كتاب “التوافقيات في الشبكات الكهربائية” للدكتورة المهندسة كاميليا يوسف محمد، ويعد مرجعًا متخصصًا في مجال هندسة القدرة الكهربائية، ويتناول بالتفصيل ظاهرة التوافقيات الكهربائية (Harmonics) في شبكات القوى.
📘 ملخص عام عن الكتاب:
- الهدف الرئيسي: تحليل ظاهرة التوافقيات في الشبكات الكهربائية، ومصادرها، وتأثيراتها، وطرق قياسها، وكيفية الحد منها باستخدام المرشحات (Filters).
- المحتوى: يشمل تحليل فورييه للموجات المشوهة، تأثير التوافقيات على الأجهزة والمعدات، التوافقيات في الأنظمة أحادية وثلاثية الأوجه، التوافقيات في التيار المستمر، طرق القياس، التصميم الأمثل للمرشحات، والمعايير القياسية.
- الأمثلة والتطبيقات: يقدم الكتاب أمثلة عملية وحسابية متنوعة، مع رسوم بيانية وتوضيحية.
📂 هيكل الكتاب الرئيسي:
- الباب الأول: التوافقيات في الشبكات الكهربائية
- تحليل فورييه للتيار والجهد
- معادلات التيار والجهد باستخدام فورييه
- القيم الفعالة والمتوسطة
- تأثير الملفات والمكثفات على شكل الموجه
- أمثلة على التوافقيات في الدوائر أحادية وثلاثية الأوجه
- الباب الثاني: مصادر التوافقيات
- الآلات الدوارة والمحولات
- أفران القوس الكهربي
- الأحمال المنزلية والإضاءة الفلورسنت
- وسائل النقل الكهربائي
- اللحام الكهربي
- المباني السكنية والتجارية
- المبدلات الاستاتيكية (الموحدات، العاكسات، etc.)
- الباب الثالث: تأثير التوافقيات
- على مكونات الشبكة (المحركات، المكثفات، الكابلات، etc.)
- على أنظمة الاتصالات
- ظاهرة الرنين (Resonance)
- التشغيل الخاطئ لأجهزة الحماية والقياس
- الباب الرابع: البيانات الأساسية للشبكة
- الباب الخامس: الحدود القياسية للتوافقيات
- الباب السادس: قياس التوافقيات
- الباب السابع: المرشحات وتصميمها
- مرشحات التوافقيات
- مرشحات الخمود
- تصميم المرشحات التسلسلية
🧩 أبرز الموضوعات التقنية التي تناولها الكتاب:
- تحليل فورييه للموجات غير الجيبية.
- التوافقيات الفردية والزوجية وتأثيرها في الأنظمة ثلاثية الأوجه.
- الرنين التوالي والتوازي وتأثيره على تضخيم التوافقيات.
- المرشحات الرنانة (Tuned Filters) وكيفية تصميمها.
- التوافقيات في التيار المستمر الناتجة عن الموحدات والمبدلات.
- قياس التوافقيات باستخدام الطرق الرقمية والتحليل الطيفي.
🎯 الجمهور المستهدف:
- مهندسو القدرة الكهربائية.
- طلاب الهندسة الكهربائية (مرحلة البكالوريوس والدراسات العليا).
- العاملون في شركات التوزيع الكهربائي والصناعات الثقيلة.
- الباحثون في مجال جودة الطاقة (Power Quality).
هذا الكتاب يُعد مرجعًا قيمًا وشاملًا لفهم ظاهرة التوافقيات في الشبكات الكهربائية، بدءًا من الأسس الرياضية مرورًا بالتطبيقات العملية ووصولًا إلى طرق المعالجة والتحكم. وهو يمزج بين النظرية والتطبيق بأسلوب واضح ومفصل.
إذا كنت تريد شرحًا أعمق لأي جزء من الأجزاء أو مساعدة في تطبيق معادلات أو حل أمثلة، فأنا هنا لمساعدتك!
