207
א א א א אא א0 ش٢ ص ، א ، א א א W ، א א א א א א אא א אא ، א אא א א א אאא א א א א א א א אK א א א W א א א א אא א ، אא א א א אא א ، א א א א ، אא א א א א אא א א א ، א א אא א א אא א א א ، א א K א א א ? א א א ? ? א א ? א אא אKאא א א א אאא א ، א אא א ، א אא אKא א א א א ؛ א K א א אא א א א: א א א EF אאא א א אא

آلات التيار المستمر والمحولات - نظري

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

0

ص٢ش ،א،אאא

W، אאאאאאאאא

אא،אאאאאאאאאא

אאאאאאאKאאאWאא

א א א אא ،אאאאאאאא،א

א אא ،אאא א אאאאאאא

،אאאאאאאאאאא،אא

Kא אא?אאא??

אא?אאאאKאא

אאאאאא א ،א אאא

،א א א אKאא

אאא؛אKא

אאאא

אא:

אאאEF

אאאא

אאא

Page 2: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

1

،،א א،א

W אאאאאאאאא

אא،אאאאאאאאאא

אאאאאאאאKאאא

א א א אא אא،אאא

אאא،אא ،אאא א אא א א

אאאאא،אאאאאאאאא،אאאא

אK ? א א א א א J ??אאאאאאא?

אאKאאאאאא אאאאאא

،א א אא א אאא،א

Kאא אWאאא

אאאא

Page 3: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

2

א

א א

١

٨

אאאWא١٠ א

١ J١אאא ١٣

١ J٢אאאאאא١٧

١ J٢ J١אאאאאא١٩ א

١ J٣אא٢٠ א

١ J٤אאאאא ٢٢

١ J٤ J١אאאאא ٢٢

١ J٤ J٢אאאאאאK ٢٣

אא ٢٨

אאאWאא ٣٠

٢ J١אא ٣٢

٢ J١ J١אאאאא ٣٦

٢ J٢אא ٣٩

٢ J٢ J١אא ٤٠

٢ J٢ J٢אאא ٤٢

٢ J٢ J٢ J١א ٤٥

Page 4: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

3

א א٢ J٣א ٤٧

٢ J٤אא ٤٨

٢ J٤ J١אאאאא ٤٨

٢ J٤ J٢אאאא ٥١ ٢ J٤ J٢ J١אאא ٥٢

٢ J٤ J٢ J٢אאאא ٥٤

٢ J٤ J٢ J٣אאא ٥٧

٢ J٥אאאאא ٦٠ ٢ J٥ J١אאאאא ٦١

٢ J٥ J٢אאאאא ٦٤

٢ J٥ J٢ J١אאאאא ٦٥

٢ J٥ J٢ J٢אאאאא ٦٦

٢ J٥ J٢ J٣אאאא ٦٧

٢ J٦אאאאא ٦٩

٢ J٦ J١EאFאאא٦٩

٢ J٦ J٢EאFאאא ٧٠

٢ J٦ J٣אEאFא ٧٠

٢ J٦ J٤א ٧١

٢ J٦ J٥אא ٧٢

אא ٧٥

אאWאא ٧٩

٣ J١אא ٨١

א א

Page 5: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

4

٣ J٢אאאאא ٨٣

٣ J٣אאא ٨٥

٣ J٤אאא ٨٩

٣ J٤ J١אא ٨٩

٣ J٤ J٢אאא ٩٣ ٣ J٤ J٢ J١אא ٩٣

٣ J٤ J٢ J٢א ٩٧ ٣ J٤ J٢ J٣א١٠٢ א

٣ J٥א ١٠٨

٣ J٥ J١אא ١٠٨

٣ J٥ J٢אא ١٠٩

٣ J٦א ١١١

٣ J٧אאא ١١٣

٣ J٨אא١١٤

٣ J٨ J١אאא ١١٤

٣ J٨ J٢א ١١٤

אא ١١٨

אWאא א אא ١٢١

٤ J١אאא ١٢٣

٤ J٢א ١٢٥

٤ J٣א ١٢٦

٤ J٤א ١٣٣

א א

٤ J٤ J١אא١٣٣ א

Page 6: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

5

٤ J٤ J٢אאא ١٣٤

٤ J٥אאאא ١٣٥

٤ J٦אאאאא ١٣٨

٤ J٦ J١אא ١٣٨

٤ J٦ J٢אאא ١٤١

٤ J٧א ١٤٩ ٤ J٧ J١אא ١٤٩

٤ J٧ J٢אא ١٥٠

٤ J٨א ١٥٢

٤ J٩אאא ١٥٣

٤ J٩ J١אא ١٥٣

٤ J٩ J٢אא ١٥٤

٤ J١٠אא١٥٦

٤ J١٠ J١אא ١٥٦

٤ J١٠ J٢א ١٥٧

٤ J١١אאא١٥٩

٤ J١٢אאאא١٦١

٤ J١٢ J١א ١٦١

٤ J١٢ J٢אאא ١٦٢

אאא ١٦٤

א א

Wאא אאא ١٦٧ ٥ J١אא ١٦٩

Page 7: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

6

٥ J١ J١אא ١٧٠

٥ J١ J٢EאFאא١٧٠

٥ J٢א ١٧٢

٥ J٢ J١ J(Y-Y)١٧٢

٥ J٢ J٢ J(Δ-Δ) ١٧٤ ٥ J٢ J٣ J(Y-Δ) ١٧٦

٥ J٢ J٤ J (Δ- Y) ١٧٧

٥ J٣אא ١٧٩

٥ J٤אאאא ١٨١

٥ J٤ J١אאא١٨١

٥ J٤ J٢אאאא ١٨٩

٥ J٥א١٩٠

٥ J٥ J١Wאא١٩٠

٥ J٥ J٢Wאאא ١٩٠

٥ J٦א ١٩٣

٥ J٦ J١ א ١٩٣

٥ J٦ J٢א ١٩٥

٥ J٦ J٣ א ١٩٦

٥ J٦ J٤א ١٩٦

٥ J٦ J٥א ١٩٨

א א

Page 8: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

7

٥ J٦ J٦אא ١٩٨

٥ J٧א ٢٠٠

٥ J٧ J١אא٢٠١

٥ J٧ J٢אא٢٠١

٥ J٧ J٣אא٢٠٢

٥ J٧ J٤אא٢٠٣

٥ J 8EאFא ٢٠٥ ٥ J٩אא ٢٠٧

٥ J٩ J١א٢٠٧

٥ J٩ J٢אא٢٠٨

אא ٢٠٩

אאא

Page 9: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

8

אאאאאאאאאאאאאK

א אא אא אא Kא א אא א א א א

א K אא אא ،אא אאאא

Kאאאאא אאאאאאאא

א א א ، אאא،אא

،א אאאא،א K

אא א א אא Kא אאאאאא،

א א ،א א א אאאאאKאא

אא א א א אאאKאאאאא

אKאאא ،א א א א א א

א א א ،א אא א אאאאאאאKאאא Kאא א א א אא א

אאאKא א א א א א א

Kאא،אאאאא

Page 10: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

9

Kאאאאאאא،אאאאא

אאKא א א אא א א ،

א א אא א א KאאKאאאאאאא

Kאא אא א אא א Kא א א

א א א K ،אא א א

KאאאאאאK א א א א א א

א א ، א ،אאאאאאא

אאK אאאא،

אאאא،אאא א א K א

אאאאאאאK

אאאאWא אאKאאא

Kאאאאא

Kאאאאא

Kאאאא

Kאאאאאא

אKאאא

אאאKאא

Page 11: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

10

אאאMagnetic Circuits

אא

Page 12: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

11

אאאWאא

א א Wא אאאאא.

אאאW

١K אKאאאא

٢K אאאאאאאK

٣K א אא א אא א א אKא

Page 13: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

12

אאא

א א אא

א אאא א א א א ، א ،א א אא א K

אאאא(Permanent Magnet) אא א א(Ferrait) ، (Niodenum

Boron Iron) א(Smarum Cobalt) ،א אא א Kא

،אאא،אאא،אאא

א،אאאא א א א K א

א א אא א א Kאאאא،אא،א

Kא א אאאאאאאאא

אאאאKאאאאאאKאאא

Page 14: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

13

١ J١ אאא

אאאEאFא،אאאאKאאKא

- אאW Magnetic Field

אא،אא א אא، א

אאKאאKאא

- אאWMagnetic Field line א א א

، א א ،א א א ،א א א א א א א

Kא -אא: μ Permeability

א א א א אאאאאאא Kא א ، אא א

אאKאאאאאאא μא א (Magnetic

permeability) ،אא אKאאאא(Magnetization Curve)א א ،א א א

אאא،،אאא Kא א א א א

אKאאאאW 1-1 r o

Page 15: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

14

μoאא(Absolute permeability)אא

אאW

μrאא(Relative Permeability)אK

-אאФ: Magnetic Flux

،אאאאאאאאא א א אK א

Kאאאאאא אאאאאאאא

א אאא א א א א Kאא אא אK א א (weber)Wb

א10-8K JאאMagnetic Flux Density :B

א א אאא אKLFteslaETW

1-2 2m/WbA

B

Jאא:H Magnetic Field Intensity

א K אאאאLא

W

1-3 m/AtBH

μo=4π 10-7 h/m

Page 16: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

15

-אאאאmmf :Magnetomotive Force

N אאאא،אא

Kא אא א א א א א א א א א،א א

K(ampere-turn) W 1-4 AtI Nmmf

אאאא J١אאIאאHWאא

1-5 L HI Nmmf

-אא: Rmag Magnetic Reluctance א ، א אא

אאאאאWאא

1-6 Wb/AtI NmmfR mag

אKאאא

אאא،א אאLAאμאW

1-7 A LR mag

אאאא אאKא،

אא אא א א א K א א،

Kא١ J١LאIBאאאK

Page 17: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

16

אF א א א א א

Wאא 1-8 N I L BF

אא،אאא א א א א א Kא

א ،א א א ،א א אאKאא

١ J١

Page 18: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

17

١ J٢Wאאאאאא

אא א א א אא א אא א א אא ،א

אאאא،אאאאאK

א אאא אאא א א א Kא אא

אאאאא٧ J١،אא א א K

אאאאאאא K١ J٢ א א ABCDEF

אאA,FאאKAB, BC, CD, DE, EFאKאאאCD

NIKΦאKאאאא

١ J٢אא

Page 19: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

18

אא٧ J١Wאאאא

CDCD

CDCD mag A

LR

BCBC

BCBC mag A

LR

ABAB

ABAB mag A

LR

gapo

gap)gap(mag A

LR

EFEF

EFEF mag A

LR

DEDE

DEDE mag A

LR

אאאFRmag(tW

1-9 gapo

gap

EFEF

EF

DEDE

DE

CDCD

CD

BCBC

BC

ABAB

AB)t(mag A

LA

LA

LA

LA

LA

LR

אאאФאאאאFEN.IאאאFRmag(t،

٦ J١Wאא

1-10 )t(magR

I N

١ J٣אאאאאאאאא،א אא אאאא א אא

אאאא،א،אא א אא אא K

אאאאK١ J١Kאאא

١ J٣אאאאאאאאא١ J٢

Page 20: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

19

אאא אאא אאאאe.m.f אאאאmmf

אאALR אא

A LR mag

אאREI אא

magRmmf

אAIJ א

AB

١ J١אאאאאאא

١ J٢ J١Wאאאאאאא ١K אאאאא،

Kאאא ٢K א،אא

Kאאאאא ٣K אאאאאאאא

אאKאא

Page 21: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

20

١ J٣אאא

١ J٤אKאאאאאKאאאאאאאא Kא א

אpא،g،אאא t ،א y ،א אac א Kא

، א אא Kא א١ J٢אאאKא

١ J٤אאא

אא אΦ

אB

אA

אH

אL

אאאא

mmf

אאא Φm Bg Ag Hg 2Lg Fg

א Φm Bt At Ht 2Lt Ft

א Φac=Φm/2 Bac Aac Hac Lac Fac

א Φm Bp Ap Hp 2Lp Fp

אא Φy= Φm/2 By Ay Hy Ly Fy

١ J٢אאאאאא

Page 22: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

21

א א א א אא א ٦ J1

،אאאאאאא Wא

1-11 yy

ym

pp

pm

acac

acm

tt

tm

go

gmtotal A

L2A

L2A

L2A

L2AL2

Fmmf

11א J١אאאא אא אאאBא٢ J١

١١א J١W

1-12 y

yy

p

pp

ac

acac

t

tt

o

ggtotal

LBLB2LBLB2LB2F

W

yA2

m

yB

،acA

2m

acB

א٣ J١א١٢ J١ 1-13 yLyHpLpH2acLacHtLtH2gLgH2totalF

1-14 yFpFacFtFgFtotalF

14א J١אאאאאאKאאאאאאאא

Page 23: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

22

١ J٤אאאאא

א א W א א א

אאאאא Kאאא אא א Kא

Kאאאא ١ J٤ J١אאאאא

١ J٥L،אאVBאאאEW

1-15 Volt )sin( V L BE

θאאא،אאאאאאאאאאאK

١ J٥אאאא

Page 24: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

23

א١ J٦Kאאאאא

א א،אאאא א א א ،א א א א

Kאאאאאאאא

١ J٤ J٢אאאאאאK אא،א(Faraday) Wאאא

1-16 )dt

d(NE

אאאאאאאאאא א Kאאאא

א ،אא א ١ J٧،א א אא א אא (Self-

Inductance)אKאאא א אא אא (Mutual Inductance)

١ J٨ .

١ J٦א

Page 25: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

24

١ J٧א

١ J٨א

١ J١

א20×30cm،5cmאKturns٢٥2Ω

24VאאאאK 0.008

Tא،W ١K אא IK ٢K אאHK ٣K אאΦK

Page 26: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

25

א

١ J٩،א אא אX,Y ،אאא LWא

١ J٩אאאא

L 2 X 5 Y 5 L 2 20 5 30 5 80cm 0.8m

A=(5×10-2)×(5×10-2) =25×10 -4 m2 , B=0.008 tesla , R=2Ω V=24V

N=25 turns ،

١. A122

24RVI

٢. m/At3758.01225

LI NH

٣. Wb 20Wb 00002.041025008.0A B

Page 27: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

26

١ J٢

א א 25cm 3cm2 Kturns٢٥א2AאKאא1500K

אW

١K Kאא ٢K אאאאK ٣K אאK

٤K אאK ٥K אאK

אW

١ J١٠ ،א אא א r ،אאא LWא

١ J١٠אאאא

2 2 25 10 1.57

A= 3×10-4 m2 μr=1500 μo=4π×10-7 h/m N=600 turns I = 2 A

Wb/At61078.2)4103)(7104(1500

57.1A o r

LRmag

١.

At 12002600I Nmmf ٢.

Page 28: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

27

m/At33.76457.1

1200

LmmfH

٣.

wb41032.461078.2

1200

Rmmf

mag

٤.

tesla44.14103

41032.4

AB

٥.

Page 29: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

28

אא

١K אאאאאאK

٢K א א א אא א א אK

٣K אאKאאאאאא

٤K ؟אאא

٥K Kא

٦K אאאאK

٧K Kאאאאאא

٨K א א 6µWb א א ،12At/mא א K

0.5אmא 0.00015m2Kאא א אKאא،אאא

٩K א 20cm ،3×5cmאK

15 turns 1.4Ω 12V א Kאאא0.006 teslaא،W

aK אא

bK אא cK Kאא

١٠K א א 0.0002Wbא א100אcmא5cm2אאאאK

א א א ،א א א٥٠٠אK

Page 30: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

29

אאא

אא

Page 31: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

30

Wאאא אא

Direct Current Generators

אאWאאאאאאאאאאאKא

אאאW

١K אאאK

٢K אEאאאFאא

٣K אאאאאאKא

٤K אKאאאא

٥K אKאאא

٦K אאKא

٧K אKאאאאא

Page 32: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

31

א אא DC Generators א אא Direct Current Generators

אאא Kאא א،אאאאאאאא

אאאאאאKאאאאאאא

אאאאאאאאאKאאאאKאאאא

אKאא א א א א

א א א K א א אא א א Kא א

א אא א אא א א אא א Kא א א

אKא ٢ J١אא

، א א א א א א א א א (Prime Mover)

?אא?אK، א א ?אאאא?אא

אאאאאאאKאאא א א ،

אאא٢ J١

Page 33: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

32

א א א א אא אKאאאאאא

٢ J١אא

٢ J٢K אא א אאאא٢ J١אא

אF א אF א א א EאאאאEEאאFא

א א א א א אא א אאאאא،A א0°

٢ J٢אBא90°אאאאB אאאאא،

א אB א א א ،אא א

אאאאאאאאאאKאא

Page 34: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

33

א אא א B א 90° א Cא

180° א אאא אCאאאאא،

Bא א C א א א אאאKאאאאא

אאאCא 180° אDא270°אאאאאאאאאאאאאא

٢ J٢K

٢ J٢אאאאא

אאאאאאא(Sine wave) ٢ J٢א א E F א א

א(DC) Kאא אאאאFאאא

E٢ J٣אאA

Page 35: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

34

אאאאא B ٢ J

3אא،(abcd)١٨٠،٢ J٣אאAא א א א

אאאB،٢ J٤אא١٨٠אא،١٨٠٣٦٠א

א א א ٢ J١א א א K

FאאאKEא א K א

Kאא

EF EF

٢ J٣EFאאאא

٢ J٤ א א א אא א Kא א א א

אאאא١א J٢K ٢-١ volt v L Be

Page 36: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

35

B אא (Wb/m2)،Lא(m)، vא

א א א(m/sec) א אא א K(e)א (volt)אאKK

٢ J٤אאאאאא

٢ J١ J١אאאאא א א א

K א א א B

א v א א٢ J٥אאאe K

٢ J٥אאאא

Page 37: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

36

Wאא

2-2

אrWאא

2-3 260

nאא\(r.p.m)،ω אאא(rad/sec)،Wאאאאא

2-4 2 ⁄

A،אא٢ J٣א٢ J٤א٢ J٢Wאאאאא

2-5

2 2 60

א٢ J٥W

2-6 60

אאאZאאאaאאאאא Wאאא

2-7 60

Page 38: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

37

٢ J١

٦ אא٢٥٠، 1200 rpm א א K٤א ،

Kאאאא אW

p = 6 , a=2 [] , Z= 250 , n=1200 rpm , =4 mega lines/pole

=4×106 ×10-8 =0.04 Wb/pole (1 line = 10-8 Wb)

60

6 0.04 1200 2502 60

600

٢ J٢ ٨אא٩٦٠א،

600 rpmאאאאאאK220 V،Kאא

Wא p = 8 , a=p=8 [א] , Z=960 , n=600 rpm , Ea=220 V

60

≫≫ 60

220 8 608 600 960

0.023 /

Page 39: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

Kאא

אאא

אאא

אא J٧

א

א٢J

(أ)

א

אא

38

א

א

א

٢ J٦

٢ J٧

א

אאאא

א

(ب)

א

٢א

K٢J

K

)

אא

٢ J٢

Page 40: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

39

٢ J٢ J١אאStator

אאאאאYokeאא(Main Poles)א (Commutating Poles)

K א א(Yoke)Wא א א א

אא א ،،א א ، א א ٢ J٨א אא

אאאK

٢ J٨אא

א א(Main Poles)Wא א א א א א(Pole Face or Pole shoe)

אאאא אא א אא אא א

אא אא א (Main Field Coils)W

Page 41: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

40

J א(Shunt Field Coil)א

אאאK

J א(Series Field Coil) Kאא

אאאאאאאא،

אאאאאאא،א٢ J٩Kא

٢ J ٩א

אoles)P(Commutating אWאאאא 2kW،א

אא א Kא א אאKאא

Page 42: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

41

٢ J٢ J٢אאאRotor

א א ،א א אאא אאא א

אאאאאאאKאא،אאאא٢א J١٠Wאאא

אא

א

نامرلا( قالزنالا تاقلح)يلب

אאא

אא

א

אא

אאאא

٢ J١٠אאא

א ore)C(Armature W אא א א א אא א אא א א א

א،אאאאאאא(High Permeability)

א א ،א Kאאא٢א J١١א

(Slots) אK

Page 43: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

42

EF א

EF א

EF אא

٢ J١١EאFאאא

אindings)W(Armature W،אאאאא ٢ J١١א

٢ J١١ א א א א א אאאאאאא

Kאאאאאא א אאא א ،

אאאאאאאאאאאאאאאאאאאא

אאK

אEאF)(CommutatorWאאאKEאF א א א א

אא ٢ J١٢א א ، א א א א

،אאאאאאאאאאאKאאאא

Page 44: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

43

٢ J١٢EאFא

אאolder)H(Brushes W א אאאאאאאא

EאFאאאאאאK Kאא٢ J١٣

Kאאאא

٢ J١٣אא

Page 45: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

Armatuא

K

א 2

אא

١٥א

אאא

ure Win

א

אא

K

א

1אא

א

٢ J٥

nding

אא

אאW

١٥،א

אא

K

אאא

אא

א

אא א

٢ J٥1,2E

א א Kא

א

44

א

אאא

٢ J١٤(LWא

F2,3

אא

אאא

א א

אאא

א

inWLap

א א3

אא Kא א

א

אא

nding)

2 Kא

א

א

٢ J٢ J١

Kאא

אא١٤

א

א

א א

אא

٢ J٢

אKא

٢ J٤

אאא

Page 46: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

،

אאא

אא

(Com،

אאmmutator

א

א

EF

א

אא

Pitch)

אא

א

א

45

(WW אאא

אא

א

inWWave

אאאאאKא

٢ J١٦א

٢ J١٥א

א

nding)

אא

א١٦ Kא

א

E

א

א

אא،

٢ J٦

EF

אא

א

Page 47: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

،אאא א

א

،

K

K

אאא

א

א א

W

א א

א

א

א אא א א

א ،

،

אא

אאאא

א א

،

אא אא א א

א

אא

46

(Armatא

א

א ،

א

א

א ٢ J١٧

ture Rea

א א

אא א

K

אא א אא

א

Kאא

א

J١٧

א

action)

א א

אא אא אא

אא

א א ،א

٢

א

٣אא

אא ،א

א

אאאאא

א

K

אא

٢ J٣

١K

٢K א٣K

א

אKא

Page 48: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

47

٢ J٤אא(Methods of Excitation) אאאא(Field Windings)

אאאאאאאKאא א א א א

אאאאאאא،W ١K אאא(Separately-excited)

٢K אאא(Self-excited)،אאאאאאאא

K

٢ J٤ J١אאאאא(Separately excited generators)

٢ J١٨א אא אא، א א א אא

،א א א אא א א Kא א ،א א א

אאK

Loa

d

٢ J١٨אא

Page 49: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

48

Wאא אאL

Wאאאא ٢-٨

W VfWKא IfKאW

RfKאW WאאL

(Kirechhoff’s Law)א א א Wא

٢-٩ 2-10 2-11 W

VLWאאאFאKE

IaKאW RaKא ILאKא

EaWאאאאאאאWא

k Kא אא א א א אא א

KEאFאא 2-14

2-12 60

٢-١٣

Page 50: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

49

אאאאאא،אאאא

Kא ٢ J٣

א،1200 rpm 200 A125 VאK0.04 אא

אאאאאאאאאK Wא

Wא VL = 125 V , IL = 200 A , n = 1200 rpm

200

125 200 0.04 133 V

125200

0.625Ω

125 200 25

٢ J٤ א אא1000 rpmאאא

KאאאאאאאאK Wא

If = const. , n2 =1000 rpm אאאאאא

133 12001000

Ea2 = 110.83V

110.83

0.04 0.625166.66

110.83 166.66 0.04 104.16V Or 166.66 0.625 104.16 V

110.83 166.66 12.264

Page 51: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

50

٢ J٥

א٢ J٣אאאאא١٠אK٪Kאאאאאאא

Wא If2 = 1.10 × If1 , n2 = constant

אאאאאא

133 11.10

Ea2 = 146.3

146.3

0.04 0.625220

146.3 220 0.04 137.5 V Or 220 0.625 137.5

137.5 220 30.25 ٢ J٤ J٢אאאא(Self -excited Generators)

אאאאאWא ١K א(Series Excitation)אאאא ٢K א(Shunt Excitation)אאא

٣K (Compound Excitation)אאא

Page 52: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

51

٢ J٤ J٢ J١אאא(Series Excited Generator)

א א א א א E אא F א ،א א א א

אא٢א J١٩Kאאאא

٢ J١٩אאא

אא:

2-1٥

2-1٦

Page 53: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

52

٢ J٦

،אא٤אא18 kW150 Vא1200 rpmא0.12 Ωא0.18 ΩK

אאא1250א rpmא125 AאאאK30 %K

אW

Pout =18 kW , VL1 =150 V , n1=1200 rpm , Rf = 0.12Ω

Ra = 0.18Ω , n2 =1250rpm , IL2 =125 Amp. , 2= 1.٣٠1

18000150

120 Amp.

150 120 0.18 0.12 186V

א(2-14)

1.30 1200 186

1250232.128

– 232.128 – 125 0.18 0.12 194.628 V

Page 54: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

53

٢ J٤ J٢ J٢אאאא(Shunt excited generators)

א א א א ٢ J٢٠אKאא

אאא،אאאא א אא

Kאאאאאא١٪

٥٪Kא

٢ J٢٠אאא

אא:

2-1٧

2-1٨

2-1٩

Page 55: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

54

٢ J٧

א350 Aא240 Vא،אאא0.02Ω 55 Ω Kאאאאא

Kא אW

IL = 350 A , VL =240 V , Ra = 0.02Ω , Rf = 55Ω

24055

4.36

350 4.36 354.36 240 354.36 0.02 247.1

Page 56: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

55

٢ J٨

אא א א ٥٠٠،א0.01 Ωא95 Ω،٢٠٠

60 W120 VאאאאאK0.02 WbK

אW p = a [ألنه لف انطباقي], Z = 500 , Ra= 0.01Ω , Rf = 95Ω , VL=120 V

Φ = 0.02 Wb/pole Pout =200×60=12000W

≫≫12000120

100

12095

1.26

100 1.26 101.26

120 101.26 0.01 121.01

60

121.01 0.02500

60

n = 746 rpm

Page 57: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

56

٢ J٤ J٢ J٣אאא(Compound Excited Generators)

אאאאאאא(Series Windings) אא(Shunt Windings) ،א א אא

،אא א א א אא א א א א א א א

א א ،אא אא(Cumulative

Compound ) א א א א א א א א ،אא

א(Differential Compound)K

אא אא א א אאאאא

א אא(Short-Shunt)، א א אא אא אאאאEאאאF(Long-Shunt)،

٢ J٢١א אא א אא א ،אאseאאshK

EF EF ٢ J٢١אא

Page 58: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

57

Wאאא

2-20

2-٢١

2-٢٢

אאא: 2-٢٣

2-٢٤

2-2٥

אא Kא א א א א אא אאאאא

א א ،א אא(Demagnetize The Machine)Kאא

Page 59: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

58

٢ J٩

60 A230 VKאאאאא ،א א 0.04 Ω،א אא 0.01 Ω

אא125Ω K אW

VL = 230 V , IL = 60 A , Ra = 0.04 Ω , Rse = 0.01Ω , Rsh =125Ω 230125

1.84

60 1.84 61.84

230 61.84 0.04 0.01 233.1

Page 60: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

59

٢ J٥אאאאא

(Characteristic Curves of DC Generators) א א א א Jא

אאאאא J א ، א א ،א

א א ، א א Kא א אא א א א

،אאa , pאאאאEaאאΦאא،nK

E א אא א ، א

אאאאאVLK Wאאאאא

١K אאNo-load Characteristics

א א אא(o.c.c)אאאאאאאא(Eo)א(If) Kא

٢K אאLoad Characteristics

אא א א (VL) א (If)א Kאא

٣K אאאExternal Characteristics

אאאא(VL)א(IL)אKא

٤K אאאאInternal Characteristics

א א א א אא א א אא אא Kאאאא

Page 61: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

60

א א אא א א

Kאאאאאאא

٢ J٥ J١אאאאא אאNo-load Characteristics

، א א א אאאאאאEaWאאא

E אאאאא،(If)

E

אאאאאאא

אאEoאא،אא א ٢ J٢٢אא א א ،

אאא، א،אאאאא

אVfאאאKאאאאאאאEoאIfא،٢ J

٢٢א(a)،א(b)،אאאאאאאK

EFאא אEF

٢ J٢٢אא

Page 62: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

61

אאLoad Characteristics

אאאאאאאאא(Armature Reaction)א،

אVLאאאאEaאאאא (Ia Ra) אא،א

אא RLאאVL ، VLא E אF E אF

Kאאאאא،א٢ J٢٢،אאא٢ J٢٢ Kא

٢א J٢٢، IIIאאIאאא،אאAB (Ia Ra)אIIIא،II

א،אאאאאאאCBאאאא،אאVL

א אEo א א CD א Kאא

אאEF אEF

٢ J٢٢אא

Page 63: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

62

אאאExternal Characteristics

٢ J٢٣،אאאאאאאאאאאא(II)Ea

אאא،אאא(I)אEoאאאKאאאאאאאאאאאאאא

א(III)אאאא،VLאILKאא

אאאאInternal Characteristics

א II ٢ J٢٣ א ، אא אא א א אא אEa א א Ia א

אIL אאKאא،אאאאאאAB،אאאEaא

Kאאאאאאאאאא

٢ J٢٣אאא

Page 64: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

63

،אאא٢ J٢٣א،ε

Wאא

٢ J٥ J٢אאאאא

א אא א ، א א א א א א אא א Kא

א א ، EאFא אאאאאא،אאאא א א K אאא؟ Wא

א،א א،אא א Kאא

،אא،אאא א٢ J٢٤א (Magnetization curve)א

אאIf،אאא אאא Eo א אא Kא א א

אאאא،א Erאא א א

אאא א א K א Lfא Rfא אא א ،

אא א Kא אאא אאא א א א

אאאאא(Residual magnetism) ErK

2-2٦100

Page 65: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

64

٢ J٥ J٢ J١אאאאא

א א א א א אא אא אא אא K٢ J٢٥א אא א א

אאאאאא KRLאאאאKא

א Ia ، א א א אא אא א E א VL א K٢ J٢٥

אאאאא،Iא א אא،אIII א אאI(Ra+Rf)אא K

אIIא א א א אא אKא אא אא ،א א א

אא،אאאאILK

٢ J٢٤אאאא

Page 66: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

65

אאEF אאאEF ٢ J٢٥אאא

٢ J٥ J٢ J٢אאאאא

אI ٢ J٢٦אאאאאאIIא،אאאאIIIKאאא

אא ،א א א א אאאKא IV א

א א אאEo K א Wאא

2-2٧100

Page 67: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

66

אאEF אאאEF ٢ J٢٦אאא

٢ J٥ J٢ J٣אאאא א א א ،א א Long-

shunt א א א Short-shuntK،א אאאא

אא،אאא،אאKא

אאאא Jאא J א א ،אא אא

Kאאא ١K Wא א א אא

א א ،אא אאאאאאא

אאאVL٢ J٢٧K ٢K Wאא

אאאאאאא

Page 68: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

67

٣K א א ،א ،א

אVLKא ٤K WEFאא אאא

א א ،אאאא،אאאאאא

٢ J٢٧K

٢ J٢٧אאאא

Page 69: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

68

٢ J٦אאאאא Energy Losses and Efficiency of DC Generators

אאאא،א א א ،א אא ،א א

אאאאאאאאאאא،א،

אא،EFKא

אא،אאא אא א אא א ،

א א א א Kא אK

١K EאFאאאMagnetic losses (Iron losses) ٢K EאFאאאElectrical losses (Cupper losses) ٣K EאF)Mechanical losses (Friction losses

٢ J٦ J١EאFאאא אאW

אאHysteresis loss:אאאאאWאאאאא

2-2٨

EאF אאאאEddy Current loss Wא אא

2-2٩

אאאאאאאא א Kאאאא

،אאאאאאKאא

fgBhW 6.1

fgBeW 2

Page 70: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

69

٢ J٦ J٢FאאאאE אאאאאאא

אא א א אאא،אאאW

אא W א א

2-30 Armature Cupper Losses

אאאאא א אW א

Kא 2-31 Field Cupper Losses

אאאאאאאKאאאא

2-32 Field Cupper Losses אאW

2-33 Loss due to brush contact resistance ∆

VKאאא،אאא

٢ J٦ J٣אאאFE אאאא Bearingאא،

אאאאאאאKאאKאאאא

Page 71: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

70

٢ J٦ J٤א

א א א אאPrime Moverאאאאא

אInput Power ٢ J٢٨אא א ،Pin H.Pא

746Watt. א K א א PmechאאPi א PgPgא

אW

2-٣4

א א אPg א אאאאאאPout

אPLK

٢ J28אאאא

Page 72: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

71

٢ J٦ J٥אאEfficiency

אא،אאאW

Wאא

2-35 746

אאW

2-36 η

Wאא

2-37 η746

Wאאא

2-38 η 100

Page 73: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

72

٢ J١٠

א، 1000 rpm 45kW240 Vאא،0.05 Ωא 65 Ω،

א א א K א א א א אאאא3500 WK

אW

n =1000 rpm , Pout = 10 kW , VL=240 V , Ra= 0.05Ω , Rf =65Ω

Pi+Pmech = 3500 W

10 10240

4.167

24065

3.7

Ia=IL+If =4.167+3.7 =7.867 A

7.867 0.05 3.7 65 893

893 3500 4483

10045 10

45 10 4483100 91%

Page 74: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

73

٢ J١١ ٨ ،١٢٠٠

600 rpmא،60Aאא0.022 WbKא0.06 Ωאא،0.04 Ωאא250

ΩאאKאא3500א WK אW

p=8 , a=2 [ألنه لف تموجي] , Z=1200 , n=600 rpm , Ia=60 A , Φ=0.022 Wb

Ra=0.06Ω , Rse=0.04Ω , Rsh=250Ω , Pi+Pmech=٣500W

60

8 0.022 600 12002 60

1056

1056 60 0.06 1052.4 1052.4250

4.21

60 4.21 55.79 1052.4 55.79 0.04 1052.17

Pout=VL IL=1050.17×55.79=58589 W

2 2 2 602 0.06 4.212 250 55.792 0.04 4771.5

Plosses=Pcu+Pi+Pmech = 4771.5+3500=8271.5 W

10058589

58589 8271.5100 87.6 %

Page 75: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

74

אא

١ J אKאאאאא ٢ J Kאאא

٣ J אאאK

٤ J Kאא؟אאאא

٥ J א א؟ א א ؟

٦ J Kאאא

٧ J אאKאא

٨ J ؟אא؟אא

٩ J ؟אא

١٠ J אאאאאK

١١ J אאאKאא

١٢ J Kאאאא

١٣ J א אא א،א 230א Vא1000 rpm 1.25 AKW

aK אאאאאא1200 rpmא1.1 AK

bK אאאאאא210 Vא1.2 AK

cK א1200 rpmאא205 VK

١٤ J א אא א אא א120 V،אאאאא95 %אאא110 %א120 VK

Page 76: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

75

١٥ J א30 kW250 V،0.125א ΩאאאאאK256 VK

אא ،א105 Aא א אא אKא

١٦ J א٨٩٦٠،500 rpm6.5 Ω280 Vאא

0.25 Ωא175 ΩW

aK א

bK אאאאא

cK Kאא

١٧ J א٤אא،0.8 Ω،100

Ω،א٣٠٠אא،א0.03א Wbא،12Ωאא1000

rpmKא

١٨ J ٤א 25 kWא500 Vאא،0.03 Ωאא0.04

Ωאא200 ΩW

aK אאאא

bK אא א א 1200 rpmא א0.02 WbK

١٩ J 250 Vא80 Aאאאא،אא0.05 Ω،0.03 Ω،100 Ω

אאאא،אKא

Page 77: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

76

٢٠ J א1500 rpm א30 A א א150 Vא א אא א ،

1800 rpmאא60 Aאא؟60 Aאא50%אא 0.1 Ω،0.15ΩKא

٢١ J 1000rpm25kW 250 V אא אא ،א א

0.05Ω،0.06Ω،110Ωאאא،א88%W

aK אאK

bK אKאא

٢٢ J 1000rpm45kW 240V א א ،0.05Ωאא

0.02Ω אא 65Ω א א א א אאא3500אWK

Page 78: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

77

אא

אא

Page 79: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

78

אאWאא Direct Current Motors

א אאא WאאאאאאאKאא

א.

אאאW

١K אאאK

٢K אאאאאאKאא

٣K אKאאא

٤K אKאאאא

٥K אאאאא

٦K אאאK

٧K אאאאאK

Page 80: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

79

אאDirectCurrentMotors א א Kא א א א

אאאא٦٠אא٪אKאאא אאאא א אא אא א א Kא

אא א אא א א א ،א

א א Kא א א א Kא א א א

אאאאאאאאKאKאאאא

אKאא ٣ J١אא

אאא אאא א א א ، F

א א KEאא א EאFא

אא،אאאאאאאאאאאא

Kאא א א א א ٣ J١K

Page 81: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

80

٣ J١אאאא

א א א א א?אא?א،א

Kא٣ J٢BIאאא

،אFא،אא אאLאא B א א

W

١ J٣ F=B I L

אאאאאאאאאאאא אאא א EאFא

אאאאאK

Page 82: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

81

٣ J٢אא

٣ J٢Wאאאאא

א א א א א אא אEb (Back e.m.f)א

אאא:

3-2 60

אאאאאא א Fאא א

א א F E ،Eאאאא،אאאאאא٣ J٣،

א،א א א א א אאא אאאאא

אא אא،Kאאאא

Page 83: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

Ea = VL

א

Eb = VL

א א K

אאא

א

א

+ Ia Ra

J

- Ia Ra

א א

אאא،EאF

אא

אאא

אאEא

א

א

אא

אא

א אא

F

KאאH

ZE

J٣ KE

،אא

א

(

82

אאא

אF

٣ J٣F،E٤

אא א

אא

א אאאא

(3-4)

٣

אZ

א אא

א F٣

א אאא

אא א

א

א

א

אא٣ J٣

אאא

א W

אא

א ،

אאא

א

EF

אאאWא

א א

א

א אאא א אא

E

אא

3-٣

3-٤

אא

אאא

א

Page 84: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

83

אאאאא

Eb א(3-4)אא(3-5) 3-5 Ia =

א ،אא אאאאא

אא(3-6)א אאKא

3-6 Iast =

א Rst א א א א אא א א א Kא א

Kאא ٣ J٣Wאאא

אא אאא٣ J٤א xx'אא،r

אאאאIcאאא1 J3W

F=B L IC

Page 85: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

84

٣ J٤אאא

Wאאאא

אאW 3-٧2

2

Tcאא rL א א א א א

אאאF٨ J٣WE 3-٨p =B(2πrL)

p،אBF٨א J٣אE7 J٣Wאאא

3-٩∅2

אאאאIaאא ZאאאaWאאאא

3-١٠

2

Page 86: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

85

אאאIcWאאאאא

3-١١

א١١ J٣ א١٠ J٣ אא אWאאא

3-١٢2

Wאאא 3-١٣

kאW 3-14

2πa

١٣א J٣אאאא،IaK

W 3-15

Eb Fא،אאא١٥א J٣אE F١٣ J٣EW

3-1٦

2 60

PאωאKאא

Page 87: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

86

٣ J١

٨ אא ٢٤٠، 1000 rpmא א K٥אא א ،

אKאאאאא200 AK אW

p = 8 , a = 2[ألنه لف تموجي] , Z=240 , n =1000 rpm

ϕ =4 megalines /pole=5 10 10 0.05 Wb/pole 60

8 0.05 240 1000

2 60600

ω 2 60

2 1000

60 104.72 rad/sec

600 200104.72

1145.9 N.m

٣ J٢ ٨אא٩٦٠،א

600 rpmאאאאאאK250 Vא،אKאאאאא1000 N.mK

אW p=8 a =p=8 , Z=960 , n=600 rpm , Eb = 250 V

60

8 960 600

8 60250 V

∴ 0.026

ω 2 60

2 600

60 62.83 rad/s

≫≫ 1000 62.83

250251.32

Page 88: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

87

٣ J٤אאא Types of DC Motors

א א WEאאFא

אאאEאFאא אאאאאא

٣ J٤ J١אא

אאאאא٣ J٥K

Eb

Ra

+ _

Ia

Vf

A1

A2 If

n

I

Rf

V +_

٣ J٥אאאאא

אאא 3-1٧V = Eb +IaRa

3-1٨Eb = kv If 3-1٩Vf = If Rf

3-٢٠Td= kt If Ia

3-21Td= TL +B

אא(3-21) W

3-22 Td = TL

Page 89: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

88

W

V א(V) Eb אאאאא(V) Ra א() Ia א(A) Vf אאא(V) Rf א() If א(A) kv א

kt א Td אא(N.m) TL א(N.m) אאא (rad/sec) B א(N.m/rad./sec)

אא

Page 90: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

89

٣ J٣W

אאאאאאא 440 VאאK0.15 Ω

300א Ω א1.15 V/A·rad/sא،100 N.mKאאKאאא

אW V = 440 V Vf = 440 V Rf = 300 Ω Ra = 0.15 Ω

TL = 100 N.m kv = 1.15 V/A.rad./sec.

Td = TL = 100 N.m 440300

1.467

אאא= אW

100

1.15 1.46759.28

Eb = V –Ia Ra= 440-59.28 ×0.15 = 431.107 V

ω

431.1071.15 1.467

255.54 /

602

60 255.542

2440.217

Page 91: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

90

אא

אאאאWא אאn=f(Ia)

אא T=f(Ia)

אא n=f(T) א(3-17)א(3-18)אא

Wאאא

א א א אא

א א

א

אEאFאא F٣ J٦א א KE

אKאאאאאKא

א(3-13)FאאאFאאאאאE٣ J٦KE

אאאאאאא،Kאא

Page 92: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א א

DC Shא אא

אאא

א

א

א

אא א K

hunt Mo

א

،

אא

א

otor

א

א

אאא

،א

אאאא

א אא

91

אא

אא א

אא

א

א

J6א:

א

א

א

אא

אא אא

אK

א

3Jא

אא

אא K

אאאא

W

٤ J٢ J١٣ J7

אאK

א

א

،א

K

٤ J٢אאא

٣ J٤

אא

א

אא

٣ J٤

א

Page 93: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

92

٣ J7אאאאא

אאא 3-23 V = Eb +Ia Ra

3-24 I = Ia +If

3-25 Eb = kv If

3-26 V=Vf = If Rf

3-27 Td= kt If Ia

3-28 Td = TL +B

אא(3-28) W 3-29 Td = TL

Page 94: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

93

٣ J٤

א240V750 rpmא30 A ، א 0.05Ωא ، א V/A.rad./sec٥٢١

W

aK אK

bK Kא

cK Kא אW

V= Vf = 240 V , n = 750 rpm , Ia= 30 A , Ra= 0.05Ω ,

kv =1.52 V/A.rad./sec

Eb=V - Ia Ra =240 - 30×0.05 = 238.5 V

2 60

2 750

60 78.54 rad/s

238.5 3078.54

91.1 N.m

Eb = kv If ω

238.5

1.52 78.542

2402

120Ω

Page 95: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

94

٣ J5

א 500 V א ،٩٦٠אK52 A אא

٣אאאK0.04 Ω200 ΩKאאאאK

אW p =4 V = Vf = 500v Z =960 , I = 52 Amp Ra= 0.04 Ω Rf =200 Ω , =3megalines = 0.03 Wb , a= 2

500200

2.5

Ia = I – If = 52 – 2.5 = 49.5 A Eb=V - Ia Ra = 500 - 49.5×0.04 = 498.02 V

60

60

498.02 2 604 960 0.03

512.77

2 ∙60

2 512.7760

54.33 rad/s

498.03 49.554.33

453.75 .

Page 96: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

95

אאאא

אאאאאאאא א א

Kאאאא

٣ J٤ J٢ J٢אDC Series Motor ٣ J8 א אאא ،אא

אא،אאא

٣ J8אאאאא

אאא

3-28 I = If = Ia

3-29 V = Eb +Ia(Ra +Rf)

3-30 Eb = kv If

3-31 Td= kt If Ia = kt Ia 2 = kt If

2

3-32 Td= TL +B

אא(3-32) W

3-33 Td = TL

Page 97: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

96

٣ J٦

אא220 V א50 Aא1000 rpmא، 0.15 Ω א0.1 ΩK

W aK אא bK אאאא cK א

אW V = 220 V, Ia= 50 Amp., n =1000 rpm, Ra=0.15 Ω, Rf =0.1Ω ,

Eb =V - Ia ·(Ra+Rf) = 220 - 50 (0.15+ 0.1) = 207.5 V

260

2 100060

104.72 rad/sec.

207.5 50104.72

99.07 N.m

T=Kt Ia2

299.0750

0.0396

٣ J٧ אאא،אא25 %Kאא

Wא T = 1.25 (99.07) = 123.84 N.m

T=Kt Ia2

123.840.0396

55.92 A

Page 98: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

97

٣ J٨

אא 220V אא52 AKאאא٦٣٠א

0.018אWbאאא،0.2 Ω0.1 ΩKאKאאאא

אW

p=4, V =220 V, Ia=52 Amp., Z=630, = 0.018 Wb, Ra=0.2Ω

Rf = 0.1Ω a= 2 , T2= 0.6T1

Eb=V - Ia (Ra+Rf) = 220 - 52 (0.2+0.1) =204.4 V

60

4 630 0.0182 60

204.4

∴ 541

260

2 54160

56.65 rad/sec.

204.4 5256.65

187.61 N.m

Page 99: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

98

٣ J٩

אאאאאאא60%،אאאאא

T α Ia2

0.6

52

0.6

Ia2 = √0.6 52 = 40.3 A

Eb2=V - Ia2(Ra+Rf) = 220 - 40.3(0.2+0.1)= 208 V

208204.4

40.3541 52

n2 =710 rpm

אא א(3-29)א(3-30)אאא

אאאאאאW

א א א א אא∞אאא

Page 100: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

99

אאאאאא

Fאאא٣ J9KE א(3-31)אא،

א א א F٣ J9KE א٣ J١٠אא א א א

אאאK

٣ J9אאאאאא

٣ J١٠אאאאא

Page 101: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

100

אאאא

אאאEאFא א א א EאF א

Kאאאאאא،אאאאא

אאאאאKאאאאאאאא،،א

א אאאאאא א אאאאאאאאא

KאאאאאאאK

٣ J٤ J٢ J٣אאDC Compound Motor א אא א א א(Series Windings)

אא (Shunt Windings) ، א א ،אאאאאאאא

אאאאאאאא אא א א ،אא

(Cumulative Compound ) א א א אאאא،אאא

א(Differential Compound)K

אא אא א א אאאאא

א אא(Short-shunt)، אא אא א אאאאאEאאאF(Long-shunt)،

٣ J١١،א אא א אא א אאse אאshK

Page 102: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

101

EF (ب)

٣ J١١אא EFEF אאWא

(3-34)

(3-35)

(3-36)

(3-37)

(3-38)

אאא: (3-39)

(3-40)

(3-41)

(3-42)

(3-43)

Page 103: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

102

٣ J١٠

50A220VK1200rpm אא אא א א א א ،0.04Ω ،

אא0.01Ωאא125ΩKKאאא

אW V=220 V, I = 50 Amp, Ra=0.04 Ω, Rse=0.01Ω, Rsh=125Ω n= 1200 rpm

220125

1.76

Ia=I-Ish = 50 -1.76 = 48.24 A

Eb=V - Ia(Ra+Rse)= 220 - 48.24(0.04+ 0.01) = 217.588 V

260

2 120060

125.66 rad/sec.

217.588 48.2456.65

83.53 N.m

Page 104: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

103

٣ J١١

50A 220V Kא א0.04Ωאא،0.01Ωאא125Ωא K1200א rpmא 85 %אW

١K אאאאאK

٢K Kא

٣K Kא

٤K Kאאא אW

V = 220 v, I =50 Amp, Ra=0.04 Ω, Rse=0.01Ω, Rsh =125Ω, n = 1200 rpm, = 0.85

220125

1.76A

Ia=I-Ish=50-1.76= 48.24 A

Eb=V - Ia(Ra+Rse)=220 - 51.76(0.04+0.01)= 217.588 V

Pin = V I = 220×50 = 11kW

= ηPin = 0.85 ×11×103 = 9.35 kW

ω260

2 120060

125.66 /

9350125.66

74.41 N.m

Page 105: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

104

٣ J١٢

50 A220 V Kא0.04א Ωאא،0.01 Ωאא125ΩאK

א1200 rpmא90%אW ١K אאאאאK

٢K Kא

٣K Kא

٤K Kאאא אW

V = 220 v, I= Ise =50Amp, Ra=0.04 Ω, Rse=0.01Ω,

Rsh=125Ω, n = 1200 rpm, = 0.85

220 50 0.01 219.5 V

219.5125

1.756 A

Ia= I - Ish = 50-1.756 = 48.244 A

Eb=V – Ise Rse - Ia Ra=220-50 × 0.01 – 48.244 × 0.04 = 217.57 V Pin = V I = 220(50) = 11 kW

= η∙Pin = 0.9 (11) = 9.9 kW

ω260

2 ∙ 120060

125.66 rad/s

9900125.66

78.78 N.m

Page 106: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא אא

אאא

٣ J١٢

א

אא

אאא

א

א

:(C אא

א

W

א אא ١٢K

אאא E

Cumulati

אאא א،א

(L :

א

א

(Differeא

٣J

א

אאא

א

ive Com

אא

אא

Level Co

א אא ،

١٢K ential Co

א

א

א

105

אא

אF

mpound M

אא

ompound

א

א ٣J

ompoun

א

אא

K

Motor)

א א

d Motor)

אא א

d Motor

אא Kא

٣ J١٢

א

אא א

אא

א

)

אא

،

r)

א

א

אאאא

אא א

אW

א

،אאא

אא

א ،אא א

אא

אא

אאא

J

Jאא

J

א

Page 107: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

106

Wאאאא

אאאא،אאאאאאאKאא

א (Rolling mills )אאא،אאא،א،א

אאאאאK

٣ J٥ אStarting Methods

EאאFאאאאאא א א F א

אאאא،EאאZא א א א א א א א א Kאא א אא א

א א Kא Kא א א א א

אאא(Starter) א א א אא א

אאEFאא،אא אא

אKא ٣ J٥ J١אא

א א אאאא ،אאא

אאא،אאKא٣ J١٣אאאא،

אא(A) א א אRstא אא(B)אאאאאאא

Page 108: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

107

אא،אאאא(A)١א٢٣אon

אאאאאאאאאאאאאאKאא

(S) א א אא א (on)א א א

אאאא(off)K

٣ J١٣אא

٣ J٥ J٢אא א אאאא א٢٠

אEF(Overload)אאא א (Circuit Breaker)א

א(S)אKאא٣ J١٤ אאKאאאאאAאoffא،

Page 109: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אAא

אC

אאA

אA

א

K

אאא

א،Kא

D א א

אD

(Sp

א א

א

אE

א

א K

אא

pring)

F

אא

א

אא

C

onK

אא

אא

108

א

אא

אAא

אא

אoff

E א א א

אC

א

אאא

S

א

CאA

٣ J١٤

א

אCאA

א

on

א

א C

א

א

אאB

אא

אRstאא

אC

אKא

D

אא

S

אא

א

F ،

א

Page 110: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

109

٣ J٦אSpeed Control א א א אאאאאKא

Wאא אאW

Wאאאאא

אאאW Wאאאאא

אאאאאאאאאאא

אאKאא JאאWאאא

،אאאאאאאאאאאאאא

א א א א א Kאאאא

JאאאWאא אאאאא

،אאאאאאאא א א א א א א א א אא א ،

،Eא؟F א א ? ? א א א ٣ J١٥אאא،MG،

אאאM’،

Page 111: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א Kא

?

א

אאא

א א

K

אאאאאא

א

אאא

110

א א א

אא

א

א

K

١٦،

אא

א

א

א

א

א٣J

٣ J١٥

١٦

א

אא

א

א

٣J

אא

אא

Page 112: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

111

JאאW(Flux Control)

א א א א א ،אא א ، א

אאאאאא א א א

Kא א אא Kאא

٣ J٧אאא א אא אא א א

אא אאא Kאא Kא א א ،א א

אאאאKאאא אא ٣ J١٧ א

Kא،א

٣ J١٧אא

Page 113: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

112

٣ J٨אאLosses and Efficiency

אאאא אא Wא ١K אאMechanical Loss ٢K אאCopper Loss ٣K אIron Loss

א،אאאא א K א א

٣ J٨ J١אאא אאאא

אאאאInput PowerאאאאF(W

אאא אPg،PgאW

3-4٣Pg=Pin - Pcu= Ea ·Ia

אאאPg א PmechPi אאאא א Pout K ٣ J١٨ א א

Kא ٣ J٨ J٢Wא

א،אאאאאאW

١K אא

3-44 I V

746HP

P

P

in

out

Page 114: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

113

אאא

3-45 lossesP

P

out

out

in

in

P

lossesP 3-46

٣ J١٨אאא

Page 115: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

114

٣ J١٣

אא150 HPאא960 rpm،550 VאK91%

אא275Ωא0.1ΩKW ١K אאאאאאאK ٢K אאאא60%אאא

0.2ΩKאאא אW

HP=150 n=960rpm V=550V η=91% Rsh=275Ω Ra=0.1Ω

in

out

P

P

inP

74615091.0

WPin 12296791.0

746150

I VPin I550122967

A6.223550

122967I

A 2275

550

R

V

R

VI

shsh

shsh

A6.22126.223III sha W6011275)2(1.0)6.221(R IR IP 22

sh2sha

2acu

WPPP outinlosses 11067)746150(122967

cuimechlosses PPPP

WPPPP culossesimech 5056601111067 V84.5271.06.221550R IVE aab

m.N5.116360/9602

6.22184.527

60/n2

I EI ET abab

אאΦ aIT

Page 116: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

115

aIT

6.011 a

a

I

I

T

T

AII aa 96.1326.2216.06.01 V1.510)2.01.0(96.132550)RR(IVE ada1a1b

60/2

96.1321.5105.11636.0

1n

rpmn 9285.11636.02

6096.1321.5101

60/2 1

11

1

111 n

IEIET abab

Page 117: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

116

אא

١ J Kאאא ٢ J Kאא؟אאא

٣ J אאאאאKאא

٤ J אאא،אאא

Kאא

٥ J Kאאאא

٦ J ؟אאK

٧ J ؟אאאא

٨ J אאאאא א؟

٩ J א א אא א K؟א

١٠ J א٤220Vא٥٤٠ א א ،32A 6kW א ،

א 1A א 0.9Ω א א0.03WbאKאא

١١ J א 220V 500 rpmא50AאKאאאאאא،א

א0.2Ω

١٢ J א ٤ 220V א٧٨٤א א Kאא

0.5Ω ،0.25Ω א א25 mWbא ،אאא40AK

Page 118: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

117

١٣ J א240V850 rpmא100

Aאאא א ،0.15Ω ،0.1Ω ، א א א 30א Aא א ،

Kאאא

١٤ J א0 V٥٠אאא55A21 HPאא،0.8Ωא٢٤٥ΩאKאKאאאא

١٥ J א٤א٨٢٠ א א ٢ ، א

1200 rpmאא6 Aאאא،120

Aאאאאאא א K0.15Ω،0.05Ω،120 Ω،W

aK אאא bK Kאאא

Page 119: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

118

אאא

אאא

Page 120: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

119

Wאאא א אאSingle-Phase Transformers

אאWאא،א

אאאאאאאאאאאאKאא

אאאW

١K אאאKא

٢K אאאאאאKא

٣K אKאאא

٤K אKאאאאאא

٥K אאאKא

٦K אא

٧K אKאאאא

٨K אאKא

٩K אKאאאאא

١٠K אKאאאא

Page 121: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

120

אאאSingle Phase Transformers אאאאאא

א א אא א ،א א אא א

אאאKאאא אאאF

EאאאאאאאאאאאאK

א א א ?אא? א אאאאאאאא

Kא א א א אאאKאאא

אאKאאאאאאאKאאא

אאאאאאאK ٤ J١Wאאא

אאאWא

אPower TransformersWאאאאאאאא٤ J١K

٤ J١

Page 122: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

121

א Distribution TransformersW א א אאאאא

K٤ J٢Kאא

٤ J٢

א Instrument TransformersW א א א ٤ J٣ ،א א

א א א א K

K K

٤ J٣ א ing TransformershEartW

אא Kא אKאאאא

Page 123: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

122

Wאאאאאאאאא

אK

Wא א א א א א א אא٤א J٤K

٤ J٤אא

٤ J٢א

אאאא

(core) א א ٤ J٥א ،א א א K א א

א(Magnetic flux)א،אא א אאא א

אאאא،אאאKאאאא(primary winding) N1א،

אאאא(secondary winding)N2K א א א א א

،אאאאאאא א Kא א א א א

אאאאאאאauto transformerK

Page 124: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

123

א،אאאאאא

א؟

٤ J٥

٤ J٣א

אאWאאאא(core)א،(windings)אאאאאא

Kא Jאא(core) Wאא

א א א אאKKא(legs)

אא (yoke) Kא אא א (laminations)אFאא،Eאאא

0.35mm 0.5mm א א א 0.02mm0.03mmא، אא

א א א Kא א אא،אKא

،אאאאKא٤ J٦ K

Page 125: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

124

אאאא א

،אאאאאאKאKאאאא

٤ J٦(Leg)

א،אאא:

K אא ype TransformerTCore W٤ J٧ א ،א אא א א

א Kא א אא אאאאאאא،א

Kאאאאאא

א ٤אאא J٧אא،אאL

٤ J٨ אא٤ J٩אא،،אא،אאאא

Page 126: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

א

אא

J١٠

א

א

W٤אKא

א

א

TShell א

125

٧אא

א

ype TraT

٤ J٧

٨אא

א

ansform

א

٤ J٨

٤ J٩

mer

אא

א

٤

K א א

אא

אא

Page 127: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

٤ J١١،I،

א א

אאא

J١٢،

،

אI

E ٤J

א

א

אE

E

Eא אא

אK

א

126

١٠א

،א

אאאא

א

٤J

אא א

א

٤ J١١א

א

א

I

א א K

א

אאא

אא

אא

א

אא

Page 128: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א א אא

א ،

אאא

אא

א א Kא א

א

א א אא

Wא א,א

א

א

אא

אא

Kא א

א

127

א

א

PWאא

אKאא

א

א א

אא אאKancake T

א

٤ J١٣

א

J١٢

(WindinWא א אאא

،E

Type

K

א

٤J

ngs)

אאא

אFא

K אאא א

٤ J١٣

אא

א

K

Page 129: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אא

J١٥

אאא

אא

E

K٤J

א

א

אא

אא

א

אK

١٤

א

אא

א

א

128

croWאא

٤ J٤

HeWאאא

٣٣

ossover

אא

٤ J١٤

elical Ty

F

٣

٤ J١٥

א

Type

ype

אאKא

א

K אא

K אאאאא

אא

Page 130: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א K

אאא

אאאא א

א

א Kא

א

אא אא

א

129

אא א

K

Disc TWא אא

א

٤ J١٦

א

ype

،א

אא

א

K אאא

א

٤ J١٦

אא

Page 131: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

130

٤ J٤א

א א ، אא(Sandwich) K

٤ J٤ J١אאא

א אאאאא Kא٤ J١٧،א א

אאאא، א ،א א א

אאא0.05mmא0.1mmKא

אאאאאאא،אאאאאאאא

،אKאאאKאא

٤ J١٧אא

Page 132: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

131

٤ J٤ J٢אאא ،אאאאא

،אאאא، אאאאאא

،אאאא،אאא٤ J١٨K

٤ J١٨אא

אאא،אאאא

אKאאאאאא

Page 133: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

،אא Fאא

א

אאא

א א

K

א

אאKE

א א אאא

א

W

132

אאFאאאא

١٩אאא

אא

W

א

،א١٩אאאא،א

٤ J٩

א

א

א

א

אאאא א

٤J

אא

W

אאאא

א

א

א

א אEאא

(

(

א

(

אא

אא

٤ J٥

א

4-1)

א

4-2)

א

4-3)

Page 134: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

133

(t) =m sin(ωt) (4-4)

m אאאK·f ،fKא

(4-4)אאא (4-1)אWא e1(t) =N1m ω cosωt=N1 m f cost (4-5)

Wאאא 1 √2 cos

E1Wאאאאאא

fNE m 112

2

אאאאאאE1 W

E1=4.44 N1 m f (4-6)

א ،א א א א א א אWא

E2=4.44 N2 m f (4-7)

א(4-6)א(4-7)אאאאאאאאאאאאאאא

W

(4-8)

אא אאאא א אא א אאאאא א אא

אאKאא“S”KVA

אאאאאאאאWאאאאא

(4-9)

Page 135: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

134

٤ J١ א60 Hzאאא،

א20cmאאא אא10000א lines/cm2–אאאא

אאאא3000/220 VK אW

B=10000lines/cm2, A=20x20=400cm2, E1=3000 V, E2=220V, f=60Hz m =Bm A=10000 400 10-8=0.04 WbE1=4.44 f Φm N1

4.44 3000

4.44600.04282

E2=4.44 f Φm N2

4.44 220

4.44600.0421

Page 136: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אא

א

V1 = E1

אאא

אא

;

אאא

W אא

א

V2= E2

א

אאא

W

135

אאא

א

4-8א

אW

א

א

אאא

4-10א

א א

٢٠אא

א

אאא

Wאאאא

א

א

א0

א א

W

٤J

א

٦אא

٦ J١אאא

٢٠،

،

(4

(4

א

(4

א

אא

٤ J٦

٤J

٤ J٠

א

4-10)

-11)

-12)

א

Page 137: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

136

٤ J٢ א 25kVA א٥٠٠אא٥٠

אאא3000V،Wא ١K אKאא ٢K אאאאK ٣K אאאאאK ٤K Kאאא

אW

S =25 kVA , N1=500 turns, N2=50 turns, V1=3000V

300050050

3000 50500

300

250003000

8.33

25000300

83 ∙ 3 8.33 500

5083.3

E1=4.44 f m N1

4.443000

4.44 50 5000.027 Wb

Page 138: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

137

٤ J٣א5kVA،440/110V60Hz א 35A 0.8 Kא א

،אW ١K Kאאא ٢K Kאאא ٣K Kא

אW S=5kVA , 4 , f=60 Hz , I2=35 A,P.F= 0.8 leading

V2 = 1100 volt I2 = 35 0.8=3536.87 Amp.

∴ 110 35∠36.87°

4408.75∠36.87°

2

2

11003536.87°

3.1436.87°Ω

Page 139: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

138

٤ J٦ J٢אאא א א א אא א אא א

אאאאאאKאאאאאאא

٤ J٢٠ אא،אאאאאאאאאאא

،אאאאאW LאאאאWV1אR1אא

X1אאאאE1אאאI1

Lא א אW א אא א E2 א

א אR2 א אX2 א Z2אאI2V2K

LWא א א אא א א א Kא א א א אא א

אאRCXCאאאאKKאאאא

٤ J٢١ אא א א אKאאא

Page 140: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

אא

אא

א

א

א

אא

א

אאאא

א

א

139

٢١אא

א

אאא

א

א

אאאא

٤J

אאאא

אא

אא

אא

א

אא

אא

א

אא

אא

אאא

אא

אאא

אא

א

W R1W R2W X1W X2W RcW אXcW ZLW I1W אI2W אIOW IcW אImW אV1W V2W אE1W אE2W א

אא

Page 141: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א

א א

אאא

א

א

א

א

א

א W

א א

אאא

140

א

א٤ J٢٢

אK

אא

אא

א

אא

אאאאא

א

א

W

אא א

אא

אא

J٢٢אא

א

אא א

(4

אאא אאא

א אא

٤

אא

א

-13)

א

Page 142: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

141

٤ J٢٢ א א אא א א

אאאאאאא אאאאאWאאאאאאא

(4-14)

(4-15)

(4-16)

(4-17)

(4-18)

W

R2’W אאאא

X2’W אא אא

I2’W אאאאאא

V2’W אאאאא

E2’W אאאאאאאא

אאאאאאאאאאאאאאאאאאאא

אא٤א J٢٣K אאא

Page 143: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

142

٤ J٢٣אאאאאא

W

ZL'Wאאא א אא ٤ J٢٤ א

אאאא א אא אK

٤ J٢٤אאאאאא

W (4-19) (4-20)

Page 144: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

143

אאאא٤ J٢٣א

Wא I1 = Io + (4-21)

V1 = V2’ + I2

’ (Req1 + jXeq1) (4-22)

٤ J٤

א120kVA400/2000VאאאW

R1=0.01 Ω , X1=0.03 Ω , R2=0.25 Ω , X2=0.75 Ω,

Rc=500Ω , Xc=150 Ω , =

100kVAא2000V٨0.Kאאאאאא٤א J٢٤

אW אאW،אאא

R1=0.015Ω, X1=0.035 Ω,

= 0.25 = 0.01 Ω

= 0.75 = 0.03 Ω

= 0.015 +.01 = 0.025 Ω = 0.035 + 0.03 = 0.065 Ω

Wאאא I2 = = = 60 A

= 60 = 300 A

א0.8W = 300 36.87 = 240 – j 180

Wא Im = =

90 = 2.66 90 A

Page 145: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

Ic = =

Io = Ic +

I1 = Io +

א

V1 = V2

= 40 = 400 =400V1 = 417

אא

אאא

= = 0

Im = 0.8

+ = 2.7 = 0.8 = 30

36.78o

’ + I2’ (R

0 0 +0 0 + 0+21327.79 + j1

אאא

٢K

אא

.8 A

8 – j 2.66

78 738 – j 2.660.64 א

eq1 + jXeq

3003002.09 1.16 = 4

אאאא

٤ J٢٥

= 2.78W

3.26 + 36 + 240 –36.78300.64

W q1)36.8736.87

17.941

א

144

73.2

300 –j180 = 2

4

א

(0.025+j 0.07

1.5 V

אא

א

א

6 Aא36.87

240.8 – j

אאא

j0.065)68.96

א

אא

א

א

180.8

אאא

אא،אא

٤ J٢٥א

א

א

א

אא

אא

א

Page 146: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א

1

21 V

N

NV

2

11 I

N

NI

11

NRR

11 XX

12 RReq

2 XX eq

= I2

= V2

אאא

א

٤ J٢٦

א

1V

1I

2

1

2

N

N

2

1

2

N

N

2R

21 XX

+ I2 (Req

W א

q2 + jXeq2)

אאא

2)

145

٤ J٢٥

K א

א

W

٤אא

א

٢אאא

א

אא

אאא

٤ J٢٦

א

א

אאI1 =

אא

א

(4

(4

(4

(4

(4

(4

-٤(

-٤(

אא

א

=

א

-23)

-24)

-25)

-26)

-27)

-28)

)٢٩-

)٣٠-

Page 147: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

146

٤ J٧א Transformer Operation ٤ J٧ J١אאNo load operation

א אא א א א א א ٤א J٢٧K

AC

Im Ic

Xc Rc

I1

Io

V1 E1=E2'

Req1 Xeq1

V2'V1

I2'

٤ J٢٧אאאאאא

אאאFאאא،אאEאאIo

אImאאאIcאאאאPoWאאא

Po = ·V1·Io·cos (4-٣١)

א א א א א א 90o

א א א א א א א א א א ٤ J٢٨ K

Wאאאאא

Im = Io· cos

Ic = Io· sin(4-٣٢)

oאאאIoאאאאאK

Page 148: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

147

٤ J٢٨אאא

٤ J٧ J٢אאLoad operation

ZLEFא א א אא I2 א אא

אא Kא א אא א ٤א J٢٤Wאא

(4-٣٣)

(4-٣٤)

אאאאאאא٤ J٢٤K٤ J٢٩K

Page 149: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

148

٤ J٢٩אאא

Page 150: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

149

٤ J٨אTransformer Regulation אאאאKא،

אאאאKאאWא

.| | | |

| | (4-٣٥)

W V.RWא

V2noloadאאאאאW V2rated אאאאאאWא

. .| | | |

| |100 (4-٣٦)

W V.RPKאאאW

אאWאא

.| | | |

| | (4-٣٧)

. .| | | |

| |100 (4-٣٨)

Page 151: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א W

No L

אאא א K

Po = Vo

cos o =

Ic = Io c

Rc =

Im = Io s

Xc =

אאא

Load Tes

א KאאKא

W Io cos

=

oso

sin ϕo

אst

א אא ،

Ioא

אRo

o

אא ،

א אא

אo

א , Xo

אא

150

،א

אאא אאא א

٤ J٣٠

אE

א

א א

(Open אא

PoKאא

א

אא אאא

J١א

Circuit

א א

א

אאאא אF

٤ J٩Jאא

Test)

٣٠ ،

אא

אא

٤ J٩

א

א

٤ J٠א

אא

Page 152: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

151

٤ J٩ J٢אאShort Circuit Test א א א א א

٤ J٣١،אאאאאאאאאאא

אאאאאאאאאאאאא،אאאאFPscא

Isc، אאVsc،E אאא Req , Xeqאאא:

Psc = Isc2 Req (4-٣٩)

Zsc = = (4-٤٠)

ReqXeqR1R2'Req٢X1X2'אאR2 X2K

٤ J٣١אא

Page 153: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

152

٤ J٥

א 500kVA 2300/230V K אאאא،אאאאK2250אWא9.4A א ،2300V אא א K8220Wאאאא94.5VKאKאאא

אW Open Circuit Test: Vo=2300V, Io=9.4A, Po=2250W

Short Circuit Test: Vsc=94.5V, Isc=Irated , Psc=8220W

oooo VIP cos

1156.023004.9

2250

V I

Pcos

oo

oo

o

o 36.83)1156.0(cos 1

21161156.04.9

2300

cosI

V

I

VR

oo

o

c

1c

33.2469933.04.9

2300

sin1

oo

o

mc I

V

I

VX

AII lfsc 39.2172300

10500 3

.

1739.0)39.217(

822022

sc

sceq I

PR

2eq

22

2eq

2eq

sc

scsc

X)1739.0(39.217

5.94

)XR(I

VZ

Xeq=0.3984 Ω

Page 154: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

153

08695.02

1739.0

221

eqRRR

1992.02

3984.0

221

eqXXX

0008695.2300

23008695.0

22

1

222

2

2

122

N

NRR

N

NRR

٤ J١٠אאLosses and Efficiency

٤ J١٠ J١אא אאאאא

אIron lossאCupper loss، אא אא،א

א א ،א א א KאאאאPoאאאא

אאאאאאאאאאאKא

Pi =Po (4-٤١)

אאאאאאאאWאאאא

Pcu.f.l =I1f.l2 Req1 = I2f.l

2 Req2 (4-٤٢)

א א א א א Kא א א א א א

Kא Pcu(x)= x2 Pcu.f.l = x2 I1f.l

2 Req1 = x2 I2f.l2 Req2 (4-٤٣)

Page 155: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

154

א א א א Kא

א אא א،Kאאאאאא

אאאאאאאFא٣٥KאE٪א

א א K אאאאאKאאאאא

Pcu.f.l =Psc (4-٤٤)

٤ J١٠ J٢א אאOutput Powerאא

אאאא،אWא

100xPPP

P

cuiout

out

(4-٤٥)

100xP

P

in

out (4-٤٦)

W PinWאאאK

PoutWאEאF،Wא )٤-٤٧( )٤-٤٨( P P P P

cos2אPower FactorK PoutPcuא4-37אאא

WEאאאFאא

100RIPcosIV

cosIV

eq

2

2i222

222

(4-٤٩)

222out cos I VP

Page 156: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

155

٤ J٦ א 500kVA א א ،2500Wא

אא7500אWKאאאאא ٨٠K

אW S=500 kVA, Pi =2500W, Pcu.f.l.=7500 W, cosϕ2=0.8 Pout =500 103 0.8=400000 W

%56.97100x25007500400000

400000100x

PPP

P

cuiout

out

Wא Pout(1/2)=0.5 500 103 0.8=200000W

Pcu(0.5)=(0.5)2Pcu.f.l. =0.25 (7500) = 1875 W

%86.97100x25001875200000

200000100x

PPP

P

)2/1(cui)2/1(out

)2/1(out

Page 157: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

Auto-tr

ABE

א

א

א אא

١W ٥,٢

אאא

ransform

אאF

אאאאא

אאא Kא

אא

١

א

mer

א

BCE

BCE٣٣K

א

אK

א א א

אאא

K

אF ٤ J٣٢K

אFC

٤ J

א

א

אאאא

“VKאאא

156

אא

٣٢א

אאK

אVariac”

אאא

א א

٤ J٢

א א

??

א

אא

אאאא

אא

א א

אא

א

٤ J١١א

א

אא

ABEא

א

אC

א א א

אא

אא

אאאFאא

אאא

אא

Page 158: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

א

א

א

א

אKא

אא

157

א

٣٣

אא

٤J

א

א א א

אאK

א

א

אא

א

א

Page 159: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

158

٤ J١٢אאאאPolarity and Parallel Operation

٤ J١٢ J١א אאאאאאאא

אאאadditive subtractiveKאאWא

١K אK

٢K Kאאא

٣K Kאאא א א א א אאאא

Wא אאWH1-H2-H3אאא

X1-X2-X3Kאאא

א אאא WA2-B2-C2 א א א a1-b1-c1Kאאא

א א WU1-V1-W1 א א א U2-V2-W2Kאאא

אאאאאאאאאאא א א אא א א

אאKא ٤ J٣٤ א א אא א

א א א א א א א א ،א א

א א Kא א א א (Additive)אאאאאאא

אא،א(Subtractive)אאKאאאאאאא

Page 160: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

E= EP+

K

K

+Es

א

א

אאא

א

אא

א

159

א

אאא

E= EP-

٤ J٣٤

אא

Wא אא

א

Es

٤

אא

א

א

אא

א

אא

א

١٢ J٢א

אא

אא

אא

א

א

א

א

٤ J٢

א١K ٢K

Page 161: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

160

٣K א א א אא

אא אאא אא אא אאא אאא

אאא٤א J٣٥K

٤ J٣٥אא

Wאאאאא aK Kא

bK א(Per Unit System)

cK Kא

אאאאאא אא א K א

אאא،א א א א א 5% 10%א

Kאא

Page 162: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

161

אאא

١ J אאKא

٢ J אאאאאK

٣ J אאאאK ٤ J אאאאK

٥ J אאאK؟

٦ J אאאאאאK

٧ J אאא؟אא

٨ J א؟אאאאK

٩ J ؟אאאאאאא

١٠ J אא؟

١١ J אאאאא؟

١٢ J אאאK

١٣ J אאא؟

١٤ J אאאאאK

١٥ J אאאאא؟

١٦ J אאאא

١٧ J ؟אא

١٨ J אאאאא

١٩ J א60Hzאאא، א cm٢٠٢٥ א א

א0.0001 א cm2/Wbאאא،אאאאא3000/220V

٢٠ J א 50kVAא ،400/2000V K 40kVA 2000V 0.8א KW

aK אK

Page 163: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

162

bK אאK

٢١ J אא١W٤אK10Ωא30°،א120אV،אאK

W

aK אאאאאK

bK אאאK

cK אאK

٢٢ J א 200 kVA א ،6000/660Vאא WאR1=1.56Ω R2=0.016Ω X1=4.67Ω X2=0.048Ω

א א א 0.96A 0.263KKאאאאאא

٢٣ J א500kVAא،2300/230V،

Wאאאאא

אאW Vo=230V Io=94A Po=2250W

אאWVsc=100V Isc=228A Psc=9.2KW

אאאאאאK

٢٤ J אא25kVAא3300/200VWאא

Vo=3300V Io=0.8A Po=300W

Vo=100V Io=7.5A Po=580W

אא،אאאאאא א א א0.8 א ،

Kאא

Page 164: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

163

אאא

אא

Page 165: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

164

Wאא אאא

Three-Phase Transformers אאWאאא

Kאאאאא،א

אאאW ١K אאאKא

٢K אKא

٣K אKאא

٤. אאאא.

Page 166: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

165

אאאThree Phase Transformers

W אאאאאאא

EאאאאFאאאא، א א א Kא א א א א א א א א

אאאאאאאא Kאא

Kאאא ٥ J١אא

אאאאKאאאא،אא

א Kא א א א א א א א אKא א א א א

٥ J١Kא

٥ J١א

Page 167: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

166

א א א א אאאאאאא

אאאאאאאאאאא ،א א א

א א א אא א א KEאFאא

٥ J١ J١Wאא Core Type אאאאאאא

500 kVA 100MVA K٥ J٢،א אא א ،א

אKאא

אא

אא

אא

٥ J٢אא

٥ J١ J٢WEאFאאShell Type

Kאאאאאאאא٥ J٣אא،א

،א٥ J٣،אאא ،אא א א אא

Kאאא

Page 168: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

167

٥ J٣EאFאא

א אאאאאCore and Shell Type Transformer،

Kאא٥ J٤אאK

٥ J٤

Page 169: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

168

٥ J٢א

אאאאאאא א א،אאאא

אאאאאאאאאאא،אאאא

א KE F א א א אאאאאא אאאאא

(phase shift)א א א KWא

J אא JאStar-Star Y-Y

Jאא–א Δ-Δ Delta-Delta

Jאא–א Y-Δ Star-Delta Jאא–א Δ-Y Delta-Star

٥ J٢ J١ J(Y-Y)

٥ J٥א Jאא،YאYK

٥ J٥Y-Y

Page 170: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

169

א JWאא

١K א)( √

א)( א

Kאאאאאאאאא

٢K אאאאאאKאאא

٣K אא Jא K

٤K א א K

٥K ،אא אא א ، א

אא،אאאא א Kאאא

K

٦K אאאאאאא W

√⁄

√⁄ = = =

אאא Jא א א K

אאאאאאKא

Page 171: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

170

٥ J١

א א Lאאא66kV6.6kVאאאאאאאK

1000 kVA6.6kV K אW

= = =

S = √3 V2 I2

I2 = √

= 87.477 Amp.

= = .

=

I1 = 874.77 Amp.

٥ J٢ J٢ J(Δ-Δ)

،אאא،אאא٥ J٦אאאאK

Kאאאאא

٥ J٦Δ-Δ

Page 172: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

171

אWאאאא

١K אאאא א א)(

א)(√א

Kאאאאאאאאא

٢K אא JאאאKאאא

٣K אאאאאאאKא

٤K א א Kא

٥K אאאאK

٦K אאאאאאאW

= =

אאא J א אאאא،א

K

Page 173: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

172

٥ J٢

Lא13.8 kV150AאKאאאאאאאאאאאא

אאאאאא٧٨٢٦٤K א

= = = 4.7826

V1 = 66 kV

I2ph = √

= √

= 86.6 Amp.

= = .

=.

.

I1ph = 18.11 Amp.

I1 = I1ph √3 = 31.36 Amp.

٥ J٢ J٣ J(Y-Δ) אאאא

٥ J٧K

٥ J٧ J

Page 174: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

173

JWאא

١K אאאאאאאאאאK

٢K אאאאK

٣K Kאאאאאאאאא

٤K א JKאא

٥K א Jא אאאאאאK

٦K אאאאאאא W

√⁄ = = √

√⁄ = = √

٥ J٢ J٤ J (Δ- Y) אאא Kא

٥ J٨Kאא

٥ J٨ J

Page 175: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

174

א JWא ١K אא א א אאא

אאאאאK

٢K אאאאאאא

אאאאאK

٣K א א א א Kאא

٤K אאאאאאK

٥K א Jא א Kא

٦K אאאאאאא W

√⁄ = =

√⁄ = =

Page 176: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

F J

אאא

א

א

א

J

א

אאא E

א

ZigE אF

٥ J٩

אא

JE

175

gzag Tr

א א

א

אFEא١٠

ransform

א

K

٥ J٩א J

٥J

א

אFmerא

א

JFE K

א

٣אא א ،א

אאFEJ

א

אא

٥ J٣

אא

א

Page 177: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

אJ

176

١٠

٥J

אאאא

Page 178: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

177

٥ J٤אאאא ٥ J٤ J١אאא

Phasor diagram-Vector group א phasor diagram א

א אא א ،א אאאאאאא،אא

א E אF א א 180אo א א א אא א א א א

360o א30oאאאאKאא

אאאא F א א – –א א E

אא30oא אאאא אאאאאאא،א

א Kאאאא אאאDz0אאאFאאאE

אFאEאאאאאא،אאאאאאאאא،אKא

א א א Wאאאא

١K אאWאאאWאא

aK Dd0אאאאאאא٥ J١١אאא

bK Yy0אאאאאאא٥ J١٢אאא

Page 179: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אא

אאא

א

א J١٢

D

Y

א٥

Dd0

Yy0

178

אא

٥ J١١

٥ J١٢

א

א

Dz0א

א

cK אא

אא

Page 180: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א

אK

א א

אאא

א

K

א א

D

אאאאא

אא א

J١٦

Dz0

o180א

אא אא

א ٥J

179

٥ J١٣

אאאא

١٥א

א180o

א

٥ J١٤

٥J

אא

א

WאאDd

180Yyא180o

Dzא

K

א

א d6

א0o

y6

א z6

אא

אא

٢K א

aK

bK

cK

Page 181: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

D

Y

Dd6

Yy6

180

٥ J١٤

٥ J١٥

אא

אא

Page 182: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א א

א א

אא

אאא

א א

א

א

D

אא

١٧

א ١٨

א J١٩

Dz6

o30א

٥J

א ٥J

א ٥J

181

٥ J١٦

א

א30o

א 30o

אא30o

א

א

אא

א

WאאDy1

א K

Yd1א

K

Yz1א

K

א

אaK

אא

bK אא

cK 1

אא

אא

א

a

b

c

Page 183: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

D

Y

Dy1

Yd1

182

٥ J١٧

٥ J١٨

אאאא

Page 184: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א א

א א

אא

אאא

٣٠

א

א

א

Y

330

א 20

א 21

א22

Yz1

o0

א ٥J

א ٥J

א ٥J

183

٥ J١٩

א 330o

א 330o

א330אo

א א

אא

אא

אאא

א

א WאW

1Dy א

K

Yd1 א

K

Yz1א

K

א

א א

1

אא

1

אא

1

אא

אא

٣K אא

aK

bK

cK

Page 185: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

אאא

D

Y

Dy11

Yd11

184

٥ J٢٠

٥ J٢١

אאאא

Page 186: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א Kא

אאא

Paral א

אאא

Y

llel Opeא

א אא

Yz11

אאeration

אא،

185

٥ J٢٢

אof Thre

אא א

אא

אee Phas

א

J٢e Trans

א א

א

א

٥ J٤Jsformer

א

אא

rs

א

Page 187: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

186

٥ J٥א Methods of Cooling

אאאאאאאאאKא

א אא אאאאאKאאאא

Kאאאאאאאאאאאאא

א אא אא א KKאאאW

٥ J٥ J١WאאCooling of Dry Type Transformer

אאאאא(self-cooled)אאאאאא

א א א(KVA) 15kV א א ،AN א אAir Naturalא

א אא א אא א אאאאאא (Self-cooled

with forced-air cooling)אאאAFאא Air ForcedK

٥ J٥ J٢Wאאא

Cooling of liquid immersed Transformer ،אא،אאאאא(container)

KWאא K אW Oil Immersed, self-cooled

א אא א אאאאEFאאאאאאK

אאאאאא،אא

Page 188: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

187

Kאא٥ J٢٣אאKא،EFאאאאאא

٥ J٢٤אאKONאOil NaturalK

٥ J٢٣אא

٥ J٢٤אא

K אא

Page 189: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

188

Oil Immersed, self-cooled/forced-air cooled אאא

Kא ٥ J٢٥ א Kאאאאאא Kא

אONAFאOil Natural Air Forced

٥ J٢٥אא

K א

Oil immersed, self-cooled/forced-air cooled אאא א אאאאאאאאאאאאאאKא

Kא אאאאא

אאאאאאאאאאאאKא

א א א א אא،אאאאא

א K א OFWF א Oil Forced

Water Forced א א ،אONAN/ONAFK

Page 190: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

189

٥ J٦א Power Transformers

א(Power Transformers)אאאאאאא

אStep up transformerאאאאאKאאא

א א (Step down

Transformer)אKאאא א א א5000 kVAא

אאא800kVאא

Kאאאא

٥ J٦ J١א

א א א א א א א א Kא א א א א

א א א א א א א א אאאאאאאאK

אאאאאKאKאאאאא

Page 191: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

190

٥ J٢٦אאLow Voltage Bushing

א א אאא א א א א א א(Bushings) א

אאאאאKא א א(Bushings) ٥ J٢٦א א

Kאאא אאאאאאא אא א

Wאא אאא١٠٥א

אאאא١٥٠א

א א אאא١٩٠K

אאאאK

אאאאאK

Page 192: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

191

٥ J٦ J٢א

א אאא אא א אא א ، א

אא אאא א א א א K

א אא אא،אאאאא

א אא K K ٥ J٢٧

٥ J٢٨K

٥ J٢٧א

Page 193: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

192

٥ J٦ J٣א

א א אא א א א א א א

Kאאאאאאאא

501 kVA100 MVAאאאאKאאאאאאא

٥ J٦ J٤א

،אאאאאאWאאאא

אאאאאאא אKא

אאאאKאאא אF א אא א א א א אאאאאא،Eאא

Kאא

אFאאאאא–EאאאאאאK

٥ J٢٨

Page 194: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

193

אאאאducts

אאאאאאאאאKאא א Kא א א א

אאאאWא

١K אאאאאאאW

٢K אאW895 kg/m3

٣K WאKאאאא

٤K אWאאאאאאאאאאKאאאא

אאאא

٥K אאWאK٣٠אא

אא٤٥אKאאאא

٦K א، א א אא W א٠٦٠אא٪אא א

אאK٣٥אKאא

٧K אאאאאWאKאא30 kVא50kVK

٨K א א א א א א א Wאאאא٠٠٥٠K

אאאאאאאא،EאאFאאאאK

Page 195: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

194

٥ J٦ J٥א

א א א אא K

אאאאאאאאאאאא

א Kא ،א אא אא א ،אאאאא

אאאKאGaskets אא א ،

Kאא א אא א א אאאאאאא א אא א ، א אאאא א א א

אא א א א K Kא

٥ J٦ J٦אא

אאאאWאKא

Wאאא Step Up Transformer

אא א אאאאאא800 kVאאK

א א KL א א א א א

א٧٥٧א،א٪

Page 196: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

195

אאאאאאא K

א א א א א א א אאאא א א א

אאאאאאKאאאא

א Eא א F א א א אאאאאKאא

א א א א א Wא

١K אאא אא אאF א א א

Circuit BreakerKE

٢K אא א א א א א אאאאאאא

EאאFאאKא

٣K אאאא(duct)אאאאK

٥ J٢٩א א 1100 MVA19/345 kVאא

Page 197: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

196

٥ J٢٩אאא

Wאא Step Down Transformer

אאאאאאא(On Load Tap Changer)

א 15% א 1% 5%K א אאאא א א ،א א

אאאK ٥ J٧א Distribution Transformers

א א א א א Wא א Kאא א אא

אאKאאאא

Page 198: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

197

٥ J٧ J١אאLarge Distribution Transformer

אאאאא א א א א א א אא

א5000 kVA 20 MVA אא א 72.5 kVאאאאאא א א א א א א Kא א א

Kא٥ J٣٠אאא K

٥ J٣٠

٥ J٧ J٢אא Medium Distribution Transformer א אאאא

א5000 kVAאאא36 kVא א א א א א

אאאאאאKאאאאא אא אא אאKאא

Page 199: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

198

٥ J٧ J٣אא Small Distribution Transformer

אאאאאא א ٥א J٣١ א

٥ J٣٢ א Kא א א אאאאאK

٥ J٣١א

٥ J٣٢א

Page 200: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

199

٥ J٧ J٤אא

Dry-type Distribution Transformer אאאאא(Indoors)א

،א،אאאאא א א א א א א א

א א אא אאא א אא50 א MVA אא35 kVK

אאאאאאאאאאאאK

אאאאאאאאאKW

١K Kאא

٢K Kאא

٣K אאאא KאK

٤K Kאאא

٥K Kאאא

٦K א א אKאאא

٧K K

Page 201: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

200

Wאא

١. Wאאאאא א א Kאאא ،אא א

אאאאאאאאאאאא،אא

א א א אא א Kאאאא

٢. WאאאאKאאאאאא

אאKאאאאא ،א א

א א אא א א א א אאאא Kאאא א

Kא٥א J٣٣א

٣. W א א א א א א א،

א K א א א C2F6אאאK

אאאKאאאKאאא

א א א Kא Kא

א א אא א Package unitא א

א א ،אא א א א אא א א

Page 202: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

201

٥ J٣٣אאאא

٥ J8אFאE Voltage Taps אאאא(voltage taps)

א א אא א א א א א אא א א א א א Kא

אאאאאאאאאאאאKאאאאאEאFאאאא

אאא،אא Kאאאאא

(voltage taps) א א אא אאא א KEאFא

א א אא א א אאK٩٥א٪١٠٠אא٪٥٢٪

אKא ٥ J٣٤אאא

Page 203: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

א

א

٢٠ ٥١٩ ١٩

٥١٨

(Termin

אאא

K

אאא

א א J٣٤K

אnal

אא

אאא ٥

א ١٢٠ ١٢٠ ١٢٠ ١٢٠

אא א

א

٤

א א אאא

א

202

٣

א

אא

٢ ٢٣ ٢٢ ٢٢

(No (On Lא

٥ J٤

א אא

אא٤٠٠٣٤٠٢٨٠٢٢٠

אא

Load Ta

Load Tap

א

١א

100%

ap chang

p Change

א

٥Jא

א

%

97.5%

95%92.5%

Bo

ger)

er)

אא

א

אoard)

א

Page 204: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

203

٥ J٩אא Tap Changers

אאאאאWאאא

٥ J٩ J١א No Load Tap Changer

אאא אא،א(Off Load)K

KאאאאאאFאEא

א א א K٥ J٣٥אאא

٥ J٣٦אאK

٥ J٣٥אאאא

٥ J٣٥ א א ١אא א א אא،٤א٥אא٢א

אא٤ א٦א٥٦Kא،אאאא

Page 205: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

204

٥ J٣٦א

٥ J٩ J٢אא On Load Tap Changer

אאאאאאאאא Kאאאאא

אאאאאאאאא

אאKאאאKאאאא

א א KאKאאא

Page 206: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

205

אא

١ J ؟אאאא ٢ J אאא؟אא

٣ J ؟אא

٤ J ؟Lא

٥ J ؟Lאאא

٦ J ؟Lאא

٧ J ؟Lאאא

٨ J ؟Lאא

٩ J ؟Lאאא

١٠ J Lאא؟

١١ J Lאאא؟

١٢ J א؟אאא ١٣ J Kאאא

١٤ J ؟אאאאא

١٥ J ؟א

١٦ J ؟Lאאא

١٧ J אאא؟א

١٨ J אאאא؟

١٩ J Lאאא13.8kV،138kVאאאאא؟א

אא100אAK

٢٠ J אא؟Lאאא

Page 207: آلات التيار المستمر والمحولات  - نظري

אאא

אאאא

206

אאא

אא א אאא?

،?אא١٩٨٨א L

אאאא١٩٨٨

L

١ J א אאSI،א١٩٨١אK

Jאאאאאא

אאאא אאLLElectrical Technology ISBN:0-07-02134-5Edward Hughes Electrical Machines

, Eddison-Weslley 1980G. R. Slemon and A. Straughan Electric Machinery

West Publishing Company, 1994.M. S. Sarma Electrical Machines and

Transformers –Principles and Applications , Prentice Hall.

P. F. Ryff, D. Platnick and J. A. Karnas

Principles of Electricity B. J. Theraga, and B. K. Theraga Electric Machinery Sixth Edition,2003

McGraw-Hill A.E. Fitzgerald, Charles Kingsely, Jr .

and Stephen D. Umans

Principles of Electric Machines and

Power Electronics,1996 P. C. Sen