پدیده نوسان نقطه نول ( Null Oscillation )

یکی از مشکلات سیستم های دارای اتصال ستاره زمین نشده یا سیستم هایی که اتصال نول آنها تخریب شده است، نوسان (ولتاژ) نقطه نول می باشد. بطور کلی، در سیستم هایی که نقطه نول آنها زمین نشده یا ارتباط نول و زمین به نحوی قطع شده است، ولتاژ نقطه نول به شدت از تغییرات ولتاژ فازها و نامتعادلی آنها متاثر می شود. اتصال نقطه نول به زمین، به خصوص وقتی که مقاومت اتصال کمینه باشد، باعث می شود تا ولتاژ نقطه نول ناچیز و تغییرات آن محدود باشد.

یکی از مشکلات سیستم هایی که دارای اتصال ستاره زمین نشده هستند، وجود هارمونیک مرتبه سه در فازهاست. از آنجا که هارمونیک های مرتبه سه همچون مولفه توالی صفر عمل کرده (با هم همفاز شده) و در نقطه نول با هم جمع می شوند، عدم اتصال نول به زمین باعث می شود تا هرگونه هارمونیک مرتبه سه در فازها باعث نوسان نقطه نول شود.بدین ترتیب نوسان نقطه نول باعث می شود که ولتاژ فازهای مختلف نسبت به نقطه نول ناپایدار گردد.

این موضوع برای وجود هارمونیک سوم در یک فاز در دیاگرام برداری شکل زیر نمایش داده شده است. همانطور که مشاهده می شود،وجود هارمونیک سوم باعث می شود تا نقطه نول با سرعت دو برابر فرکانس زاویه ای برق شهر نوسان کند (توجه شود که جمع سه مولفه اول با فرض تعادل ولتاژها برابر صفر است).

پنل خورشیدی به شکل گل آفتاب گردان

پنل خورشیدی به شکل گل آفتاب گردان با الهام از طبیعت طراحی و ساخته شده است. معمولاً پنل‌های خورشیدی در سقف خانه نصب می‌شوند اما اسمارت فلاور جایگزینی برای پنل‌های خورشیدی سقفی است که قادر به تولید برق است و در محوطه بیرون خانه قرار می‌گیرد. این پنل خورشیدی توسط گلبرگ‌ها انرژی از خورشید می‌گیرد.

پنل خورشیدی به شکل گل آفتاب گردان، در واقع یک ژنراتور خورشیدی جدید است که قادر به تولید برق است و در محوطه بیرون خانه قرار می‌گیرد. این گل آفتابگران 900 کیلوگرمی دارای 12 گلبرگ تاشو بر روی یک ستون موتوری است؛ کاربر می‌تواند توسط سیستم Plug & Play برق تولید شده را مصرف کند، برای این کار آفتابگردان در طول روز قادر به ذخیره انرژی است؛ این گل تمام انرژی که در طول روز جمع آوری می‌کند به برق تبدیل می‌کند.

فقط یک دکمه را باید فشار داد تا در تمام طول شب گل‌ها جمع شوند؛ این گل آفتابگردان در دو نسخه برای منزل و مکان‌های تجاری قابل استفاده است.

موتورهای یونیورسال

یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور یونیورسال است .اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود ، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود.

در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود. مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند.جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

ترانس ایزوله و کاربردهای آن

یکی از روشهای کاهش خطر برق گرفتگی خصوصا در خانه ها استفاده از سیستم حفاظت با ترانسفورماتور جدا کننده یا ترانس ایزوله می باشد. برای جلوگیری از انتقال ولتاژ بالای AC و کاهش اثرات ناشی از صاعقه و حفاظت از اتصال غیر عمد افراد با یکی از سیم ها و یا اتصال کوتاه داخلی بین یکی از سیم ها و بدنه دستگاه ها ناشی از رطوبت یا عوامل فیزیکی از ترانس ایزوله استفاده می شود. با توجه به اهمیت ایزولاسیون برق در بیمارستانها و NICU,CCU و ICU اتاق های عمل و همچنین بخشهای کلینیک های تخصصی، برای جلوگیری از برق گرفتگی بیمار و پرسنل و رعایت نکات مذکور در استانداردها، از ترانس های ایزوله استفاده می شودکه در دو نوع (EXTERNAL) یا خارجی به صورت دستگاه مستقل و (INTERNAL) یا داخل تابلو برق قابل استفاده می باشد. در عین حال تمامی موارد فوق در محیط های صنعتی دارای ماشینهای CNC مانند واتر جت،تراش،فرز،پانچ و... نیز صادق است.ترانسفورماتور یک به یک یا ایزوله به ترانسفورماتوری گفته می شود که ولتاژخروجی آن با ولتاژ ورودی آن برابر باشد.استفاده از ترانسفورماتور های یک به یک در بین دو مدار الکتریکی باعث می شود تا در عمل ، ارتباط و تبادل انرژی الکتریکی بین آنها قطع شود. به همین دلیل این نوع ترانسفورماتورها را ایزوله یا جداکننده نیز می نامند. ترانسفورماتور ایزوله در مدار نقش حفاظت کننده اشخاص در مقابل برق گرفتگی را ایفا می کند زیرا این ترانسفورماتورها شبکه را از زمین ایزوله یا جدا می کنند و در نتیجه تماس با سیم برق باعث برق گرفتگی نمی شود. در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بیش از 42 ولت است در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد. ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند. به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی، اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد.

نحوه عملکرد ترانس ایزوله: ترانس ایزوله به دلیل وجود امپدانس کم ، انتقال توان در محدوده طراحی شده را به خوبی انجام می دهد و نیز به دلیل عایق بندی مناسب و عدم وجود ارتباط الکترونیکی بین اولیه و ثانویه از عبور ولتاژ DC به طور کامل جلوگیری می کند.علاوه بر این طراحی این ترانس در محدوده فرکانس 50Hz عملاً باعث ایجاد امپدانس بالا برای فرکانس های زیاد و نویزهای ناشی از دستگاه ها به صورت دو طرفه می شود. همچنین به اشباع رفتن هسته ترانس، مانع از عبور فرکانس های بالا ناشی از صاعقه یا هر عامل دیگری خواهد شد.عدم ارتباط الکترونیکی بین اولیه وثانویه عملاً ارتباط بین زمین و ثانویه را از بین می برد و در قسمت ایزوله یا ثانویه ،مفهومی از فاز و نول وجود ندارد و هیچ کدام از سیمها باعث برق گرفتگی نخواهد شد. در مکان هایی که اختلالات ونویزهای شدید در شبکه وجود دارد می توان از نوع SINGLE SHIELDوSHIELD DOUBLE این ترانسفورمر استفاده کرد.

ویژگی های ترانس ایزوله: 1-ایزولاسیون با سطح بسیار بالا2- اتصال زمین بسیار مطمئن 3- عدم تداخل فرکانس های رادیویی و نویز بسیار پایین 4- پالایش تداخل های ناشی از بارهای غیر خطی 5- بهبود دهی قدرت کلی سیستم 6- طراحی جهت مصارف خاص مورد استفاده در قدرت های: - 1تا 15 کیلو ولت آمپر تک فاز - 6تا 400 کیلو ولت آمپر سه فاز

تولید آب آشامیدنی از هوا و انرژی باد

به تازگی دستگاه جدیدی ساخته شده است که با یک توربین بادی ساده کار می‌کند و با تکیه بر اصل ساده میعان آب آشامیدنی را از هوای اطراف تهیه می‌کند و می‌تواند 11 گالن آب آشامیدنی را بدون نیاز به منبع انرژی خارجی، انتشار گازهای گلخانه‌ای یا تاثیرات منفی بر محیط زیست تولید کند.

این دستگاه ابتکاری جمع آوی آب می‌تواند برای همیشه کار کند و چند نسل از مردم را در نواحی از جهان که آب و هوای بدی دارند یا نبود زیرساخت دسترسی به آب آشامیدنی را مشکل می‌کند، از طلای مایع بهره مند سازد. دستگاه ابتکاری موسوم به Water Seer در آب و هوای نامناسب و با کمترین زیرساخت برای دستیابی به آب آشامیدنی در مکان‌هایی با مشکل تامین آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه Water Seer با یک توربین بادی ساده کار می‌کند و این دستگاه می‌تواند اولین قدم در راستای یک راهکار پایدار برای مبارزه با کمبود آب در جهان باشد.این دستگاه حدود 6 فوت و یا بیشتر در زمین جای گرفته و اطراف تنه فلزی آن با خاک پوشیده می‌شود. قسمت بالایی آن دارای توربین بادی عمودی است که تیغه‌های درونی آن موجب کشیده شدن هوا به داخل حفره آن می‌شود. از آنجا که بخش زیرزمینی دستگاه به وسیله زمین خنک می‌شود، آب در مخزن دستگاه متراکم می شود که با این روش مصنوعی آب سالم و پاک در اختیار افراد قرار خواهد گرفت.

این دستگاه ارزان قیمت توسط آزمایشگاه VICI با همکاری دانشگاه برکلی آمریکا و انجمن ملی صلح برای تهیه آب مصرفی 3/2 میلیون نفر انسان بر روی این کره خاکی در مکان‌هایی که با مشکل تهیه آب آشامیدنی مواجه هستند، طراحی شده است. هر دستگاه روزانه حدود 11 گالن آب آشامیدنی بدون هیچ نیروی بیرونی تهیه می‌کند و تعداد بیشتری از این دستگاه‌ قابلیت تهیه آب مصرفی روستایی کوچک را دارند. تازه ترین نسخه این دستگاه در ماه اوت آزمایش شده است.

کاربرد توپ های رنگی روی خطوط انتقال برق

کاربرد توپ های رنگی روی خطوط انتقال برق در محل تقاطع خطوط انتقال و فوق توزیع یا جاده ها می باشد. به این گوی های رنگی که معمولا از رنگ های قرمز , طلایی و یا نارنجی استفاده می شود Marker Ball یا warning ball گفته می شود و جنس آن از آلومینیم یا پلاستیک مقاوم است و همچنین قطر آنها در حدود 50 تا 80 سانتی متر می باشد.

این گوی های رنگی بیشتر در محل تقاطع خطوط انتقال و فوق توزیع یا جاده ها نصب می شود. از اهداف اصلی استفاده از این گوی ها بر اساس اهمیت آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1-به دلیل این که مسیر حرکت بالگردها و گلایدرها معمولا از روی جاده ها می باشد و کابل های خطوط برق فشار قوی به صورت مستقیم روبروی خلبان قرار می گیرد،خلبان گاهی اوقات سیم های فشار قوی را نمی تواند به خوبی ببیند، لذا برای جلوگیری از برخورد با خطوط برق از گوی های رنگی هشدار دهنده استفاده می شود. 2- در بعضی از مواقع که خطوط برق زیادی از یک مسیر عبور میکنند رنگ این گوی ها نشان دهنده سطح ولتاژ خطوط عبوری برای نیرو های عملیاتی و گروه تعمیرات نیز می باشد. 3- برخی از این گوی های مورد استفاده با استفاده از امواج میدان مغناطیسی می توانند در شب نیز روشن شده و با تولید نور به دیدن بهتر آن کمک کرده و مشاهده آنرا راحت تر نماید.

کاغذ نوری

محققان آمریکایی طرح جدیدی را ارائه داده‌اند که می‌تواند به معنی پایان عمر لامپ و تبدیل همه چیز در خانه به چراغ می باشد. محققان از «کاغذ نوری» رونمایی کرده‌اند که شامل روشی برای چاپ ورقه‌های کاغذ دارای ال‌ای‌دی‌های ریز است.به گفته محققان، این کاغذها را می‌توان بر روی دیوارها و حتی روی وسایل دیگر چاپ کرد تا همه چیز نورانی شود. همچنین آنها مدعی هستند که این فناوری، باریک‌ترین نور جهان با قابلیت چاپ و منعطف است.

این دستاورد به ظهور چاپ سه‌بعدی تشبیه شده و Rohini شرکت سازنده آن ، در آیداهو اعتراف کرده که هنوز مطمئن نیست چگونه از آن استفاده خواهد شد.

این شرکت با نمایش کاغذهای دیواری، لگوهای خودرو و حتی اسنوبوردهای مجهز به این کاغذ نور اظهار کرد: روشهای نورپردازی امروزی نیازمند افزودن ال‌ای‌دی به صفحه مدار است و اکنون می‌توانید نور را بر روی هر چه که می‌خواهید، چاپ کنید.

نیک اسموت، مدیرعامل شرکت Rohini گفت: کاغذ نوری بیشتر یک پلت‌فرم نوری است که ما حتی نمی‌دانیم چگونه از آن استفاده خواهد شد. تنها چیزی که می‌دانیم این است که در حال تلاش برای ایجاد قابلیت تولید نور هستیم. وی افزود: مسأله جالب در مورد کاغذ نوری این است که راه‌حل ما درخشان‌تر، باریکتر، منعطف و قابل برنامه‌ریزی است.

تکنولوژی هایپرلوپ

تکنولوژی هایپرلوپ ایده ای است مبتنی بر انتقال سریع که توسط ایلان ماسک مطرح شده است.ایلان ماسک موسس شرکت های تسلا موتورز،پی پال و اسپیس ایکس به تازگی طرحی را با هدف سرعت بیشتر ارائه داده است. مسئله انتقال سریع ایده جدیدی نیست و دغدغه دانشمندان زیادی بوده است. برای مثال رابرت سالتر در سال ۱۹۷۲ طرح قطار مغناطیسی شناور در تونل های بی هوای زیر زمین را پیشنهاد می کند که از لس آنجلس به سمت نیو یورک کشیده می شده است. و یا در سال ۱۹۰۴ رابرت گودارد مخترع راکت،سیستم انتقال مشابهی مطرح می کند.اما طرح ایلان ماسک در نوع خود از ایده های پیشین کامل تر است.پیشنهاد های سالتر و دیگر مهندسان مبتنی بر تونل هایی بوده که شرایط کامل خلا آنها حکم فرماست که احتمال نشتی و ورود هوا و نقص در سیستم در آنها به چشم میخورد.در این پروژه عظیم، مجموعه‌ای از کپسول‌ها درون لوله‌هایی قرار خواهند داشت که داخل آن‌ها کاملا خلا یافت می‌شود. در این حالت به جهت عدم هرگونه اصطکاک، می‌توان یک شی را تا سرعت 1220 کیلومتر بر ساعت به حرکت درآورد.

اما هایپر لوپ بر اساس شرایط خلا نسبی پایه گذاری شده است.بدین صورت که که وسیله داخل تونل با استفاده از فشار هوایی که از عقب وسیله وارد و از خروجی های بیرون رانده میشود،حرکت می کند. در این حال وسیله سرعتی برابر با ۱۲۲۰ کیلومتر بر ساعت پیدا می کند که می توان با این سرعت فاصله لس آنجلس تا سانفرانسیسکو را در ۳۵ دقیقه طی کرد.البته اجرا و بهره برداری از این طرح زمان زیادی را می طلبد. از جمله موانع پیشروی این فناوری می توان هزینه بسیار بالای ۷۰ میلیارد دلاری و همچنین آلودگی صوتی ناشی از آن به صورتی که نمی توان این تونل ها را نزدیک مناطق مسکونی قرار دارد.نام برد. به هر حال انتظار می رود هایپر لوپ در مسیر تکامل قرار بگیرد و بتوانیم شاهد خط های پر سرعت انتقال باشیم.

به عنوان مثال بین دو شهر دبی و ابوظبی پایتخت امارات سفر با ماشین دو ساعت زمان می‌برد. در صورت استفاده مسافران از هایپرلوپ این زمان فقط ۱۲ دقیقه خواهد بود. تمام این مسیر سرپوشیده و در یک استوانه خواهد بود استوانه نیز بر روی پایه‌هایی قرار خواهد گرفت.

Shervin Pishevar مدیر این پروژه گفته است: به این دلیل شهر دبی را برای اجرای پروژه هایپرلوپ انتخاب کرده است که این شهر یکی از مراکز تجارت جهانی در قرن ۲۱ محسوب می‌شود و مدیران شهری این شهر به اهمیت این موضوع پی برده‌اند که نیاز به یک طلوع جدید در صنعت حمل و نقل وجود دارد.