الهندسة الكهربائية

وفقاً لهيئة موثوقية الكهرباء في أمريكا الشمالية (NERC)؛ فإن التعتيم المتتالي هو "الخسارة المتتالية غير المنضبطة لعناصر النظام الناتجة عن حادث في أي مكان"،

أصبحت محولات مصدر الجهد (VSCs) بديلاً هاماً لمحولات تبديل الخط (LCCs) لنقل التيار المباشر عالي الجهد (HVdc)، وذلك نحو تكامل الطاقة المتجددة على نطاق واسع.

في الوقت الحاضر، يتم توصيل المزيد والمزيد من المولدات الموزعة التي تستخدم موارد الطاقة المتجددة بشبكة توزيع الجهد المتوسط والمنخفض (DN) بسبب تعزيز إصلاح الطاقة

يستلزم خطر انقطاع التيار الكهربائي في نظام الطاقة توافر الإجراءات المضادة التشغيلية ضد الانقطاع في جميع الأوقات، وعلى وجه الخصوص تسمى عملية استعادة النظام.

نظراً للتناقص التدريجي لتوافر الموارد المعدنية الصلبة الضحلة، أصبح من الضروري استكشاف طبقات الفحم العميقة، ونتيجة لذلك تم تطوير نظام رفع مع طاقة حركية كبيرة.

في السنوات الأخيرة، حدث العديد من حالات انقطاع التيار الكهربائي في العالم، وعلى الرغم من أن هذه الأحداث ليست متكررة، إلا أن كل حدث له تأثير كارثي على المجتمع.

في نظام الطاقة الكهربائية، يمكن تداول نوايا تدفق الطاقة كأساسيات حسابات شبكة مخطط الطاقة، ونظراً لأنها البرنامج الأكثر إنجازاً لتصميمات شبكة الطاقة.

في العقود السابقة وبسبب الاستنفاد المتكرر والمتوقع "للطاقات التقليدية" القائمة على الأحافير (مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي)؛ فإن استغلال واستخدام موارد "الطاقة الأحفورية".

تطورت وحدات قياس (Phasor - PMUs) من العمل المبكر على الترحيل القائم على جهاز الكمبيوتر الذي تم إجراؤه في شركة American Electric Power) (AEP)).

أدى تطور المجتمع إلى زيادة الطلب على الكهرباء، كما لا يمكن لمفهوم تطوير الطاقة الكهربائية التقليدية أن يلبي متطلبات الجودة للطاقة الكهربائية.

يجب أن تكون مخططات حماية المنطقة الواسعة أكثر ذكاءً للتعامل مع التحديات الجديدة، حيث أصبح هيكل نظام الطاقة أكثر تعقيداً جنباً إلى جنب مع تطوير الأجيال الموزعة.

نمت نسبة أجهزة إلكترونيات القدرة في أنظمة الطاقة في السنوات الأخيرة، كما وأصبحت المشاكل التوافقية بارزة في أنظمة الطاقة الكهربائية على سبيل المثال تعتبر المشكلة التوافقية.

وحدة الطاقة الذكية (IPM) عبارة عن وحدة مدمجة وذاتية التنظيم تغلف شرائح (IGBT) ورقائق الصمام الثنائي ودوائر السائق والحماية المختلفة داخل نفس وحدة العزل.

في هندسة الطاقة، يجب أن يكون نظام النقل موثوقاً وفعالاً لجعل نظام الطاقة مستقراً وله حالة اقتصادية جيدة، لذلك لا يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال أنظمة الحماية عالية السرعة.

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

يعتبر المحرك غير المحمل بمثابة نوع جديد من المحركات، والذي يخترق توازن المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية للمحرك التقليدي لإنتاج عزم الدوران الكهرومغناطيسي.

من بين الأنواع المختلفة من المحركات الكهربائية بدون تحميل عزم الدوران، تمتلك المحركات الحثية غير المتزامنة (BIM) وظائف بالإضافة إلى مزايا المحرك غير المتزامن والمحمل المغناطيسي ككل.

وفقاً للتطبيقات المحددة والمطلوبة صناعياً؛ فإنه يمكن أن تخضع عدة نقاط من خصائص سرعة عزم الدوران الخاصة بـ (SCIM) للحد الأدنى من المتطلبات.

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

أصبحت المحركات متعددة الأطوار نقطة ساخنة للبحث، وذلك نظراً لكثافة طاقتها العالية وموثوقيتها العالية وتحمل الأخطاء، والتي تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات خاصة.

إن (PMSLM) عبارة عن محرك خاص مباشر، بحيث يتيح النقل بدون تلامس، كما تتميز المحركات الخطية بالعديد من المزايا، مثل الهيكل البسيط والتشغيل المستقر والموثوق.

كنوع جديد من المحركات الخطية، يتميز "المحرك المتزامن" الخطي ذو المغناطيس الدائم بلف الجزء الأساسي بمزايا كثافة الدفع العالية وفقدان الطاقة المنخفض والاستجابة الديناميكية السريعة.

تعد الضوضاء الصوتية التي تسمعها آذان الإنسان أو التي يلتقطها جهاز الكشف الصوتي أحد الجوانب الرئيسية لتقييم أداء نظام التحكم في المحركات الكهربائية.

تعتبر المعلومات مثل ضغط قاع البئر ودرجة الحرارة ذات قيمة من أجل تحسين الإنتاج وتساعد أيضاً في تحديد أو تجنب المشكلات التي قد تؤدي إلى الإغلاق غير المرغوب فيه.

يتميز المحرك الكهربائي ذو المغناطيس الدائم (PMSM) بالعديد من المزايا، مثل الهيكل البسيط والتشغيل الموثوق و"الخسارة المنخفضة" والكفاءة العالية والحجم المرن.

تم تركيب المصاعد على نطاق واسع في القصور والمصانع وأرصفة البضائع وما إلى ذلك، وذلك كأداة مهمة لنقل الركاب وتوصيل البضائع، لذلك؛ فإن موثوقيتها أمر حيوي لسلامة البشر والتنمية الاقتصادية.

في تطوير الآلات الكهربائية، يمكن استخدام تحليل العناصر المحدودة ثنائية الأبعاد (FEA) لتحليل الخصائص الكهرومغناطيسية للآلة بسبب تناسقها المحوري.

في الآونة الأخيرة، وبسبب المشكلة البيئية وارتفاع أسعار الوقود؛ فقد تم اعتماد أنظمة المحركات الكهربائية لأنواع عديدة من تطبيقات الجر مثل القطار والمركبة.

المحامل هي عوامل تمكين حيوية لعملية تحويل الطاقة الكهروميكانيكي في الآلات الكهربائية، بحيث يتم التعرف عليها على أنها مكون مع أحد معدلات الفشل الرئيسية في الآلات أثناء الخدمة.

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.