الهندسة الكهربائية

عندما يدرك المحرك تحويل الطاقة الكهرو ميكانيكية في التشغيل الفعلي؛ فإنه سينتج عنه خسارة في داخله في نفس الوقت، كذلك لا يؤثر الخسارة على الكفاءة الكلية للمحرك.

في ظل الطلب المتزايد على الآلات الكهربائية عالية الأداء (EMs)، تسود آلات المغناطيس الدائم (PM) حالياً كخيار أساسي، ونظراً لارتفاع عزم الدوران وكثافة الطاقة وكفاءتها العالية.

في المحركات المعلقة مغناطيسياً، تُستخدم القوة الكهرومغناطيسية لتعليق الدوار، وبالتالي؛ فإنه لا توجد حاجة للمحامل الميكانيكية، بحيث يدور المحرك بدون اتصال ميكانيكي.

في الآونة الأخيرة، ازدادت الحصة السوقية لمحركات المغناطيس الدائم في التطبيقات المتطورة، وذلك بشكل كبير بسبب كثافتها عالية الطاقة وكفاءتها العالية.

تُستخدم منظمات جهد التيار المتردد، والتي تسمى أيضاً وحدات تحكم جهد التيار المتردد في العديد من التطبيقات التي تتطلب جهد تيار متردد منظم،

يتم تطبيق المحركات المتزامنة ذات الدوار البارز مغناطيسياً مثل المحركات المتزامنة الداخلية ذات المغناطيس الدائم (IPM) ومحركات التردد المتزامن (SyRMs) والمغناطيس الدائم.

تتناقص موارد الطاقة المحدودة في العالم بسرعة لأن استهلاك الطاقة يزداد يوماً بعد يوم، لذلك؛ فإنه يجب استخدام أنظمة فعالة لتقليل استهلاك الطاقة.

تقليدياً تم استخدام محرك تحريضي (IM) قادر على البدء الذاتي عن طريق توصيل مصدر طاقة تيار متردد تجاري على نطاق واسع كمحرك صناعي للأغراض العامة

تُستخدم الروبوتات الصناعية في العديد من التطبيقات، مثل المناولة والطلاء والتجميع واللحام وما إلى ذلك، حيث تعتمد كفاءة وأداء المعالج بشكل أساسي على الاستجابة الديناميكية.

نظراً للسرعة العالية ووجود تقنية عالية الدقة في الأداء الخاص بالمحركات التزامنية؛ فقد تطورت هذه المحركات الخطية المتزامنة ذات المغناطيسية الدائمة (PMSLM).

محرك التيار المباشر الخالي من الفرشاة (BLDC) هو محرك مغناطيسي دائم (PM) مع (PMs) على الجزء الدوار ولفائف ثلاثية الطور على الجزء الثابت.

بشكل عام، يجب توليد طاقة عالية وتزويدها للوحدات المنزلية والصناعية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، كما يجب الحفاظ على مصدر الطاقة وشبكة التوزيع للنظام الكهربائي.

إن تفسير العلامات الكيميائية لتحديد حالة عزل الورق في محول الطاقة هو مجال موضوع لا يزال يمثل العديد من التحديات، كما يسمح تحليل الزيت بقياس الكحوليات.

البطانات من بين المكونات الأكثر أهمية والأكثر تكلفة لأنظمة الطاقة، وذلك بالنسبة لمحولات الجهد الزائد والفائق الجهد، حيث يتم استخدام البطانات من نوع المكثف الورقي المشبع.

يعتبر محول الحالة الصلبة (SST) نموذجاً أولياً لجهاز توجيه الطاقة، والذي من المتوقع أن يكون له تطبيقات واسعة في شبكات الطاقة الذكية المستقبلية، وذلك على عكس المحولات المغناطيسية.

عادة ما يتم تصميم محولات الطاقة للعمل بجهد إدخال جيبي، كما يتم إجراء دراسات متزايدة عندما يتشوه الجهد الأولي، ومثال على ذلك يرجع إلى إضافة تحيز التيار المستمر.

يتكون التنبؤ بالحمل قصير الأجل (STLF) عادةً من التنبؤ بالحمل لكل ساعة من يوم واحد إلى أسبوع واحد قبل ذلك. من الحقائق المعترف بها أن حمل المحولات هو عامل رئيسي في انهيار نظام العزل.

تحتوي أنظمة الكابلات على مجموعة واسعة من أوضاع التدهور المحتملة، بحيث يمكن أن تحدث الأعطال بسبب الجودة الرديئة أو التقادم للعزل أو الملحقات،

مع تطور الشبكة الذكية، تم طرح متطلبات أعلى لموثوقية التشغيل وتقنية مراقبة الحالة للمحولات الكهربائية، وكما تشير الأبحاث إلى أن لف المحول سيكون تشوهاً شديداً.

تعد محولات القدرة أحد المكونات الرئيسية لأنظمة الطاقة، كما يعتبر التفريغ الجزئي (PDs)، والناتج عن تحسينات محلية غير طبيعية في المجال الكهربائي داخل خزان المحولات.

تعتبر درجة حرارة النقطة الساخنة (HST) في ملف المحولات ذات تأثير مهم على عمر تشغيل المحول وسعة التحميل، بحيث يمكن أن تؤدي المراقبة المستمرة للمحول (HST).

بالمقارنة مع نقل الطاقة بالتيار المستمر؛ فإن توزيع الطاقة بالتيار المستمر يجذب اهتمام الباحثين تدريجياً في السنوات الأخيرة، ولا تزال العديد من المفاهيم في "المرحلة الاستكشافية".

حظيت "طوبولوجيا شبكة التوزيع" (DNT) وكجزء مهم من بيانات الشبكة الأساسية؛ باهتمام متزايد مؤخراً، لذلك من المعروف أن صحة (DNT) ستؤثر بشكل كبير على إدارة خسائر شبكة التوزيع.

تطلب التطوير المستقبلي لأنظمة الجهد العالي (HV) وثورة "الشبكة الذكية" مادة عازلة موثوقة وفعالة مع ظروف تشغيل متقلبة وديناميكية، بحيث يقوم المحول المستخدم في النظام الكهربائي.

يعد المحول ثلاثي اللفات من المعدات الكهربائية الرئيسية في أنظمة الطاقة التي تزود الأحمال غير الخطية، كما يؤدي الاستخدام المتزايد للأحمال غير الخطية إلى حدوث تشوه توافقي.

يعد تشخيص أعطال معدات الطاقة الرئيسية مثل محول الطاقة جزءاً مهماً من أنظمة الطاقة لتشغيلها الآمن والاقتصادي، ومع زيادة بناء الشبكة الذكية، ستستمر معدات الطاقة في التطور.

لعبت العوازل المركبة والتي تُستخدم على نطاق واسع في شبكة الطاقة، دوراً مهماً في تقليل حوادث وميض التلوث الناتج عن معدات نقل وتحويل الطاقة وضمان سلامة وموثوقية شبكة الطاقة.

يكون كل من التيار المتردد والتيار المستمر عبارة عن "طاقات كهربائية" لها نفس تأثيرات التسخين لنفس قيم (RMS) ولكن هناك اختلافات متعددة بين التيار المتردد والتيار المستمر بمتطلبات مختلفة.

الملامس الكهربائي هو عبارة عن جهاز تحكم "كهروميكانيكي" يستخدم لإنشاء أو قطع الاتصال بين الحمل ومصدر الطاقة، لذك؛ فإن استخدام الملامس يشبه التتابع.

قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة المفرط والقصر الشديد للغاية وأعطال في الزيت وضربات البرق إلى نشوب حريق في المحولات، لذلك؛ فإن حرائق المحولات نادرة ولكن تأثيرها كبير.