معرفی نرم افزار های مهندسی برق

​

نرم افزار برق از مهمترین ابزار هایی است که یک مهندس برق در هر گرایشی به آن نیاز خواهد داشت، قبل از هر چیزی باید در نظر بگیریم که مهندسی برق، یکی از مهندسی های بسیار گسترده است و همین گستردگی باعث شده که این رشته گرایش های مختلفی را در خود داشته باشد . البته ناگفته نماند که هر گرایش دارای گستردگی ها و ریزه کاری های بسیار زیادی میباشد که در این مقاله لیست مهم ترین نرم افزارهای مهندسی برق به همراه کاربرد هر کدام را خدمت شما ارائه میکنیم.

چهار گرایش اصلی رشته مهندسی برق عبارتند از گرایش های :

• مهندسی برق قدرت
• مهندسی برق الکترونیک
• مهندسی برق کنترل و ابزار دقیق
• مهندسی برق مخابرات

همچنین گرایش های فرعی همچون “مهندسی پزشکی” نیز در مقاطع ارشد قابل انتخاب میباشند .

اما هدف ما از گفتن این حرف ، در این قست ، صرفا پرداختن به این گرایش ها نیست . شما باید قبل از هر چیزی هدف گذاری خود را برای این مهندسی گرانبها انجام دهید . پس به عنوان یک مهندس برق ، شناخت کلی نرم افزاری امری واجب است . بنابراین شما باید یک تعریف از مهندسی داشته باشید .

مهندسی چیست؟

تعریفی که می  توان به درستی از آن یاد کرد ، ارتباط دادن علم اقتصاد با علوم فیزیکی را مهندسی گویند . بنابراین شما که یک “مهندس” خواهید شد ، باید بتوانید نیاز های عموم جامعه را برطرف کنید و از آنجایی که علم مهندسی ارتباط مستقیم با علوم کامپیوتر دارد ، کار با کامپیوتر و نرم افزار از ملزوماتی است که یک مهندس باید به آن توجه ویژه داشته باشد .

نرم افزار های مهندسی برق

در این جا قصد داریم نرم افزار های مرتبط با علم مهندسی برق را مورد بررسی قرار دهیم و برای شما توضیحات مختصری را در اختیار بگذاریم تا بتوانید هدف گذاری خود را انجام دهید . با قاطعیت می توان اشاره نمود که تمامی نرم افزار های مهندسی برق کاملا کاربردی هستند . یکی از دلایل استفاده از نرم افزار ها در مهندسی برق ، قیمت خیلی بالای تجهیزات برقی می باشد . از این رو چون ما نمی توانیم هر بار یک آزمایش برقی با هزینه های بالا را پرداخت کنیم . از همین رو نرم افزار های برقی در قالب آزمایشگاه هایی با تمام امکانات آماده می شوند .

بررسی بسیاری از نرم افزار های کاربردی علم مهندسی برق

در ادامه نرم افزارهای مهندسی برق را خدمت شما معرفی میکنیم و توضیح خواهیم داد که هر نرم افزار برای چه کاری مناسب بوده و متناسب با چه گرایشی است و همچنین تصاویر محیط نرم افزارهایی که معرفی شده اند در یک فایل PDF انتهای مقاله جهت دانلود قرار داده شده است.

---

اولین نرم افزار برق Matlab

​

یکی از معروف ترین و مهمترین و جامع ترین نرم افزار های مهندسی برق میباشد  . از آنجایی که در مهندسی برق ما با محاسبات سنگین و پیچیده ای  هنگام طراحی مقابله می کنیم نیاز به یک ماشین حساب بسیار قدرتمند داریم  . نرم افزار متلب قادر است سنگین ترین محاسبات برقی را برای ما انجام دهد . اما صبر کنید هنوز تمام نشده ،یکی از کاربردی ترین قسمت ها از صد ها قسمت کاربردی آن محاسبات سنگین است ، شما با این نرم افزار قادر خواهید بود به دنیایی از میکرو پردازشگر ها دستور دهید . نحوه ی انجام این کار نیز به صورت کد نویسی هایی است که داخل محیط نرم افزار نوشته و اجرا می شوند . همچنین می توانید در قسمت Simulink این نرم افزار که خود بخش عظیمی از نرم افزار را شامل می شود انواع شبیه سازی ها را از قطعات الکترونیکی گرفته تا قطعات قدرتی بسیار بزرگ انجام دهید . به عنوان مثال می توان از دیود ها شروع کرده و تا ترانسفورماتور های نیروگاهی را در این نرم افزار شبیه سازی کرد و به داده های بسیار معتبری رسید . همچنین در این نرم افزار می توان انواع تحلیل ها را روی الکتروموتور های موجود در دنیای عظیم برق انجام داد . فعال سازی این نرم افزار برای کسانی که آشنایی کمی با سیستم های رایانه‌ای دارند ، آسان خواهد بود.

---

دومین نرم افزار برق Altium Designer

​

نرم افزاری بسیار کاربردی برای طراحان برد های چاپی و مدارات الکترونیکی این نرم افزار یکی از بهترین ها در حوزه ی مهندسی الکترونیک می باشد . شما می توانید انواع صفحات شماتیک مدارات الکترونیکی را پیاده سازی کنید . از جمله ویژگی های این نرم افزار در مقابل سایر رقبای خود در زمینهالکترونیک می توان به قدرت شبیه سازی بالای این نرم افزار اشاره نمود . رابط کاربری با گرافیک بسیار شیک و قابل قبول از دیگر مزایای کاربر پسند این نرم افزار می باشد . یکی از ویژگی های متمایز کننده ی این نرم افزار ، قدرت مسیریابی فوق العاده حرفه ای این نرم افزار در مدارات PCB فوق العاده پیچیده و طراحی مناسب تر مبنتی برهوش نرم افزاری می باشد که باعث می شود طراحی ها از دقت و استاندارد های بالاتری بهره ببرد . اما یکی از مشکلاتی که بسیاری از مهندسین با آن دست و پنجه نرم می کنند ، قدرت سخت افزاری سیستم مورد نیاز برای اجرای آن است . از این رو بسیاری از نعمت استفاده از این نرم افزار محروم می مانند . همچنین فعال سازی این نرم افزار نیز کمی سخت است و برای کسانی که تجربه زیادی پشت رایانه ندارند کمی مشکل خواهد بود.

---

سومین نرم افزار برق Codevision AVR

​

یکی از نرم افزار های قدرتمند جهت برنامه نویسی انواع میکرو کنترل های AVR می باشد . امروزه هر جایی هر کار الکترونیکی کنترل بخواهیم انجام بدهیم نیازمند نیازمند سیستم های کنترل دیجیتال خواهیم بود که بخش عظیم آن با الکترونیک آمیخته شده است. در این نرم افزار به راحتی می توان کد ها را نوشت ، توابع کتابخانه ای را اضافه نمود ، از توابع زمان استفاده کرد و انواع کنترلر های مبتنی بر زمان را انجام داد . به عنوان مثال کد نویسی های بسیاری از ابزار آلات برق صنعتی که روی آنها عبارت “کار با میکروپروسسور” درج شده است ، با استفاده از این نرم افزار بوده است . همچنین زبان برنامه نویسی در این نرم افزار C و C++ و زبان اسمبلی می باشد . قابل توجه است که می توان ارتباط علوم کامپیوتر و مهندسین کامپیوتر با مهندسین برق را در این نرم افزار دید . همچنین شما با دانستن زبان برنامه نویسی و کار با این اصول قادر خواهید بود از سیستم های کنترلی سطح آب داخل مخزن شروع کرده و تا هواپیمای بدون سر نشین ادامه دهید و یا حتی یک فرودگاه را بطور کامل و جامع و اتوماتیک کنترل کنید . نحوه ی فعال سازی این نرم افزار نیز بسیار ساده بوده و به آسانی فعال می شود .

---

چهارمین نرم افزار برق Proteus Design

​

یکی از نرم افزار های ساده و کم حجم و در عین حال بسیار قدرتمند نرم افزار پروتئوس می باشد . از آن به عنوان آزمایشگاه کامل الکترونیک یاد می شود . شما تمامی امکاناتی را که یک آزمایشگاه می تواند داشته باشد را در اختیار دارید که برای تحلیل های مداری بسیار کارآمد می باشد و در کار خود همانند نرم افزار Altium Design می باشد . یعنی شما می توانید تمامی کار های برد های چاپی ، PCB ،تحلیل های مداری و شکل های سه بعدی را روی آن انجام دهید اما ضعف هایی را دارد به عنوان مثال مشکلات کتابخانه ای ، باگ های نرم افزاری زیاد ، نرخ به روز رسانی های دیر از بدی این نرم افزار است که حداقل در تجربه ای که من داشتم بسیار ناخوشایند بود . دلیل اینکه از طرف بسیاری از اساتید مطرح می شود آسانی استفاده و مهم تر از آن تشکیل شدگی دو بخشی نرم افزار است که یک بخش شامل ISIS که همان طراحی شماتیک است و بخش دیگر ARES است که در آن امکان طراحی تخته چاپی فراهم می شود . در طراحی شماتیک می توان انواع کار های میکروکنترلی ، منطقی و حتی آنالوگ را با هم انجام داد و نیاز به تعریفات پیچیده ای نیست . فعال سازی این نرم افزار کمی دشوار تر از کد ویژن است ولی در کل آسان است.

ادامه مطلب در لینک زیر

مطالعه نسخه کامل مقاله نرم افزار های مهندسی برق

بوستار پمپ چیست

بوستر پمپ چیست؟ ممکن است گاهی اوقات کلمه بوست پمپ را شنیده باشید و  این سوال را از خودتان بپرسید و بدانید بوستر پمپ چه تفاوتی با پمپ های عادی دارد که در اینآموزش برق در کالنجی به این مورد خواهیم پرداخت.

بوستر پمپ چیست ؟

تامین آب در ساختمان هایی که سطح فشار لازم را ندارند، از طریق نصب یک عدد پمپ محقق خواهد شد. این پمپ آب می تواند همراه با مکش آب در لوله های آمده از آبرسانی شهری، سطح دبی را افزایش داده و آن فشار مطلوب را تأمین سازند. از طرفی در ساختمان های بلند مرتبه که نیاز است آب راهی ارتفاع قابل توجهی باشد، استفاده از پمپ ها ضروری به نظر می رسد تا بتوان حجم قابل قبولی از آب را در بالاترین طبقات ساختمان ‌ها نیز داشته باشیم. در این بین مشکل نوسان فشار آب می ‌تواند عملکرد پمپ ها را تحت تاثیر بگذارد. نوسان در فشار آب، اگر راهی شیر های خروجی منازل باشد، اتفاق پسندیده ‌ای نیست. خصوصاً اگر این اتفاق در یک مجتمع بزرگ مسکونی حادث شود. از این رو برای رفع مشکل، ایده استفاده از بوستر پمپ ها را در نظر گرفته اند.

بوستر پمپ مجموعه ‌ای از یک تا چند پمپ می باشد که به شکل موازی در کنار هم کار خواهند کرد. این مجموعه از طریق یک تابلوی کنترل تحت فرمان قرار خواهد گرفت و هدف نهایی آن این است که بتواند سطح دبی آب در ساختمان را در رنجی مطلوب و ثابت نگه دارد.

چرا به بوستر پمپ نیاز داریم؟

اهمیت استفاده از از بوستر پمپ را نمی توان در یک واحد مجزا از ساختمان های مسکونی درک کرد. برای چنین مکان ‌هایی یک پمپ ساده به راحتی پاسخگو می باشد. هر چند ممکن است که همان پمپ ساده نیز از عهده خلق س

طح دبی ثابت برای منازل برنیاید. در مقابل وقتی همراه با تامین آب در ساختمان های بسیار بزرگ همراه با مصرف کنندگان متعدد هستیم و یا اینکه قرار است خط آب مصرفی نهادهایی بزرگ مانند یک کارخانه و یا سیستم آبیاری مزارع را تامین سازیم، مادامیکه می‌ دانیم سطح فشار آب شرایط پاسخگویی لازم را ندارد، اهمیت استفاده از بوستر پمپ مشخص خواهد شد.

در چنین ساختمان ‌هایی که هر واحد مسکونی می تواند در هر زمانی بدون هماهنگی با دیگر واحد ها، مصرف کم یا زیادی از آب داشته باشد، یک الگوی کاملاً تصادفی برای مصرف آب به وجود می ‌آید. الگویی که گاها بسیار زیاد و یا خیلی کم خواهد شد. در چنین حالتی نمی توان برای تامین سطح دبی مطلوبی از آب بر توانمندی‌ های یک پمپ ساده اکتفا نمود؛ بلکه لازم است سیستمی تعریف شود که بتواند با توجه به سطح نیاز ساختمان از آب، سطح دبی آب را مشخص کرده و از این طریق فشار کل سیستم آبرسانی در ساختمان را ثابت نگه دارد. بوستر پمپ ها با تأمین این هدف کلی است که ابداع شده اند، طراحی می شوند و در سطح ساختمان ‌های بزرگ مسکونی و یا آبرسانی های عظیم و شبکه ای گونه مورد استفاده قرار می گیرند.

بدین ترتیب در زمان حداکثر مصرف آب، شاهد بهره گیری از تمام ظرفیت مجموعه پمپ های نصب شده در بوستر پمپ هستیم. مادامیکه در دیگر زمان ‌ها که مصرف آب کاهش پیدا خواهد کرد، تنها بخشی از ظرفیت بوستر پمپ مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

بوستر پمپ چیست

نصب پرشر سوئیچ دانفوس

نحوه نصب پرشر سوئیچ و همچنین تنظیمات پرشر سوئیچ موضوع این قسمت از آموزش برق در کالنجی است و میخواهم به زبان ساده این موارد را یاد بگیریم.

قبل از این که به نحوه تنظیم و سیم بندی پرشر سوئیچ بپردازیم به این مورد میپردازیم که پرشر سوئیچ چیست و چرا باید از آن استفاده کنیم.

پرشر سوئیچ چیست؟

پرشر سوییچ به زبان ساده دستگاهی است که ورودی آن فشار را حس میکند و چنانچه فشار به حد مورد نظر رسید کنتاکتی را قطع و وصل میکند و این کنتاکت جهت قطع و وصل تجهیز الکتریکی میتوان از آن استفاده کرد به عبارتی قسمت تحت فشار به صورت مکانیکی است و این قسمت به کنتاکت وصل است که باعث تغییر وضعیت کنتاکت خواهد شد.

در زمان هایی که میخواهیم جهت تقویت فشار آب، پمپ آب نصب کنیم و همچنین به صورت خودکار عملیات قطع و وصل پمپ صورت گیرد، از این مدار استفاده میکنیم.

روش تنظیم پرشر سوئیچ پمپ ها چگونه است؟

نحوه تنظیمات پرشر سوئیچ

روش تنظیم پرشر سوییچ بسیار ساده است و همانطور که در تصویر بالا مشاهده می کنید، ما دو پیچ داریم که:

پیچ بزرگتر برای تنظیم کم یا زیاد بودن فشار است و هر چه این پیچ را سفت تر کنیم میزان فشار افزایش پیدا میکند مثلا چنانچه حس میکنید که پرشر سوئیچ و پمپ نصب کرده اید ولی فشار قابل قبولی دریافت نمی کنید می توانید این پیچ را سفت تر کنید و اگر فشار تان بسیار زیاد است که در شیر های آب نشتی دارید میتوانید این پیچ را شل تر کنید.

و پیچ کوچکتر همان پیچ تنظیم بازه دلتا است که جهت تنظیم زمان خاموش و روشن ماندن پمپ میتوانید از این پیچ استفاده کنید که توصیه می کنیم این پیچ را زیاد سفت نکنید تا همزمان با باز کردن شیر آب، پمپ نیز راه اندازی شود و همچنین پس از قطع کردن آب، پمپ هم خاموش شود و چنانچه این پیچ بیش از حد سفت شود حالتی رخ می دهد که مثلا آب را قطع کردیم و پس از قطع شیر آب، پمپ تا مدت زمان زیادی کماکان روشن می ماند.

سیم بندی پرشر سوئیچ چگونه است؟

سیم بندی پرشر سوئیچ به این صورت است که ما کلاً دو کنتاکت داریم که میبایست سیم بندی آن را انجام دهیم و هر کنتاکت دو پیچ دارد (مثل کلید تک پل) که سیم بندی آن را در دو مدل پرشر سوییچ برایتان آماده  کردیم که در تصویر زیر میتوانید مشاهده کنید.

در این مدل به یکی از پیچ های هر دو پلاتین یک فا و یک نول می دهیم و در نهایت به یک پیچ باقی مانده هر پلاتین، سیم های پمپ را متصل میکنیم.

نحوه نصب پرشر سوئیچ

روش نصب جعبه فیوز

نحوه نصب جعبه فیوز 

خوب میرویم سراغ قسمت اصلی آموزش که انواع جعبه فیوز برق ساختمان را یاد بگیریم جهت نصب جعبه فیوز 

نصب جعبه فیوز در کنتور تک فاز

​

نحوه نصب جعبه فیوز برای کنتور تک فاز – زمانی کاربرد دارد که در کنار کنتور ما کلید نشتی جریان نصب شده باشد و در جعبه فیوز نیاز به نصب کلید نشتی جریان نداریم.

​

نحوه نصب جعبه فیوز برای کنتور تک فاز – زمانی کاربرد دارد که در کنار کنتور ما کلید نشتی جریان نصب نشده باشد (کنتور های قدیمی اغلب ندارند) و در جعبه فیوز نیاز به نصب کلید نشتی جریان داریم.

نصب جعبه فیوز در کنتور سه فاز

​

نحوه نصب جعبه فیوز برای کنتور سه فاز – زمانی کاربرد دارد که در کنار کنتور ما کلید نشتی جریان نصب شده باشد و در جعبه فیوز نیاز به نصب کلید نشتی جریان نداریم.

​

نحوه نصب جعبه فیوز برای کنتور سه فاز – زمانی کاربرد دارد که در کنار کنتور ما کلید نشتی جریان نصب نشده باشد (کنتور های قدیمی اغلب ندارند) و در جعبه فیوز نیاز به نصب کلید نشتی جریان داریم.

آموزش ویدیویی نحوه  نصب جعبه فیوز

هارمونیک چیست، چگونه ایجاد می شود و روش های رفع آن چگونه است

هارمونیک چیست؟

به زبان ساده اگر جریان یا ولتاژ از فرم سینوسی خارج شود و یا در سیسنوسی کامل نباشد، دچار هارمونیک شده است.

هارمونیک ها با فرکانس های خاصی عمل میکنند که مرتبه ای از فرکانس موج اصلی هستند، به عنوان مثال برای هارمونیک مرتبه ۳ در یک فرکانس برق شهری یعنی ۳ فاز با فرکانس ۵۰ هرتز در نتیجه ۳*۵۰=HZ 150 ما در اینجا هارمونیکی با فرکانس ۱۵۰ هرتز سوار بر موج اصلی داریم.

در تصویر زیر تاثیر هارمونک ها روی شکل موج اصلی که به رنگ قرمز است را مشاهده می کنیم.

​

هارمونیک از کجا به وجود می آید؟

منابع ایجاد هارمونیک ها هر بار غیر خطی میتواند باشد، بار غیر خطی باری است که شکل موج جریان آنها شبیه شکل موج ولتاژ شان نباشد که منبع اصلی آنها تجهیزات الکترونیکی یا کوره های القایی است.

تاثیرات ناخواسته هارمونیک 

• افزایش مقدار موثر جریان ها
• افزایش جریان گذرنده از نقطه صفر سیستم
• اشباع ترانس
• ایجاد اختلال در کارکرد تجهیزات جریان ضعیف
• تریپ های ناخواسته

مضارب زوج در هارمونیک ها به دلیل تقارن با ولتاژ حذف می شود و در مرتبه های فرد، مهم ترین تاثیر را مرتبه ۳ میگذارد.

​

در اتصال ترانس های توزیع اگر توجه کرده باشید وقتی ولتاژ ها متعادل باشند جریان نقطه صفر برابر صفر است اما وقتی سیستم آلوده به هارمونیک باشد جریان نقطه مرکز ستاره دیگر صفر نیست و گاهاً مشاهده می شود به دلیل همفازی هارمونیک سوم در بعضی مواقع حتی جریان از جریان فاز هم بیشتر می شود.

با توجه به گسترش روز افزون عوامل هامورنیک زا باید به این نکته هم توجه شود که مقطع سیم نول را اگر به میزان ۱/۲ سیم نول در نظر بگیریم کاری اشتباه است که هم از نظر فنی و هم از نظر ایمنی مشکل دارد.