نمايش نتايج 1 تا 6 از 6

تاپیک: انتقال برق به صورت وایرلس

  1. #1
    عضو
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2011/4
    امتیاز
    33
    پست ها
    39

    پيش فرض انتقال برق به صورت وایرلس

    انتقال بی سیم انرژی
    انتقال انرژی بی سیم یا انتقال قدرت بی سیم فرآیندی است که در هر سیستمی که انتقال انرژی الکتریکی از منبع انرژی الکتریکی به مصرف کننده بدون اتصالات سیمی یعنی بی سیم صورت می گیرد، گفته می شود. انتقال بی سیم در مواردی استفاده می شود که انتقال انرژی به طور لحظه ای یا پیوسته مورد احتیاج است اما اتصال از طریق سیم خطرناک، بدجور و یا غیر ممکن است.
    انتقال انرژی الکتریکی بی سیم با انتقال بی سیم اطلاعات متفاوت است، مانند ارتباط رادیویی، که نسبت سیگنال به نویز (SNR) یا درصد انرژی که دریافت می شود، به اندازه ای کم است که فقط سیگنال را پوشش دهد.
    رایج ترین شکل انتقال برق بی سیم با استفاده از القا که منتج شده از القای الکترودینامیک است صورت می گیرد. دیگر تکنولوژی های روز برای انتقال بی سیم برمبنای امواج مایکروویو و لیزرها انجام می شوند.


    میدان نزدیک (Near field)
    میدان نزدیک یک روش انتقال بی سیم در مسافت کم در حدود چند برابر قطر تجهیزات که تا حدود ربع طول موج بکار رفته زیاد می شود، است. خود انرژی میدان نزدیک غیر پرتوزاست اما بعضی تلفات پرتوزایی رخ می دهد، علاوه بر آن معمولاً تلفات مقاومتی هم وجود دارد. انتقال میدان نزدیک معمولاً مغناطیسی (القایی) است، اما انتقال انرژی ممکن است به صورت الکتریکی (خازنی) صورت گیرد.
    القا
    عملکرد یک تراسفورماتور الکتریکی ساده ترین نوع از انتقال انرژی بی سیم است. مدارهای اولیه و ثانویه تراسفورماتور به طور مستقیم وصل نیستند. انتقال انرژی توسط تزویج الکترومغناطیس که به عنوان فرایند القای متقابل شناخته می شود، صورت می گیرد. (یک قابلیت اضافه شده، افزایش یا کاهش ولتاژ ثانویه است). شارژر باتری گوشی همراه یا تراسفوماتورهای در طول خیابان نمونه هایی از چگونگی استفاده از این اصول است. غذاپزهای القایی و مسواک دندان برقی با این تکنیک فراهم شده اند.
    ضعف اصلی روش القایی، برد کوتاه آن است. گیرنده باید خیلی به فرستنده یا واحد القایی نزدیک باشد تا تزویج الکترومغناطیسی صورت گیرد.
    القای الکترودینامیک
    اثر القای الکترودینامیک یا جفتگیری القایی تشدید دار کلید حل مشکل اصلی جفتگیری القایی غیر-مشدد برای انتقال انرژی بی سیم، مخصوصاً، وابستگی بازده آن به مسافت انتقال است. اصول کار القای الکترومغناطیس به این صورت است که سیم پیچ اولیه یک میدان مغناطیسی تولید می کند و این سیم پیچ ثانویه را القا می کند و باعث بوجود آمدن جریان القایی در سیم پیچ ثانویه می شود. کوپلینگ (تزویج یا جفتگیری یا پیوست) باید بدون دخالت چیز دیگر برای دستیابی به بازده بالاتر صورت گیرد. هرچه فاصله سیم پیچ اولیه از سیم پیچ ثانویه بیشتر شود، تلفات میدان مغناطیسی بیشتر می شود. حتی در طول ساده ترین روش القایی برد کوتاه که بازده آن پایین است، بیشتر انرژی تلف می شود.
    به کاربردن تشدید تا حدی موقعیت را بهبود می بخشد. زمانی که تزویج تشدید دار استفاده می شود، فرستنده و گیرنده با یک فرکانس دستی تنظیم میشوند و جریان از یک موج سینوسی به شکل موج غیر سینوسی گذرا تغییر پیدا می کند. انتقال پالس در طول چندین سیکل اتفاق می افتد. در این روش انرژی قابل توجهی به میزان چندین برابر اندازه فرستنده، انتقال پیدا می کند. برخلاف سیم پیچ های چند لایه تراسفورماتور های غیر-مشدد،مانند سیم پیچ های فرستنده و گیرنده، معمولاً سلف های تک لایه یا سیم پیچ های تخت سری شده با خازن و ترکیبی از آن ها، به عناصر گیرنده این امکان را میدهد که فرکانس انتقال را تنظیم کند و تلفات کاهش یابد.
    استفاده رایج ازاین فناوری فراهم آمدن کارتهای هوشمند بدون تماس ،و پدید آمدن سیستم های قدرت و تغذیه لپ تاپ ها و موبایل ها است.
    القای الکترواستاتیک
    اثر القای الکترواستاتیکی یا تزویج خازنی یک گرادیانتی از میدان الکتریکی یا ظرفیت الکتریکی دیفرانسیلی بین دو الکترود، که انتقال انرژی بی سیم مستلزم جریان متناوب با فرکانس بالا بین دو صفحه یا گره دارای اختلاف پتانسیل می باشد، است.
    نیروهای الکترواستاتیک در طول رسانا برای تغییر شار مغناطیسی که می تواند انرژی را به دستگاه گیرنده منتقل کند، واقع شده اند. (مانند حباب های لامپ بی سیم تسلا). اثر تسلا یک کاربردی از جابجایی الکتریکی است، به معنی، عبور انرژی الکتریکی از میان فضا و جسم، و غیره و به علاوه گسترش پتانسیل در طول هادی است.
    تسلا اظهار داشته است:
    به جای وابستگی به القای الکترودینامیکی برای روشن سازی لامپ در یک فاصله، ایده روشن ساختن یک تالار یا اتاق شکل می گیرد، با شرایطی که وسیله روشن سازی هرجایی بتواند حرکت کند و قرار بگیرد، و روشن شود، و مهم نباشد که کجا قرارگیرد و بدون اینکه به طور الکتریکی به جایی وصل باشد، من توانسته ام چنین شرایطی را با ایجاد یک میدان الکترواستاتیکی متناوب سریع و قدرتمند به وجود آورم. برای این منظور، من یک صفحه فلزی را از سقف بوسیله کابل های عایق معلق کردم و آن را به یک پایه سیم پیچ القایی وصل کردم، و پایه دیگر را به زمین. به صورت دیگر من دو صفحه را معلق کردم و هر صفحه را به یک پایه سیم پیچ وصل کردم، و اندازه آن ها را به دقت معین کردم. یک لوله الکترونی با دست می تواند به هرجایی بین دو صفحه برده شود، حتی با فاصله زیاد بین آن ها، و همیشه روشن باقی بماند.
    و
    در خیلی موارد که مقدار جزئی انرژی مورد درخواست است، تراز بالای پایه ها، و به ویژه ترمینال گیرنده خیلی مهم نیست، از آنجایی که، مخصوصاً فرکانس جریان خیلی بالاست، مقدار قابل توجهی از انرژی توسط القای الکترواستاتیک در آن ترمینال از لایه های هوایی بالاتر جمع می شود، که هدایت الکتریکی توسط ترمینال فعال مبدل صورت می گیرد.
    میدان دور

    با روش های میدان دور می توان به شعاع های بیشتر دست پیدا کرد، اغلب چندین کیلومتر وسعت، خیلی بزرگتر از شعاع وسیله. با وجود امواج رادیویی و تجهیزات نوری اصلی ترین دلیل برای وسعت بیشتر در حقیقت این است که می توان تابش های الکترومغناطیسی میدان دور را طوری بوجود آورد که وسعت گیرندگی را شکل دهد، (با استفاده از آنتن های دایرکتیویتی با شدت بالا یا پرتوهای لیزری موازی) به همین سبب انرژی منتشرشده به ناحیه گسترده تری تحویل داده می شود. حداکثر دایرکتیویتی آنتن ها در عمل با پراش محدود می شود.
    توان، اندازه، مسافت، و بازده پرتوها
    اندازه اجزا باید براساس فاصله بین فرستنده و گیرنده، طول موج و قانون رایلی یا محدودیت پراش، با به کار گیری طراحی آنتن فرکانس رادیویی استاندارد تعیین شود، که در مورد لیزرها هم صدق می کند. علاوه بر قانون رایلی، محدودیت پراش هوایی که برای تعیین اندازه دقیق نقاط در فواصل قراردادی از شکاف مکرراً استفاده میشود.
    قانون رایلی بیان می کند که امواج رادیویی، ریزموج ها، و پرتوهای لیزر در طول مسیر پراکنده ، ضعیف و پخش می شوند، بزرگی آنتن های فرستنده و پهنای لیزر با طول موج تابش سنجیده می شوند. ضعیف و قوی بودن پرتو تابعی از مسافت است. از ضعف آنتن های کوچک هم ، تلفات بیش از حد در لبه ها است، به هر حال، پهنای لیزر قاعدتاً با اندازه آنتن بی ارتباط است. اصولاً پهنای اشعه بزرگتر از طول موجی است که پرتو مولتی مد را ایجاد می کند و اغلب از کولیماتور(موازی ساز) قبل از انتشار پرتو درون فیبر یا فضا استفاده می شود.
    سرانجام، پهنای پرتو به طور علمی با پراش که به سبب اندازه دیش که در ارتباط با طول موج پرتو الکترومغناطیس است، تعیین می شود. پرتوزایی ریزموج می تواند کارآمد تر از لیزر ها باشد. ترازهای انرژی با ترکیبی از پارامترهای بالا، و اثر دادن آن ها در تقویت و تلفات آنتن ها و شفافیت و پراش پرتوها محاسبه می شوند. این فرایند با عنوان link budget شناخته می شود.
    رادیو و ریزموج
    ابتدایی ترین کارها در بخش انتقال بی سیم از طریق امواج رادیویی (امواج الکترومغناطیسی) توسط نیکولا تسلا انجام شد اما او نتایج کارهای خود را به سرعت منتشر نکرد. بعد از آن، gugliemo Marconi از یک مقاله انتقال رادیویی تسلا استفاده کرد و آن را از طرف خود ارائه داد. با پیگیری های نیکولا تسلا و بعد از چندین سال دادگاه عالی ایالت متحده، به خاطر انتقال رادیویی جایزه ای منحصراً به نیکولا تسلا اعطا کرد.
    یک محقق ژاپنی به نام Hidetsugu Yagi روی انتقال انرژی بی سیم با استفاده از یک آنتن مستقیم که خود او طراحش بود، کار می کرد. در فبریه 1926، yagi و Uda اولین یافته های خود در مورد آنتن تنظیم شونده با بهره بالا که به عنوان Yagi antenna شناخته میشود، منتشر کردند. اگرچه این آنتن های باریک برای انتقال انرژی کارآمد نبودند، اما به طور گسترده برای ارتباطات بی سیم و برنامه های رادیویی به دلیل ویژگی ها و عملکرد عالی، مورد استفاده قرار گرفتند.
    انتقال انرژی از طریق رادیو می تواند جهت دارتر، انتشار انرژی در فواصل دورتر، با طول موج کوتاه تر امواج الکترومغناطیسی، و به طور عام در ناحیه ریز موج ها باشد. یک rectenna باید برای تبدیل انرژی ریز موج ها به برق استفاده شود. بازده تبدیل rectenna 95 درصد برآورده شده است. انتشار انرژی که از ریز موج ها بهره می گیرد، برای انتقال انرژی از ماهواره های انرژی خورشیدی به زمین و انتقال انرژی به فضا پیما پیشنهاد شده است.
    انتشار انرژی توسط ریز موج ها برای اغلب تجهیزات فضایی که به خاطر محدودیت پراش آنتن، بسیار بزرگ هستند، مشکلاتی به همراه دارد. برای مثال در مطالعه ناسا NASA در 1978 بر روی ماهواره های انرژی خورشیدی برای انتشار ریزموج ها در 2.45 گیگاهرتز، به یک آنتن فرستنده با طول 1 کیلومتر، و یک آنتن گیرنده 10 کیلومتری احتیاج بود. این اندازه ها با استفاده طول موج های کوتاه تر می توانستند کاهش یابند، اگرچه طول موج های کوتاه، مشکلاتی مانند جذب جوی و انسداد پرتوها توسط قطرات باران همراه دارد.
    برای تجهیزات زمینی یک ناحیه وسیع با عرض 10 کیلومتر گیرندگی، به هنگام عملیات با شدت انرژی کم برای امنیت انسان در برابر پرتوهای الکترومغناطیسی پیشنهاد می شود. چگالی انرژی امن برای انسان 1 mW/cm2 توزیع شده در ناحیه ای با عرض 10 کیلومتر که برابر با 750 مگاوات است. این سطح انرژی در بسیاری از نیروگاه های توان الکتریکی مدرن استفاده میشود.
    توان بالا
    انتقال انرژی بی سیم با استفاده از ریزموج ها به خوبی توسعه یافت و آزمایشات در Goldstone در کالیفرنیا در 1975 به ده ها کیلووات رسید. با این روش ها دستیابی به فاصله های در حدود کیلومتر میسر شد.

    لیزر

    در مورد پرتوهای الکترومغناطیس که نزدیک به ناحیه مرئی (10 میکرومتر تا 10 نانومتر )، انرژی می تواند با تبدیل الکتریسته به یک دسته پرتو لیزر و سپس تابانیدن آن به یک گیرنده سلول خورشیدی انتقال یابد. این فرایند عموماً به عنوان "powerbeaming" شناخته می شود به این خاطر که انرژی برای یک گیرنده که می تواند آن را به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل کند، منتشر می شود.
    چندین مزیت منحصربه فرد انتقال انرژی برپایه لیزر بر ضعف های آن سنگین تر است:
    1. انتشار جبهه امواج تکفام منطبق به سطح مقطع پرتو اجازه می دهد، که انرژی در دامنه ای وسیع انتقال یابد.
    2. اندازه فشرده دیود های نیمه هادی حالت جامد فتوولتائیک-لیزر این اجازه را می دهد که به سادگی مدارمجتمع با اندازه کوچک در محصولات قرارگیرد.
    3. قادر است تا بدون تداخل با فرکانس رادیویی تجیهزات ارتباطی حاضر مانند وای-فای و گوشی های همراه عمل کند.
    4. کنترل دستیابی انرژی بی سیم به جای انتقال همه سویی که مقصد معینی قبل از انتقال انرژی ندارد.
    این ها به مفهوم انتقال انرژی بی سیم برمبنای لیزر برای کامل شدن با روش های انتقال انرژی قراردادی، اجازه می دهد.
    ضعف ها و اشکالات آن
    1. تبدیل به نور، مثل لیزر، نسبتاً ناکارآمد است. (اگرچه لیزرهای کوانتومی بهبود یافته اند.)
    2. تبدیل دوباره به برق هم بازده ندارد، به این خاطر که بازده های سلول های فتوولتائیک در حدود 40 تا 50 درصد است. (البته این را باید متذکر شد که بازده نور تکفام نسبتاً از نور آفتاب که به پنل های خورشیدی می تابد، بیشتر است.)
    3. تلفات ایجاد شده توسط جذب جوی.
    4. به خاطر پرتو ریزموج ها ، این روش یک مسیرمستقیم به سمت هدف احتیاج دارد.
    فناوری انتشار انرژی از طریق لیزر، بیشتر در سلاح های نظامی و تجهیزات فضایی به کار گرفته می شود و هم اکنون برای تجارت و مصرف کننده های دستگاه های الکتریکی کم توان درحال توسعه می باشد. سیستم انتقال انرژی بی سیم بر پایه ی لیزر برای تامین امنیت مصرف کنندگان از لیزر باید طبق استاندارد IEC 60825 باشد.

  2. تشكرها از اين پست


  3. #2
    تازه وارد
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2011/1
    محل سكونت
    TEHRAN
    امتیاز
    23
    پست ها
    15

    پيش فرض تقاضا

    سلام
    من خیلی وقت میخوام درباره انتقال برق به صورت بی سیم مطلب گیر بیارم ولی موفق نشدم اگه میشه مطلبتونو به ایمیل من میل کنید
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

  4. #3
    عضو فعال
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2009/6
    امتیاز
    2358
    پست ها
    1,674

    پيش فرض

    نقل قول نوشته اصلي بوسيله sadeghi_67 نمايش پست
    سلام
    من خیلی وقت میخوام درباره انتقال برق به صورت بی سیم مطلب گیر بیارم ولی موفق نشدم اگه میشه مطلبتونو به ایمیل من میل کنید
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]
    سلام.
    دوست عزیز قرار دادن ایمیل برای دریافت اطلاعات خلاف قوانین باشگاه می باشد. قوانین به کنار، مطمئنا اگر دوستمون بخوان اطلاعاتی در این مورد قرار بدهند. همینجا ارائه می کنند. و اگر قرار باشه به ایمیل اعضا ارسال کنند لازم هست به تک تک اعضای متقاضی بفرستند و این عملا شدنی نیست. پس همون بهتر که مطالب رو در تاپیک ها ارائه کنیم و کسانی که نیاز دارند دریافت کنند.

  5. #4
    عضو فعال آواتار parandi2
    رشته
    مهندسی کشاورزی
    تاريخ عضويت
    2009/3
    محل سكونت
    همین بغل مغلا
    امتیاز
    4887
    پست ها
    5,221

    پيش فرض

    آیا این همان روشی که تسلا ارائه داد نبود؟
    [مشاهده ی لینک ها فقط برای اعضا امکان پذیر است. ]

  6. #5
    تازه وارد آواتار dreek
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2011/12
    محل سكونت
    tehran
    امتیاز
    12
    پست ها
    3

    پيش فرض

    سلام ...به نظر من با این تجهیزات برقی و با این مصارف بالا که امروزه در جهان داریم نمیتوان همچین توانی رو از طریق بیسیم انتقال داد .اگر هم بخواهیم اینچنین توانی رو انتقال بدیم باید کلی انرژی صرف انتقال ان بشه و این یعنی راندمان پایین که اصلا بصرفه نیست
    مگر اینکه مصرف اینقدر پایین بیاد که لوازمی مثل ماشین لباسشویی یا کولر و ... در حد یک ولت تغذیه بشن که بنظر من با این شرایط تقریبا غیر ممکن میشه...

  7. #6
    عضو فعال آواتار oneunited
    رشته
    مهندسی برق
    تاريخ عضويت
    2009/12
    محل سكونت
    MaZaNdArAn-BaBol
    امتیاز
    2983
    پست ها
    3,559

    پيش فرض

    مرسی بابت تاپیک مفیدتون!

    یه سوال: خوب این روش قاعدتا باید مشابه ترانس باشه که از القای الکترومغانطیسی استفاده می شه! خوب,آیا می شه از این روش برای جاهایی که محل سکونت انسانی هست

    استفاده کرد؟! یعنی حریمی که باید رعایت بشه چقدره؟

    ضمنا برای مسافت های طولانی هم می شه از این روش استفاده کرد؟
    خود را می توان نابود ساخت ! نخست با گردن نهادن بر پیشگاه ناداوری فرمانروایان و دیگر تن دادن به رسوایی و بدنامی

تاپیک های مشابه

  1. >>همه چیز در مورد انتقال برق...
    توسط miladart در تالار تاپیک های قدیمی
    پاسخ ها: 5
    آخرین ارسال: 2012/5/10, 01:22 AM
  2. انتقال برق بدون سیم ( از سطح ماه )
    توسط HniArsh در تالار اخبار تازه ها و فناوری های دنیای برق
    پاسخ ها: 0
    آخرین ارسال: 2010/12/05, 09:29 PM
  3. انتقال برق بدون سيم از سطح ماه
    توسط AminNePo در تالار قدرت
    پاسخ ها: 1
    آخرین ارسال: 2009/7/18, 10:48 AM
  4. انتقال برق بيسيم
    توسط mehdi.6002 در تالار جزوات و مقالات مهندسی برق
    پاسخ ها: 0
    آخرین ارسال: 2008/12/06, 08:59 AM
  5. انتقال برق بدون سيم از سطح ماه
    توسط asiabadboy در تالار مهندسی برق
    پاسخ ها: 0
    آخرین ارسال: 2008/7/19, 10:31 AM

عبارت‌های مرتبط

برق وایرلس

ارسال ولتاژ به صورت وایرلس

وایرلس برقبرق وايرلسمدار الکترونیکی انتقال برق بی سیمپروژه انتقال توان الکتریکی بصورت بیسیمارسال برق به صورت بیسیمانتقال برق با وایرلس

ثبت اين صفحه

ثبت اين صفحه

قوانين ارسال

  • شما نمی‌توانيد تاپيک جديد ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيد پاسخ ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانید فایل ضمیمه ارسال كنيد
  • شما نمی‌توانيدنوشته‌های خود را ويرايش كنيد
  •