فایل ورد کامل ترانسهای جوش نقطهای و موارد استفاده آنها
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
فایل ورد کامل ترانسهای جوش نقطهای و موارد استفاده آنها دارای ۸۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد فایل ورد کامل ترانسهای جوش نقطهای و موارد استفاده آنها کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
بخشی از فهرست مطالب پروژه فایل ورد کامل ترانسهای جوش نقطهای و موارد استفاده آنها
مقدمه
فصل اول: ترانسهای جوش نقطهای
۱. مقدمه
۲. مشخصات فیزیکی و الکتریکی
ترکیب ترانس جدا
ترکیب ترانس سرخود
۳. حضور تقریبی کاربر در معرض میدان
۴. مدل الکتریکی دستگاه جوش نقطهای
۵. مدلسازیگان
۶. محاسبه میدان مغناطیسی مربوط به گان
۷. محاسبه میدان الکتریکی مربوط به گان
۸. تحلیل و بررسی نتایج بدست آمده تئوری و تصاویر حاصله
۹. گانهای جوشکاری صنعتی
خصوصیات کلی گانهای جوشکاری صنعتی
انواع مدلهای مختلف گانهای جوشکاری صنعتی
مشخصات گانهای سری
۱۰. واحدهای مرکزی کنترل
مدل ۴T2P/C
۸T6P/C
فصل دوم: میدان مغناطیسی
تاریخچه
۱. مقدمه
۲. فرضیات بنیادی میدان مغناطیسی ساکن
۳. پتانسیل مغناطیسی
۴. قانون آمپر
۵. قانون بیوساولر
۶. معادلات ماکسول
فصل سوم: اثرات میدانهای مغناطیسی بر روی انسان
۱. انسان در میدان الکترومغناطیسی
۲. اثرات میدانهای الکتریکی مغناطیسی
فصل چهارم: جلوگیری از اثرات سوء میدانها و راههای پیشنهادی
۱. جلوگیری از اثرات سوء راههای پیشنهادی
۲. مقایسه نتایج عملی محاسبات تئوری
ضمیمه A
ضمیمه B
منابع و مأخذ
مقدمه
از آنجا که برای ایجاد نقطه جوش از جریانهای خیلی بالا استفاده میشود، طبیعتاً اثر سوء میدان مغناطیسی حاصل از جریانهای در حدود چند کیلوآمپر بر روی بدن کاربر حائز اهمیت است. در این پروژه اثر میدان حاصل شده از یک نمونه دستگاه نقطه جوش که با فرکانس ۵۰ هرتز کار میکند از نظر تحلیلی و عملی بررسی شده و روشهایی برای کاهش آن پیشنهاد خواهد شد. آنچه که مسلم است اینست که تحلیل میدانهای نزدیک مورد توجه خواهد بود چرا که در محدوده کار کاربران فاصله از دستگاه نسبت به طول موج بسیار ناچیز میباشد.
در این وسیله صنعتی با استفاده از دو فاز از برق شهر و یک ترانس کاهنده ولتاژ میتوان جریان چند کیلوآمپری را برای عمل نقطه جوش تامین کرد. گانهای نقطه جوش از ثانویه ترانس کاهنده ولتاژ تغذیه میشوند. برای عمل نقطه جوش دو سر حلقه گان در دو سمت صفحات فلزیی که میخواهند جوش داده شوند قرار میگیرند و در فاصله خیلی کوتاهی در حدود چند سیکل (مثلا ۱۰ سیکل) حلقه گان بسته شده و یک نقطه جوش بر روی صفحه زده میشود.
در هنگام بسته شدن حلقه ثانویه ترانس اتصال کوتاه شده، جریان بالایی در حدود چند کیلوآمپر از حلقه میگذرد. عبور چنین جریان بالایی از لبههای کوچک دو طرف حلقه گان که بوسیله ورقه فلزی اتصال کوتاه شدهاند باعث ایجاد حرارت بالایی میشود و این حرارت باعث جوش خوردن نقطهای صفحات فلزی خواهد شد.
ولتاژ متغیر با زمان Vmax در دو سر گان قرار دارد. با کوچک شدن فاصله d، امکان یونیزه شدن هوا بالا رفته و با قرار گرفتن فلز در فاصله بین این دو پلاریته مخالف، در فاصله کوچکی از d، هوا یونیزه شده مقاومت آن به شدت کاهش یافته و جریان خیلی بالا حرارت زیادی تولید خواهد شد و همین حرارت برای ایجاد نقطه جوش کافی خواهد بود. با فرض اینکه تابش حاصل از جرقه الکتریکی کم است میتوان فرض کرد که جریان I در کل حلقه جاری خواهد شد.
البته اثر ترانس کاهنده ولتاژ در تولید میدان مغناطیسی و الکتریکی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. این بررسی را میتوان از روی نتایج عملی و اندازهگیری مورد توجه قرار داد. از طرفی مهار میدانهای مغناطیسی از طریق حفاظ کردن کامل ترانس میتواند میدانها را تا حد زیادی کاهش دهد. در مورد کابل برق که حامل جریان بالا میباشد اثرات میدان کم است زیرا جریان رفت و برگشت در آن جریان دارد و در نتیجه میدانهای حاصل از آنها همدیگر را خنثی خواهند کرد.
بنابراین آنچه که از نظر تحلیلی میتوان مورد بررسی قرار داد حلقه جریان مربوط به گان و امواج منتشر شده از آن است. البته با سادهسازی و در نظر گرفتن اجسام فلزی محیط میتوان یک حد ماکزیمم برای میدانها بدست آورد و براساس آن راهحلها و یا استانداردهایی را پیشنهاد کرد.
۲. مشخصات فیزیکی و الکتریکی دستگاهها
ترکیب ترانس جدا
ترانس در ارتفاع تقریباً ۲ متری بالای سطح زمین نصب شده و از طریق کابل به گان متصل میشود. برای تغذیه جریان از دو فاز استفاده میشود. در یک نمونه موجود ولتاژ ۳۸۰ ولت توسط ترانس در توان کل KVA100 و توان نامی در نسبت کار ۵۰ درصد به دو ولتاژ ۱۷ ولت و ۲۱ ولت تبدیل میگردد. مشخصات کامل یک ترانسفورمر جوش آویز خوانده شده از روی کاتالوگ به شرح زیر است:
ولتا اولیه: ۳۸۰Volt
فرکانس ورودی: ۵۰Hz
تعداد پله ورودی: ۲
ولتاژ ثانویه: ۱۷Volt- 22Volt
توان نامی ترانس در سیکل کار ۵۰%: ۱۲۰KVA
نحوه خنک کنندگی: سیستم آبگرد
مصرف آب: ۱۸ Liter/min
اتصال کابل: کابل دوبل (Kickless) با ضخامت سر کابل mm19
برق ورودی که از قسمت یونیت کنترل جوش وارد ترانس میشود علاوه بر اینکه باید مطابق کلیه مشخصات برق ورودی ترانسفورمر باشد بایستی عاری از هر گونه مؤلفه DC باشد. وجود مؤلفه DC در برق ورودی (در نتیجه خرابی یونیت کنترل) میتواند باعث سوختن ترانسفورماتور شود.
اتصال ثانویه: کابل ثانویه انواع کابل دوبل (Kickless) بوسیله پیچ عایقدار که روی ترانسفورماتور موجود میباشد به دو سر ثانویه ترانس وصل میشود. کابل به کار رفته بدون حفاظ است.
ترکیب ترانس سرخود
این ترانس دقیقاً زیر دسته گان نصب میشود. در پشت ترانس یک کابل حامل دو فاز با ولتاژ ۳۸۰ ولت برق گان را تامین میکند. در یک نمونه با توان کل KVA30 (خوانده شده از روی دستگاه) ولتاژ ۳۸۰ ولت به ولتاژ ۶/۵ ولت تبدیل میشود. در نمونه دیگر با همان توان کل، ولتاژ ۳۸۰ ولت به ۷۵/۴ ولت تبدیل میگردد.
۳. حضور تقریبی کاربر در معرض میدان
در فاصله زمانی ۱۰ سیکل یعنی msec200 در ثانویه ترانس، اتصال کوتاه ایجاد میشود و جریان چند کیلوآمپری در حلقه گان، ایجاد میگردد.
بطور متوسط ۷۰ نقطه جوش برای هر دستگاه ماشین زده میشود و در روز ۲۰۰ دستگاه ماشین از خط میگذرد و این در طول مدت تقریباً ۹ ساعت کار در پای دستگاه میباشد.
۴. مدل الکتریکی دستگاه جوش نقطهای
دستگاه نقطهای شامل ترانس، کابل و گان میباشد در ورودی ترانس برق دو فاز ۳۸۰ ولت وارد شده و در خروجی ترانس کاهنده با تامین جریان در حدود جریان کیلوآمپر توانایی جوش نقطهای توسط گان فراهم میشود. در ترکیب گان با ترانس جدا بعد از ترانس، کابل بلندی در حدود دو متر، برق مورد نیاز را به گان میرساند، در صورتی که در ترکیب گان با ترانس سرخود، کابل قبل از ترانس واقع است و گان مستقیماً بعد از ترانس کاهنده قرار میگیرد.
در ترانس کاهنده با کاهش ولتاژ جریان بالایی تامین خواهد شد مدل مداری صفحه بعد نحوه عملکرد دستگاه جوش نقطهای را نشان میدهد.
جریان I داخل حلقه گان تقریباً همان جریان اتصال کوتاه ترانس میباشد. در داخل کابل دو سیم که جریان I به صورت رفت و برگشت از آن عبور میکند، وجود دارد. بنابراین اثر میدان مغناطیسی آن بسیار کم خواهد شد زیرا اثر یکدیگر را خنثی میکنند. بنابراین تولیدکنندههای میدان را میتوان به موارد زیر منحصر کرد.
۱ـ حلقه جریان I مربوط به گان 2ـ نقطه جوش 3ـ ترانس
در قسمت مدلسازی گان اثر مورد اول، بطور تحلیلی بررسی شده است. برای بررسی اثرات موارد (۲) و (۳) میتوان از اندازهگیری عملی کمک گرفت. آنچه که از نظر تحلیلی و نظری بدست میآید در عمل دستخوش تغییرات خواهد بود چرا که اولاً موارد (۲) و (۳) نیز تا حدودی ایجاد کننده میدان خواهند بود و ثانیاً وسایل و اجسام فلزی در محدوده کار و همچنین دستگاههای نقطه جوش دیگر عواملی هستند که باعث تغییر اندازه میدان و جهت آن میشوند.
۵. مدلسازی گان
از آنجا که فرکانس کار ۵۰ هرتز میباشد و طول موج Km6000 و ما به دنبال امواج الکترومغناطیسی در محدوده چند متر اطراف دستگاه میباشیم، بنابراین تمام محاسبات برحسب میدانهای نزدیک خواهد بود و از طرفی چون ابعاد گان در حدود چند سانتیمتر است و نسبت به طول موج خیلی خیلی کوچک میباشد بنابراین میتوان دایرهای با سطح مقطع معادل گان را بعنوان یک مدل خوب در نظر گرفت. ده مدل گان با ابعاد زیر در سالن به عنوان نمونه اندازهگیری شد و مساحت میانگین ۰.۰۹۶۲m2 بدست آمد. تمام نمودارها و اشکال براساس این مساحت میانگین و یا به عبارت دیگر براساس شعاع دایره ۱۷.۵ cm محاسبه شدهاند. بنابراین وقتی که کاربر نقطهجوش میدهد، یک جریان چند کیلوآمپری از حلقه گان عبور میکند، همانطور که گفته شد این حلقه جریان به صورت دایره با سطح مقطع میانگین به عنوان یک تابش کننده میدان عمل خواهد کرد برای بدست آوردن میدان حاصل از هر یک از سطح مقطعهای روبرو کافی است که در ضریب زیر ضرب شود.
(۱) سطح مقطع میانگین/ سطح مقطع مورد نظر =
برای سادگی کار، میدانهای ترسیم شده با فرض جریان یک کیلوآمپری محاسبه شدهاند. برای هر ترانس دلخواه با جریان گان I، میدان بدست آمده با این سادهسازی را باید در ضریب زیر ضرب کرد.
(۲) IDA/ جریان مربوط به گان مورد نظر =
ـ را میتوان ضریب نرمالیزه کردن جریان نامید.
ـ را میتوان ضریب نرمالیزه کردن سطح حلقه نامید.
برای حلقه جریان با مدل زیر میدانهای ، ، موجود خواهد بود که با در نظر گرفتن اینکه فاصله r نسبت به (طول موج) خیلی کوچک است به صورت ساده شده زیر در خواهند آمد.
؟
حلقه گان را در صفحه XOZ در نظر میگیریم مقدار میدان را در صفحه XOY محاسبه و نمایش خواهیم داد. همچین یک حد ماکزیمم برای میدان بدست خواهیم آورد. (ضمیمه A).
با توجه به اثر زمین حلقه جریان دارای تصویر مانند شکل صفحه بعد خواهد بود مقادیر a, I و d بکار برده شده در محاسبات در کنار شکل نوشته شده است البته به ازای دو مقدار معمول d=1.5m و d=0.5m متر نیز نتایج محاسبات ذکر شده است که فرق چندانی با نتایج بدست آمده در مورد d=1m نمیکند.
شکل ؟؟
۵. محاسبه میدان مغناطیسی مربوط به گان:
: مؤلفه در راستای x
: مؤلفه در راستای y
: مؤلفه در راستای Z
۶. محاسبه میدان الکتریکی مربوط به گان
: مؤلفه در راستای x
: مؤلفه در راستای y
: مؤلفه در راستای z
مقدار عددی محاسبه شده برای و (یعنی فاصله تقریبی ۱۰cm کاربر از حلقه جریان)
: مؤلفه در راستای x
: مؤلفه در راستای y
: مؤلفه در راستای z
شدت میدان مغناطیسی
با توجه به شکلهای بدست آمده مطابقت این عدد را میتوان چک کر.
همه میدانهای Ecx, Ecz هم فازند بنابراین ضریب j را برای محاسبه شدت میدان الکتریکی دخالت نمیدهیم.
توانایی میدان الکتریکی
با توجه به شکل بدست آمده مطابقت این عدد را میتوان بررسی کرد. تصاویر (۲۰) و (۱۹)
۷. تحلیل و بررسی نتایج بدست آمده تئوری و تصاویر حاصله
با توجه به موقعیت حلقه جریان گان که در صفحه XOZ فرض شده بود میدانهای مغناطیسی و الکتریکی در روی صفحه XOY در اشکال (۱) تا (۲۰) مورد بررسی قرار گرفتهاند. این صفحه به فاصله d= 1m بالای سطح زمین فرض شده است البته به ازای d= 1.5m و d= 0.5m نیز میدانهای مغناطیسی محاسبه شدهاند (تصایر (۱۴) و (۱۵)) که تفاوتی با حالت d= 1m ندارد در محدوده ارتفاع معمول کاربر (سطح کار) تغییرات d روی میدانها تاثیر چندانی نخواهد داشت.
همانطور که در تصویر (۱) دیده میشود میدان مغناطیسی در راستای محور x و در امتداد گذرنده از مرکز دایره مقدار غیر صفر دارد در صورتی که میدان الکتریکی مقدار بسیار بسیار ناچیزی خواهد داشت. در فاصله (۰.۱m) 10 cm تا (۰.۲m) 20cm از حلقه شدت میدان مغناطیسی در محدوده ۱۰۵ تا ۱۰۴ میلی گوس است و این مطلب را میتوان از روی تصاویر (۴) و (۳) و (۲) بخوبی مشاهده کرد در فاصله (۰.۲۵m) 25cm تا (۰.۵m) 50cm مقدار میدان مغناطیسی به ۱۰۴ تا ۱۰۳ میلی گوس کاهش مییابد (طبق شکلهای (۷) و (۶) و (۵)) و مطابق با شکلهای (۱۳) و (۱۲) و (۱۱) در فاصله ۱ تا دومتری به چند ده میلی گوس کاهش خواهد یافت. (توجه شود که جریان حلقه IKA فرض شده است و برای گان دلخواه با جریان I مقدار بدست آمده را باید در ضریب نرمالیزه کردن جریان، ضرب کرد معادله ـ۲)
مقدار متوسط سطح مقطع گان به منظور یک مقدار نرمالیزه شده نمونه در نظر گرفته شده است. همانطور که ملاحظه میشود مقدار شدت میدان مغناطیسی B تقریباً با عکس توان سه فاصله متناسب است.
شکلهای (۱۶) و (۱۷) جزئیات بیشتری را برای مقدار میدان مغناطیسی نشان میدهند. در مورد هر ترانس دلخواهی چند ترکیب ترانس جدا و چه ترکیب ترانس سرخود میدان مغناطیی به سطح مقطع مؤثر گان و به جریان اتصال کوتاه ثانویه بستگی دارد. هر چه سطح مقطع بزرگتر و یا جریان بیشتر باشد این میدان طبیعتاً بزرگتر خواهد شد کافی است که مقدارهای میدان بدست آمده از روی نمودارهای شکلهای (۱۶) و (۱۷) را در ضرایب ضرب کنیم تا مقدار واقعی میدان مغناطیسی بدست آید. تصاویر (۱۸) و (۱۹) و (۲۰) وجود مقدار خیلی کمی در محدوده چند صدم ولت بر متر از میدان الکتریکی را در محدوده کار کاربر نشان میدهد.
گانهای جوشکاری صنعتی
در اینجا پارهای از مشخصات دستگاههای جوشکاری را به اختصار توضیح میدهیم که اغلب این دستگاهها نیز در صنایع داخلی کشور نیز مورد استفاده قرار میگیرند. موارد استفاده از این دستگاهها بخصوص در صنایع خودروسازی بسیار وسیع است. در اینجا باید ذکر شود که این دستگاههای جوشکاری ساخت کمپانی ARO میباشد.
تمامی گانهای جوشکاری ساخت کمپانی دارای یک نسبت قدرت بهوزن بسیار عالی میباشند. این دستگاهها از لحاظ ارگونومی، سازگاری با کاربر و مسائل زیست محیطی دارای خصوصیات بسیار منحصر بفرد و بالایی میباشد.
خصوصیات کلی
ـ مدار دو گانه خنککننده ترانسفورماتور، الکترودها و نگهدارنده الکترودها
ـ ضربه دوبل با استفاده از نیروی بار (پنوماتیکی)
ـ نمایش اتوماتیک جریان بوسیله کوئل اندازهگیری
ـ قابل کارکرد بصورت دستی دو حالته یا با سوئیچ پای.
مدلهای مختلف گانهای جوشکاری صنعتی
ـ سری ۲۰۰: گانهای جوشکاری بصورت دستی است، دارای توان KVA15 در %۵۰ سیکل کاری، جریان ثانویه اتصال کوتاه ۱۵۰۰۰ آمپر، نیروی الکترود daN17 است.
ـ سری ۲۰۰۰: گانهای جوشکاری بصورت باری است، دارای توان KVA15 در %۵۰ سیکل کاری است، جریان ثانویه اتصال کوتاه ۱۵۰۰۰ آمپر، نیروی الکترود daN250 است.
ـ سری ۳۰۰۰: دارای توان KVA23 در %۵۰ سیکل کاری است. جریان ثانویه اتصال کوتاه A18000 نیروی الکترود daN380.
ـ سری ۴۰۰۰: دارای توان KVA31 در %۵۰ سیکل کاری است. جریان ثانویه اتصال کوتاه A23000 نیروی الکترود daN500.
ـ سری ۵۰۰۰: دارای توان KVA85 در %۵۰ سیکل کاری جریان ثانویه اتصال کوتاه A48000 است، نیروی الکترود daN750 است.
ـ سری ۶۰۰۰: دارای توان KVA42 در %۵۰ سیکل کاری است. جریان ثانویه اتصال کوتاه A26000 است. نیروی الکترود daN660 است.
ـ سری ۹۰۰۰: دارای توان KVA60 در %۵۰ سیکل کاری است. جریان ثانویه اتصال کوتاه A39000، نیروی الکترود daN1200 است.
ـ سری ۱۲۰۰۰: دارای مشخصاتی شبیه سری ۹۰۰۰ است ولی به یک سیلندر بسیار قوی و یک ترانسفورماتور پر قدرت مجهز است. مخصوص جوشکاری ورقههای استیل با آلیاژهای قوی با مقاومت خیزش بالاست.
گانهای جوشکاری مستحکم: این دستگاه مخصوصاً برای جوشکاری ورقههای استیل محکمکاری شده استفاده میشود. دارای جریان ثانویه اتصال کوتاه A18000 و نیروی الکترود daN480 است.
گانهای نوع C: دارای سه مدل با توانهای ۱۷ و ۲۳ و KVA31 میباشند و دارای جریانهای اتصال کوتاه ۱۵۵۰۰ و ۱۸۰۰۰ و ۲۵۰۰۰ آمپر میباشد. نیروی الکترود آنها daN300 و ۴۲۰ میباشد.
در زیر بطور نمونه در مورد سری ۲۰۰۰ و مشخصات کلی آن و همچنین سایر وسایل و ملحقات آن توضیحاتی ارائه میشود و جدولی نیز برای ارائه مشخصات آن آورده شده است. لازم به ذکر است که این مشخصات از کاتولوگهای شرکت ARO آورده شده است و در بخش ضمیمه B بقیه جداول بصورت کامل آورده شده است.
مشخصات سری ۲۰۰۰:
گان با کارکرد هوایی بر زدن جوش نقطهای سازده و جوشکاری اتوماتیک تکراری بکار برده میشود. دارای توان KVA15 در %۵۰ سیکل کاری است. جریان اتصال کوتاه آن ۱۵۰۰۰ آمپر میباشد. شکاف دهانه آن ۱۰۸ میلیمتر میباشد. تمامی اتصالات، الکترودها و ترانسفورماتور بوسیله آب خنک میشود. ترانسفورماتور آن از نوع رزینی میباشد. دارای حالت آمادهباشد ضربه دوگانه میباشد. به این معنی که بصورت دستی و یا اتوماتیک میتوان آن را برای جوش مجدد آماده ساخت.
دارای پایهای است که بر روی بلبرینگهای خود به آرامی 360 درجه چرخش میکند. دارای حالت قفل شوند. در هر حالتی میباشد. دارای کنترل انرژی بوسیله کوئل حسگر میباشد. بوسیله یک دسته عایق کاری شد. (دو حالت ممکن) و یا بوسیله سوئیچ پایی قابل کنترل است.
طول کابل اتصال بین گان و واحد کنترل m5 است.
واحدهای مرکز کنترل
هر کدام از مدلهای مختلف دستگاههای جوش نقطهای دارای یک واحد کنترل مخصوص به خود هستند و تنها دستگاههای جوش با گانهای نوع C هستند که میتوانند با تمام واحدهای کنترل دستگاههای ساخت کمپانی ARO کار کنند.
این واحدهای کنترل دارای ۴ حالت زمانبندی برای حالت هستند:
ـ حالت فشار
ـ حالت جوش
ـ حالت ثابت
ـ حالت وقفه
و همچنین دارای حالت جوشکاری اتوماتیک و ۸ حالت همزمانی نیز میباشند.
سوئیچهای جریان این دستگاههای کنترل از نوع تریستوری میباشد. همچنین دارای تنظیمات جریان هستند. البته بعضی از مدلهای آنها نیز فاقد تنظیم جریان میباشند. در ضمن این واحدها دارای کنترلر انرژی گویایی نیز میباشند.
در زیر دو مدل مختلف از این دستگاهها که در واحدهای خودروسازی داخلی استفاده میشوند آورده شده است.
مدل ET2P/C:
این مدل دارای ۴ حالت تنظیم میباشد. دارای ۲ حالت برنامهریزی با کنترل انرژی میباشد.
مدل ۸T6P/C:
این مدل دارای ۸ حالت تنظیم میباشد. دارای ۶ حالت برنامهریزی با کنترل انرژی میباشد. در ضمن دارای کنترل کنندههای شیب بالابر و پائینبر میباشد…
تاریخچه
دومین میدانی که در مبحث الکتریسته و مغناطیس مطالعه میشود، میدان مغناطیسی است. این میدانها، یا به عبارت دقیقتر، آثار این میدانها از زمانهای بسیار قدیم، یعنی از همان وقتی که آثار ناشی از مغناطیسهای طبیعی سنگ آهنربا برای اولین بار مشاهده شد، شناخته شدهاند. خواص شمال و جنوبیابی این ماده تأثیر بر دریانوردی و اکتشاف گذاشت.
در اوایل قرن نوزدهم، اورستد دریافت که جریان الکتریکی میدان مغناطیسی تولید میکند اینکار توأم با کارهای بعدی گاوس، هنری، فاراده و دیگران، اهمیت میدان مغناطیسی را به عنوان شریک میدان الکتریکی نمایان ساخت. کارهای نظری ماکسول و دیگران نشان دادند که میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به طرزی جداییناپذیر درهم آمیختهاند. تلاش مردان عمل به توسعه ماشینهای الکتریکی، وسایل مخابرات و کامپیوتر منجر شد. این وسایل که پدیدههای مغناطیسی در آنها دخیل است نقش اساسی در زندگی روزمره ایفا میکند.
در سال ۱۱۹۹-۱۸۲۰ درست چند هفته پس از کشف اورستد مبنی بر ایجاد اثرهای مغناطیسی به وسیله جریان الکتریکی، آمپر نتایج یک سری از آزمایشهای خود را عرضه کرد.
نتایجی را که آمپر به دست آورد برای میدان مغناطیسی با جریانهای ثابت میباشد. بعد از مدت زمانی، دانشمندان در حین انجام برخی از آزمایشات به این نتیجه رسیدند که میدانهای الکتریکی متغیر با زمان، میدانهای مغناطیسی ایجاد میکنند و همچنین میدان مغناطیسی متغیر با زمان نیز ایجاد میدانهای الکتریکی میکنند. اما شخصی که به این نتیجه صورت علمی داد و آنها را به شکل معادلات دیفرانسیلی تعریف نمود، ماکسول بود و معادلات او نیز به معادلات ماکسول معروفند، در این فصل به اختصار راجع به میدانهای مغناطیسی توضیحاتی ارائه خواهیم کرد.
۱. مقدمه
وقتی که بار آزمونی در یک میدان مغناطیسی (که هم اکنون تعریف خواهد شد( در حال حرکت باشد آزمایش نشان میدهد که نیروی Fm بر آن اعمال میشود که دارای مشخصات زیر است:
۱ـ اندازه Fm متناسب با q است؛ ۲ـ جهت Fm در هر نقطه، بر بردار سرعت بار آزمون و نیز بر جهت ثابتی در آن نقطه عمود است؛ ۳ـ همچنین اندازه Fm با مؤلفه سرعت در جهت عمود بر این امتداد ثابت متناسب است. نیروی Fm یک نیروی مغناطیسی است؛ و نمیتواند برحسب E یا D بیان شود. مشخصات Fm با تعریف یک کمیت جدید میدان برداری که به نام چگالی شار مغناطیسی B توصیف میگردد که هم امتداد ثابت و هم ثابت تناسب را مشخص میکند. در واحدهای SI، نیروی مغناطیسی به صورت زیر بیان میشود.
(۲ـ۱)
در این رابطه u(m/s) بردار سرعت است و B برحسب وبر بر مترمربع (wb/m2) یا تسلا (T) اندازهگیری میشود. پس نیروی الکترومغناطیسی کامل وارد بر بار q برابر است، یعنی:
(۲ـ۲)
که معادله فوق را معادله نیروی لورنتس مینامند. اعتبار این معادله، بیچون و چرا توسط آزمایش تأیید گردیده است. ممکن است را در مورد بار کوچک q به عنوان تعریف شدت میدان الکتریکی E و را به عنوان رابطه تعریف کننده چگالی شار مغناطیسی B در نظر گرفت. به صورت دیگر، ممن است معادله نیروی لورنتس به عنوان فرض اساسی مدل الکترومغناطیسی در نظر گرفت؛ این معادله را نمیتوان از دیگر فرضیات اساسی نتیجه گرفت.
مطالعه میدانهای مغناطیسی ساکن را در فضای آزاد با دو فرض اساسی که دیورژانس و کرل B را مشخص مینمایند آغاز میکنیم. از روی مشخصه سلونوئیدی B، یک پتانسیل مغناطیسی برداری تعریف میشود و نشان داده خواهد شد که از معادله پواسون برداری تبعیت میکند.
۲. فرضیات بنیادی میدان مغناطیسی ساکن
به منظور مطالعه مغناطیس ساکن (میدانهای مغناطیسی دائم) در فضای آزاد، تنها کافی است بردار چگالی شار مغناطیسی B را در نظر بگیریم. دو فرض اصلی مغناطیس ساکن که دیورژانس و کرل B را در فضای آزاد مشخص میکنند عبارتند از:
(۲ـ۳)
(۲ـ۴)
که در معادله (۲ـ۴) نفوذپذیری فضای آزاد میباشد و برابر است با:
و J چگالی جریان است. چون دیورژانس کرل هر میدان برداری صفر است از معادله (۲ـ۲) بدست میآید:
(۲ـ۵)
که با معادله جریانهای دائم سازگار است.
مقایسه معادله (۲ـ۳) با معادله نظیر آن در الکتریسته ساکن در فضای آزاد به این نتیجهگیری منتهی میشود که برای چگالی بار الکتریکی ، هیچ مشابه مغناطیسی وجود ندارد. انتگرالگیری حجمی از معادله (۲ـ۳) و به کارگیری قضیه دیورژانس به دست میدهد:
(۲ـ۶)
که در آن انتگرال سطحی روی سطح مرزی یک حجم دلخواه انجام میگیرد.
(۲ـ۶) و معادله مشابه آن در میدان الکتریکی بار دیگر وجود بارهای مغناطیسی مجزا نفی میگردد. هیچ منبع شار مغناطیسی وجود ندارد، و خطوط شار مغناطیسی همیشه در خود بسته میشوند. معادله (۲ـ۶) را رابطه قانون بقای شار مغناطیسی نیز مینامند، زیرا بیان میدارد که شار مغناطیسی خروجی کل از هر سطح بسته صفر است…
بخشی از منابع و مراجع پروژه فایل ورد کامل ترانسهای جوش نقطهای و موارد استفاده آنها
۱. Fields and Waves in Communication Electronics Simon Ramo, J. R. Whinnery, T.V. Duzer – 2ndcd. Newyourk, john Wilcy & Sons, .
۲. گزارش هفتم انجمن پزشکی آمریکا
۳. کاتالوگهای مأخذ از واحد آرشیو شرکت ایران خودرو
۴. ویلیام، اچ هیت ـ الکترومغناطیسی مهندسی ـ مهندس احسان جلایری ـ چاپ پنجم ـ نما ـ مشهد ـ .
۵. جدیدی داوود آبادی، علی ـ فراهان، مهدی «بررسی میدانهای مغناطیسی ویژه» معاونت سواریسازی / مدیریت بدنهسازی ایران خودرو، پائیز .
۶. Fluid Mechanics, Landau, Lev Davidovich, 2nd edition. , 2nd English edition. Rev. Oxford, England: Press .
۷. Reitz, Johon R., Foundations of electromagnetic theory / John R Reitz; Frederick J . Milford; Robert W. Christy. -3nd ed.- reading , Mass: Addison Wesley pub.. .
۸. Electromagnetic fields, Wangsness, Roald K, 2nd edition – New York wiley ,
- لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
- همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
- ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
یزد دانلود |
دانلود فایل علمی 