لحیم ,ابزار ها و واسطه های لحیم کاری
ارتباط اجزای دستگاه های الکتریکی با توجه به ظرافت قطعات به روش های متفاوت انجام می شود. ارتباط آنها با روش سیم لحیم سخت انجام می شود مانند مفتول های مسی و سرکابل ها که با روش لحیم سخت به یکدیگر اتصال داده می شوند.
در این حالت دمای محیط کار بالا است . هنگام باز کردن محل اتصال ,مکان جوش خورده باید تخریب شود. در دمای پایین تر (کمتر از 45درجه سانتی گراد) ارتباط اجزای دستگاه های الکتریکی از طریق لحیم کاری نرم انجام می شود . در این حالت ماده لحیم از آلیاژ سرب-قلع انتخاب می ششود. این نوع لحیم کاری نسبت به حرارت حساس است و استحکام بین اجزای لحیم شده کم است .با گرم کردن محل اتصال دو قطعه لحیم شده بدون تخریب منطقه اتصال به راحتی از هم جدا می شوند.
منابع گرمایی
برای گرم کردن محل لحیم کاری تا درجه حرارت کار ,از منابع گرمازا استفاده می شود. این منابع حرارت لازم را برای گرم کردن محل لحیم کاری تامین می کنند. مواد ذوب شونده در بین قطعات اتصال یابنده نفوذ می کند و پس از سرد شدن اتصال مناسبی بین قطعات براقرار می شود. در لحیم کاری نرم از منابع ذخیره کننده گرمایی ,مانند هویه شعله چراغ کوره ای استفاده می شود.
در انتخاب وسایل گرمازا باید به بازدهی گرمایی دستگاه توجه کرد تا گرمای کافی را تامین کند . با انتخاب منبع تولید گرمای ضعیف , مدت زمان عمل لحیم کاری زیاد و ماده سیال اکسیده می شود . در نتیجه لحیم کاری بین قطعات مناسب نخواهد شد .اگر از منبع تولید گرمای قوی و بیش از حد مورد نیاز استفاده شود انتقال گرما از مواد سیال به سایر قسمت های دستگاه خطراتی به دنبال خواهد داشت.
برای گرم کردن محل لحیم کاری در لحیم کاری نرم از انواع هویه های برقی استفاده می شود.مثل:هویه هفت تیری-هویه قلمی در وات های مختلف که بر اساس نیازو محل لحیم کاری ها انتخاب می شود.
هویه هفت تیری
هویه هفت تیری یکی از متداول ترین منابع گرمایی است که در لحیم کاری از آن استفاده می شود. این دستگاه در ولقع یک ترانسفور ماتور کاهنده است که از سه قسمت اصلی تشکیل شده است .
1- سیم پیچ اولیه که به منبع تغذیه الکتریکی جریان متانوب متصل می شود
2-هسته مغناطیسی که از طریق آن شار مغناطیسی متناوب مدار خود را کامل می کند و موجب ایجاد جریان الکتریکی در سیم پیچ ثانویه می شود. این جریان از طریق سیم پیچ ثانویه و سیم نوک هویه مدار خود را می بندد.چون مقاومت سیم نوک هویه خیلی بیشتر از حلقه ثانویه است لذا انرژی گرمایی تلف شده نوک هویه را به شدت گرم می کند.
3-سیم پیچ ثانویه که بازوی ذوم هسته قرار می گیرد معمولاً شامل یک یا چند دور سیم مسی با قطر زیاد می باشد. مزیت عمده هویه هفتیری ,سرعت گرم شدنان است به مجرد این که روی شستی آن فشار وارد شود نوک آن گرم می شود بدین طریق در هر زمانی که بخواهیم آنرا گرم می کنیم.
توجه:ضرورت دارد نوک هویه یا سر هویه ,سطوح لحیم شونده قبل و بعد از لحیم کاری تمیز شوند زیرا در اثر اکسیده شدن نوک هویه انتقال حرارت به سطح کار کاهش می یابد . زنگ زدگی و چرب بودن سطح کار موجب می شود مواد سیال در سطح به خوبی نتواند نفوذ کند و از کیفیت لحیم کاری کاسته می شود.تمیز کاری به طور مکانیکی یا از طریق مکانیکی یا از طریق شیمیایی انجام می شود.
مواد لحیم نرم
در صنعت برق اکثر اتصالات بین سیم های الکتریکی از نوع لحیم کاری نرم می باشد . مواد لحیمی نرم برای لحیم فلزات سنگین و آلیاژهای ان همیچنین جهت ایجاد پوشش(قلع اندود)برای جلوگیری از زنگ زدگی استفاده می شود در کارهای الکتریکی بیشتر از مواد لحیمی نرم که از آلیاژ قلع-سرب ساخته می شود مخصوصاً از ماده لحیمیL-Sn63Pbاستفاده می شود ,که شامل تقریباً65% قلع و35%سرب است و نقطه ذوب آن 185درجه سلیسیوس (دمای مناسب لحیم کاری الکتریکی )می باشد.
مواد تمیز کننده شیمیایی
برای جلو گیری از بروز زنگ زدگی پس از لحیم کاری و زدودن زنگ ها و شستن چربی ها قبل از لحیم کاری نوک هویه و سطوح را با مواد شیمیایی تمیز می کنند. در صنعت از موادی اسیدی مانند اسید کلریدیک -اسید سولفوریک-اسید نیتریک و نیز از مخلوط های اسیدی استفاده می شود . مواد حلال مانند:بنزوئیل-محلول سود و نشادر در تمیز کردن محل لحیم کاری به کار می روند
کنتاکتور
کنتاکتور با استفاده از خاصیت الکترومغناطیس-مانندرله-تعدادی کنتاک را به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می کند .از این خاصیت جهت قطع و وصل و یا تغیر اتصال مدار استفاده می شود.
ساختمان کنتاکتور
این کلید از دو هسته به شکل E یاU که یکی ثابت و دیگری متحرک است تشکیل می شود. در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد. وقتی بوبین به برق متصل می شود با استفاده از خاصیت مغناطیسی نیروی کششی فنر را خنثی می کند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده باعث می شود گه تعداد ی کنتاک عایق شده ار یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل شود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور می گردد.
در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد هسته متحرک دوباره به حالت اول باز می گردد.
مزایای استفاده از کنتاکتور
کنتاکتور ها نسبت به کلید های دستی صنعتی مزایایی به شرح زیر دارند:
1-مصرف کننده از راه دور کنترول می شود.
2-مصرف کننده از چند محل کنترول می شود.
3-امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد.
4-سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است.
5-از نظر حفاظتی مطمئن ترند و حفاظت مناسب تر و کامل تر دارند.
6-عمر موثرشان بیشتر است.
7-هنگام قطع برق مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد نیاز پیدا می کند در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیری می نماید.
توجه :کنتاکتور ها برای جریان های ACوDCساخته می شوند.
تفاوت این دو نوع کنتاکتور در آن است که در کنتاکتورAC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلو گیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می گردد.
باطری ها
از کنار هم قرار گرفتن چند پیل الکترو شیمیایی یک باطری تشکیل می شود. دربین عامه به اشتباه از اصتلاح باطری به جای پیل استفاده می شود.
پیل الکترو شیمیایی
مجموعه ای است که می تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند .مانند:باطری اتومبیل
پیل ها به دو دسته ((پیل های اولیه ))و ((پیل های ثانویه))تقسیم می شوند
پیل های اولیه
پیل هایی هستند که پس از تخلیه نمی توان آنها را مجداً استفاده کردزیرا قابل پرکردن(شارژ)نیستند. این پیل ها در صنعت اصطلاحاً تحت عنوان ((پیل های خشک)) معروف هستند. مهمترین آنها به شرح زیر است:
پیل روی-کربن
پایه مثبت این پیل از یک میله کربنی و پایه منفی آن از یک ظرف استوانه ای از جنس روی تشکیل می شود.پایه مثبت در درون ظرف قرار دارد و فضای بین آنها توسط محلولی (الکترولیت)از جنس پودر کربن و موادی دیگر که بصورت خمیر است پر می شود. ولتاژ این پیل ها در حودود 5/1 ولت است و دارای عمر نسبتاً طولانی هستند .
پیل اکسید نقره
الکترود مثبت این نوع پیل از جنس روی و الکترود منفی آن از جنس اکسید نقره و محلول الکترولیت آن هیدروکسید پتاسیم یا هیدروکسید سدیم است. ابعاد پیل اکسید نفره کوچک است و ولتاژی در حودود 5/1 ولت دارد .این پیل در انواع ماشین حساب ها و ساعت های مچی و... مورد استفاده قرار می گیرد.
پیل قلیایی
این نوع پیل از نظر ساختمان و طرز کار شبیه پیل روی –کربن است. الکترود مثبت آن از جنس دی اکسید منگنز و الکترود منفی ان از جنس روی است .الکترولیت پیل قلیایی از جنس هیدروکسید پتاسیم است .ولتاژ کار این نوع پیل در حدود 5/1ولت می باشد .داشتن قابلیت جریان دهی بالا و عمر زیاد را می توان از خصوصیات این قبیل پیل ها ذکر کرد .
این پیل ها دارای ولتاژ در حدود 5/1ولت هستند. داشتن عمر زیاد و تنوع ساخت در شکل های مختلف از جمله خصوصیات آنهاست.
پیل لیتیوم
این پیل ها دارای ولتاژ در حدود 5/1ولت هستند. داشتن عمر زیاد و تنوع ساخت در شکل های مختلف از جمله خصوصیات آنهاست.
پیل های ثانویه
پیل های هستند که قابلیت پر شدن (شارژ)و خالی شدن (دشارژ)مکرر دارند.
از انواع این نوع پیل ها می توان پیل های سرب-اسید و نیکل کادیوم را نام برد.
پیل سرب-اسید
از این نوع پیل ها در باطری های اتومبیل استفاده می شود. الکترود مثبتپیل سری-اسید از جنس سرب اسفنجی و الکترود منفی آن از جنس سرب است .محلول اب و اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت در این پیل بکار می رود.ولتاژ هر پیل سرب –اسید حدود 2ولت است.چون باطری اتومبیل معمولا6 خانه دارد لذا ولتاژ این باطری ها برابر با 12 ولت خواهد شد .
پیل نیکل –کادمیوم
در این پیل الکترود مثبت از جنس هیدروکسید نیکل و الکترود منفی از جنس کادیوم است .در پیل نیکل کادمیوم از ترکیب هیدروکسید پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می شود. ولتاژپیل نیکل کادمیوم در حدود 2/1 تا3/1 ولت است.
ظرفیت نام خازن
مقدار ظرفیتی که بر روی بدنه خازن ها نوشته می شود ((ظرفیت اسمی ))یا ((ظرفیت نامی))می نامند و مقدار ظرفیت واقعی خازن معمولا بیشتر یا کمتر از ظرفیت اسمی ان است.
یکی از علل این افت مربوط به مقاومت داخلی (مقاومت نشتی) بین دو صفحه خازن است.
چون در عمل ماده ای با خاصیت عایقی صد در صد وجود ندارد ,لذا مواد عایقی که بین صفحات خازن قرار می گیرند مقدار بسیار کمی جریان از خود عبور می دهند . دی الکتریک خازن دارای مقاومت زیادی است که آن را مقاومت نشتی گویند. هر قدر مقاومت نشتی بیشتر باشد ظرفیت خازن زیادتر می شود.
خازن های بزرگ چون دارای سطح صفحات بزرگی هستند. لذا مقاومت نشتی آنها کم بوده ودر نتیجه ظرفیت واقعی خوبی ندارند.
ساختمان خازن
اگر دو صفحه رسنا (هادی)را توسط یک نارسانا (عایق)از هم جدا کنیم یک ((خازن)) شکل می گیرد .خازن برای ذخیره بار الکتریکی به کار می رود.
خازن از دو قسمت اصلی تشکیل شده است
1-صفحات خازن
2-ماده عایق (دی الکتریک)
هرگاه صفحات یک خازن به ولتاژی اتصال داده شود بار الکتریکی در صفحات خازن ذخیره می شود . این شرایط تا زمانی که خازن خالی نشود باقی می ماند. به همین دلیل از خازن در مدارهای الکتریکی به منظور ذخیره انرژی الکتریکی استفاده می شود.
ذخیره الکتریکی به این معنی است که پس از قطع منبع ولتاژبارهای الکتریکی همچنان باقی بماند.
ظرفیت خازن
میزان توانایی یک خازن در ذخیره کردن بار الکتریکی را ((ظرفیت خازن))میگویند و آن را با حرف C نمایش می دهند.
واحد اصلی اصلی ظرفیت خازن((فاراد)) است .البته چون فاراد واحد بسیار بزرگی است .لذا از واحدهای کوچکتر مانند میکرو فاراد و نانوفاراد استفاده می شود.
شارژو دشارژ خازن در جریان مستقیم
وقتی یک خازن را به ولتاژDCوصل کنیم خازن شارژ می شود.برای دشارژ یا تخلیه بار الکتریکی صفحات خازن می بایست خازن را از منبع تغذیه باز کنیم و پایه های آنها را به هم اتصال دهیم که عمل دشارژصورت می گیرد.
توجه داشته باشید که نقش دی الکتریک در برقراری جریان و رد و بدل شدن بارهای الکتریکی بسیار مهم است.چرا که با انتخاب یک دی الکتریک خوب می توان مقدار بار الکتریکی جابه جا شده را کاهش و ییا به عبارتی ظرفیت خازن را افزایش داد.
از جمله موارد می توان ایجاد شوک الکتریکی یا شارژخازن فلاش دوربین عکاسی رانام برد .که با زدن دکمه فلاش می زند و باعث دشارژخازن می گردد.