشد
و تنها عیب أن این است که در درجه حرارت حدود صفر و زیر صفر از أن نمیتوان برای عملیات کابل کشی مورد
استفاده قرار داد مواردی مانند ارزانی تولید انبوه و سادگی ساخت باعث شده که بیش از 90 در صد کابلهای فشار ضعیف از این عایق درست شوند.
نوعی عایق دیگر بنام PET(پلی اتیلن) برای کابلها بکار میرود که اتشزا بوده و در مکانهای اختصاصی بکار میرود .
در بعضی از کابلها از عایق لاستیکی استفاده میشود که کاربرد زیادی ندارد.
هادیها از جنس مس و یا الومینیوم میباشند . در صورتیکه بخواهیم از کابلی با هادی الومینیوم برای کابل کشی هوایی استفاده کنیم باید یک رشته ان فولاد باشد .
برای شناسائی کابلها از حروفی استفاده میشود که روی کابلها نوشته شده است برخی از این حرف طبق
استاندارد المانV.D.E بشرح زیر میباشد:
N کابل با هادی مسی
NR کابل با هادی ألومینیوم
Y علامت عایق پرتو دور میباشد
H علامت ورق متالیزه میباشد
T سیم تحمل کننده در کابل کشی هوایی
R حفاظت فولادی نواری شکل
Y روکش کمربندی پرتو دور
R هادی دایره ای شکل میباشد
E هادی یک رشته و دایرهای میباشد
M هادی چند رشته
S هادی بشکل مثلث
مثال :
روی کابلی نوشته شده Nyyre--0.6/1kv مشخصات آن چیست؟
N هادی از جنس مس
Y روکش هادی از جنس P.V.C
Y روکش کمربندی از جنس P.V.C
R هادی بشکل دایره میباشد.(سطح مقطع کابل)
E هادی یک رشته و مفتولی میباشد.
و حداکثر ولتاژ مجاز بین فاز و نول 600 ولت و حداکثر ولتاژ مجاز بین دو فاز حداکثر 1000ولت میباشد.
شناسائی کابلها
:سایز سیمها و کابلها بر حسب سطح مقطع طبقه بندی شده و طبق جدول زیر است:
0.5 - 0.75 - 1 - 1.5 - 2.5 - 4-6-10-16-25-35-50-70-95-120-150-185-240-300-400-500
برای مشخص نمودن یک کابل یا سیم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سیم از هادیها را ذکر میکنند مانند
کابل 4*2 که یعنی کابلی که دو رشته هادی به سطح مقطع 4 دارد .
در کابلها چند رشته و از سایز 16 به بالا سیمهای فاز و نول دارای مقاطع مختلفند در اکثر کابلها سیم نول به
اندازه دو مرتبه از سیم فاز کمتر است اما در کابلهای با سطح مقطع بالا این اختلاف تا سه هم میرسد سایز کابلها با هادی چند رشته به شرح زیر میباشد.
1.5*4 2.5*4 4*4 6*4 10*4 16*4 10+25*3 16+35*3 25+50*3 70+120*3 70+150*3 95+180*3 120+240*3
مثال : کابل 10+25*3 چه کابلی میباشد؟
این کابل سه هادی به سطح مقطع 25 میلیمتر مربع برای فازهای اصلی و یک هادی به سطح مقطع 10 میلیمتر مربع برای نول دارد.
کابلهای روغنی:
کابلهای روغنی : در بعضی از کابلها از کابلها از عایق هادی ها کاغذ میباشد ابتدا ذرات بخار و هوای داخل کاغذ
را گرفته و به روغن که عایق خوبی میباشد اغشته میکنند ضخامت کاغذها بسیار کم است و دور هر هادی
چندین دور پیچیده میشود به این کاغذها کاغذ اشباع شده میگویند.
روی نوار روغنی یک کاغذ متالیزه از جنس الومینیم میپیچند که وظیفه دارد میزان مغناطیسی اطراف هر هادی را را
محدود نموده و از اثر ان روی میدان مغناطیسی فاز دیگر بکاهد . از کابلهای روغنی بیشتر در فشار متوسط
استفاده میشود و بعلت گرانی خود کابل و همچنین مفصل و سر کابل در فشار ضعیف بندرت استفاده
میشود .ممکن است بجای یک غلاف سربی از سه غلاف که بدور هر فاز پیچیده شده استفاده شود در این
صورت به ان کابل روغنی سه غلافه میگویند.
قابلیت تحمل بار کابلها
سه رشته |
دو رشته |
یک رشته |
سطح مقطع |
25 |
30 |
35 |
1.5 |
35 |
40 |
50 |
2.5 |
45 |
50 |
65 |
4 |
60 |
65 |
85 |
6 |
80 |
90 |
110 |
10 |
110 |
120 |
155 |
16 |
135 |
155 |
200 |
25 |
165 |
185 |
250 |
35 |
200 |
235 |
310 |
50 |
245 |
280 |
380 |
70 |
295 |
335 |
460 |
95 |
340 |
380 |
535 |
120 |
390 |
435 |
610 |
150 |
445 |
490 |
685 |
185 |
مقادیر فوق برای دما 20 درجه سانتیگراد میباشد و در صورتیکه دما افزایش پیدا کند و یا تعداد کابلها زیاد شود باید در ضرایب جداول زیر مقدار بار دهی کابلها ضرب شود
قابلیت تحمل کابلها کابلهای یک رشته و چند رشته در صورت قرار گرفتن گروهی در زمین
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
تعداد کابل در گودال |
0.60 |
0.62 |
0.65 |
0.70 |
0.70 |
0.80 |
0.90 |
ضریب کاهش |
بستگی مقدار کابل با درجه حرارت محیط
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
درجه حرارت محیط برحسب سانتیگراد |
0.76 |
0.85 |
0.93 |
1.0 |
1.07 |
1.13 |
1.2 |
|
کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.