فرمت فایل : WORD + PDF همراه با نرم افزار
تعداد صفحات: 62
فهرست مطالب:
مقدمه...............................................................................................................................................................................1
فصل اول
1-1 تاریخچه استفاده از کامپیوتر .......................................................................................................................2
2-1 آشنایی با ویژوال بیسیک و تاریخچه آن......................................................................................................3
1-2-1 بلوغ : دوره کامپیوترهای شخصی .............................................................................................................6
2-2-1 برنامه نویسی ساخت نیافته ......................................................................................................................8
3-2-1 بیسیک ساخت یافته ...................................................................................................................................8
4-2-1 ییسیک با ویژگیهای شی گرا ....................................................................................................................9
فصل دوم
1-2 معرفی نرم افزار مطلب (MATLAB) ................................................................................................ 10
2-2 معرفی نرم افزار spice ...............................................................................................................................11
3-2 معرفی نرم افزار psim .................................................................................................................................13
4-2 معرفی نرم افزار ETAP ............................................................................................................................13
5-2 معرفی نرم افزار1 Proteus 7. ................................................................................................................14
6-2 معرفی نرم افزار ecabinet ......................................................................................................................15
فصل سوم
1-3 ترانسفورماتور......................................................................................................................................................16
1-1-3 قانون القا .......................................................................................................................................................17
2-1-3 معادله ایده‌ال توان ................................................................................................................................... 18
3-1-3 مبحث فنی...................................................................................................................................................19
4-1-3 شار پراکندگی.............................................................................................................................................19
5-1-3 تاثیر فرکانس...............................................................................................................................................20
6-1-3 تلفات انرژی.................................................................................................................................................21
7-1-3 مقاومت سیم‌پیچ‌ها.....................................................................................................................................21
8-1-3 تلفات پسماند (هیسترزیس)....................................................................................................................21
9-1-3 جریان گردابی.............................................................................................................................................21
10-1-3 تغییر شکل بر اثر مغناطیس.................................................................................................................22
11-1-3 تلفات مکانیکی.........................................................................................................................................22
12-1-3 مدار معادل................................................................................................................................................23
13-1-3 آزمایشهای ترانسفورماتور.....................................................................................................................24
2-3 موتور القایی.....................................................................................................................................................25
1-2-3 تاریخچه.........................................................................................................................................................25
2-2-3 اصول عملکرد و مقایسه با موتورهای سنکرون....................................................................................25
3-2-3 انواع موتور القایی..........................................................................................................................................26
4-2-3 فرمول‌ها........................................................................................................................................................26
5-2-3 ساختار............................................................................................................................................................27
6-2-3 کنترل سرعت................................................................................................................................................27
7-2-3 راه‌اندازی........................................................................................................................................................28
8-2-3 موتور روتور قفسی.......................................................................................................................................28
9-2-3 مدار معادل موتور القایی سه فاز ..............................................................................................................29
10-2-3 گشتاور راه اندازی موتور القایی سه فاز................................................................................................30
11-2-3 گشتاور ماگزیمم موتور القایی سه فاز.................................................................................................. 30
12-2-3 آزمایشهای موتور القایی سه فاز......................................................................................................... 31
فصل چهارم
1-4 مراحل انجام پروژه........................................................................................................................................... 34
2-4 معرفی نرم افزار ماشین 2.............................................................................................................................. 34
1-2-4 طرز کار....................................................................................................................................................... 34
3-4 آشنایی با فرم‌ها و انجام محاسبات............................................................................................................... 37
1-3-4 فرم محاسبات مربوط به ترانسفورماتور.................................................................................................. 37
2-3-4 فرم آزمایشهای ترانسفورماتور................................................................................................................ 38
3-3-4 فرم محاسبات موتور القایی سه فاز......................................................................................................... 40
4-3-4 فرم آزمایشهای موتور القایی سه فاز .....................................................................................................41
5-3-4 فرم مربوط به محاسبات و رسم مشخصه گشتاور سرعت موتور القایی سه فاز............................. 42
4-4 مزایای نرم افزار ماشین 2.............................................................................................................................. 44
نتیجه گیری............................................................................................................................................................... 45
فهرست منابع و مراجع............................................................................................................................................. 46
واژه نامه انگلیسی به فارسی.....................................................................................................................................47
فهرست شکل ها و جداول
شکل 1-1-3 سیم پیچ های ترانسفورماتور...........................................................................................................16
شکل 2-1-3 یک ترانسفورماتور توزیع بر روی یک تیر.....................................................................................17
شکل 3-1-3 یک ترانسفورماتور کاهنده ایده‌آل و مسیر عبور شار در هسته..............................................18
شکل 4-1-3 یک ترانسفورماتور ایده‌آل به عنوان المانی در مدار..................................................................21
شکل 5-1-3 مدار معادل یک ترانسفورماتور ارجاع شده به سمت اولیه......................................................22
شکل 1-2-3 موتور القایی........................................................................................................................................25
شکل 1-2-3 روتور قفس سنجابی.........................................................................................................................28
شکل2-2-3 مدار معادل موتور القایی سه فاز......................................................................................................29
شکل 1-2-4 آیکون نرم افزار ماشین 2................................................................................................................34
شکل 2-2-4 صفحه معرفی نرم افزار ماشین 2...................................................................................................35
شکل 3-2-4 فرم اصلی نرم افزار ماشین 2..........................................................................................................36
شکل 3-2-4 پنجره پرسش خروج از برنامه.........................................................................................................36
شکل 1-3-4 فرم محاسبات ترانسفورماتور...........................................................................................................37
شکل 2-3-4 مثال حل شده محاسبات ترانسفورماتور.......................................................................................38
شکل 3-3-4 فرم آزمایش های ترانسفورماتور.....................................................................................................39
شکل 4-3-4 مثال حل شده محاسبات ترانسفورماتور.......................................................................................39
شکل 5-3-4 مثال حل شده محاسبات موتور القایی سه فاز با داشتن پارامتر‌های مدار معادل...............40
شکل 6-3-4 مثال حل شده محاسبات موتور القایی سه فاز با داشتن تلفات و جریان بار........................41
شکل 7-3-4 مثال حل شده بدست آوردن پارامتر های مدار معادل از نتایج آزمایشهای موتور..........42
شکل 8-3-4 فرم مربوط به محاسبات گشتاور....................................................................................................43
شکل 9-3-4 مشخصه های گشتاور سرعت.........................................................................................................43
جدول 1-3-2 راکتانس روتور و استاتور نسبت به راکتانس روتور قفل شده...............................................33
چکیده
امروزه انسانها جهت انجام کارهای خود از ابزارها و وسایلی استفاده می کنند که هم کارها را آسانتر کرده و هم اینکه زمان عملکرد کمتری داشته باشند .
یکی از مهمترین اختراعات بشر تا کنون اختراع موتورهای الکتریکی بوده است که استفاده از آنها تقریبا همه گیر شده است؛ در ساعت های مچی گرفته تا لوازم خانگی و ابزار های صنعتی از موتور های الکتریکی استفاده می شود . این موتورها در انواع مختلفی ساخته می شوند و دارای پیچیدگی خاص خود هستند .
وسیله ی دیگری که در ارتباط با موتور های الکتریکی می باشد ترانسفورماتور نام دارد که انرژی الکتریکی ac را از یک سطح ولتاژ به سطح دیگری تبدیل می کند؛ اصولا نیاز به ولتاژ در سطح های مختلف سبب به وجود آمدن ترانسفورماتورها شده است .
در شبکه های انتقال نیز با استفاده از ترانسفورماتورها ی افزاینده جهت کاهش تلفات حرارتی در خطوط انتقال سطح ولتاژ را بالا برده به این ترتیب جریان عبوری از هادی ها و تلفات حرارتی آن کاهش می یابد و سپس در شبکه توزیع ولتاژ سطح بالا را توسط ترانسفورماتورهای کاهنده کاهش می دهند به گونه ای که جهت مصرف کننده قابل استفاده باشد .
یکی از انواع موتورهای الکتریکی که به جهت سادگی و ارزان بودن کاربردی ترین آنها نیز می باشد موتور القایی سه فاز است که در توان و ولتاژهای مختلفی ساخته می شود ،ترانسفورماتورها نیز به همین ترتیب در توان ها و ولتاژهای مختلفی ساخته می شوند که جهت طراحی و ساخت آنها و همچنین جهت استفاده صحیح و اصولی ازاین ابزارها نیاز به محاسبات بعضاً پیچیده ای است.
برای ترانسفورماتورها و موتورهای القایی مدل های مداری و ریاضی خاصی ارائه شده است که محاسبات مربوط به آنها اگر توسط نرم افزارهای کامپیوتری انجام شود بسیار ساده تر بوده و در زمان خیلی کمی قابل انجام می باشد و ما نیز در این پروژه بر آن شده ایم که این کار را توسط زبان برنامه نویسی ویژوال بیسیک انجام دهیم که در خلال این پایان نامه با آن آشنا خواهید شد .
مقدمه
تهیه نرم افزار های آموزشی یکی از نیازهایی است که در امر آموزش باید بیشتر از پیش مورد توجه قرار گیرد. که در این زمینه کارهای خوبی نیز انجام گرفته است اما با این وجود در بسیاری از مباحث خلاء وجود این نرم فزارها احساس می شود.
این پروژه به تهیه نرم افزار تحلیل ماشین های الکتریکی 2 با استفاده از زبان برنامه نویسی ویژوال بیسیک می پردازد که بتوان محاسبات مربوط به ترانسفورماتور یک فاز و موتورهای القایی سه فاز را با استفاده از آن انجام داد.
در این پایان نامه در فصل اول به تاریخچه کامپیوتر و ویژوال بیسیک می پردازیم. در فصل دوم نرم افزارهایی از جمله مطلب و اسپایس معرفی می شوند که بسیار کاربردی هستند. فصل سوم و مربوط به معرفی ترانسفورماتور و موتور القایی است و در نهایت در فصل چهارم به معرفی نرم افزار تحلیل ماشین های الکتریکی 2 می پردازیم.
فصل اول
1-1 تاریخچه استفاده از کامپیوتر
نیاز به شمارش و محاسبه، بشر را وادار به ابداع و اختراع وسایلی کرد که پیشرفت و تکامل آنها در راستای پیشرفت مادی تمدن بشر و همگام با افزایش پیچیدگی های آن بوده است. در این مسیر طولانی برای ساختن ابزارهای محاسبه، چرتکه اولین وسیله و کامپیوتر آخرین آنهاست.
یکی از احتیاجات قدیمی بشر، نیاز به شمارش و محاسبه بوده است. بشر اولیه برای شمارش ابتدا از انگشتان خود کمک می گرفت و به مرور، اشیاء جایگزین انگشتان گردیدند. در این مورد، بکارگیری دانه های سنگریزه، چوب خط و در اعصار جدیدتر، قلم و کاغذ قابل ذکرند. مهمترین تحول در این زمینه در دنیای قدیم، اختراع چرتکه بود که آن را به چینی ها نسبت می دهند. تاریخ دقیق اختراع آن، روشن نیست؛ ولی به نظر می رسد حدود 5000 سال قبل از میلاد باشد. مهمترین دلیل کاربرد چرتکه، سهولت ساخت و استفاده از آن است. این وسیله در بسیاری موارد، به آسانی و بدون ایجاد هزینه و وابستگی می تواند پاسخگوی احتیاجات اولیه محاسباتی باشد.
کوشش برای ساختن ماشین محاسبه و شمارش خودکار از قرن هفدهم آغاز شد و این زمانی بود که گسترش علوم ستاره شناسی، دریانوردی، بازرگانی و پژوهش های فنی و علمی اهمیت بی سابقه ای به محاسبات عددی بخشیده بود. همزمان با توسعه دانش ریاضی، احتیاج بشر به محاسبات بیشتر گردید، چنانچه سبب اختراع وسایل مختلفی در این زمینه شد. پیشرفت مهم بعدی در زمینه محاسبات عددی در سال 1614 میلادی صورت گرفت که درآن موقع نپر جدولهای لگاریتم را تهیه و چاپ کرد.
در سال 1642 میلادی، پاسکال ریاضیدان فرانسوی، دستگاهی را به نام ماشین جمع زن ختراع کرد. این ماشین، مجموعه ای از چرخ دنده های کنار هم بود که چرخ دنده اول، نشاندهنده رقم یکان و چرخ دنده های بعدی نشاندهنده رقم های دهگان، صدگان و ... بود. نکته مهم در ماشین اختراعی پاسکال این بود که می توانست بطور اتوماتیک ده بر یک را حساب کند؛ لیکن قادر به انجام عملیات جمع و تفریق بود.
در اواخر قرن هفدهم میلادی، لایب نیز ریاضیدان آلمانی، موفق شد دستگاهی به نام ماشین محاسبه بسازد که می توانست علاوه بر جمع و تفریق براساس روش پاسکال، عمل ضرب و تقسیم را نیز انجام دهد. این ماشین نوع تکامل یافته ماشین حساب پاسکال بود که می توانست چهار عمل اصلی را انجام دهد. او که به پدر حسابدارش در تنظیم حساب‌ها کمک می‌کرد، از زمانی که برای انجام محاسبات صرف می‌کرد ناراحت بود.
در اوایل قرن نوزدهم میلادی، چارلز بابیج یکی از اولین ماشین‌های محاسبه مکانیکی را که به آن « ماشین تحلیلی« گفته می‌شد، طراحی نمود. او سالهای زیادی از عمرش را صرف ساختن این ماشین کرد که در اثر محدودیت های فنی و مهندسی آن دوره، نتوانست آن را تکمیل کند. طرح های تهیه شده توسط بابیج، بسیار پیشرفته تر از زمان او بود و بعدها بسیاری از طرح ها و افکار وی در ساختن کامپیوترهای اولیه مورد استفاده قرار گرفت و به همین لحاظ، وی را پدر کامپیوتر لقب داده اند.
نخستین کامپیوتر الکترونیکی در سال 1940 میلادی توسط آزمایشگاه بل ساخته شد که فقط می توانست در مورد محاسبات عددی بکار رود. در نیمه اول دهه 1940 میلادی دکتر هاوارد آیکن از دانشگاه هاروارد، کامپیوتری که بنام Mark I معروف است ساخت که بارله های الکترومغناطیسی و کارتهای منگنه شده را بکار می برد.
شاید بزرگترین پیشرفت در کامپیوترهای خودکار زمانی صورت گرفت که در سال 1945 میلادی دکتر فون نیومن نظریه ذخیره کردن برنامه را در درون کامپیوتر بیان نمود. سیستم کنترل در کامپیوترهای پیشین بوسیله صفحه های سیم پیچی شده خاص یا دستورهائی که در برخی وسایل بیرونی مانند نوار کاغذی منگنه شده یا کارت منگنه شده ذخیره می گشتند انجام می گرفت.
انیاک اولین کامپیوتر با برنامه ذخیره شده بود که در سال 1964 میلادی بوسیله دانشگاه پنسیلوانیا برای استفاده نیروی زمینی آمریکا ساخته شد. در این ماشین برنامه مستقیماً درون حافظه قرار داده می شد، به طریقی که یکایک دستورها بلافاصله پس از آنکه دستور پیشین انجام می گرفت آماده اجرا بود.
انیاک نخستین کامپیوتری بود که همه کارهای درونی در آن بصورت الکترونیکی انجام می گرفت، اما دارای هیچگونه برنامه ذخیره شده ای نبود و در نتیجه ترتیب اتصال بیرونی بسیار پیچیده ای در آن بکار می رفت.
2-1 آشنایی با ویژوال بیسیک و تاریخچه آن
در برنامه نویسی کامپیوتر، بیسیک (برگرفته از کلمات Beginners All-Purpose Symbolic Instruction ) یکی از زبانهای سطح بالاست. اولین بار بیسیک در سال ۱۹۶۴توسط جان جورج کمنی و توماس کورتز در دانشگاه دارتموث در New Hampshire امریکا، به منظور دسترسی دانشجویان به کامپیوتر طراحی شد. که در ان زمان تمام استفاده از کامپیوترها نیاز به نوشتن تکه برنامه داشت که فقط دانشمندان و ریاضی دانان می‌توانستند انجام دهند. این زبان وانواع مختلف آن به طور گسترده درمیکرو کامپیوترها تا دههء ۱۹۷۰و۱۹۸۰ منتشر شد. بیسیک تا امروز پر طرفدار باقی مانده و بعنوان نسخهء خاصی از یک زبان کامپیوتر مفید و اصلاح شده و زبانهای جدیدی مانند مایکروسافت ویژوال بیسیک بر مبنای بیسیک ساخته شده‌اند. تا سال ۲۰۰۶، برنامه نویسان محیط.NET از ویژوال بیسیک به عنوان تنها زبان خود استفاده می‌کردند.
بیسیک اولیه در سال ۱۹۶۳ توسط جان جورج کمنی و توماس کورتز طراحی شد و و توسط یک تیم از دانشجویان دارتموث و زیر نظر آنها پیاده¬سازی شد. در این طراحی سعی شده بود که موضوعات پیچیده زبانهای قدیمی با یک زبان جدید برای رده جدیدی از کاربران که سییتمهای اشتراک زمانی اجازه می‌داد که دارای اطلاعات تکنیکی کمتر و دارای پیش¬زمینه ریاضی ضعیف¬تری از کاربران قدیمی¬تر بودند استفاده شود. امکان استفاده از کامپیوتر در آموزش و تحقیق در آن زمان یک چیز کاملا جدید بود.در سالهای بعدی که نسخه‌های جدیدی از بیسیک ساخته شد، بیسیک اولیه که توسط جان جورج کمنی و توماس کورتز ساخته شد، تحت عنوان بیسیک دارتموث شناخته شد.
پروزه تهیه نرم افزار تحلیل ماشین های الکتریکی 2
