کتاب سیستم های الکتریک هواپیما

فهرست مطالب کتاب سیستم های الکتریک هواپیما

فصل 1 مقدمه الكتریك هواپیما 1

1.1 مقدمه 2
1.2 لزوم استفاده از انرژی الکتریکی در هواپیما 3
1.3 منابع تولید انرژی الکتریکی در هواپیما 7

فصل 2 مقدمه‌ای بر الکترومغناطیس 11

2.1 مقدمه ای بر میدان های مغناطیسی 12
2.2 میدان مغناطیسی اطراف سیم حامل جریان 12
2.3 میدان مغناطیسی سیم‌پیچ حامل جریان 14
2.4 کمیت های مغناطیسی 15
2.4.1 نیروی محرکه مغناطیسی 15
2.4.2 شدت میدان مغناطیسی 16
2.4.3 فوران مغناطیسی 16
2.4.4 چگالی فوران مغناطیسی 16
2.4.5 ضریب نفوذ مغناطیسی 17
2.5 خواص مغناطیسی مواد 18
2.6 منحنی مغناطیسی 19
2.7 پس‌ماند مغناطیسی 19
2.8 مدارهای مغناطیسی 22
2.9 مقاومت مغناطیسی 22
2.9.1 تحلیل مدارهای مغناطیسی به کمک مدار معادل الکتریکی آن 23
2.10 نیروی لورنس 25
2.11 پدیده القاء 26
2.12 تعیین جهت جریان القایی 27
2.13 قانون لنز 27
2.14 جریان‌های القایی گردابی (فوکو) 27
2.15 خودالقایی 28

فصل 3 تولید توان AC در هواپیما 29

3.1 ترانسفورماتورهای تکفاز 30
3.1.1 هسته ترانسفورماتور 31
3.1.2 سیم‌پیچ 32
3.1.3 تعریف ترانسفورماتور ایده‌آل 33
3.1.4 ولتاژ بی‌باری 33
3.1.5 تبدیل امپدانس 35
3.1.6 ولتاژ اتصال کوتاه (Uk) 36
3.1.7 مدار معادل ترانسفورماتورها 38
3.1.8 ضریب بهره (راندمان) در ترانسفورماتور 40
3.1.9 اتوترانسفورماتور 41
3.2 ترانسفورماتورهای سه‌فاز 42
3.2.1 مقدمه 42
3.2.2 ترانسفورماتورهای یکفاز در شبکه‌های سه‌فاز 43
3.2.3 شکل هسته 43
3.2.4 سیم‌پیچ‌ها 45
3.2.5 مخزن روغن 46
3.2.6 طرز کار ترانسفورماتورهای سه فاز 47
3.2.7 اﺗﻮﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣاتورﻫﺎ در هواپیما 52
3.2.8 ترانسفورماتورﻫﺎی اﻧﺪازهﮔﯿﺮی 54
3.3 ماشین های الکتریکی سه فاز 54
3.3.1 مقدمه 54
3.3.2 لغزش ماشین القایی 56
3.3.3 حدود تغییرات لغزش 56
3.4 موتورهای مغناطیس دائم سنکرون 58
3.4.1 مقدمه 58
3.4.2 ساختمان ماشین های سنکرون مغناطیس دائم 58
3.4.3 موتورهای مغناطیس دائم و ساختار آن‌ها 60
3.5 روتور موتورهای مغناطیس دائم 65
3.6 مدل ریاضی موتور سنکرون با مغناطیس دائم 68
3.7 اصول کنترل برداری ماشین‌های مغناطیس دائم سنکرون (FOC) 74
3.7.1 مقدمه 74
3.8 کنترل برداری ماشین سنکرون مغناطیس دائم با مغناطیس سطحی 75
3.9 كنترل برداری منشأ گرفته از شار دور رتور 77
3.10 كنترل برداری موتور سنكرون با مغناطیس داخلی 80
3.11 كنترل برداری در امتداد شار دور استاتور 80
3.12 كنترل سرعت موتور مغناطیس دائم تغذیه شده با اینورتر ولتاژ 82
3.12.1 اینورتر ولتاژ با مدولاسیون عرض پالس 83
3.13 ژنراتورهای AC در هواپیما 87
3.13.1 مقدمه 87
3.14 ﻣﻨﺎﺑﻊ اوﻟﯿﻪ 88
3.14.1 ژنراتورهای جریان متناوب 88
3.14.2 کلیات ژنراتور 90
3.14.3 یک¬سوکننده سیلیکونی در روتور 92
3.14.4 حفاظت و کنترل در ژنراتور AC بدون جاروبک 92
3.14.5 سیستم خنك‌کنندگی ژنراتور AC بدون جاروبک 93
3.14.6 شروع حرکت ژنراتور AC بدون جاروبک 94
3.14.7 انواع ژنراتورهای نوظهور AC 94
3.14.8 ژﻧﺮاﺗﻮرﻫﺎی دراﯾﻮ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻣﻮﺗﻮر ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ 100
3.14.9 ژﻧﺮاﺗﻮر AC/DC 100
3.14.10 ﻣﻮﺗﻮر راه اﻧﺪاز 101
3.15 موتور هواپیما 102
3.16 سیستم تولید توان AC 106
3.16.1 مقدمه 106
3.16.2 تولید توان اصلی 111
3.16.3 تولید توان کمکی 124
3.16.4 ژنراتور کمکی 127
3.16.5 تولید توان اضطراری 128
3.16.6 تولید توان خارجی 134

فصل 4 تولید توان DC در هواپیما 139

4.1 ماشین‌های الکتریکی جریان مستقیم 140
4.1.1 چگونگی یکسوسازی ولتاژ و جریان در مولَد ساده DC 141
4.1.2 ساختمان ماشین‌های جریان مستقیم 142
4.1.3 اجزای ساکن ماشین‌های جریان مستقیم 143
4.1.4 قسمت گردان یا آرمیچر 147
4.1.5 جاروبک و جاروبک نگه¬دار 151
4.1.6 سیم‌پیچی آرمیچر ماشین¬های جریان مستقیم 152
4.1.7 روش‌های سیم‌پیچی آرمیچر 153
4.1.8 ایجاد میدان عرضی آرمیچر 158
4.1.9 توان و راندمان در ماشین‌های جریان مستقیم 159
4.1.10 تلفات توان در ماشین‌های DC 160
4.2 سیستم تولید توان DC 163
4.2.1 مقدمه 163
4.2.2 ساختار ژنراتور DC 164
4.3 ماشین‌های جریان مستقیم بدون جاروبک (BLDC) 168
4.3.1 مقدمه 168
4.3.2 مزایا و معایب موتور BLDC 169
4.3.3 ساختمان موتور BLDC 170
4.4 سنسورهای هال 174
4.5 مواد مغناطیس دائم 175
4.6 اصول عملکرد موتور BLDC 177
4.7 مقایسه موتور BLDC با موتورهای DC و القایی 180
4.8 کنترل حلقه بسته موتور BLDC 185
4.9 سیستم تولید توان DC در هواپیما 187
4.9.1 مقدمه 187
4.9.2 تبدیل توان AC به DC 188
4.9.3 عملکرد موازی ژنراتور 192

فصل 5 الکترونیک قدرت در هواپیما 195

5.1 المان‌های نیمه هادی قدرت 196
5.1.1 دیود 196
5.1.2 دیود زنر 207
5.1.3 انواع دیودهای قدرت 209
5.2 ﮐﺎرﺑﺮد ﻣﺒﺪل ﺑﻮﺳﺖ در ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ 210
5.3 ﮐﺎرﺑﺮد ﻣﺒﺪل ﺑﺎك در ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ 211
5.4 ﮐﻨﺘﺮل ﺗﻮان راﮐﺘﯿﻮ ﺗﻄﺒﯿﻖ ﭘﺬﯾﺮ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺒﺪل ﺑﻮﺳﺖ 212
5.4.1 ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﺨﺖ اﻓﺰار 213
5.4.2 ﺧﺎزن‌ﻫﺎ 214
5.5 اﺟﺰا ﻣﻐﻨﺎﻃﯿﺴﯽ 214
5.6 اﯾﻨﻮرﺗﺮﻫﺎ 214
5.6.1 مقدمه 214
5.6.2 اینورتر 216
5.6.3 اینورترهای پهنای پالس 216
5.6.4 اینورترهای موج مربعی 216
5.6.5 اینورترهای تک فاز با حذف نمودن ولتاژ 217
5.6.6 کلید‌ها و اجزای موجود در اینورتر 217
5.6.7 پارامترهای کارایی اینورتر 217
5.6.8 کاربرد‌های متداول اینورتر 218
5.6.9 دسته‌بندی اینورترها از لحاظ کارکرد 220
5.6.10 اینورترهای تک فاز Half-Bridge 220
5.6.11 اینورترهای تک فاز Full-Bridge 221
5.6.12 اینورترهای سه فاز 222
5.6.13 اینورترهای چند خروجی 222
5.6.14 اینورتر پنج پایه 223
5.6.15 انواع پیکربندی اینورترهای منبع ولتاژ سه فاز 224
5.6.16 توپولوژی اینورتر منبع ولتاژ سه ساق سه سیمه 225
5.6.17 توپولوژی اینورتر منبع ولتاژ چهار ساق چهار سیمه 228
5.6.18 اینورترهای چند سطحی منبع ولتاژ 230
5.6.19 اینورتر چند سطحی Diode-clamp 230
5.6.20 اینورتر چند سطحی Flying-capacitor 235
5.6.21 اینورتر چند سطحی با استفاده از اینورترهای سری (Cascaded-Inverters) با منابع dc مجزا 238
5.6.22 روش‌های کلید زنی اینورتر‌های منبع ولتاژ چند سطحی 242
5.6.23 روش کلید زنی کنترل جریان باند هیسترزیس 242
5.6.24 روش کلید زنی پهنای پالس سینوسی (SPWM) 244
5.6.25 روش کلید زنی بردار فضایی (SVM) 248
5.7 اینورتر استاتیک 253
5.8 ترانسفورماتور و یکسوسازها 256

فصل 6 سیستم ذخیره انرژی در هواپیما 259

6.1 مقدمه ای بر باتری ها 260
6.1.1 مقدمه 260
6.2 اﺻﻮل ﺑﺎﺗﺮی 265
6.2.1 ﺑﺎﺗﺮیﻫﺎی ﺳﺮب-اﺳﯿﺪ 267
6.2.2 ﺑﺎﺗﺮیﻫﺎی ﻧﯿﮑﻞ-ﮐﺎدﻣﯿﻮم 275
6.3 باتری لیتیوم-یون Li-ion 281
6.4 اجزا باتری‌های لیتیم- یون 284
6.5 عملکرد باتری‌های لیتیم یون 285
6.6 شارژ باتری 285
6.7 ﻣﺸﺨﺼﺎت ﺑﺎﺗﺮیﻫﺎی ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎﻫﺎ 286
6.8 ذخیره توان DC 287
6.8.1 مجموعه باطری¬های 1 و 2 288
6.8.2 کنترل کننده شارژ باطری‌ها 288
6.8.3 پنل‌های کنترل و مانیتورینگ سیستم تولید DC 289

فصل 7 سیستم توزیع توان در هواپیما 271

7.1 ﻣﻘﺪﻣﻪ 292
7.2 ﺑﺎسﻫﺎی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ 293
7.2.1 ﮐﻨﺘﺎﮐﺘﻮرﻫﺎ / رﻟﻪﻫﺎی اﻧﺘﻘﺎل دﻫﻨﺪه ﺗﻮان 293
7.2.2 ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻮان 293
7.2.3 ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﻮزﯾﻊ ﺑﺎس AC 294
7.2.4 ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﻮزﯾﻊ ﺑﺎس DC 295
7.2.5 ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺗﻮزﯾﻊ ﺗﻮان AC/DC 295
7.2.6 ﺧﺮاﺑﯽﻫﺎی ﻗﻄﻌﺎت 296
7.2.7 از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن ژﻧﺮاﺗﻮر ﭼﭗ 296
7.2.8 از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن ژﻧﺮاﺗﻮر راﺳﺖ 296
7.2.9 از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن واﺣﺪ TR ﭼﭗ 297
7.2.10 از ﮐﺎر اﻓﺘﺎدن واﺣﺪ TR راﺳﺖ 297
7.2.11 ﻋﻤﻠﮑﺮد ژﻧﺮاﺗﻮر اﺿﻄﺮاری 297
7.2.12 ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎی زﻣﯿﻦ ﺷﺪه 298
7.2.13 ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎی زﻣﯿﻦ ﻧﺸﺪه 300
7.3 شبکه توزیع توان AC 303
7.4 تجهیزات سیستم توزیع 314
7.4.1 سیستم قطع بار 314
7.4.2 مراحل قطع بار 314
7.4.3 تجهیزات سیستم قطع بار 315
7.5 شبکه توزیع توان DC 316

فصل 8 سیستم مصرف توان در هواپیما 321

8.1 مصرف کننده‌ها 322
8.1.1 تجهیزات پذیرایی 323
8.1.2 تجهیزات روشنایی 325
8.1.3 تجهیزات الکتروموتوری 349
8.1.4 تجهیزات اویونیک و الکتریک 353

فصل 9 سیستم حفاظت در برابر صاعقه 355

9.1 مقدمه 356
9.2 فلش¬های صاعقه 356
9.2.1 فلش‌های بین ابر و زمین 359
9.2.2 فلش منفی به زمین 360
9.2.3 فلش مثبت به زمین 361
9.2.4 فلش‌های درون ابری و بین ابری 362
9.3 پارامترهای طبیعی صاعقه 362
9.4 حفاظت هواپیما 362
9.4.1 برخوردهای بین صاعقه و هواپیما 362
9.5 جریان تست صاعقه 374
9.5.1 قفس فارادی 380
9.6 ساختار هواپیما 381
9.7 گواهی هواپیما برای حفاظت صاعقه 383
9.8 نیازمندی های حفاظت از صاعقه 383
9.8.1 اثرات مستقیم 383
9.8.2 اثرات غیرمستقیم 384
9.8.3 سطوح ولتاژ/جریان القا شده 384
9.9 اندازه گیری های حفاظت از صاعقه 385
9.9.1 اثرات مستقیم 388
9.9.2 اثرات غیر مستقیم 389
9.10 نواحی نیازمند حفاظت 392
9.11 حفاظت از صاعقه برای مواد کامپوزیت کربنی 396
9.12 حفاظت از صاعقه برای مواد کامپوزیت غیررسانا 400

فصل 10 اصول سیم کشی و مسیریابی سیستم برق هواپیما 405

10.1 مقدمه
10.2 مبانی وایرینگ
10.2.1 سیم ها و کابل ها در هواپیما
10.2.2 ترمینال ها (اتصال دهنده ها)
10.3 انواع مسیرهای وایرینگ برای سیم ها و کابل ها
10.3.1 مسیر کابل‌ها و سیم‌ها
10.3.2 مسیریابی دسته سیم‌ها و کابل‌ها 430
10.4 الزامات وایرینگ 438
برای خرید و دانلود کتاب های مهندسی برق گرایشات مختلف با قیمتی مناسب می توانید به رایان بوک مراجعه کنید.