کتاب ماشین های الکتریکی نوشته استیون جی چاپمن ترجمه آلا بحرانی و اسما بحرانی

نمونه کیفیت متن:

دانلود کتاب ماشین های الکتریکی چاپمن ترجمه فارسی

در سال‌های پس از انتشار اولین نسخه اصول ماشین¬های الکتریکی، پیشرفت سریعی در توسعه بسته‌های محرک موتور حالت جامد بزرگ¬تر و پیچیده‌تر صورت گرفته است. چاپ اول این کتاب بیان کرد که موتورهای dc روش انتخابی برای برنامه¬های کاربردی با سرعت متغیر هستند. آن جمله امروز دیگر درست نیست. در حال حاضر، سیستم انتخابی برای کاربردهای کنترل سرعت اغلب یک موتور القایی متناوب با درایو موتور حالت جامد است. موتورهای DC تا حد زیادی به کاربردهای ویژه ای که منبع تغذیه dc به راحتی در دسترس است، و مانند سیستم¬های الکتریکی خودرو، تنزل یافته¬اند.
ویرایش سوم کتاب به طور گسترده¬ای بازسازی شد تا این تغییرات را منعکس کند. مواد موجود در موتورهای ac و ژنراتورها اکنون در فصل¬های 3 تا 6 قبل از مطالب مربوط به ماشین¬های dc پوشش داده شده است. علاوه بر این، پوشش ماشین آلات dc در مقایسه با نسخه¬های قبلی کاهش یافت. این نسخه با همان ساختار اولیه ادامه می¬یابد.
علاوه بر این، فصل 3 قبلی در مورد الکترونیک حالت جامد از ویرایش پنجم حذف شده است. بازخورد کاربران نشان می‌دهد که آن مطالب برای یک مرور کلی بسیار دقیق بود و برای یک دوره الکترونیک حالت جامد به اندازه کافی دقیق نبود. از آن¬جایی که تعداد کمی از مربیان از این مطالب استفاده می¬کردند، از این نسخه حذف شده و به عنوان مکمل در وب سایت کتاب اضافه شده است. هر مربی یا دانش آموزی که مایل به ادامه استفاده از مطالب در این فصل است می¬تواند آن را رایگان دانلود کند.
برای افزایش یادگیری دانش آموزان، اهداف آموزشی به ابتدای هر فصل اضافه شده است.
فصل 1 مقدمه¬ای بر مفاهیم اولیه ماشین آلات ارائه می¬دهد و با اعمال این مفاهیم در ماشین dc خطی، که ساده¬ترین مثال ممکن از یک ماشین است، به پایان می¬رسد. فصل 2 ترانسفورماتورها را پوشش می‌دهد که ماشین‌های گردان نیستند، اما بسیاری از تکنیک‌های آنالیز مشابه دارند.
بعد از فصل 2، یک مربی ممکن است ابتدا ماشین آلات dc یا ac را آموزش دهد. فصل‌های 3 تا 6 ماشین‌های AC را پوشش می‌دهند و فصل‌های 7 و 8 ماشین‌های dc را پوشش می‌دهند. این دنباله‌های فصل کاملاً مستقل از یکدیگر ساخته شده‌اند، به طوری که یک مربی می‌تواند مطالب را به ترتیبی که به بهترین وجه با نیازهای او مطابقت دارد پوشش دهد. به عنوان مثال، یک دوره یک ترم با تمرکز اولیه در ماشین¬های AC ممکن است شامل بخش¬هایی از فصل¬های 1، 2، 3، 4، 5، و 6 باشد که هر زمان باقی مانده به ماشین¬های dc اختصاص داده شود. یک دوره یک ترم با تمرکز اولیه در ماشین آلات dc ممکن است شامل بخش¬هایی از فصل¬های 1، 2، 7، و 8 باشد که هر زمان باقی مانده به ماشین¬های ac اختصاص داده شود. فصل 9 به موتورهای تک فاز و خاص اختصاص دارد، مانند موتورهای یونیورسال، موتورهای پله¬ای، موتورهای dc بدون جاروبک و موتورهای قطب چاک¬دار.
مسائل تکالیف و انتهای فصل¬ها اصلاح و تصحیح شده است و بیش از 70 درصد مسائل از آخرین ویرایش یا جدید یا اصلاح شده است.
در سال‌های اخیر، تغییرات عمده‌ای در روش‌های مورد استفاده برای آموزش ماشین‌آلات به دانشجویان مهندسی برق و فناوری الکتریکی رخ داده است. ابزارهای تحلیلی عالی مانند MATLAB® به طور گسترده در برنامه¬های درسی مهندسی دانشگاه در دسترس قرار گرفته¬اند. این ابزارها محاسبات بسیار پیچیده را برای انجام ساده می‌سازند و به دانشجویان اجازه می‌دهند تا رفتار مسائل را به صورت تعاملی بررسی کنند. این نسخه از اصول ماشین¬های الکتریی از MATLAB برای ارتقای تجربه یادگیری دانشجو در صورت لزوم استفاده می‌کند. به عنوان مثال، دانشجویان از MATLAB در فصل 6 برای محاسبه ویژگی‌های گشتاور-سرعت موتورهای القایی و کشف خواص موتورهای القایی دو قفسه استفاده می‌کنند.
این متن MATLAB را آموزش نمی¬دهد. فرض بر این است که دانشجو از طریق کارهای قبلی با آن آشنا شده است. همچنین، کتاب به داشتن متلب وابسته به دانشجو ندارد. MATLAB در صورت در دسترس بودن، تجربه یادگیری را بهبود می¬بخشد، اما اگر این¬طور نباشد، می¬توان از مثال¬های مربوط به MATLAB صرف نظر کرد و باقی متن هنوز منطقی است.
این کتاب بدون کمک ده¬ها نفر در طول 25 سال گذشته هرگز امکان¬پذیر نبود. برای من خوشحال کننده است که می-بینم کتاب پس از این همه مدت همچنان محبوب است و بیش¬تر آن به دلیل بازخورد عالی ارائه شده توسط داوران است. برای این نسخه، من می¬خواهم به ویژه تشکر کنم

ماشین های الکتریکی

ماشین الکتریکی وسیله¬ای است که می¬تواند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی یا انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. هنگامی که از چنین وسیله¬ای برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می¬شود، به آن ژنراتور می¬گویند. هنگامی که آن انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می¬کند، موتور نامیده می¬شود. از آن¬جایی که هر ماشین الکتریکی معین می¬تواند توان را در هر جهت تبدیل کند هر ماشینی می¬تواند به عنوان ژنراتور یا موتور به کار رود. تقریبا تمام موتورها و ژنراتورهای کاربردی از طریق عمل میدان مغناطیسی انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می¬کنند و تنها ماشین¬هایی که از میدان مغناطیسی برای انجام چنین تبدیلاتی استفاده می¬کنند در این کتاب در نظر گرفته می¬شوند.
ترانسفورماتور، یک دستگاه الکتریکی است که به شدت با ماشین¬های الکتریکی ارتباط دارد. ترانسفورماتور انرژی الکتریکی ac را در یک سطح ولتاژ به انرژی الکتریکی ac در سطح ولتاژ دیگر تبدیل می¬کند. از آن-جایی که ترانسفورماتورها بر اساس اصول مشابه با ژنراتورها و موتورها عمل می¬کنند بسته به عمل میدان مغناطیسی برای انجام تغییر در سطح ولتاژ معمولا با ژنراتورها و موتورها باهم مورد مطالعه قرار می¬گیرند.
این سه نوع دستگاه الکتریکی در زندگی روزانه مدرن در همه جا حاضر هستند. موتورهای الکتریکی در خانه، یخچال¬ها، فریزرها، جارو برقی¬ها، مخلوط کن¬ها، تهویه¬های هوا، پنکه¬ها و بسیاری از وسیله¬های مشابه را راه-اندازی می¬کنند. در محیط کار، موتورها تقریبا برای همه ابزارها نیروی محرکه فراهم می¬کنند. البته ژنراتورها برای تامین نیروی مورد استفاده همه این موتورها ضروری هستند.
چرا موتورهای الکتریکی و ژنراتورها بسیار رایج هستند؟ پاسخ بسیار ساده است: نیروی الکتریکی یک منبع انرژی پاک و کارآمد است که به راحتی در فواصل طولانی منتقل می¬شود و کنترل آن آسان است. یک موتور الکتریکی به تهویه دائمی نیاز ندارد و مانند موتورهای احتراق داخلی به سوخت نیاز ندارد، بنابراین موتور برای استفاده در محیط‌هایی که آلاینده‌های مرتبط با احتراق مطلوب نیستند، بسیار مناسب است. در عوض، گرما یا انرژی مکانیکی را می¬توان در یک مکان دور به شکل الکتریکی تبدیل کرد، انرژی را می¬توان در فواصل طولانی به مکانی که قرار است استفاده کرد منتقل کرد و می¬توان آن را به طور تمیز در هر خانه، اداره یا کارخانه¬ای استفاده کرد. ترانسفورماتورها با کاهش اتلاف انرژی بین نقطه تولید نیروی برق و نقطه استفاده از آن به این فرآیند کمک می¬کنند.

دانلود کتاب ماشین های الکتریکی چاپمن فارسی

1.2 یک یادداشت در مورد واحدها و نشان¬گذاری¬ها
طراحی و مطالعه ماشین‌های الکتریکی و سیستم‌های قدرت از قدیمی‌ترین حوزه‌های مهندسی برق است. مطالعه در اواخر قرن نوزدهم آغاز شد. در آن زمان واحدهای برق در سطح بین المللی استاندارد می¬شدند و این واحدها به طور جهانی مورد استفاده مهندسان قرار می¬گرفتند. ولت، آمپر، اهم، وات و واحدهای مشابه که بخشی از سیستم متریک واحدها هستند، از دیرباز برای توصیف کمیت¬های الکتریکی در ماشین¬ها استفاده می¬شد.
با این حال، در کشورهای انگلیسی زبان، مقادیر مکانیکی مدت‌هاست که با سیستم انگلیسی واحدها (اینچ، فوت، پوند و غیره) اندازه‌گیری می‌شدند. این عمل در مطالعه ماشین¬ها دنبال شد. بنابراین، برای سال‌های متمادی مقادیر الکتریکی و مکانیکی ماشین‌ها با سیستم‌های مختلف واحدها اندازه‌گیری می‌شوند.
در سال 1954 سیستم جامع واحدها بر اساس سیستم متریک به عنوان یک استاندارد بین المللی پذیرفته شد. این سیستم از واحدها به سیستم بین المللی (SI) معروف شد و در اکثر نقاط جهان به کار گرفته شده است. ایالات متحده عملا تنها استقامت¬کننده است – حتی بریتانیا و کانادا نیز به سمت SI رفته¬اند.
با گذشت زمان، واحدهای SI به طور اجتناب ناپذیری در ایالات متحده استاندارد خواهند شد، و جوامع حرفه¬ای مانند موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) واحدهای متریک را برای همه کارها استاندارد کرده¬اند. با این حال، بسیاری از افراد با استفاده از واحدهای انگلیسی بزرگ شده¬اند و این سیستم برای مدت طولانی در استفاده روزانه باقی خواهد ماند. دانشجویان مهندسی و مهندسان شاغل در ایالات متحده امروز باید با هر دو مجموعه واحد آشنا باشند، زیرا در طول زندگی حرفه¬ای خود با هر دوی این واحدها مواجه خواهند شد. بنابراین، این کتاب شامل مسائل و مثال¬هایی با استفاده از هر دو واحد SI و انگلیسی است. در مثال‌ها تاکید بر روی واحدهای SI است، اما سیستم قدیمی‌تر کاملاً نادیده گرفته نشده است.
علامت¬گذاری در این کتاب، بردارها، فازورهای الکتریکی و سایر مقادیر پیچیده با صورت پررنگ (مثلاً F) نشان داده شده¬اند، در حالی که اسکالرها به صورت مورب (مثلاً R) نشان داده شده¬اند. علاوه بر این، یک فونت خاص برای نشان دادن مقادیر مغناطیسی مانند نیروی مغناطیسی (به عنوان مثال، F) استفاده می¬شود.