طلال الحوامدة

استجابة لأزمة الطاقة والمخاوف البيئية، بحيث بدأ المحققون في استكشاف أنظمة طاقة متكاملة لتسهيل تحويل الطاقة وكفاءتها، وبناء نظام التسخين الكهربائي المتكامل (IEHS).

أصبحت أنظمة تحويل الطاقة المتقدمة ذات المنافذ الكهربائية المتعددة وأساليب التحكم الخاصة بها في الوقت الحاضر في دائرة الضوء لاتجاهات البحث الحالية في الهندسة الكهربائية.

في الولايات المتحدة وحدها، هناك أكثر من (61000) حريق سنوياً بسبب الأعطال الكهربائية أو الأعطال في المتوسط ​، ووفقاً لبيانات من الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA).

تعتبر محولات القدرة الكهربائية أجزاء حيوية في نظام الطاقة الكهربائية، كذلك التوليد أو النقل أو التوزيع. تستخدم المحولات "المغمورة بالزيت" على نطاق واسع في هذه الأنظمة.

تم تقديم أنظمة الشبكة الذكية كحل فعال لأزمة الطاقة العالمية، ونظراً لخصائصها المتأصلة في الاتصال والتحكم والتحسين التي يمكن أن تؤدي إلى التوازن في الوقت الفعلي.

بسبب التأثير السلبي للاحترار العالمي (الاحتباس الحراري)؛ فإن الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري يحظى باهتمام متزايد، كما يوفر نظام الطاقة المتكامل حلاً ذكياً.

لطالما كانت أنظمة (DC) للشبكة الكهربائية هي المعيار في صناعة الاتصالات وعلى السفن البحرية، مثل نظام (DC-ZEDS)، كما يمكن استخدام أنظمة التيار المستمر أيضاً في شبكة صغيرة.

تُستخدم عدة أنواع من المعدات الكهربائية في صناعات التعدين والتعدين تحت الأرض، كما تُستخدم القاطرات الكهربائية والمثاقب والقص والكسارات وآلات التحميل والناقلات الحزامية.

من المرجح أن يتسبب الاندماج المتزايد باستمرار للطاقة المتجددة المتقطعة في شبكة الكهرباء، وذلك جنباً إلى جنب مع الطلب المتزايد باستمرار وفي زيادة الضغط على الشبكات الحالية.

أثبتت برامج الطلب أنها تقدم مجموعة متنوعة من الفوائد المالية والتشغيلية لكل من جانبي العرض والطلب، كما يشكل العملاء الصناعيون والتجاريون غالبية مزودي خدمات الاسترجاع.

نظراً للنقص المتزايد في الطاقة الأحفورية التقليدية والطاقات الجديدة مثل الخلايا الكهروضوئية (PV)، تمتلك طاقة الرياح مستوى عالٍ من الاختراق لأنها نظيفة وخالية من التلوث ووفرة.

يعد تقليل مستوى الجهد في نظام التوزيع الكهربائي لتقليل الطلب في وقت الذروة وتوفير الطاقة ممارسة شائعة تتبناها العديد من المرافق في جميع أنحاء العالم.

تستخدم المحركات الكهربائية على نطاق واسع في "الصناعات الحديثة" مثل السيارات الكهربائية والطائرات والأجهزة المنزلية والتصنيع على وجه الخصوص.

يبحث هذا الطرح في التصميم الرئيسي والميزات التشغيلية لاستشعار شبكة الألياف الزجاجية المدمجة (FBG) لمراقبة النقاط الساخنة الحرارية في ملفات اللف العشوائية.

تعد آلات المغناطيس الدائم (PM) عناصر أساسية لعدد من الأنظمة الصناعية المعاصرة، وذلك بدءاً من التطبيق كخيار مفضل لمحرك الدفع في المركبات الكهربائية.

شبكة الطاقة أو الشبكة الكهربائية (EG) هي بنية تحتية مترابطة توفر الكهرباء للمستهلكين من المنتجين، بحيث تم إنشاء الشبكة الكهربائية التقليدية (TEG) على مدار (100) عام.

مع تطور إنترنت الأشياء (IOT) في الأنظمة الذكية، تم تجهيز عدد متزايد من مستشعرات المراقبة اللاسلكية في نظام الطاقة لإنجاز دمج أجهزة الاستشعار وأخذ عينات البيانات.

في الوقت الحاضر، تنمو أجيال طاقة الرياح بسرعة في جميع أنحاء العالم وأصبحت واحدة من أكثر تقنيات التوليد المتجددة الواعدة، ومن بين الأنواع المختلفة لنظام تحويل طاقة الرياح (WECS).

إن التطورات الحديثة في أشباه موصلات الطاقة ومعالجات الإشارات الرقمية تدفع التقدم في تقنيات التحكم لمحولات الطاقة الإلكترونية، بحيث تم تطوير العديد من استراتيجيات التحكم.

تستخدم محولات مصدر الجهد (VSI) على نطاق واسع في تطبيقات العاكس المتصلة بالشبكة الكهروضوئية (PV)، بحيث لا يمكن تشغيلها إلا في وضع باك.

في السنوات الأخيرة، تطورت طاقة الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والخلايا الكهروضوئية (PV) بسرعة، ونظراً لأن الطاقة تولد عن طريق طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية العشوائية.

تعد طاقة أمواج المحيط من أكثر مصادر الطاقة المتجددة الواعدة نظراً لكثافة طاقتها، والتي تعد أعلى من طاقة الرياح والطاقة الشمسية، بحيث يتمتع هذا المصدر بإمكانية إنتاج طاقة عالمية.

إن الحاجة إلى تحديث الشبكة لتمكينها من تلبية احتياجات المستقبل مقبولة جيداً، وقد أدى ذلك إلى مفهوم الشبكة الذكية كمسار لزيادة ذكاء الشبكة الكهربائية لتلبية متطلبات المستقبل.

يتيح التقدم في تقنية المستشعر إمكانية بناء مستشعرات لاسلكية منخفضة التكلفة وصغيرة الحجم تدعم تقنية إنترنت الأشياء، كما حفز التقدم التكنولوجي.

تم استكشاف المحركات الكهربائية على نطاق واسع على مر السنين بسبب أدائها غير العادي في التحكم في عزم الدوران والاستجابة للسرعة، كما بفضل ظهور العديد من المكونات الإلكترونية للطاقة،

شهد العقد الماضي اهتماماً أكاديمياً واسعاً بالآلات الكهربائية متعددة المراحل (الأطوار) وأنظمة التشغيل للتطبيقات الصناعية المختلفة، كما يمكن القول إن الاهتمام بأنظمة ترتيب المرحلة العالية.

تم تنفيذ المحولات الموزعة على نطاق واسع في العديد من التطبيقات، مثل محطة الطاقة الكهروضوئية (PV) ومحطة الرياح والشبكة الدقيقة، وذلك لربط المصادر الموزعة بشبكة الطاقة الكهربائية>

إن نظام إمداد طاقة الجر التقليدي الذي يتبنى محوِّل تنحي لتغذية مغذيتين معزولتين تماماً يستخدم على نطاق واسع في نظام السكك الحديدية المكهربة بالتيار المتردد.

مع التوسع المستمر في نطاق نظام الطاقة والوصول على نطاق واسع إلى الطاقة المتجددة مع العشوائية والتقلبات القوية، تواجه إدارة الطاقة والتحكم في التشغيل.

يمنح الهيكل عالي الموثوقية التفوق على المولد بدون فرش ذو التغذية المزدوجة (BDFG) في أنظمة القيادة القابلة للضبط. يحتوي الإطار الثابت للجزء الثابت (BDFG).