جستجو در تالارهای گفتگو

بحثي كه هميشه در الكترونيك صنعتي مطرح بوده و هست تبديل يك ولتاژ dc به يك ولتاژ ac است. به سيستمي كه اين تبديل را براي ما انجام مي دهد اينورتر گفته مي*شود. اينورترها داراي رنج وسيعي از كاربردهاي مختلف هستند كه تعدادي از انها را ذكر مي كنيم: 1- يك خط ولتاژ AC: خيلي از مواقع دسترسي به يك منبع dc مثل باتري وجود دارد. ولي يك خط ولتاژ AC مورد نياز است مثل اتومبيل 2- منابع تغذيه بدون وقفه (UPS): در انواع مختلف UPS ها جهت تبديل توان باتري ها به يك توان AC به اينورترها نياز داريم. 3- كوره هاي القايي:اينورترها جهت تبديل يك توان AC با فركانس پائين به يك توان AC با فركانس بالا مورد استفاده قرار مي گيرند. اين ولتاژ فركانس بالا در كوره هاي القايي مورد استفاده دارد. به اين ترتيب كه ابتدا توان AC را به DC يكسو كرده و سپس توسط اينورتر به توان AC فركانس بالا تبديل مي*كنند. 4- در سيستم انتقال توان HVDC: در اين سيستم انتقال توان الكتريكي ، ابتدا توان AC به DC تبديل مي*شود. اين توان DC با ولتاژ بسيار بالا به وسيله خطوط انتقال به مقصد مي رسد. در محل گيرنده، اين توان DC دوباره به مقدار AC تبديل مي*شود. 5- درايورهاي فركانس متغير: يك درايو فركانس متغير، سرعت عملكرد يك موتور AC را به كمك كنترل كردن ولتاژو فركانس به صورت همزمان تنظيم مي*كند. 6- استفاده در پنلهاي خورشيدي: پنلهاي خورشيدي داراي خروجي DC هستند كه با استفاده از اينورترها اين توان تبديل به AC مي*شود. انواع اينورترها از نظر فاز و شكل موج خروجي: اينورترها از نظر فاز تبديل به دو نوع عمده تك فاز و سه فاز تقسيم بندي مي*شوند همچنين از نظرشكل موج خروجيشان به چهار نوع زير تقسيم مي*شوند. 1- خروجي به شكل موج مربعي 2- خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (معمولي) 3- خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (پله اي) 4- خروجي به شکل سينوسي خالص شكلهاي زير دو نوع سينوسي اصلاح شده را نشان مي دهند. مقدمه اي بر طراحي اينورترها: در اين قسمت يك سري از مطالب پايه مربوط به طراحي اينورترها را بيان مي كنيم. اگر شكل زير بلوك دياگرام يك اينورتر باشد چنانچه از تلفات اينورتر صرفنظر كنيم وتوان ورودي را با خروجي برابر بگيريم رابطه زير را خواهيم داشت. Pin=Vin×Iin=Pout=Vo×Io پس اگر يك ولتاژ خروجي 220 ولت با توان 400 وات نياز داشته باشيم بايد بدانيم كه در ورودي يك ولتاژ مثلاً 12 ولت با جريان 34 آمپر نياز داريم. بايد توجه داشت كه اگر ولتاژ ورودي dc با باتري تامين مي*شود باتري تا چه مدت كارايي خواهد داشت. مورد دوم بازدهي يك اينورتر است كه عبارت است از نسبت توان خروجي به توان ورودي بر حسب درصد كه در اينورترهاي با طراحي خوب نزديك 90% است. بازده بيشتر به مواردي چون تعداد المانهاي سوئيچ كننده ، نوع المانهاي سوئيچ كننده، روش سوئيچ كردن (مثلاً pwm يا spwm) مرغوبيت ترانسها و سيم پيچهاي به كار رفتند و نوع فيلترهاي مورد استفاده در اينورتر بستگي دارد. مورد ديگر شكل موج خروجي يك اينورتر است. همانطور كه مي دانيم يك شكل موج مربعي پريوديك داراي يك سري هارموني است. مانند شكل زير هارمونيكهاي فرعي (داراي رتبه) داراي دامنه كمتر و فركانس بيشتري هستند و يكي از هارمونيكها كه به نام اصلي يا پايه خوانده مي*شود داراي فركانسي برابر فركانس شكل موج مربعي است. جهت آناليز فوريه اين شكل موج مقداري به نام THD تعريف مي*شود كه برابر است با: مسلم است كه هر چه مقدار THD كمتر باشد كيفيت شكل موج خروجي اينورتر بيشتر است. جهت بهبود كيفيت شكل موج خروجي اينورتر مي*توان از فيلترها استفاده كرد و در واقع هارمونيك اصلي را از ميان ديگر هارمونيكها جدا نمود. ساده ترين مداري كه مي*توان براي يك اينورتر فرض كرد شكل زير است. ب ا تغيير وضعيت سوئيچ پالسهایي در اوليه ايجاد مي*شود كه پس از تقويت در ثانويه ترانس نمايان مي*شوند. مي*توان به جاي سوئيچ از دو ترانزيستور يا IGBT استفاده كرد و به وسيله يك مدار پالس دهنده (مثل مدار بي استابل 555) آنها را به ترتيب پالس دهي كرد. به اين دليل اينكه در اين روش دامنه هارمونيكهاي فرعي نزديك به دامنه هارمونيك اصلي است مقدار THD افزايش يافته و كيفيت شكل موج خروجي كاهش مي يابد.

باتوجه به رشد سریع تحقیقات علمی و عملی علوم و فنون نانودر کلیه علوم وصنایع توجه بسیار کمی به کاربردهای این پدیده در صنعت ساختمان و بطور عامدر ساخت و ساز شده است ولی اخیراً با توجه به تقویت کننده ها و استحکامدهنده های نانویی در مصالح ساخت و ساز موج جدیدی با شتاب فزاینده ای صنعتساخت و ساز را در بر گرفته است. سيليسيم دي اكسيد يا سيليكا فراوان‌ترين ماده سازنده پوسته زمين است. اينتركيب با فرمول شيميايي SiO2 ساختاري شبيه الماس دارد، ماده‌اي بلوري وسفيد رنگ است دماي ذوب و جوش آن نسبتاً زياد است و در طبيعت به دو شكلبلوري و آمورف (بي شكل)‌يافت مي‌شود. کاربرد مهم سيليس در توليد انواع بتن است كه كيفيت و خواص محصول توليد شدهآن بستگي زيادي به نوع و اندازه ذرات سيليكا دارد. و نانو لوله های کربنیدارای دانسیته بسیار کم نسبت به فولاد و آلومینیوم می باشد. بطوریکهدانسیته آن تقریباً یک پنجم دانسیته فولاد و یک سوم دانسیته آلومینیوم میباشد. از کاربردهای مهم نانو لوله ها در ساخت سازه های سبک و مقاوم درمقابل کشش مطرح است که با کاهش وزن سازه مقاومت آن در مقابل زلزله بدلیلکاهش نیروهای وارده به سازه افزایش می یابد.در اينجا به بررسي اهميت واثرات استثنايي سيليسيم در بتن تأكيد مي‌شود. کاربرد مواد نانو در ساختمان سازی مواد نانو به عنوان موادي كه حداقل يكي از ابعاد آن ( طول و عرض و ضخامت ) زير 100 nm نانو متر باشد تعريف شده اند. يك نانو متر يك هزارم ميكرون ياحدود 100000 برابر كوچكتر از ضخامت موي انسان است. خواص فيزيكي و شيمياييمواد نانو ( در شكل و فرم هاي متعددي كه وجود دارند از جمله ذرات ، الياف، گلوله و غيره ) در مقايسه با مواد ميكروسكوپي نوع ديگر تفاوت اساسيدارند.تغييرات اصولي كه وجود دارد نه تنها از نظر كوچكي اندازه بلكه ازنظر خواص جديد آنها در سطح مقياس نانو مي باشد. يكي از چالش هايي كه در رشته مصالح ساختماني به وجود آمده است بتن باعملكرد بالا (HPC) مي باشد مثلاً بتن مقاوم و با دوام يك مصالح كامپوزيت وچند فازي مركب و پيچيده مي باشد. خواص ، رفتار و عملكرد بتن بستگي به نانو ساختار ماده زمينه اي بتن وسيماني داردكه چسبندگي، پيوستگي و يكپارچگي را بوجود مي آورد. بنابراينمطالعات ساختار بتن و خمير سيمان در مقياس نانو براي توسعه مصالح ساختمانيجديد و كاربرد آنها بسيار حائز اهميت مي باشد. به هر حال روش معمولي براي توسعه بتن با عملكرد بالا اغلب شامل پارامترهاي مختلفي از جمله طرح اختلاط بتن معمولي و بتن مسلح با انواع مختلفالياف مي باشد. تا اندازه بسيار زيادي، اين روش كار اغلب توسط روابط داخليصنعت ساختمان مي باشد كه دليل كندي پيشرفت در صنعت ساختمان عدم درك عميقاز مفهوم مصالح ساختماني مي باشد. در گسترده جديد علم و تكنولوژي نانوديگر اين قبيل فعاليت ها بي معني بوده و نياز به شناخت و مطالعه دقيق ازمصالح ساختماني دارد و اين فعاليت بايد به روش علمي جهت يافتن مصالح نسلجديد و با عملكرد بالا ونيز اقتصادي كردن آنها دنبال گردد. در مثال هايعملي و به طور مشخص در بتن ، اين تحقيقات تنها زماني مي تواند به جامعهعمل بپيوندد كه درك مناسب از مفهوم ريز ساختار سيمان در مقياس نانو و ديگرساختار ها وجود داشته باشد . هدف اصلي و نهايي ، يافتن طبقه جديدي از مصالح ساختماني با عملكرد بالا ميباشد كه آنرا مي توان به مصالح با عملكرد بالاي چند منظوره اطلاق نمود. منظور از عملكرد چند منظوره، ظهور خواصي جديد و متفاوت نسبت به خواص موادمعمولي مي باشد به گونه اي كه مصالح بتوانند كاربرد هاي گوناگوني را ارائهنمايند. در خصوص بتن به طور خاص ، علاوه بر عملكرد با دوام بهتر و خواص مكانيكيبهتر بتن با عملكرد بالاي چند منظوره خواص اضافه ديگري را دارا مي باشد. ازجمله اين خواص به عنوان مثال مي توان خاصيت الكترومغناطيسي بكارگيري درحرارت هاي بالا و محافظت هاي اتمي و افزايش مؤثر بودن آن در حفظ انرژيساختمان و غيره را نام برد. علاوه بر اين به كار گيري مصالح نانو مي تواند به ساختار هاي جديدبيانجامد، به طوري كه ديگر به منابع طبيعي در ساخت و ساز وابسته نباشد وبتوان در حفظ اين منابع كوشيد. اين مي تواند با اصلاح ساختار ها در مقيلسنانو انجام شود يا با به كارگيري ساختارهاي مختلف و ارتقاء واكنش هاياتفاق افتاده به طوري كه خواص سطوح مخصوص زياد آنها يا خواص بنيادين آنها ( از جمله ) نفوذپذيري ، خواص مغناطيسي ، الكتريكي هادي حرارت بهبود مييابد.نانو تکنولوژی یک نیاز و رقابتی جهت حفظ محیط زیست و رشد نوآوری درصنعت ساخت و ساز می باشد. درحقیقت یک نوع زندگی و راه جدید برای آینده بشرمی باشد. فکر کردن در اشل نانو راه جدید برای زندگی جدید می باشد. نانو سيليس آمورف : چنانکه دیده می شود ، یکی از ترکیبات موجود در بتن سیلیکاتهای مختلفی استکه در ضمن واکنش تولید می شود به همین دلیل می توان گفت سیلیس یکی ازمهمترین بخش بتن است و اهمیت زیادی در چسبندگی ،مقاومت و کارایی بتن دارد . اکسید سیلیس با انجام واکنش های شیمیایی با هیدراکسید کلسیم آزاد شدهموجود در بتن را مصرف می کنند و از خاصیت قلیایی آن می کاهند و در کنار آببصورت شوره از بتن خارج می شوند. و از خوردگی آرماتورهای فولادی قرارگرفته در بتن جلوگیری می کند . محلول نانويي سيليس ( Nanosilica ) دي اكسيد سيليس ( Sio2 ) است كه اندازهذرات آن در ابعاد نانو متر مي باشد. محلول نانو سيليس متشكل از ذراتيهستند كه گلوله شكل با قطر كمتر از 100 nm يا به صورت ذرات خشك پودر يا بهصورت معلق در مايع محلول قابل انتشار مي باشند ، كه مايع آن معمول تريننوع محلول نانو سيليس معلق كاربرد هاي چند منظوره مانند خاصيت ضد سايش ،ضد حريق، ضد انعكاس سطوح از خود نشان مید هد. اين آزمايشات نشان داده اند كه واكنش محلول نانو سيليس ( Ccolloidal silica ) با هيدرواكسيد كلسيم در مقايسه با ميكرو سيليكا بسيار سريع ترانجام گرفته و مقدار بسيار كم اين مواد همان تأثير پوزولاني مقدار بسياربالاي ميكروسيليكا را در سنين اوليه دارا مي باشد. اين خاصيت ماده ، بدليلريز بودن ذرات محلول نانو سيليس معلق مي باشد. هيچ جاي تعجب نيست كه ذراتميكروسيليكا نوعاً داراي سطح مخصوص N2 شامل m2g 25-15 مي باشد، در صورتيكه ذرات محلول نانو سيليس 180-m2g مي باشند. تحقيقات كاربردي انجام شدهشامل كاربرد نتايج نانو سيليس ( nano silica ) به شكل محلول آن در گروت ميباشد. آزمايشات خواص ريولوژي فرمول گروت در مقايسه با گروت ميكروسيليكا،هيچ جدا شدگي و آب اندازي از خود نشان نداده و نيز مقاومت فشاري 28 روزهبيش از mpa 155 را بدست مي دهد. اضافه کردن نانوذرات سیلیکا (nano sio2) به ملات سیمان باعث بهبود مقاومتفشاری و خمشی ملات نسبت به ملات معمولی گردیده است. در این طرح خصوصیاتنانوذرات سیلیکا با مشخصات مندرج در جدول زیر در سیمان استفاده شده اند. ودر ضمن به ملات سیمان ماده پراکننده ذرات نانو (UNF) و حباب زدا برای کاهشحبابهای هوا در داخل بتن اضافه می شود. گزارش آزمایش: شش نمونه از هر كدام گروهبندي براي هر نوع مخلوط انجام شده و سپس در درجهحرارت 21 ( QOC ) زير آب براي 14 و 28 روز نگهداري شدند. سيمان مصرفي درتمام نمونه ها ثابت نگهداشته شده 100 gr و نسبت آب به سيمان 36/0 و w/c=0.33 و براي مخلوط هاي نانو سيليكا و نانو تيوب انتخاب شده اند. مصرفسيليس مايع به صورت سوسپانسيون مخلوط مستقيم به آب مخلوط اضافه شده و سپسپودر سيليس به سيمان افزوده شده بود .در صورتي كه نانو تيوب در آب مخلوطبتن انتشار يافته و هم زده تا 10 دقيقه وسپس براي حدود 30 دقيقهالكتراسونيك شده در حوضچه 400 w و سپس با سيمان مخلوط مي گردند. هيچ فوق روان كننده اي براي مخلوط نانو سيليكا افزوده نشده بود ، به خاطراينكه قصد مطالعه نقش نانو سيليكاي خالص بر خمير سيمان را داشتيم. درصورتي كه در مصرف نانو تيوب هيچ نوع سرفكتنت استفاده نشده به همين خاطر سرفكتنت پيشنهادي براي انتشار نانو تيوب ها با سيمان همخون نيستند. نتايج : می توان نتیجه گرفت که مقاومت خمشی و فشاری ملات سیمان با افزودن نانوذرات سیلیکا (Nano-Sio2)بیشتر از مقاومت ملات سیمان معمولی است. در صورتیکه با افزایشنسبت نانوذرات سیلیکا مقاومت فشاری 28 روزه افزایش می یابد. و اینکهنانوذرات بعنوان یک ماده پرکننده حفره های سیمان را پر می کنند و به مانندفوم سیلیکا مقاومت بتن را افزایش می دهند .

ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎی آﻧﺎﻟﻮگ ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺮوﺟﻲ Op‐amp ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﺷﻜﻞ ﻣﻮج آﻧﺎﻟﻮگ ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه اﻧﺪ ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺧﻄﻲ وﺳﻴﻌﻲ دارﻧﺪ اﻳﻦ ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎ ﻗﺒﻞ از رﺳﻴﺪن ﺑﻪ اﺷﺒﺎع، زﻣﺎن ﻧﺴﺒﺘﺎً زﻳﺎدی را در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺧﻄﻲ ﺳﭙﺮی ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ‬ ‫ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲﺷﻮد زﻣﺎن ﺻﻌﻮد و ﻧﺰول آن ﻫﺎ ﻃﻮﻻﻧﻲ ﺑﺎﺷﺪ مثلا وﻗﺘﻲ 423LM‬ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان‬ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، اﮔﺮﭼﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ اﺷﺒﺎع ﻣﻲﺷﻮد و ﺣﺪوداً ﺑﻪ وﻟﺘﺎژ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﻲ رﺳﺪ اﻣﺎ ﺑﺎﻳﺪ به این نکته ﺗﻮﺟﻪ‬ ‫داشت ﻛﻪ ﺑﺮای ﺳﻮﻳﻴﭻ ﻛﺮدن ﺧﺮوﺟﻲ اﻳﻦ ﻗﻄﻌﻪ، ﺗﻮان ﺑﺎﻻﻳﻲ ﻣﺼﺮف ﻣﻲ ﺷﻮد.‬ زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ از ‪Op‐amp‬ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد، ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ اﺳﺖ. ﻫﻴﭻ ﻛﺪام از ﺳﺎزﻧﺪﮔﺎن ﻧﻴﻤﻪ ﻫﺎدی ‪ﻧﻤﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻣﻮرد ﻋﻤﻠﻜﺮ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز ﺗﻀﻤﻴﻨﻲ دﻫﻨﺪ ‬ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ در ﻃﺒﻘﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮر ﺳﻮﻳﻴﭽﻴﻨﮓ ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ، وﻗﺘﻲ ﻛﻪ آن ﻫﺎ وارد‬‫‫ﻧﺎﺣﻴﻪ اﺷﺒﺎع ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﺗﻮان ﺑﻴﺸﺘﺮی ﻣﺼﺮف ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﺑﻠﻜﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ دﭼﺎر ‪ Latch‐up‬ ﺷﻮﻧﺪ. زﻣﺎن ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ‬اﻳﻦ ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﻏﻴﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻣﻮرد دﺳﺘﻪ ای از وﺳﺎﺋﻞ، اﻳﻦ زﻣﺎن در ﺣﺪ ﻳﻚ ﻣﻴﻜﺮوﺛﺎﻧﻴﻪ‬ و در ﻣﻮرد دﺳﺘﻪ ای دﻳﮕﺮ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﭼﻨﺪﻳﻦ ده ﻣﻴﻜﺮوﺛﺎﻧﻴﻪ ﺑﻪ ﻃﻮل اﻧﺠﺎﻣﺪ. زﻣﺎن ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻴﺴﺖ ﭼﺮا ﻛﻪ ﻗﺎﺑﻞ‬ ‫آزﻣﺎﻳﺶ ﺷﺪن ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺣﺘﻲ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﻗﻄﻌﻪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﻴﭻ ﮔﺎه ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ﻧﺸﻮد در نهایت می توانیم این گونه نتیجه گیری کنیم که ‫ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ و ‪Op‐amp‬ ﻫﺎ اﮔﺮﭼﻪ ﺷﺒﻴﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﻨﺪ اﻣﺎ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻛﺎﻣﻼً ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﮔﺮﭼﻪ ﺑﻌﻴﺪ اﺳﺖ از‬ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺑﻪ ﺟﺎی ‪ Op‐amp‬ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد اما ‬درﺧﻮاﺳﺖ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ شوﺪ مبنی بر اینکه ﭼﮕﻮﻧﻪ ﻣﻲ ﺗﻮان‬ از ‪ Op‐amp‬ ﺑﻪ ﺟﺎی ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺗﻮﺻﻴﻪ ای ﻛﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ اﻓﺮاد ﻣﻲ ﺷﻮد اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻛﺎر را اﻧﺠﺎم‬ ‫ﻧﺪﻫﻨﺪ. اﻧﺠﺎم ﭼﻨﻴﻦ ﻛﺎری درﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﻲ ﻛﻴﻔﻴﺘﻲ را ﺑﻪ ﺑﺎر ﻣﻲ آورد و در ﺑﺪﺗﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺪار ﻛﺎر ﻧﻤﻲ ﻛﻨﺪ.‬ برگرفته از نوشته Bruce Carter

كاربرد نيمه هادي ها در كنترل سرعت موتورهاي القائي در اين مقاله كاربر نيمه هادي هاي قدرت در سيستمهاي كنترل سرعت از نوع ايستا يا استاتيكي هستند . بايد دانست كه تركيب سيستمهاي الكترونيك قدرت (مانند كنترل كننده هاي ولتاژ ) و متوتورهاي الكتريكي همراه با مكانيسم كنترل آنها را محركهاي تنظيم پذير سرعت مي نامند كه ما به اختصار آنرا ASD مي ناميم . در حقيقت اين محرك ها قابل تنظيم بوده و براي كنترل سرعت يا كنترل دور موتورهاي الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرند . (Adjustable Speed Drive) محركهاي تنظيم پذير سرعت (ASD) براي كنترل سرعت موتورهاي القائي از نقطه نظر كاربرد به سه دسته تقسيم مي شوند: 1- ASD از نوع ولتاژ متغيير و فركانس ثابت كنترل در اينگونه سيستمها دامنه ولتاژ اعمالي به استاتور كنترل مي شود . براي اين مقصود از كننده ولتاژ در سر راه موتور استفاده شده است . اين نوع محرك ها در سطوح قدرت متوسط و پايين مورد استفاده قرار مي گيرند . براي مثال مي توان از بادبزن هاي نسبتاً بزرگ يا پمپ ها نام برد . در اين روش ولتاژ استاتور را مي توان بين صفر و ولتاژ اسمي در محدوده زاويه آتش بين صفر تا 120 درجه تنظيم و كنترل نمود . اين سيستم بسيار ساده بوده و براي موتورهاي القائي قفس سنجابي كلاس D با لغزش نسبتاً بالا( 10 تا 15 درصد ) مقرون به صرفه است . عملكرد اين محركها زياد جالب توجه نيست . 2- ASD از نوع ولتاژ و فركانس متغيير اگر منبع تغذيه استاتور از نوع فركانس متغيير انتخاب شود ، عملكرد محرك هاي تنظيم پذير سرعت (ASD) بهبود مي يابد . بايد دانست كه شار در فاصله هوايي متورهاي القائي با ولتاژ اعمالي به استاتور متناسب بوده وبا فركانس منبع تغذيه نسبت عكس دارد . بنابراين اگر فركانس را كم كنيم تا كنترل سرعت در زير سرعت سنكرون امكان پذير گردد و ولتاژ را معادل ولتاژ اسمي ثابت نگه داريم ، در اين صورت شار فاصله هوايي زياد مي شود . براي جلوگيري از بوقوع پيوستن اشباع بخاطر افزايش شار ، ASD از نوع فركانس متغيير بايد از نوع ولتاژ متغيير نيز باشد تا بتوان شار فاصله هوايي را در حد قابل قبولي نگه داشت ، معمولا به اين سيستم كنترل ، سيستم كنترل V/F ثابت نيز گفته مي شود . يعني اگر فركانس را كم كرديم بايد ولتاژ را طوري كم كنيم كه شار در فاصله هوايي در حد اسمي خود باقي بماند . از اين سيستم براي كنترل سرعت موتورهاي قفس سنجابي كلاسهاي A، B ،C، D استفاده مي شود . 3-ASD كه بر اساس بازيافت توان لغزشي كار مي كند در اين سيستمها با استفاده از مدارهاي نيمه هادي قدرت كه به پايانه رتور وصل مي شوند ، بازيافت توان( يا توان برگشتي) در فركانس لغزشي به خط تغذيه موتور منتقل مي گردد . بايد دانست فركانس لغزشي از حاصلضرب فركانس منبع و لغزش موتور بدست مي آيد. بطور كلي در اين طرح بر روي مدار رتور كنترل خواهيم داشت . در اينجا متذكر مي شويم كه ASD از نوع فركانس متغيير بر دو نوع است : الف : طرح هاي حاوي ارتباط DC (جريان مستقيم) ب : سيكلو كنورتورها در طرح هاي حاوي ارتباط DC منبع تغذيه AC توسط يكسوساز ، يكسو شده و سپس توسط اينورتر مجدداً به منبع AC دست مي يابيم . اينورتر ها بر دو نوع اند : 1= اينورترهاي تغذيه ولتاژ (اينورترهاي ولتاژ ) 2= اينورترهاي تغذيه جريان ( اينورترهاي جريان ) در اينورترهاي ولتاژ ، متغيير تحت كنترل همان ولتاژ و فركانس اعمالي به استاتور است . در اينورترهاي جريان بر دامنه جريان وفركانس استاتور كنترل داريم . اينورترهاي ولتاژ بر دو نوع اند : 1=اينورترهاي با موج مربعي 2= اينورترهاي با مدولاسيون عرض يا پهناي پالس (PWM) . 1- تركيب اساسي مبدلها سرعت يك موتور القائي توسط سرعت سنكرون ولغزش رتور تعيين مي گردد . سرعت سنكرون بستگي به فركانس تغذيه دارد و لغزش را مي توان با تنظيم ولتاژ و جريان اعمالي به موتور تغيير داد . به طور كلي روشهاي كنترل دور موتورهاي القائي را مي توان بصورت زير تقسيم بندي نمود : 1- ولتاژ متغيير ، فركانس ثابت 2- ولتاژ وفركانس متغيير 3- جريان و فركانس متغيير 4- تنظيم قدرت لغزشي به منظور ايجاد ولتاژ و فركانس متغيير مطابق شكل (1-a) از مبدلهاي ولتاژ استفاده مي گردد كه توسط يك منبع ولتاژ dc توليد شكل موج مستطيلي ولتاژ در سمت ac مي نمايند كه دامنه آن مستقل از بار بوده و به همين دليل اينورتر هاي منبع ولتاژ نام دارند . براي ايجاد جريان وفركانس متغيير مطابق شكل (1-b) از مبدلهاي جريان استفاده مي گردد كه توسط يك منبع جريان dc توليد شكل موج مستطيلي جريان در سمت ac مي نمايند ، كه دامنه آن مستقل از بار بوده و بنابراين اينورترهاي منبع جريان نام دارند . منبع جريان كنترل شده در ورودي اينورتر توسط يكسو ساز تريستوري ايجاد مي گردد كه با كنترل جريان توسط حلقه فيدبك جريان وسلف بزرگ صافي در خروجي آن ويژگيهاي يك منبع جريان را پيدا مي كند . مبدل موجود در سمت موتور جريان مستقيم را تبديل به جريان سه فاز با فركانس قابل تنظيم مي نمايد . سلف بزرگ موجود در حلقه dc سبب صاف نمودن جريان مي گردد . سيستم رانش اينورتر منبع جريان مناسب براي عملكرد در حالت تك موتوره مي باشد و داراي قابليت بازگشت انرژي به شبكه ac ميباشد . جريان اينورتر توسط حلقه فيدبك جريان كنترل شده و اضافه جريانهاي گذرا توسط تنظيم كننده جريان و سلف صافي حذف مي گردند و بدين وسيله مجموعه داراي قابليت استحكام و اطمينان مناسب براي كاربردهاي صنعتي مي گردد سلف بزرگ سري صافي نرخ افزايش جريان خطا را در هنگام كموتاسيون نا موفق در اينورتر و يا اتصال كوتاه در ترمينالهاي خروجي محدود مي نمايد با حذف سيگنالهاي فرمان گيت تريستورهاي يكسو ساز مي توان بدون از بين رفتن فيوزها و آسيب رسيدن به اينورتر ، تنها با از دست دادن لحظه اي گشتاور خطا را از بين برد . 2- مدار قدرت اينورتر منبع جريان به منظور ايجاد منبع جريان متغيير dc سيگنال بيانگر جريان تنظيم شده با جريان واقعي مقايسه شده ، خطاي حاصل تقويت و برا ي كنترل زاويه آتش تريستورهاي يكسو ساز استفاده مي گردد تا جريان مورد نياز در خروجي ايجاد گردد . شكل (2-a) اينورتر پل سه فاز ASCI را نشان مي دهد كه يك موتور القائي با اتصال ستاره را تغذيه مي نمايد . تريستورهاي TH1 الي TH6 به ترتيب روشن شدن شماره گذاري شده اند و هر يك به اندازه يك سوم پريود خروجي هدايت ميكنند . روشن نمودن يك تريستور سبب قطع تريستور هادي فاز مجاور مي گردد . دو بانك خازي كه بصورت مثلث ، متصل مي باشند انرژي مورد نياز براي كموتاسيون ذخيره كرده و ديودهاي D1 الي D6 خازنها را از بار ايزوله مي نمايند . ترتيب هدايت تريستورهاي اينورتر به گونه اي است كه جريانهاي DC تنظيم شده از دو تريستور يكي متصل به خط مثبت وديگري متصل به خط منفي تغذيه عبور مي نمايد . در هر نيم سيكل به مدت 60o هر دو تريستور واقع بر يك بازو قطع بوده بنابراين جريان خط برابر صفر مي باشد . مزيت عمده اينورتر منبع جريان سادگي مدار لازم براي كموتاسيون تريستورها مي باشد . مدار كموتاسيون تنها شامل خازنها و ديودها بوده و به دليل حذف سلفهاي كموتاسيون ، فركانس عملكرد افزايش يافته نويز صوتي كاهش مي يابد . خازن كموتاسيون به گونه اي طراحي مي شود كه ولتاژ معكوس اعمالي بر تريستور ها محدود گردد تا باعث ايجاد زمان خاموشي لازم گردد. به همين دليل زمان خاموشي در دسترس به اندازه كافي زياد مي باشد تا بتوان از تريستور هاي غير سريع يكسوسازي استفاده نمود، كه اين امر اينورتر منبع جريان را در قدرت هاي متوسط به بالا بسيار اقتصادي مي سازد . سيكل كموتاسيون را مي توان به چهار پريود زماني تقسيم نمود: شكل (2-a) شرايط اينورتر را قبل از آتش شدن TH1در فاصله زماني 1 نشان مي دهد .فرض براين است كه TH1 و TH2 هادي بوده و مطابق شكل جريان خروجي يكسوساز كنترل شده از طريق TH1،D1، فاز A موتور ، فازC موتور ، D2 ، TH2 ، جاري مي گردد . خازن هاي C1 ،C3 ،C5 به ترتيب به اندازه V0، 0 ، -V0شارژ شده اند در فاصله زماني2 با آتش شدن TH3 ، TH1 توسط C1 در باياس معكوس قرار گرفته و خاموش مي گردد .جريان مطابق شكل (2-b) در مسير TH3، بانك خازني متشكل از C1 موازي با تركيب سري C3 ،C5 و D1 جاري ميگردد و به صورت خطي بانك خازني راشارژ مي نمايد . TH1 تا زماني كه ولتاژ خازن C1تغيير پلاريته دهد در باياس معكوس قرار دارد. ديود D3نيز در باياس معكوس بوده و جريانهاي فاز موتور داراي مقادير مشابه حالت قبل مي باشد . در فاصله زماني 3 با هدايت ديود D3 مسير جريان مطابق شكل(2-c) مي باشد. جريان مدار LC منتجه ، جريان فاز A را به صفر كشانده و جريان فاز B را از صفر به Id افزايش مي دهد ، سپس D1 قطع شده و سيكل كموتاسيون تكميل مي گردد . در فاصله زماني 4 جريان منبع از طريق تريستور هاي TH2 و TH3 مطابق شكل (2-d) فازهاي B و C متور را تغذيه مي نمايد . اين شرايط تا لحظه فرمان TH4 به منظور انجام كموتاسيون بعدي حفظ مي گردد . به دليل اينكه D3 تنها ديد هادي در نيمه بالا مي باشد خازن هاي بالايي تاكموتاسيون بعدي ولتاژ خود را ثابت نگه مي دارند . شكل (3) شكل موج ولتاژ خازن كموتاسيون C1 را همزمان با ولتاژ دو سر تريستور نمايش مي دهد. هنگامي كه اينورتر منبع جريان يك بار الكتريكي را تغذيه مي نمايد ، شكل موج ولتاژ توسط پاسخ بار به جريان اعمالي تعيين مي گردد . رابطه ولتاژ- جريان يك سلف به صورت V=L di / dt بوده كه در آن di/dt نرخ تغييرات جريان مي باشد . بنابراين شكل موجهاي ايده ال جريان در عمل انكار پذير نيستند زيرا تغيير پله اي لحظه اي جريان سبب ايجاد پرش ولتاژ با دامنه نا محدود خواهد گرديد . در مدارات عملي نرخ تغييرات جريان براي محدود نمودن حداكثر ولتاژ در حد تحمل تريستورها محدود مي گردد . مدت زمان كموتاسيون كه در طول آن جريان بار از يك فاز به فاز ديگر منتقل مي گردد بايستي به حد كافي طولاني باشد تا نرخ تغييرات جريان در حد قابل قبولي كاهش يابد اين محدوديت در مورد اينورترهاي منبع ولتاژ مطرح نمي گردد چرا كه در اين مورد ديودهاي فيدبك مسيري را براي جريان بار القائي ايجاد مي نمايند كه باعث شارژ خازن حلقه dc گشته ، از قطع ناگهاني جريان بار جلوگيري كرده و ولتاژ خروجي اينورتر را محدود مي نمايند . اما در مورد اينورتر منبع جريان به دليل عدم وجود ديودهاي فيدبك ، مسيري براي جريان معكوس وجود نداشته و مدت زمان كموتاسيون را مي توان به قيمت افزايش ضربه هاي ولتاژ اعمالي بر ادوات نيمه هادي قدرت اينورتر كاهش داد . شكل (4) شكل موج جريان خط و شكل (5) شكل موج ولتاژ خط را براي مدار طراحي شده نشان مي دهد . در مورد موتورهاي القائي ، شكل موج ولتاژ توسط امپدانس معادل بازاء مؤلفه هاي اصلي و هارمونيهاي جريان خروجي اينورتر تعيين ميگردد مطابق شكل (6) ،جريان مستطيل شكل خط از امپدانس استاتور عبور كرده و بين شاخه مغناطيس كننده وشاخه رتور مدار معادل تقسيم مي گردد . امپدانس بالاي شاخه مغناطيس كننده از عبور مؤلفه هاي هارمونيكي جريان خط جلوگيري كرده در نتيجه جريان مغناطيس كننده داراي شكل موج سينوسي با فركانس اصلي خواهد بود . با صرفنظر از اعوجاج كم توليد شده توسط امپدانس Zs ولتاژ ترمينال موتور به صورت سينوسي بههمراه پرشهاي ولتاژي مي باشد كه در ابتدا و انتهاي شكل موج جريان بر روي آن سوار مي گردند . تريستورها و ديودهاي اينورتر بايستي در برابر اين پرش هاي ناگهاني ولتاژ حفاظت شوند . دامنه جريان توسط يكسوساز كنترل شده تعيين و ولتاژ متوسط ورودي اينورتر با ميزان توان مورد نياز موتور تغيير مي كند بگونه اي كه با صرفنظر از تلفات ،توان ورودي اينورتر با توان خروجي آن برابر است . در حالت بي باري موتور حلقه dc تقريباً صفر بوده در حال كه در بار كامل ولتاژ حلقه dc داراي حداكثر مقدار خواهد بود ، بر خلاف اينورتر منبع ولتاژ ورودي ثابت بوده و جريان حلقه dc تابعي از توان مورد نياز موتور مي باشد . به منظور ايجاد ترمز مولدي وبه دليل ثابت بودن جهت جريان مطابق شكل (7) تعويض علامت توان با معكوس نمودن علامت ولتاژ متوسط حلقه dc امكان پذير است . در اين حالت زاويه آتش مبدل كنترل شده بيشتر از90o بوده و مبدل به صورت اينورتر انرژي را به شبكه باز مي گرداند . براي تعويض جهت چرخش موتور مي توان بصورت الكترونيكي توالي زماني اعمال فرمان به گيت تريستورهاي اينورتر را معكوس نموده وبدين ترتيب امكان عملكرد چهار ناحيه اي را مطابق شكل (8) براي سيستم رانش اينورتر منبع جريان ايجاد نمود . مشخصات موتوري كه با جريان ثابت تغذيه مي شود با موتور مشابهي كه با ولتاژ ثابت تغذيه مي شود تفاوتهاي بسياري دارند .شكل (9) منحنيهاي گشتاور – سرعت را در جريانهاي مختلف اما با فركانس ثابت نشان مي دهد . اگر موتور را با جريان نامي (Id=1pu) تغذيه نمائيم ، گشتاور راه اندازي حاصل در مقايسه با موتور تغذيه شده با ولتاژ ثابت بسيار پائين خواهد بود ، زيرا فلوي فاصله هوايي بخاطر امپدانس كم ماشين كم خواهد بود . با افزايش سرعت ماشين ، ولتاژ موتور به خاطر افزايش امپدانس موتور افزايش مي يابد و در نتيجه گشتاور بخاطر افزايش فلوي فاصله هوايي افزايش مي يابد . اگر از اشباع موتور صرفنظر نماييم ، گشتاور به مقدار بالاي نشان داده شده توسط خطوط نقطه چين افزايش مي يابد و سپس با شيب تندي و با سرعت سنكرون به صفر نزول مي كند . اما در عمل اشباع موتور گشتاور توليد شده را محدود مي كند . در شكل منحني گشتاور در شرايط ولتاژ نامي نيز نشان داده شده است ، كه در آن قسمت با شيب منفي را مي توان داراي عملكرد پايدار با فلوي فاصله هوايي نامي دانست . اين منحني ، منحني Id=1pu را در نقطه ي A قطع مي كند . همانطور كه از شكل مشخص است موتور را مي توان در نقاط A يا B با گشتاور يكسان به فعاليت وا داشت . در نقطه B ، جريان رتور كمتر است اما فلوي فاصله ي هوايي مقدار ي بيشتر است وكمي در ناحيه ي اشباع هستيم و در نتيجه تلفات آهني وتلفات ناشي از پالسي شدن گشتاور افزايش مي يابد . مي توان گفت تلفات مسي استاتور در نقاط A وb يكسان است ، با وجود اينكه تلفات مسي در نقطه ي A كمي بيشتر است . از آنجائيكه نقطه ي A مربوط به عملكرد يك اينورتر منبع ولتاژ در جريان وفلوي فاصله هوايي نامي مي باشد ، عملكرد در نقطه A ترجيح داده مي شود . اما از آنجائيكه A روي قسمت ناپايدار منحني يعني شيب مثبت قرار دارد ، نمي توان موتور را بصورت حلقه باز كنترل نمود و حتماً بايستي فيدبك برقرار بوده و كنترل حلقه بسته باشد . گشتاور بازاء فلوي نامي را مي توان با تغيير جريان و لغزش تغيير داد و اين تغييرات بايد بگونه اي باشد كه همواره روي قسمت شيب منفي منحني معادل گشتاور مربوط به ولتاژ نامي باشد. نقاط كار مختلف روي منحني هاي گشتاور- سرعت را ، كه ممكن است در ناحيه گشتاور ثابت يا قدرت ثابت قرار گيرند ، مي توان توسط يك تغذيه با جريان فركانس متغيير ايجاد نمود. 4- مدار كنترل فاز رتور از شكل (6) مي توان جريان مغناطيس كننده را بر حسب جريان خط بدست آورد: (1) A بدليل وجود منبع جريان، Ia ثابت بوده و اگر فركانس لغزش ، Wr ، را ثابت نگه داريم ، Ima نيز ثابت باقي مي ماند اگر مقدار Ima مشخص باشد ، مقدار Wr را مي توان بازاءجريان Ia بدست آورد . اما اگر بخواهيم Ima راثابت نگه داريم در حاليكه تغييرات Ia ناشي از تغيير بار روي موتور موجود باشد ، بايستي Wr را نيز تغيير دهيم و اگر بخواهيم Ima بازاءتمام بارها و سرعتها ثابت باقي بماند، Wr را بايد بصورت تابعي از Ia كنترل نماييم كه اين موضوع سيستم كنترل را بسيار پيچيده مي سازد . راه حل ديگر اين است كه Wr را ثابت نگه داشته كه در اين صورت Ima متغيير بوده و موتور بازاء جريانهاي كمتر از نامي در حالت تضعيف ميدان و بازاء جريانهاي بالاتر از نامي در مدت زمان بسيار كم در حالت اشباع عمل خواهد نمود . بنابراين به نظر مي رسد كه بهتر است Wr براي جريان خط ، Ia ، بيش از مقدار نامي در نظر گرفته شود كه اين مقدار اضافي بايستي توسط طراح با توجه به بررسي منحني اشباع موتور تعيين گردد . شكل (10) بلوك دياگرام سيستم طراحي شده به منظور كنترل فركانس رتور را نشان مي دهد . rΩ فركانس انتخابي رتور و mΩ سرعت مطلوب موتور مي باشد . خروجي مولد نقطه تنظيم جريان"current setpoint generator " سيگنال KTR IREF مي باشد كه در آن KTR تابع تبديل مبدل جريان ورودي اينورتر است . اين سيگنال بازاء ورودي صفر داراي يك حداقل و بازاء وروديهاي مثبت و منفي داراي مقدار مثبتي است . ابتدا ماشين در حال سكون رض مي شود . با روشن نمودن تغذيه در حاليكه سيگنال فرمانm=0Ω مي باشد ، سيگنال rΩ به مدار اعمال مي گردد . خروجي بلوك تعيين كننده علامت +1 است وضرب كننده M1 سيگنال مثبت rΩKT را به ورودي جمع كننده فركانس اعمال مي نمايد . از آنجائيكه Wm برابر صفر است ، سيگنال rΩKT به مدار لاجيك اينورتر اعمال مي گردد ، كه سيگنال گيت تريستورهاي اينورتر را در فركانس rΩ = Wsتوليد مي نمايد . ورودي بلوك مولد نقطه تنظيم جريان صفر است وبنابراين خروجي آن جريان مورد نياز موتور در حال سكون با فركانس rΩ = Ws، را ايجاد مي نمايد . خروجي جمع كننده جريان IS) - KTR( IREFبوده و ضريب كننده M2 آنرا با علامت مثبت به مدار لاجيك يكسوساز اعمال مي نمايد و در نتيجه زاويه آتش α از90o كمتر شده ، ولتاژ كم خروجي منتجه جريان ورودي اينورتر ، Is ، را مي سازد كه متناسب با جريان خط موتور در حال سكون مي باشد)rΩ =. (Ws با اعمال فرمان سرعت mΩ ، بلوك مولد شيب (Ramp Generator) اين سيگنال را با سرعت افزايش مشخص به ورودي جمع كننده سرعت اعمال مي نمايد . خروجي تعيين كننده علامت در حالت +1 باقي مانده ، خروجي مولد نقطه تنظيم افزايش مي يابد و زاويه آتش α مجدداً به ميزان بيشتري از 90o كاهش مي يابد تا ولتاژ خروجي يكسوساز افزايش يابد . در نتيجه جريان موتور افزايش يافته ، موتور شتاب گرفته به سرعت mΩ = Wm مي رسد . سيستم در اين حالت در حالت ماندگار فعاليت مي نمايد . به منظور كاهش سرعت با كاهش مقدار mΩ خروجي بلوك مولد شيب كاهش يافته ، ورودي مولد نقطه تنظيم جريان به سمت صفر حركت مي كند . سيگنال KTR IREFبه مقدار حداقل خودرسيده و مجدداً افزايش مي يابد . بدليل منفي بودن سيگنال خطاي سرعت)Wm- mΩ(KT خروجي يكسوساز تغيير علامت مي دهد . در همين زمان ورودي مدار لاجيك اينورتر تبديل به KT[(P/2) Wm-Ωr] مي گردد ، وبنابراين Ws كاهش مي يابد . در نتيجه ماشين در حالت مولدي قرار گرفته و از سرعت آن كاسته مي شود واين عمل تا عملكرد ماندگار mΩ= Wm ادامه مي يابد . شكل (11) نحوه رفتار سيستم در هنگام افزايش تاگهاني بار را نشان مي دهد . تغييرات خطاي دور بسيار نا چيز بوده و به سرعت به حالت ماندگار رسيده است . جريان مرجع Iref نيز با رفتار مشابهي در حالت ماندگار به مقدار بيشتري رسيده تا بتواند با بار اضافي ايجاد شده ، همان سرعت قبلي را ايجاد نمايد . شكل (12) عملكرد سيستم را در كاهش ناگهاني بار نشان مي دهد كه سبب كاهش مقدارIrefو چرخش ناگهاني با سرعت قبلي در حالت ماندگار مي گردد . شكل (13) بلوك دياگرام مدار كنترل يكسوساز جهت ساخت سيگنال فرمان گيت يكي از تريستورهاي يكسوساز را نشان مي دهد . نمونه ولتاژ خط به بلوك آشكارساز عبور از صفر اعمال شده و نقاط عبور از صفر ولتاژ شبكه آشكار شده و مولد موج دندانه اره اي معكوس را سنكرون با ولتاژشبكه مي نمايد كه ولتاژ كنترل Uc مقايسه شده و در خروجي شكل موج مربعي با پهناي برابر زمان هدايت تريستور را ايجاد مي نمايد و پس از تكيب با قطار پالس فركانس بالا به بلوك تقويت كننده اعمال شده و پس از ايزولاسيون توسط ترانس هسته فريت به گيت – كاتد تريستور اعمال مي گردد. شكل (14) ، پالس هاي اعمالي به گيت تريستور هاي TH1 و TH4 واقع در يك فاز به همراه قطار پالس فركانس بالا را نشان مي دهد . شكل (15) ، بلوك دياگرام مدار فرمان اينورتر سه فاز پل ASCI را نشان مي دهد. مطابق شكل ولتاژ كنترل ورودي Vf به بلوك اسيلاتور كنترل شونده با ولتاژ اعمال مي گردد ودر خروجي آن شكل موج مربعي با فركانس شش برابر فركانس اينورتر ايجاد مي نمايد . شمارنده حلقوي اين فركانس را بر شش تقسيم كرده وبه تركيب دو به دو خروجي هاي شمارنده حلقوي شكل موج هاي مورد نياز براي اعمال به گيت تريستورهاي اينورتر مطابق شكل (16) به دست مي آيند. براي تعويض جهت چرخش ، با تركيب چند گيت منطقي ترتيب اعمال پالس هاي فرمان تريستور هاي (TH6 ,TH1) و (TH5 , TH3) با يكديگر تعويض مي گردد پس از اين مرحله مشابه مدار يكسوساز مدار تركيب با قطار پالس فركانس بالا ، تقويت و ايزولاسيون را داريم .

در حال حاضر، كاهش وزن خودرو، به حداقل رساندن هزينه*ها و بهبود عملكرد محصولات از اهداف راهبردي صنايع خودروسازي محسوب مي*شود. استفاده از فناوري*هاي مدرن توليد نظير TWBا1، هيدروفرمينگ و... يكي از راه*هاي دستيابي به اين اهداف مي*باشد. در اين مقاله فناوري هيدروفرمينگ به همراه مزايا و كاربرد آن در قطعات خودرو بررسي شده است. فناوري هيدروفرمينگ در 10 سال گذشته استفاده از روش هيدروفرمينگ، در صنعت خودروسازي رشد فزاينده*اي داشته است. در اين روش از فشار سيال به*جاي پانچ براي شكل*دهي درون قالب استفاده مي*شود. اين روش براي توليد يكپارچه قطعاتي كه در گذشته با مونتاژ چند قطعه پرسكاري شده توليد مي*شدند، كاربرد دارد. همچنين با استفاده از اين روش به همراه استفاده از فولاد با استحكام بالاتر و ضخامت كمتر مي*توان به كاهش وزن قابل توجهي دست يافت. همچنين با حذف نقاط جوش به*واسطه توليد قطعات يكپارچه، صلبيت قطعه افزايشمي*يابد. روش هيدروفرمينگ به 2 دسته كلي هيدروفرمينگ لوله*اي و هيدروفرمينگ ورقي تقسيم مي*شود. هيدروفرمينگ لوله*اي يكي از فرايندهاي شكل*دهي قطعات توخالي با مقاطع مختلف است كه در آن بلنك اوليه (لوله) با اعمال فشار هيدروليكي داخلي، شكل حفره قالب را به خود مي*گيرد. مراحل شكل*دهي قطعات تا رسيدن به محصول نهايي در روش هيدروفرمينگ لوله*اي در شكل يك، نشان داده شده است. اين مراحل عبارتنداز: 1. قرار دادن بلنك اوليه (لوله) در داخل قالب 2. بسته شدن قالب و قرار گرفتن 3. پانچ آب*بندي در دو طرف بلنك (در ضمن در اين مرحله قالب با سيال مورد نظر پر مي*شود) 4. اعمال فشار با حركت پانچ*ها 5. حذف فشار، باز كردن قالب و خارج كردن قطعه قالب*ها در اين نوع هيدروفرمينگ با توجه به نوع قطعه داراي 2 پانچ آب*بندي بوده و به صورت محوري نسبت به 2 انتهاي بلنك اوليه قرار مي*گيرند. در ضمن يك پانچ فشار متقابل از بالا براي كنترل سيلان ماده نيز وجود دارد. در شكل 2، اجزاي قالب و عوامل مؤثر به*طور شماتيكي نشان داده شده است. به*طور كلي هر سيستم هيدروفرمينگ لوله*اي شامل ماده اوليه يا قطعه كار، محصول نهايي، ابزار و قالب، تجهيزات و پرس، مسائل محيطي (روغن و سيال مورد استفاده قابل بازيافت است و نبايد آلودگي محيطي ايجاد كند)، فصل مشترك بين ابزار و قطعه كار (اصطكاك) و نواحي تغيير شكل مي*باشد (شكل 3). تمامي موارد مذكور در ادامه به*طور خلاصه ذكر شده است. ماده اوليه بلنك اوليه بسته به شكل هندسي قطعه نهايي مي*تواند به صورت*هاي لوله مستقيم، لوله خم*دار و لوله فرم*دار باشد. همچنين جنس لوله بايد به*گونه*اي انتخاب شود تا علاوه*بر عدم مشاهده هرگونه عيب بر روي قطعه نهايي، مشخصات محصول نظير توزيع ضخامت، شكل هندسي و صلبيت وزني تأمين شود. برخي از خصوصيات مورد نياز مواد مورد استفاده در اين روش عبارتند از: ازدياد طول نسبي بالا و يكنواخت، توان كار سختي بالا، انيزوتروپي پايين، كيفيت سطحي خوب و عاري از خراش، تلرانس ابعادي بسته و بلنك عاري از پليسه. انواع لوله*هاي مورد استفاده در اين روش شامل لوله شكل 1: مراحل مختلف فرايند هيدروفرمينگ لوله*اي و پروفيل*هاي كشيده شده بدون جوش و درز جوش مي*باشد. ابزار و قالب به*طور كلي ويژگي*هاي مربوط به قالب*هاي هيدروفرمينگ عبارتند از: 1. استحكام بالا به دليل وجود تنش*هاي ناشي از فشار بالاي سيال و نيروهاي محوري 2. پرداخت سطحي خوب به منظور كاهش اصطكاك و افزايش شكل*پذيري 3. استفاده از اجزاي قابل تعويض تجهيزات و پرس از پرس*هاي هيدروليك براي توليد قطعات هيدروفرمينگ استفاده مي*شود. نيروي ورق*گير مورد نياز بستگي به مقدار فشار دروني و ابعاد قطعه دارد. تجهيزات پرس و مراحل مختلف فرايند در شكل 4 نشان داده شده است. چارچوب پرس هيدروليك به*طور شماتيك در شكل 5 نشان داده شده است. هيدروفرمينگ ورقي اين فرايند شبيه فرايند متداول كشش ورق بوده كه در آن بلنك اوليه توسط ورق*گير بر روي قالب گرفته شده و پانچ بلنك مورد نظر را به درون قالب مي*كشاند. اختلاف عمده روش هيدروفرمينگ ورق نسبت به فرايند موسوم كشش ورق در نوع سنبه آن بوده و دراين روش از يك سيال (معمولاً امولسيون آب و روغن) يا يك ماده انعطاف*پذير به*جاي سنبه استفاده مي*شود. (شكل 6) اين روش، در تيراژ پايين توليد و در مقياس نمونه*سازي مي*تواند جايگزين مناسبي براي فرايند كشش عميق باشد. كيفيت سطحي بالاي قطعات، يكنواختي ضخامت بسيار مناسب، كشش قطعات پيچيده در يك مرحله، عمق كشش بيشتر به همراه توزيع مناسب كرنش و عدم نياز به ساخت قالب و در نتيجه كاهش هزينه از مزاياي اين روش نسبت به فرايند كشش عميق مي*باشد. مزاياي فناوري هيدروفرمينگ 1. كاهش هزينه 2. كاهش وزن اجزاي تشكيل*دهنده سيستم هيدروفرمينگ لوله*اي 3. كاهش تعداد قطعات 4. كاهش ابزار توليد 5. افزايش استحكام و صلبيت قطعات 6. بهبود كيفيت قطعات پيچيده 7. كاهش زمان فرايند 8. كاهش پرت مواد كاربرد در دهه گذشته استفاده از فناوري هيدروفرمينگ در صنايع مختلف بويژه صنعت خودروسازي رشد زيادي داشته است. همچنين انتظار مي*رود كاربرد اين روش در دهه آينده افزايش يابد. شركت كرايسلر در 1990 اولين قطعه هيدروفرم شده را به نام Instrument Panel Beam در توليد انبوه به بازار خودروهاي امريكايي معرفي كرد. جداول، نمودارها و اشكال اين*صفحه، كاربرد اين روش در قطعات مختلف خودرو و همچنين ميزان استفاده از آن در كشورهاي مختلف نشان مي*دهد.