up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله برق قدرت PDF
QR code - برق قدرت

برق قدرت

برق قدرت چيست؟

يکي از بهترين تعريف هايي که از مهندسي برق شده است, اين است که محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق, تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است که البته اين سيگنال ممکن است شکل موج ولتاژ يا شکل موج جريان و يا ترکيب ديجيتالي يک بخش از اطلاعات باشد
● هدف
يکي از بهترين تعريف هايي که از مهندسي برق شده است، اين است که محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يک سيگنال به سيگنال ديگر است. که البته اين سيگنال ممکن است شکل موج ولتاژ يا شکل موج جريان و يا ترکيب ديجيتالي يک بخش از اطلاعات باشد.
مهندسي برق داراي چهار گرايش است که در زير بطور اجمالي به بررسي آنها مي پردازيم و در قسمت معرفي گرايشها به تفصيل در مورد هر کدام صحبت خواهم کرد
▪ مهندسي برق - الکترونيک: الکترونيک علمي است که به بررسي حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و يا نيمه رسانا و اثرات و کاربردهاي آن مي پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الکترونيک در زمينه ساخت قطعات الکترونيک و کاربرد آن در مدارها، فعاليت مي کند. به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الکترونيک را مي توان به دو شاخه اصلي ساخت قطعه و کاربرد مداري قطعه و طراحي مدار تقسيم کرد.
▪ مهندسي برق- مخابرات: مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است که در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات فعاليت مي کند. مهندسي مخابرات با ارائه نظريه ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند کاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممکن مي سازد. پس هدف از مهندسي مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمينه اصلي اين گرايش است شامل فرستنده، مرحله مياني، گيرنده و گسترش شبکه که گستره هر کدام عبارتند از:
▪ فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ...
▪ مرحله مياني: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ...
▪ گيرنده: شامل آنتن، نحوه دريافت، تشخيص و ...
▪ گسترش شبکه: مشتمل بر تعميم خط ارتباطي ساده، ادوات سويچينگ ، ارتباط بين مجموعه کاربرها و ...
▪ مهندسي برق- کنترل: کنترل، در پيشرفت علم نقش ارزنده اي را ايفا مي کند و علاوه بر نقش کليدي در فضاپيماها و هدايت موشکها و هواپيما، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرايندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است. به کمک اين علم مي توان به عملکرد بهينه سيستمهاي پويا، بهبود کيفيت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش ميزان توليد، ماشيني کردن بسياري از عمليات تکراري و خسته کننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم کنترل عبارت است از کنترل خروجيها به روش معين به کمک وروديها از طريق اجزاي سيستم کنترل که مي تواند شامل اجزاي الکتريکي، مکانيک و شيميايي به تناسب نوع سيستم کنترل باشد.
● ماهيت
انرژي اگر بنيادي ترين رکن اقتصاد نباشد، يکي از ارکان اصلي آن به شمار مي آيد و در اين ميان برق به عنوان عالي ترين نوع انرژي جايگاه ويژه اي دارد. تا جايي که در دنياي امروز ميزان توليد و مصرف اين انرژي در شاخه توليد، شاخص رشد اقتصادي جوامع و در شاخه خانگي و عمومي يکي از معيارهاي سنجش رفاه محسوب مي شود.
دانش آموختگان اين رشته مي توانند در زمينه هاي طراحي، ساخت، بهره برداري، نظارت، نگهداري، مديريت و هدايت عمليات سيستم ها عمل نمايند.
● گرايش هاي مقطع ليسانس
رشته مهندسي برق در مقطع کارشناسي داراي ۴ گرايش الکترونيک، مخابرات، کنترل و قدرت(۱) است. البته گرايش هاي فوق در مقطع ليسانس تفاوت چنداني با يکديگر ندارند و هر گرايش با گرايش ديگر تنها در ۳۰ واحد يا کمتر متفاوت است. و حتي تعدادي از فارغ التحصيلان مهندسي برق در بازار کار جذب گرايشهاي ديگر اين رشته مي شوند. با اين وجود ما براي آشنايي هر چه بيشتر شما گرايشهاي فوق را به اجمال معرفي مي کنيم.
● گرايش الکترونيک
دکتر کمره اي استاد مهندسي برق دانشگاه تهران در معرفي اين گرايش مي گويد:
گرايش الکترونيک به دو زير بخش عمده تقسيم مي شود. بخش اول ميکروالکترونيک است که شامل علم مواد، فيزيک الکترونيک، طراحي و ساخت قطعات از ساده ترين آنها تا پيچيده ترين آنها است و بخش دوم نيز مدار و سيستم ناميده مي شود و هدف آن طراحي و ساخت سيستم ها و تجهيزات الکترونيکي با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان ميکروالکترونيک است.
دکتر جبه دار نيز در معرفي اين گرايش مي گويد: گرايش الکترونيک يکي از گرايشهاي جالب مهندسي برق است که محور اصلي آن آشنايي با قطعات نيمه هادي، توصيف فيزيکي اين قطعات، عملکرد آنها و در نهايت استفاده از اين قطعات، براي طراحي و ساخت مدارها و دستگاههاي است که کاربردهاي فني و روزمره زيادي دارند.
● گرايش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه اي به نقطه ديگر است که اين اطلاعات مي تواند صوت، تصوير يا داده هاي کامپيوتري باشد.
دکتر جبه دار در مورد شاخه هاي مختلف اين گرايش مي گويد: مخابرات از دو گرايش ميدان و سيستم تشکيل مي شود. که در گرايش ميدان، دانشجويان با مفاهيم ميدان هاي مغناطيسي، امواج، ماکروويو، آنتن و ... آشنا مي شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه اي به نقطه ديگر پيدا کنند.
همچنين يکي از فعاليت هاي عمده مهندسي مخابرات گرايش سيستم، طراحي فليترهاي مختلفي است که مي توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت کنند.
گفتني است که امروزه با توسعه مخابرات بي سيم، ارتباط نزديکتري بين دو گرايش ميدان و سيستم ايجاد شده است. براي نمونه در گوشي تلفن همراه ما هم تجهيزات مربوط به مدارهاي مخابراتي و هم تجهيزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گيرنده را داريم. از همين رو يک مهندس مخابرات امروزه بايد از هر دو گرايش بخوبي اطلاع داشته باشد تا بتواند يک دستگاه بي سيم را طراحي کند.
● گرايش کنترل
اگر بخواهيم يک تعريف کلي از کنترل ارائه دهيم، مي توانيم بگوييم که هدف اين علم، کنترل خروجي هاي يک سيستم بر مبناي ورودي هاي آن و با توجه به شرايط ويژه و نکات مورد نظر طراحي آن سيستم مي باشد.
دکتر کمره اي در ادامه معرفي علم کنترل مي گويد: علم کنترل فقط در مهندسي برق مورد استفاده قرار نمي گيرد. بلکه در شاخه هاي ديگري از علوم مهندسي و حتي علوم انساني کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآيند تصفيه نفت در يک پالايشگاه، کنترل عملکرد يک نيروگاه برق، سيستم کنترل ناوبري يک کشتي و يا کنترل تحولات و تغييرات جمعيتي نمونه هاي متنوعي از کاربرد علم کنترل مي باشد.
گفتني است که گرايش کنترل داراي زير بخش هاي متنوعي مانند کنترل خطي، غيرخطي، مقاوم، تطبيقي، ديجيتالي، فازي و غيره است.
دکتر جبه دار نيز با اشاره به اينکه گرايش کنترل منحصر به مهندسي برق نمي شود، مي گويد:
در رشته هاي مهندسي مکانيک، مهندسي شيمي، مهندسي هوافضا، مهندسي سازه و مهندسي هاي ديگر نيز ما شاهد علم کنترل هستيم اما نوع سيستم کنترلي در هر رشته مهندسي متفاوت است. براي مثال در مهندسي مکانيک نوع کنترل، مکانيکي و در مهندسي شيمي براساس فرآيندهاي شيميايي است. اما در کل هدف مهندسي کنترل، طراحي سيستمي است که بتواند عملکرد يک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند.
دکتر جبه دار در ادامه درباره فعاليت هاي ديگر مهندسي کنترل مي گويد: خودکار کردن يا اتوماتيک کردن خط توليد، يکي ديگر از فعاليت هاي مهندسي کنترل است. يعني مهندس کنترل مي تواند به گونه اي خط توليد را هماهنگ و کنترل کند که محصول توليد شده طبق برنامه تعيين شده و با بهترين کيفيت به دست آيد.
● گرايش قدرت
دکتر جبه دار در معرفي اين گرايش مي گويد: هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبکه هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و کارخانجات است. بنابراين يک مهندس قدرت بايد به روشهاي مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد.
دکتر کمره اي نيز در معرفي اين گرايش مي گويد: گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و حفاظت از برق مي پردازد.
به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي، سيکل ترکيبي و ... آشنا مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي مختلف انتقال برق اعم از کابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي کنند و در شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي که در مراحل مختلف توليد، توزيع، انتقال و مصرف انرژي، انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف محافظت مي کنند، مورد بررسي قرار مي دهند که از آن ميان مي توان به انواع رله ها، فيوزها، کليدها و در نهايت سيستم هاي کنترل اشاره کرد.
يکي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين هاي الکتريکي است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي الکتريکي مي شود که اين شاخه از زمينه هاي مهم صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است.
● آينده شغلي، بازار کار، درآمد
امروزه با توسعه صنايع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت هاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده است و اگر مي بينيم که با اين وجود بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته بيکار هستند، به دليل اين است که اين افراد يا فقط در تهران دنبال کار مي گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و در نتيجه کسب توانايي هاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده اند.
همچنين يک مهندس خوب بايد، کارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در موسسه يا وزارتخانه اي نباشد بلکه به ياري آگاهي هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي کشور را يافته و با طراحي سيستم ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را برطرف سازد. کاري که بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز بوده اند.
دکتر کمره اي نيز در اين زمينه مي گويد: اگر يک فارغ التحصيل برق داراي توانايي هاي لازم باشد، با مشکل بيکاري روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه مشکل اصلي اين است که بيشتر فارغ التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از کشور مهاجرت مي کنند و ما اکنون با کمبود نيروهاي کارآمد در اين رشته روبرو هستيم.
يکي از اساتيد مهندسي برق دانشگاه علم و صنعت ايران نيز در مورد فرصت هاي شغلي فارغ التحصيلان اين رشته مي گويد: طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژي در کشور، با توجه به نياز فزاينده به انرژي در جهان کنوني و همچنين نرخ رشد انرژي الکتريکي در کشور، سالانه بايد حدود ۱۵۰۰ مگاوات به ظرفيت توليد کشور افزوده شود که اين نياز به احداث نيروگاههاي جديد و همچنين فارغ التحصيلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت هاي شغلي يک مهندس کنترل نيز بسيار گسترده است چون در هر جا که يک مجموعه عظيمي از صنعت مهندسي مثل کارخانه سيمان، خودروسازي، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور يک مهندسي کنترل ضروري است. و بالاخره يک مهندس مخابرات يا الکترونيک مي تواند جذب وزارتخانه هاي پست و تلگراف و تلفن، صنايع، دفاع و سازمانهاي مختلف خصوصي و دولتي شود.
● توانايي هاي مورد نياز و قابل توصيه
▪ توانايي علمي: مهندسي برق نيز مانند مابقي رشته هاي مهندسي بر مفاهيم فيزيکي و اصول رياضيات استوار است و هر چه دانشجويان بهتر اين مفاهيم را درک کنند، مي توانند مهندس بهتري باشند. در اين ميان گرايش الکترونيک وابستگي شديدي به فيزيک بخصوص فيزيک الکترونيک و فيزيک نيمه هادي ها دارد. در گرايش مخابرات نيز درس فيزيک اهميت بسياري دارد زيرا دروس اصلي اين رشته بخصوص در شاخه ميدان شامل الکترومغناطيس و امواج مي شود.
داشتن ضريب هوشي بالا و تسلط کافي بر رياضيات، فيزيک و زبان خارجي از ضرورتهاي ورود به اين رشته است.
▪ علاقمنديها: دانشجوي برق بايد ذهني خلاق و تحليل گر داشته باشد. همچنين به کار با وسايل برقي علاقه داشته باشد چون گاهي اوقات با دانشجوياني روبرو مي شويم که در رياضي و فيزيک قوي هستند اما در کارهاي عملي ضعيف اند. چنين دانشجوياني براي رشته هاي مهندسي مناسب نيستند و بهتر است رشته هاي ذهني و انتزاعي مثل رياضي يا فيزيک را انتخاب کنند.
▪ وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر: (کارشناسي ارشد و ...)
فارغ التحصيل در مقطع کارشناسي برق که مدرک خود را در يکي از چهار گرايش الکترونيک، مخابرات، قدرت و کنترل مي گيرد، مي تواند در يکي از اين گرايشها (اختياري) يا رشته اي که برق زير مجموعه اي براي آن تعريف شده، ادامه تحصيل نمايد. اين رشته به صورت: مهندسي برق- الکترونيک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرايش هاي: ميدان، سيستم، موج، رمز، مايکرونوري) برق- کنترل، مهندسي پزشکي (گرايش بيوالکتريک)، مهندسي هسته اي (دو گرايش مهندسي راکتور و مهندسي پرتو پزشکي، مهندسي کامپيوتر (معماري کامپيوتر، هوش مصنوعي و رباتيک) است. براي تحصيل در مقطع دکتراي تخصصي، مي توان، در هر يک از زيرشاخه هاي تخصصي‌تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است اين زير شاخه ها، گرايشهاي تخصصي تر اين چهار گرايش است. امکان ادامه تحصيل در کليه گرايشهاي ياد شده در مقطعهاي کارشناسي ارشد و تا حد زيادي در دوره دکتري، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دليل کاربردي بودن آن در بسياري از علوم مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امکان تحصيل در بسياري گرايشها و دانشها را فراهم مي کند.
● تخصصي مهندسي برق ? الکترونيک
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي الکترونيک مي توان به درسهاي مدارهاي الکتريکي، الکترونيک ۲ و ۱، مدارهاي منطقي و مخابرات اشاره کرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
▪ الکترونيک ۳: مبحث اول اين درس مربوط به پاسخ فرکانسي است که به طور اجمال عوامل مربوط به کاهش بهره در فرکانسهاي بالا و پايين (در واقع بالاتر و پايين تر از پهناي باند مياني) و روشهاي به دست آوردن فرکانسهاي قطع بالا و پايين را در تقويت کننده هاي ترانزيستوري مورد بررسي قرار مي دهد. در مبحث دوم پايداري تقويت کننده هاي فيدبک مورد توجه قرار مي گيرد.
▪ تکنيک پالس: در درسهاي مدار و الکترونيک، دانشجويان با سيگنالهاي سينوسي و پاسخ مدارهاي خطي و يا غيرخطي به آنها آشنا مي شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوري ديجيتال، کمتر مدار الکترونيکي يافت مي شود که در آن فقط سيگنالهاي سينوسي به کار رفته باشد. پالس در حالت کلي به سيگنالهايي گفته مي شود که تغييرات جهش داشته باشند. از مهمترين اين سيگنالها که در درس تکنيک پالس هم مورد بررسي قرار مي گيرد، سيگنالهاي پله، مربعي، مورب و نمايي هستند.
▪ ميکروپروسسور: پس از پيدايش الکترونيک ديجيتال و جنبه هاي جذاب و ساده طراحيهاي ديجيتال و کاربردهاي فراوان اين نوآوري، با تکنولوژيهاي SSI , MSI ، ادوات الکترونيک ديجيتال، مانند قطعات منطقي به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولين ميکروپروسسور ۴ بيتي را با فن آوري ۲SI طراحي و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلي ماشين حساب مورد استفاده قرار گرفت و اين گام اول در پيدايش و ظهور ميکروپروسسورها بود.
▪ معماري کامپيوتر: در اين درس معماري داخل ۸ بيتي ها و نحوه اجراي دستورالعملها در اين پردازنده ها، بررسي حافظه ها و روش دستيابي ميکروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفي زبان اسمبلي پردازنده هاي ۸ بيتي و ايجاد توانايي جهت نوشتن برنامه اي براي عملکردي خاص به کمک ميکروپروسسورها و معرفي قطعات جانبي مورد استفاده توسط ريزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار مي گيرد.
▪ مدارهاي مخابراتي: درس مدار مخابراتي به بررسي ساختار و يا طراحي مدارهايي مي پردازد که در فرکانسهاي بالا کار کرده و يا به نوعي در ارسال پيام در گيرنده و فرستنده نقش دارند. در اين درس ابتدا با نويزهاي حرارتي، ترقه اي و ... آشنا شده و راههايي براي محدود کردن نويز پيشنهاد مي شود، سپس مدارهاي تشديد و تبديل امپدانس که به منظور انتقال حداکثر توان به کار مي روند مورد بحث قرار مي گيرد.
▪ فيزيک مدرن: در فصل اول اين درس با پرداختن به نسبيت خاص دانسته هاي علمي ما کاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولي نظير اتساع زمان، پديده دوپلر، انقباض طول، نسبيت جرم، جرم و انرژي و ...، همه دانسته هاي ما را (حداقل در حيطه دانستن) نابود مي کند.
فصلهاي ديگر درس به موضوعاتي نظير خواص ذره اي امواج، پديده فتوالکتريک، نظريه کوانتومي نور، پرتوايکس، پراش ذره، ساختار اتمي، مکانيک کوانتومي و ... مي پردازد. <>
▪ فيزيک الکترونيک: شامل مطالعه خواص سيليکون، بلورشناسي، روشهاي ساخت قطعات و مدارهاي نيمه هادي، تحليل و طراحي اين مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و يکي از مهمترين زمينه هاي کاري و تحقيقاتي در رشته الکترونيک است. پيش نياز اين قسمت تسلط بر درس درياضي مهندسي و معادلات ديفرانسيل و مختصري در فيزيک کوانتوم و فيزيک مدرن مي باشد.
● درسهاي تخصصي مهندسي برق- مخابرات
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي مخابرات مي توان به درسهاي رياضي مهندسي تجزيه و تحليل سيستمها، مدارهاي الکتريکي، الکترونيک و الکترومغناطيس اشاره کرد. بعضي از درسهاي تخصصي عبارتند از:
▪ مخابرات ۲: شامل تجزيه و تحليل و طراحي شبکه هاي مخابراتي ديجيتالي است. مطالب درسي با مروري بر تجزيه و تحليل سيگنالها و سپس فرآيندهاي تصادفي شروع شده و به دنبال آن به بررسي اجزاي يک سيستم (مجموعه) مخابراتي ديجيتال در حالت کلي مي پردازد و چگونگي بهينه سازي سيستم براي انتقال پيام با حداقل خطاي ممکن را بررسي مي کند.
▪ ميدان و امواج: درس ميدان و امواج به بررسي رفتار امواج الکترومغناطيس در محيطهاي مختلف طبيعت مي پردازد. محيطها به قسمت هاي هادي و نيمه هادي و عايق تقسيم بندي شده و عوامل رفتاري امواج در اين محيطها از قبيل اتلاف نيرو انعکاسي کلي يا شکست بررسي مي شود.
▪ الکترونيک ۳: در گرايش الکترونيک توضيح داده شد.
▪ مدارهاي مخابراتي: در گرايش الکترونيک توضيح داده شد.
▪ آنتن ها و انتشار امواج: اين درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الکترومغناطيسي مي پردازد. مباحث مطرح شده در اين درس به صورت نظري و عملي است، به عبارتي از نحوه تشعشع يک منبع الکترومغناطيسي ساده شروع کرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترين آنتن عملي مي پردازد.
▪ مايکروويو: اين درس در ابتدا پس از تعريف محدود مايکروويو از نظر فرکانس ۱ و تقسيم بندي امواج مايکروويو به بررسي انتقال امواج با فرکانس بالا با حداقل تلفات در محيطهاي مختلف مي پردازد. سپس عناصر غيرفعال مايکروويو شامل نضعيف کننده ها، تغيير فازدهنده ها و کوپلرهاي جهت دار معرفي مي شود.
▪ اصول ميکروکامپيوتر: اين درس را به جرات مي توان از جذابترين و پرکاربردترين درسهاي برق دانست زير در دنياي امروز که تمامي وسايل مکانيکي آنالوگ جاي خود را به وسايل ديجيتالي مي دهند، داشتن اطلاعات کافي در مورد نحوه کارپروسسورها از اولين نيازهاي يک مهندس برق مي باشد. با ترکيب مطالب اين درس با هر کدام از درسهاي ديگر مي توان طرحهاي بسيار جالب و پرکاربردي را طرح ريزي کرد.
● درسهاي تخصصي مهندسي برق- قدرت
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي قدرت مي توان به دروس مدار، الکترومغناطيس، الکترونيک، ماشين و بررسي اشاره کرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
▪ ماشينهاي الکتريکي ۳: اين درس از جمله درسهايي است که ديدي صنعتي به دانشجو مي دهد. مبحث اين درس را مي توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهاي سه فاز و ماشينهاي سنکرون تقسيم بندي نمود.
▪ ترانسفورهاي سه فاز و ماشينهاي سنکرون: وسايلي الکتريکي هستند که بيشتر جنبه صنعتي دارند و کاربردهاي بسيار زياد ترانسهاي سه فاز در انتقال و توزيع انرژي الکتريکي، تبديل ولتاژ در ابتداي همه کارخانه ها و کارگاههاي بزرگ صنعتي و ... بر هيچ کس پوشيده نيست. در اين درس در مورد انواع آرايشهاي اين تراسنها، کليه گروههاي موجود و کاربرد هر نوع، بحث جامعي مي شود.
▪ ماشينهاي مخصوص(ويژه) : به تعبيري مي توان اين درس را نقطه عطف درسهاي تخصصي اين گرايش دانست. زيرا اين درس به بررسي در مورد ماشينهاي ويژه مي پردازد که اين ماشينها در وسايل خانگي کاربرد فراوان دارند.
▪ الکترونيک قدرت: الکترونيک قدرت در عمل بين الکترونيک و قدرت، آشتي برقرار کرده است. به طور مثال مي توان با فرمان يک ريزپردازنده که حدود ۵ ولت و ۲۰۰ ميلي آمپر است يک کارخانه را راه اندازي کنيم. در زمينه الکترونيک قدرت المانهايي نظير تريستور، ترانزيستور و ... کاربردهاي فوق العاده زيادي دارند. از مزاياي اين قطعات تحمل توانهاي بالا مي باشد.
▪ بررسي سيستمهاي قدرت ۲: اين درس بيشتر در مورد انتقال انرژي و مشکلات موجود در اين راه صحبت مي کند. از جمله مطالب ارائه شده در اين درس مي توان به پخش بار اقتصادي در شبکه هاي قدرت، اتصال کوتاههاي متقارن و نامتقارن روي شبکه قدرت و پايداري سيستمهاي قدرت اشاره نمود.
▪ توليد و نيروگاه: اين درس يکي از درسهاي بسيار جذاب اين گرايش است، زيرا برخلاف ديگر درسها، زياد به مسائل نظري، نمي پردازد و جنبه بسيار عملي دارد. آشنايي با انواع نيروگاهها (آبي، اتمي، بادي، بخار، ...) و همچنين بحث کلي در مورد اين نيروگاهها و روشهاي کاري آنها از مباحث اين درس است.
▪ رله و حفاظت: يک شبکه قدرت را بايد در مقابل خطرات احتمالي (اتصال کوتاهها) محافظت کرد. از وسائلي که در اين مورد استفاده مي شود مي توان به رله ها اشاره کرد که بسته به نوع رله به محض ايجاد يک حالت خطا و يا خرابي در شبکه وارد عمل شده، قسمتي از شبکه را جدا کرد.
▪ عايق و فشار قوي: با توجه به تفاوتهاي ولتاژهاي فشار قوي با ولتاژهاي فشار ضعيف، به طور حتم توليد، اندازه گيري و بهره برداري از اين ولتاژها تفاوتهاي عمده اي با ولتاژهاي فشار ضعيف دارد و براي عايق بندي شبکه فشار قوي بايد از عايقهاي مخصوصي استفاده کرد. فصل نخست اين درس به بررسي اين مقوله مي پردازد.
در بخش دوم اين درس انواع تخليله الکتريکي، مراحل مختلف آن در عايقها و اثرات مختلف شکست بر عايق مورد بررسي قرار مي گيرد.
▪ ترموديناميک: شايد اولين سوالي که در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط اين درس با درسهاي برق باشد. کاربرد اصلي مطالب اين درس مبحث توليد نيروگاه است. زيرا هنگام آشنايي با انواع نيروگاهها (نيروگاه بخار، گازي، اتمي و ...) بايد اطلاعاتي در مورد سيکل کاري آنها داشته باشيم، پس داشتن اطلاعاتي در مورد ترموديناميک ضروري است.
▪ اصول ميکروکامپيوتر: درگرايش مخابرات توضيح داده شد.
● درسهاي تخصصي مهندسي برق- کنترل
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي کنترل مي توان به درسهاي مدار، الکترونيک، رياضي مهندسي، تجزيه و تحليل سيستم و کنترل خطي اشاره کرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
▪ کنترل ديجيتال و غيرخطي: کنترل ديجيتال از سال ۱۹۶۰ در پيشرفتهاي مربوط به قابليت توليد و کيفيت محصولات و صرفه جويي در هزينه ها، نقش مهمي داشته است. به خصوص با پيشرفتهايي که در زمينه ميکروپروسسور صورت گرفته، اين رشته توانسته است در بعضي موارد از کنترل آنالوگ پيشي گرفته، دقت کار را بالا ببرد.
▪ کنترل مدرن: اين درس برخلاف ساير درسها (مانند کنترل صنعتي و ...) تا حدي جنبه نظري دارد و ديدي تقريبا رياضي به يک مهندس کنترل مي دهد. آشنايي کلي با مفاهيم کنترل پذيري و مشاهده پذيري سيستمهاي کنترل و مطالعه فيدبکهاي حالت از مباحث اين درس است.
▪ کنترل صنعتي: اين درس از درسهاي تخصصي و مهم گرايش کنترل مي باشد که به بررسي نحوه به کارگيري روابط رياضي و فرمولهايي که در هر نوع پروسه اي وجود دارد مي پردازد و شامل آشنايي با سيستمهاي کنترل غلظت، سطح، ارتفاع و يا ئبي ورودي، خروجي مخازن حاوي مايعات صنعتي و شيميايي (مانند مخازن موجود در صنايع، پالايشگاهها و ...)، مطالعه سيستمهاي کنترل دما و رطوبت يک محفظه و يا اتاق، آشنايي با انواع کنترل کننده هاي صنعتي، مطالعه انواع سيستمهاي نورد موجود در کارخانه ها(مانند نورد فولاد، کاغذ و...) و ديگر سيستمهاي موجود در صنعت است.
▪ ابزار دقيق: اصطلاح ابزار دقيق به ابزاري اطلاق مي شود که سيگنالها را ثبت و نشان داده و يا باعث انتقال سيگنالي بين اجزاي مختلف سيستم مي شوند. اين درس به معرفي سيستمهاي کنترل و ابزار دقيق و همچنين معرفي اجزاي اين سيستمها مي پردازد.
▪ اصول ميکروکامپيوتر: در گرايش مخابرات توضيح داده شد.
▪ ترموديناميک: در گرايش قدرت توضيح داده شد.
▪ مباني تحقيق در عمليات: اين درس به طور کلي براي تمام دانشجويان مهندسي مفيد است. چون مهندسي ارتباط مستقيم با هزينه و سود اقتصادي دارد. آگاهي به برنامه ريزي خطي که بحث اصلي اين درس است براي هر مهندسي جنبه هاي مثبت زيادي دارد. با اين درس مي توان هزينه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادي را با کمترين امکانات به حداکثر رساند. بنابراين آگاهي به اين درس براي تمام کساني که مي خواهند يک طرح صنعتي انجام دهند مزاياي زيادي دارد
● رشته هاي مشابه و نزديک به اين رشته
در برخي از دانشگاهها رشته مهندسي پزشکي را يکي از گرايش هاي مهندسي برق به شمار مي آورند.
رشته هايي از قبيل مهندسي علمي ? کاربردي برق، کارداني فني برق، دبير فني برق ? قدرت و ... پيوند عميقي بين اين رشته و دانش کامپيوتر وجود دارد که غيرقابل انکار است.با توجه به حجم بازار الکترونيک و بازار صنعت نيمه رسانا در دنيا و نيز کشور ما که رشد ۷% و ۱۵% دارد، لذا آينده روشني براي اين رشته پيش بيني مي کنند چه از لحاظ بازار کار بر صنعت هاي شغلي و چه از نظر تحققات علمي.
● نکات تکميلي
مانع رشد صنعت الکترونيک و ميکروالکترونيک در دنيا نه سرمايه است و نه فن آوري و نه بازار. البته همه اينها محدوديت ايجاد مي کند ولي فعالً محدوديت اصلي که اجازه نمي دهد کار از حدي جلوتر برود عبارت است از نيروي کار کيفي.
آنچه خوانديد نظر قائم مقام فني يکي از بزرگترين مجموعه هاي ميکروالکترونيک بلژيک است و بيانگر آن است که امروزه براي موفقيت در مهندسي برق گرايش الکترونيک بايد از سطح علمي و مهارت فني خوبي برخوردار بود.
دکتر فتوت احمدي استاد مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف نيز در تاييد همين سخن مي گويد: براي مثال در طراحي ?IC? احتياج به سرمايه گذاري عمده اي نيست، بلکه هوشمندي طراح و دانش فني خوب، بسيار اهميت دارد.
▪ مهندسي برق در آزمون کارشناسي ارشد :
مجموعه‌ مهندسي‌ برق
۱) الکترونيک
۲) قدرت
۳) مخابرات‌
۴) کنترل
۵) راه‌آهن‌برقي
۶) مديريت انرژي الکتريکي
۷) مهندسي‌ پزشکي ‌(بيوالکتريک‌)
▪ ضرايب دروس :
۱) زبان‌ عمومي‌وتخصصي
۲) رياضيات(معادلات‌ديفرانسيل‌،رياضيات‌مهندسي‌،آمارواحتمالات)
۳) مدارهاي الکتريکي ‌(۱و۲)
۴) الکترونيک(۱و۲)
۵) ماشين‌هاي‌الکتريکي‌(۱و۲)
۶) سيستمهاي کنترل خطي
۷) الکترو مغناطيس
۸) تجزيه‌وتحليل سيستم
۹) ‌بررسي سيستمهاي قدرت(۱)،
▪ ضرايب به ترتيب دروس‌:
۱) الکترونيک(۳، ۴، ۴، ۵ ،۰، ۳، ۳، ۳و۰)
۲) قدرت‌ (۳، ۴، ۴، ۰، ۴، ۳، ۳ ،۰و۴)
۳) مخابرات(۳و۴و۴و۳و۰و۳و۴و۴و۰)
۴) کنترل‌ (۳، ۴، ۴، ۳، ۳، ۰،۴ ،۴و۰)
۵و۶) ضرايب گرايشهاي راه‌آهن‌برقي‌ و مديريت انرژي الکتريکي همانند ضرايب گرايش قدرت مي باشد
۷) بيوالکتريک‌ (۳، ۴، ۴، ۳، ۰، ۴، ۱، ۴ و۰).

با بررسيهاي مختلفي معلوم شده است که در جو زمين حدود1800 طوفان تندري همزمان روي مي دهند و اين طوفانهاي تندري حدود100 درخش آذرخش در ثانيه توليد مي کنند. ...

ديد کلي نيروگاه هسته اي مانند هر مرکز مولد برق با هدف توليد برق ايجاد مي شود. توليد برق کار مشکلي به نظر نمي رسد. هر يک از شما احتمالا تکمه فلاش عکاسي ...

روشهاي توليد برق DC: 1- باطري 2- ژنراتور برق DC 3- مبدل AC-DC( يكسو ساز): Reactifair *مصرف كنندگان برق DC در پست: 1- لامپها وآلامهاي هشدار دهنده 2- رل ...

هدف: يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين س ...

قوس برقي در سال ۱۸۰۷توسط سرهمفري ديوي کشف شد ولي استفاده از آن در فلزات به يکديگر هشتاد سال بعد از اين کشف يعني در سال ۱۸۸۱ اتفاق افتاد. فردي به نام آ ...

تجهيزات شبکه انتقال، فوق توزيع و توزيع بنابر گفته کارشناسان، اغلب براي سرويس دهي به مشترکاني با بارهاي سنتي و کاملاً خطي طراحي و ساخته شده اند. به رغم ...

ترانسفورماتورها را با توجه به کاربرد و خصوصيات آنها مي توان به سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ دسته بندي کرد. ساختمان ترانسفورماتورهاي بزرگ و متوسط به دليل ...

● مسابقات کميکار در مسابقات کميکار دانشجويان در قالب گروه هاي چند نفره ماشين هاي شيميايي (Chem-E-Car) خود ، ماشين هايي که نيروي محرکه آنها از واکنش ها ...

دانلود نسخه PDF - برق قدرت