هم اكنون در كشور تعداد ساختمان هاي مجهز به سيستم آسانسور به طور روزافزون در حال افزايش است، بيش از هر زمان ديگري نياز به معرفي و شناخت دقيق اجزا و قطعات تشكيل دهنده ي اين صنعت وجود دارد. 

اين پايان نامه حاصل گرداوري موضوعاتي از كتابها، مجلات و سايت هاي مرتبط با صنعت آسانسور مي باشد. اگرچه مطالب اين پايان نامه براي مهندسان برق، الكترونيك، مكانيك، تاسيسات معماري در نظر گرفته شده اما شرح و توضيحات به گونه اي است كه براي مجريان و نصابان آسانسور و ديگر علاقه مندان نيز مفيد است. 

تاریخچه صنعت آسانسور در جهان:

آدمی همواره کوشیده است برخی شیوه های ساده برای بلند کردن خود و موارد مورد استعمال و بار خود را بالا ببرد. یکی از نخستین آسانسور ها که اختراع آن ثبت شده به وسیله ریاضیدان پر آوازه، ارشمیدس در حدود ۲۵۳ ق. م بود. آسانسور وی یک بلند کن دستی بود که برای حمل یک مسافر طراحی شده بود. در مصر باستان احتمالا نمونه ای از نیروی بلند کردن به وسیله بردگان برای ساختمان اهرام استفاده می کردند. آورده اند که چنگیز خان مغول برای رفتن به طبقات بالای یک ساختمان از آسانسور استفاده می کرد ولی این آسانسور را نیروی بردگان و اسیران بالا و پایین می برد. اما تا زمانی که آدمی ساختمان های خیلی بلند نساخته بود نیازی به آسانسور نداشت و از وقتی آسانسور مورد نیاز احساس گشت که کار ایجاد بناهای بلند آغاز گرديد. 

پایه گذار علمی و طراح آسانسور امروزی دانشمند و ریاضیدان بزرگ اتوود است که با ساختن ماشین اتوود که عبارت بود از دو وزنه که با یک نخ به یکدیگر مربوط می شدند و روی قرقره ها بالا و پایین می رفتند توانست طرح ابتدایی یک آسانسور را ارائه دهد اما اولین آسانسور به شکل امروزی که دارای ترمز ایمنی بود توسط اوتیس در آمریکا ساخته و آزمایش شده و سپس بعد از آن دیگران نیز به ساخت انواع آسانسور دست زدند و صنعت آسانسور شکل گرفت.

درشرایط معمولی یک ترانسفورماتور در حالت بی باری جریان مغناطیس کننده ای حدود 5/0 تا 2 درصد جریان نامی اش از منبع میکشد . اين جريان بعلت اثرات اشباع آهن سينوسی نيست ( شکل 1)

مقداراعوجاج بستگی به مقدار چگالی فوران مغناطيسی دارد که هسته در آن چگالی کار میکند . تغييرات فوران هسته و جريان مغناطيس کننده بنحوی است که درهر پريود ( دوره تناوب ) يکبار دور حلقه هيسترزيس (Hysteresis loop )  طی ميشود (شکل2)

همچنين تغييرات فوران هسته بنحوی است که در هر لحظه نيروی محرکه الکتريکی( emf ) لازم را برای برابری با ولتا ژ لحظه ای منبع توليد کند . در شکل 3 حلقه هيسترزيس همراه با منحنی مغناطيسی magnetizing curve  مکان قرار گرفتن رئوس حلقه های هيسترزيس است که در ولتاژ های اعمال شده به ترانسفورماتور در حالت ماندگار ( steady state ) بدست آمده اند   (شکل 4 ).

بديهی است همانگونه که ولتاژ افزايش ميابد و در نتيجه اين امرفوران بيشتر وبيشتری از هسته عبور ميکند. ماگزيمم جريان نيز بسرعت افزايش پيداميکند زيرا هسته اشباع ميشود.

در سيستم  هاي قدرت پيشرفته انرژي الكتريكي توسط ژنراتورهاي سه فاز توليد مي شود كه پس از انتقال به صورت سه فاز توزيع مي شود . به دلايل اقتصادي از ايستگاه تا مصرف ولتاژ چندين بار افزايش و كاهش مي يابد .در هر باز افزايش و كاهش ولتاژ ت سه فاز موردنياز است . بدين جهت در سيستم  هاي قدرت سه فاز از تعداد زيادي ترانسفورماتور سه فاز استفاده مي شود . براي هر تبديل ولتاژ از مقداري به مقدار ديگر ممكن است از سه واحد ترانسفورماتور تك فاز يا يك واحد ترانسفورماتور سه فاز استفاده شود . در ترانسفورماتورهاي قدرت و توزيع جريان تحريك تنها درصد كوچكي ( 2 تا 6%) از جريان نامي است . پديده هارمونيك در ترانسفورماتورهاي قدرت بسيار مهم است . زيرا تحت شرايط معيني هارمونيك هاي جريان تحريك باعث عمل عمدي تجهزات حفاظتي مي گردند ممكن است باعث تداخل در مدارهاي مخابراتي شوند . نظر به اين مسئله مهندسين مخابرات و سيستم  انرژي بايد قادر به بررسي و حذف چنين شرايط باشند . از اين رو هارمونيك در ترانسفورماتور از اهميت ويژه اي برخوردار است . 

اولين مورد از مشكلات اعوجاجات هارمونيكي در سال 1893 در شهر هارتفورد امريكا پيش آمد،به اين صورت كه يك موتور الكتريكي با گرم شدن زياد باعث خرابي عايقبندي خود شد. پس از آزمايشات معلوم شد كه علت اين امر تشديد ايجاد شده در خط انتقال ، ناشي از وجود هارمونيكها بوده است.

مشكل بعدي ،يك ژنراتور سه فاز 125 هرتز با ولتاژ 8/3  كيلوولت ساخت شركت جنرال الكتريك امريكا بود. در اين موردهمه محاسبات با تقريبهاي خوبي انجام شده بودولي بازهم تشديد در خط انتقال بود . با محاسبه اندوكتانس و ظرفيت خازني خط انتقال و احتمالاً اندوكتانس بار،مشاهده شد كه در فركانس حدود 1600 هرتز ( هارمونيك سيزدهم‌ ) در خط تشديد ايجاد مي شود.شكل موجهاي ولتاژ ژنراتور نيروگاه و موتور سنكرون داراي مؤلفه هاي هارمونيكي قابل توجه بودند.

اين فرايند محاسبات واندازه گيري توسط يك موج نماي ساده در آن سال انجام شد كه شكل موج را به صورت نقطه به نقطه از طريق قطع و وصل مرتب يك زبانه ،نمونه گيري مي كرد. امروزه با استفاده از هارمونيك سنجهاي ديجيتال و با بكارگيري الگوريتم هاي سريع " تبديل فوريه گسسته " مي توان بصورت بدون وقفه اعوجاجات هارمونيكي را اندازه گيري كرد.

دو سال بعداز اولين مورد مشاهده مشكلات هارمونيكي ، شركتهاي وستينگهاوس و جنرال الكتريك، طرحهاي جديدي را براي ژنراتورها معرفي نمودند كه در اين طرح ها، از سيم پيچهاي غير متمركز در آرميچر استفاده كردند و به تبع آن شكل موج را بهبود بخشيده و به اصطلاح سينوسي تر كردند.

مشكل ديگر هارمونيكها در شكل موج ژنراتورها ، مربوط به جريان بسيار زياد نول ژنراتورهايي بود كه به صورت موازي نصب و مستقيماً زمين مي شدند. امروزه اين مساله كاملاً شناخته شده است و مربوط به هارمونيك سوم ولتاژ و صفر بودن توالي اين هارمونيك در ماشينهايي مي باشد كه به صورت ستاره بسته شده اند. 

طراحي ترانسفورماتور يعني آماده سازي نقشه‌هاي اجرايي ترانسفورماتور اولین گام در ساخت آن است. 

 براي شروع كار محاسبه و طراحی حداقل مشخصات زير بايد ارائه شود:

-قدرت نامي ترانسفورماتور 

-ولتاژهاي فشار قوي و ضعيف و گروه برداري 

-امپدانس اتصال كوتاه، تلفات بي باري و بارداري 

-ارتفاع،  دما، درصد رطوبت نسبي و آلودگي محيط نصب 

-استانداردها 

در بعضي مواقع پاره‌اي مشخصات ويژه نيز اعمال مي‌نمايند به عنوان مثال محدوديت در چگالي شار يا چگالي جريان و يا محدوديت در ابعاد فيزيكي ترانسفورماتور. پس از دريافت اطلاعت و بر اساس مدارك موجود قسمت فعال ترانسفورماتور شامل سيم پيچيها، هسته و مواد عايقي محاسبه مي‌وند.

مدارك و استانداردهاي مورد استفاده ديگر عبارتند از VDE و DIN و IEC.

ترانسفورماتور طراحي شده را مي‌توان به دو گروه نرمال و ويژه تقسيم كرد:

-منظور از ترانسفورماتور نرمال ترانسفورماتور هايي مي‌باشند كه به طور گسترده در شبكه توزيع مصرف دارند و بدين جهت به طور گسترده توليد مي‌شوند . ترانسفورماتورهای 200kVA و 100 50 و 25 ، گروه برداري Yzn5 و نسبت ولتاژي 20kV 4%/0.4kV

-ترانسهاي ويژه داراي شرايط خاصي هستند كه توسط مشتري ارائه مي‌شوند و توليدي محدود دارند.

ترانسفورماتور هاي توزيع عموماً داراي سيستم خنك كنندگي ONAN و Tap changer به صورت Off Load مي‌باشند كه براي رديف‌ 20 كيلوولت، سه پله و براي رديف 30 كيلو ولت، پنج پله مي‌باشند.  

1-2-طراحي 

طراحي ترانسفورماتور یعنی اجراي محاسبات مكانيكي جهت دفع حرارت ناشي از تلفات و هم چنين آماده سازي نقشه‌هاي مكانيكي ترانسفورماتور. مراحل مختلف این كار عبارتند از:

-طراحي هسته 

-طراحي ابعاد برد شامل انتخاب نبشي‌ها يا تسمه‌هاي مناسب 

-طراحي ساختمان جمعي سيم پيچيها 

-سيم بنديهاي فشار قوي و فشار ضعيف (در فشار ضعيف انتخاب شينه‌هاي انعطاف پذير در توانهاي بالا، خمكاري تسمه‌هاي خروجي از بوبين جهت تعيين ارتفاع، مهار تسمه‌ها با استفاده از بستهاي چوبي، تعيين حداقل فاصله تا مركز بوشينگها و در فشار قوي با توجه به گروه برداري تعيين قطر و طول سيمهاي اتصال دهنده فازها جهت ايجاد گروه برداري مناسب، انتخاب كليد تنظيم ولتاژ)

-طراحي در پوش با توجه به ابعاد و سوراخكاري برد

-طراحي مخزن شامل محاسبات مكانيكي جهت محاسبه تعداد، عمق، گام و ارتفاع و رله‌ها

دسترسی چندگانه تقسیم کد از تکنولوژی طیف گسترده به وجود می آید . سیستم های طیف گسترده در حین عمل کردن حداقل تداخل خارجی ، چگالی طیفی کم و فراهم کرده توانایی دسترسی چندگانه از تداخل عمدی سیگنالها جلوگیری می کند که عملیات سیستمی با تداخل دسترسی چندگانه و نویز آنالیز می شود . احتمال خطای بیت در مقابل تعداد متنوعی از کاربران و سیگنال به نویز  متفاوت محاسبه می شود . در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد برای گسترده کردن به دنباله تصادفی با معیارهای کیفیت اصلی برای تصادفی کردن نیاز داریم . سیگنال گسترده شده بوسیله ضرب کد با شکل موج چیپ تولید می-شود و کد گسترده بوجود می آید . 

بوسیله نسبت دادن دنباله کد متفاوت به هر کاربر ، اجازه می دهیم که همه کاربران برای تقسیم کانال فرکانس یکسان به طور همزمان عمل کنند . اگرچه یک تقریب عمود اعمال شده بر دنباله کد برای عملکرد قابل قبولی به کار می رود . بنابراین ، سیگنال کاربران دیگر به عنوان نویز تصادفی بعضی سیگنال کاربران دیگر ظاهر می شود که این تداخل دستیابی چندگانه نامیده می شود . تداخل دستیابی چندگانه تنزل در سرعت خطای بیت و عملکرد سیستم را باعث می شود .

تداخل دستیابی چندگانه فاکتوری است که ظرفیت و عملکرد سیستم های دسترسی چندگانه تقسیم کد را محدود می کند . تداخل دستیابی چندگانه به تداخل بین کاربران دنباله مستقیم مربوط می شود . تداخل نتیجه آفستهای زمان تصادفی بین سیگنالهاست که همزمان با افزایش تعداد تداخل طراحی شده . بنابراین ، آنالیز عملکرد سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد باید برحسب مقدار تداخل دستیابی چندگانه اثراتش در پارامترهایی که عملکرد را اندازه گیری می کند وارد می شود .

در بیشر جاها روش عادی تقریب گوسی و واریانس مورد استفاده قرار می گیرد . ما عملکرد سرعت خطای بیت سیستم دسترسی چندگانه تقسی کد را مورد بررسی قرار می دهیم . تقریب گوسی استاندارد استفاده شده برای ارزیابی عملکرد احتمال خطای بیت در سیستم دسترسی چندگانه تقسیم کد است . این تقریب به دلیل ساده بودن در بسیاری جاها مورد استفاده است .

طراحي ترانسفورماتور يعني آماده سازي نقشه‌هاي اجرايي ترانسفورماتور اولین گام در ساخت آن است. 

 براي شروع كار محاسبه و طراحی حداقل مشخصات زير بايد ارائه شود:

-قدرت نامي ترانسفورماتور 

-ولتاژهاي فشار قوي و ضعيف و گروه برداري 

-امپدانس اتصال كوتاه، تلفات بي باري و بارداري 

-ارتفاع،  دما، درصد رطوبت نسبي و آلودگي محيط نصب 

-استانداردها 

در بعضي مواقع پاره‌اي مشخصات ويژه نيز اعمال مي‌نمايند به عنوان مثال محدوديت در چگالي شار يا چگالي جريان و يا محدوديت در ابعاد فيزيكي ترانسفورماتور. پس از دريافت اطلاعت و بر اساس مدارك موجود قسمت فعال ترانسفورماتور شامل سيم پيچيها، هسته و مواد عايقي محاسبه مي‌وند.

مدارك و استانداردهاي مورد استفاده ديگر عبارتند از VDE و DIN و IEC.

ترانسفورماتور طراحي شده را مي‌توان به دو گروه نرمال و ويژه تقسيم كرد:

-منظور از ترانسفورماتور نرمال ترانسفورماتور هايي مي‌باشند كه به طور گسترده در شبكه توزيع مصرف دارند و بدين جهت به طور گسترده توليد مي‌شوند . ترانسفورماتورهای 200kVA و 100 50 و 25 ، گروه برداري Yzn5 و نسبت ولتاژي 20kV 4%/0.4kV

-ترانسهاي ويژه داراي شرايط خاصي هستند كه توسط مشتري ارائه مي‌شوند و توليدي محدود دارند.

ترانسفورماتور هاي توزيع عموماً داراي سيستم خنك كنندگي ONAN و Tap changer به صورت Off Load مي‌باشند كه براي رديف‌ 20 كيلوولت، سه پله و براي رديف 30 كيلو ولت، پنج پله مي‌باشند.  

1-2-طراحي 

طراحي ترانسفورماتور یعنی اجراي محاسبات مكانيكي جهت دفع حرارت ناشي از تلفات و هم چنين آماده سازي نقشه‌هاي مكانيكي ترانسفورماتور. مراحل مختلف این كار عبارتند از:

-طراحي هسته 

-طراحي ابعاد برد شامل انتخاب نبشي‌ها يا تسمه‌هاي مناسب 

-طراحي ساختمان جمعي سيم پيچيها 

-سيم بنديهاي فشار قوي و فشار ضعيف (در فشار ضعيف انتخاب شينه‌هاي انعطاف پذير در توانهاي بالا، خمكاري تسمه‌هاي خروجي از بوبين جهت تعيين ارتفاع، مهار تسمه‌ها با استفاده از بستهاي چوبي، تعيين حداقل فاصله تا مركز بوشينگها و در فشار قوي با توجه به گروه برداري تعيين قطر و طول سيمهاي اتصال دهنده فازها جهت ايجاد گروه برداري مناسب، انتخاب كليد تنظيم ولتاژ)

-طراحي در پوش با توجه به ابعاد و سوراخكاري برد

-طراحي مخزن شامل محاسبات مكانيكي جهت محاسبه تعداد، عمق، گام و ارتفاع و رله‌ها

پس از کشف نانولوله های کربنی توسط ایجیما و همکارانش بررسی های بسیار زیادی بر روی این ساختارها در سایر علوم انجام شده است. این ساختارها به دلیل خواص منحصر به فرد مکانیکی و الکتریکی که از خود نشان داده اند جایگزین مناسبی برای سیلیکون و ترکیبات آن در قطعات الکترونیکی خواهند شد. در اینجا به بررسی خواص الکتریکی نانولوله های کربنی زیگزاگ که به عنوان یک کانال بین چشمه و دررو قرار داده شده پرداختیم و نحوه-ی توزیع جریان در ترانزیستورهای اثر میدانی  را در شرایط دمایی و میدان های مختلف بررسی کرده ایم. از آنجایی که سرعت خاموش و روشن شدن ترانزیستور برای ما در قطعات الکترونیکی و پردازنده های کامپوتری از اهمیت ویژه ای برخوردار است،  انتخاب نانولوله ای که تحرک پذیری بالایی داشته باشد بسیار مهم است. نتایج بررسی ها نشان می دهد تحرک پذیری الکترون در نانولوله های کربنی متفاوت به ازای  میدان های مختلفی که در طول نانولوله ها اعمال شود، مقدار بیشینه ای را خواهد گرفت. بنا بر این در طراحی ترانزیستورها با توجه به مشخصه های هندسی ترانزیستور و اختلاف پتانسیلی که بین چشمه و دررو آن اعمال  می شود باید  نانولوله ای را انتخاب کرد که تحرک پذیری مناسبی  داشته باشد.

واژه های کلیدی

اتوماسيون در بخشهاي مختلف صنعت و كارهاي توليدي در چند دهه اخير ظهور پيدا كرده است و روز به روز نيز در حال توسعه مي باشد. بيش از چند دهه از ظهور كارخانجات كاملاً مكانيزه كه در آنها تمامي پروسه ها اتوماتيك بوده و نيروي انساني در آن نقش اجرائي ندارد، نمي گذرد. اما در چند ساله اخير شاهد بوجود آمدن كارخانجات مكانيزه اي بوده ايم كه طراحي، ساخت و نحوه كار آنها واقعاً حيرت انگيز است. ايده و دانش كنترل اتوماتيك و استفاده از سيستمهاي مكانيزه در كارخانجات به جنگ جهاني دوم مي رسد. اما تحولات عظيم و چشمگير آن در سالهاي اخير بوقوع پيوسته است.

رباتها جديدترين مرحله تلاش انسان جهت صنايع اتوماتيك به شمار مي روند. رباتها آن دسته از ماشينهاي ساخت بشر هستند كه لزوماً حركتهايي شبيه انسان ندارند ولي توان تصميم گيري و ايجاد و كنترل فعاليتهاي از پيش تعيين شده را دارند.

شكل 1 : نمونه اي از استفاده از ربات در صنعت

2- تعريف ربات

دو تعريف موجود در رابطه با كلمه ربات از قرار زير مي باشند[9] :

1- تعريفــي كه توسطConcise Oxford Dic.  صورت گرفتــه است؛ ماشيني مكانيكي با ظاهر يك انسان كه باهوش و مطيع بوده ولي فاقد شخصيت است. اين تعريف چندان دقيق نيست، زيرا تمام رباتهاي موجود داراي ظاهري انساني نبوده و تمايل به چنين امري نيز وجود ندارد.

2- تعريفي كه توسط مؤسسه ربات آمريكا صورت گرفته است؛ وسيله اي با دقت عمل زياد كه قابل برنامه ريزي مجدد بوده و توانايي انجام چند كار را دارد و براي حمل مواد، قطعات، ابزارها يا سيستم هاي تخصصي طراحي شده و داراي حركات مختلف برنامه ريزي شده است و هدف از ساخت آن انجام وظايف گوناگون مي باشد.

3- دسته بندي رباتها

رباتها در سطوح مختلف دو خاصيت مشخص را دارا مي باشند :

1- تنوع در عملكرد

2- قابليت تطبيق خودكار با محيط

به منظور دسته بندي رباتها لازم است كه قادر به تعريف و تشخيص انواع مختلف آنــــــها باشيم. سه دسته بندي مختلف در مورد رباتها وجود دارد. دسته بندي اتحاديــــــه رباتهاي ژاپني، دسته بندي مؤسسه رباتيك آمريكا و دسته بندي اتحاديه فرانسوي رباتهاي صنعتي . . .

نگاهی اجمالی و کلی به مراحل فرایند تولید قند و شکر از چغندر قند

چغندر قندهای رسیده و سالم آماده برداشت هستند و معمولا قبل از حمل به کارخانه سر و دم آن ها قطع شده و بهتر است حد امکان عاری از مواد خارجی باشند .

اگر کشاورزان مجبور باشند که پس از برداشت چغندر تا زمان حمل به کارخانه مدتی چغندر را در کنار مزرعه نگهداری کنند باید نکاتی را رعایت کنند :

1.پس از برداشت بخصوص در دو هفته اول پس از برداشت شدت تنفس در چغندر بسیار بالا بوده و گاهی تا چند برابر حد معمول میرسد این امر با ضایعات قندی در چغندر همراه است .

2.چغندر در برابر نور خورشید دچار پژمردگی شده و آب از دست می دهد کاهش آب در چغندر موجب ضایعات وزنی خواهد بود . در چنین حالتی ممکن است که وقتی چغندر به کارخانه میرسد درصد قند ساکارز آن حد بالاتری را نشان میدهد اما از نظر افت وزنی به زیان کشاورز خواهد بود .

3.مدت زیاد نگهداری چغندر در کنار مزرعه پس از برداشت ممکن است موجب افزایش قند رافینوز در چغندر شود . این مسأله نیز در اندازه گیری درصد قند ساکارز به روش پلاریمتری خطا ایجاد می‌کند و احتمال دارد که قند ساکارز اندازه گیری شده در چغندر که به کارخانه تحویل داده می شود بالاتر از حد واقعی نشان داده شود .

4.مدت نگهداری چغندر در کنار مزرعه باید تا حد امکان کوتاه باشد و چغندر به صورتی انباشته شود که مناطق گرمسیر از تأثیر دمای زیاد و در مناطق سردسیر از یخ زدن آن ها جلوگیری شود.