جنرال لواء

12 مشروع هندسة كهربائية من شأنها أن تبهر معلميك


أنت بحاجة إلى إقناع معلميك ، أليس كذلك؟ هذه هي الطريقة الوحيدة التي ستحصل بها على الدرجات - ونأمل أن تكون توصية لهذه الوظيفة الأولى أو المدرسة العليا.

في هذه الأيام ، يتعين على طلاب الهندسة إيجاد طرق إبداعية لإظهار معرفتهم بالتصميم والتحكم وصيانة المعدات الكهربائية للبقاء في صدارة أقرانهم.

هذا هو سبب أهمية المشروع الكهربائي للعام الأخير الذي يختاره طالب الهندسة. لحسن الحظ ، فإن خياراتك واسعة. في هذه الأيام يمكن أن يتعلق الأمر بأي شيء من توليد الطاقة إلى الروبوتات.

ولكن ليس عليك الآن البحث عن المزيد من الأفكار. قمنا بتجميع 12 من أفضل مشاريع الهندسة الكهربائية التي يمكن أن نجدها لمساعدتك في الاختيار.

أينما تكمن اهتماماتك ، يوجد شيء ما هنا لك.

1. أظهر مهاراتك مع GSM

لماذا لا تستخدم تقنية ذات صلة بالحياة اليومية ، مثل GSM؟

GSM (النظام العالمي للاتصالات المتنقلة) معروف جيدًا من حيث الهواتف. ولكن لماذا لا تستخدمه للمساعدة في مراقبة المحطات الفرعية والتحكم فيها؟

في هذا المشروع ، ستوضح كيف يمكن مراقبة جوانب المحطة الفرعية عن بُعد. هذا يمكن أن يوفر الوقت الثمين وساعات الشخص. ما مدى فائدة ذلك إذا لم يكن من الضروري قياس هذه الميزات مثل التيار والجهد ودرجة الحرارة وخرج الطاقة يدويًا؟

يمكن التقاط البيانات المتعلقة بهذه الميزات وإرسالها عبر GSM. يمكن لوحدة التحكم بعد ذلك عرض البيانات وتحديد ما إذا كانت التعديلات ضرورية لأغراض السلامة أو الوظائف. يمكن أيضًا استخدام GSM للتحكم في قواطع الدوائر والمرحلات.

هل يبدو هذا كشيء يمكنك بناؤه؟

2. الحفاظ على الغابات آمنة من الحرائق

نعم ، يمكن لمهاراتك أن تفيد البيئة أيضًا. هذا المشروع هو نظام بسيط وضروري يحتاج إلى مستوى معين من الخبرة لضمان الدقة.

يمكن ربط كاشفات الدخان والحريق - التي يمكن وضعها في الغابات - بنظام تنبيه إلكتروني عبر اتصال Zigbee. عند حدوث حريق ، يتم إبلاغ السلطات - مثل إدارة الإطفاء - تلقائيًا حتى تتمكن من اتخاذ إجراء سريع.

إذا تم القيام به بشكل صحيح ، فلا داعي لأي عمل بشري. يمكن للكمبيوتر المستند إلى Zigbee-transceiver أن يضع معدات الحماية من الحرائق موضع التنفيذ من مكان بعيد.

إذا كنت تحب البيئة ، فقد يكون هذا هو المشروع المناسب لك.

3. لنكن منازلنا آلية

بدلاً من ذلك ، قد ترغب في جعل الحياة أسهل للأشخاص في المنزل. أتمتة المنزل هي بلا شك المستقبل ، فلماذا لا تتقدم في هذا المشروع؟

من خلال اتصال Bluetooth اللاسلكي وتطبيق Android التفاعلي ، يمكنك السماح للأشخاص بالتحكم في أجهزتهم عن بُعد. للقيام بذلك ، تحتاج إلى الحصول على ما يلي بالشكل الصحيح:

  • أنشئ تطبيقًا سهل الاستخدام
  • قم بإنشاء متحكم يمكن وضعه بسهولة على الأجهزة
  • اسمح للهواتف الذكية بالاقتران مع أجهزة الاستقبال الموجودة على الأجهزة مع ضمان اتصال عالي

أتمتة المنزل هي بالفعل جزء من منازلنا. يمكنك المساعدة في تسريع هذا الاتجاه.

4. احصل على أقصى استفادة من الطاقة الشمسية

يتزايد استخدام الطاقة الشمسية بسرعة ، ولكن لا يزال هناك مجال كبير للتحسين. يتم تركيب الألواح الشمسية الكبيرة بكميات كبيرة ، ولكن أحد العوامل المحددة هو الحاجة إلى تحرك الألواح مع الشمس. لذا ، ماذا لو تمكنا من تحسين خرج الطاقة بعدد أقل من اللوحات؟

من خلال تصميم نظام MPPT (Maximum Power Point Tracking) لتحديد أقصى نقطة لتوليد الطاقة ، يمكنك مساعدة الأشخاص على تحسين أنظمتهم.

ستحتاج إلى تصميم خوارزميات للتحكم في محول التيار المستمر لإدارة جهد الخرج. يجب أن يكون تركيزك على تقليل تكاليف النظام الكهروضوئي. هل يمكنك مساعدة الناس على توفير المال على الطاقة الشمسية؟

5. السيطرة على حركة المرور

يمكنك القيام بدورك للمساعدة في تقليل الازدحام المروري باستخدام نظام التحكم في حركة المرور. ستحتاج إلى استخدام PLCs (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) و SCADA HMI.

إذا نفذت هذا المشروع بالشكل الصحيح ، فستحتاج إلى تصميم نظام يمكنه:

  • جمع بيانات حركة المرور حول مختلف المناطق المزدحمة والتقاطعات
  • حلل البيانات
  • مزامنة تدفق حركة المرور عن طريق التحكم عن بعد في إشارات المرور

مثال آخر على كيف يمكن لمشاريع الهندسة الكهربائية أن تحل المشاكل العادية للمجتمع ، مثل توفير الوقت على الطريق وربما حتى منع الحوادث.

6. تعزيز فهمك لاستخدام الطاقة والتكاليف

فكرة أخرى هي إنشاء وحدة تحد من عقوبة الصناعات.

سوف تحتاج إلى تطوير طريقة لإدارة المكثفات وفقًا لقيم معامل القدرة. يتم تحديد هذا العامل بواسطة ZVS (تبديل الجهد الصفري) و ZCS (تبديل التيار الصفري). الهدف هو أنه حتى لو أصبح عامل الطاقة منخفضًا ، فلن يتم تطبيق عقوبة تحمل ، لأنك تقوم بتوصيل مكثفات إضافية في النظام لاستخدامها عند الضرورة. الحاجة إلى ذلك في الأسواق الصناعية ضخمة.

7. إدارة السرعة

إذا كنت تريد تشغيل حمل ميكانيكي بسرعة معينة ، فلا ينبغي أن تكون لعبة تخمين. يمكنك تحسين الدقة باستخدام نظام الحلقة المغلقة لمحرك DC بدون فرش. يسمح النظام المغلق بمراقبة السرعة الحقيقية. إذا لزم الأمر ، يمكن إجراء التعديلات عبر إشارات PWM.

يجب أن يتضمن النهج الصحيح لوحة مفاتيح للسماح للمستخدم بإدخال السرعة المطلوبة. هل أنت على مستوى التحدي؟

8. الفخامة المنزلية المطلقة

يمكن للمهندسين الكهربائيين حل المشكلات ، لكن يمكنهم أيضًا تحسين الابتكارات الحالية. المنازل والمكاتب مليئة بالفعل بالأجهزة التي تستخدم الطاقة ، وتطوير طريقة لتوفير الطاقة سيكون دائمًا مفيدًا ومطلوبًا.

صمم نظامًا يُضيء الأضواء عندما يدخل شخص ما إلى غرفة ، وينطفئ عند مغادرته. بالطبع ، يجب أن يراقب نظامك عدد الأشخاص الذين يدخلون ويخرجون. يجب ألا ينطفئ الضوء بينما يظل بعض الأشخاص في الغرفة.

يمكن القيام بذلك من خلال استخدام:

  • مجسات IR LED
  • مجسات الأشعة تحت الحمراء
  • ميكروكنترولر
  • عدادات

الآن ، لا داعي للقلق بشأن نسيان إطفاء الأنوار.

9. منازل اردوينو التي تسيطر عليها

ماذا عن تحويل لوحة تطوير Arduino إلى وحدة التحكم في المنزل النهائية؟ ويمكن القيام بكل ذلك من خلال الهاتف.

مرة أخرى ، تحتاج إلى إنشاء واجهة وتطبيق سهل الاستخدام. سيحتاج هذا التطبيق إلى التواصل عبر البلوتوث مع العديد من الميزات المنزلية مثل الأضواء وأنظمة تكييف الهواء.

الجزء الأكثر أهمية هو أن لوحة Arduino يجب أن تكون قادرة على إدارة الأوامر من المستخدم. سيتحكم في الأحمال المرسلة إلى الأجهزة باستخدام عوازل بصرية مع ترتيبات TRAIC.

يمكنك تصميم هذا كمشروعك العام الأخير ، ثم الاستمتاع باستخدامه في منزلك. تذكر تضمين إعدادات الخصوصية في جميع التطبيقات.

10. ضمان بدايات بسيطة لنتائج أفضل

يمكن أن يواجه المحرك الحثي ثلاثي الطور مشاكل مكلفة عندما لا يعمل إجراء بدء التشغيل بسلاسة. هل يمكنك التفكير في طريقة لتقليل هذه المشكلة؟

عندما يكون تيار البدء أقل ، سيكون بدء التشغيل تلقائيًا أكثر سلاسة ، وبالتالي أقل تكلفة. وهذا ممكن. كل ما تحتاجه هو:

  • مقومات التحكم بالسيليكون
  • ثلاث مراحل المحرك التعريفي
  • وحدة التحكم

صمم النظام بحيث يتلقى الثايرستور إشارات تحفيز من وحدة التحكم كلما بدأ تشغيل المحرك.

قراءة سهلة؟

11. إنشاء نظام لاسلكي لنقل الطاقة

التحدي القادم الخاص بك؟ قم بإنشاء جهاز يمكنه نقل الطاقة لاسلكيًا. هذا المشروع ليس صعبًا كما تعتقد. سينقل الجهاز النهائي الطاقة لاسلكيًا بدلاً من استخدام الكابلات النحاسية التقليدية والأسلاك الحاملة للتيار. سوف تحتاج:

  • محول التردد العالي
  • 2 لفائف الحث
  • المقاومات
  • المكثفات
  • الترانزستورات
  • الكابلات والموصلات
  • الثنائيات
  • ثنائي الفينيل متعدد الكلور واللوحات
  • يؤدى
  • محول / محول
  • أزرار الدفع
  • مفتاح كهربائي

تم تقديم مفهوم نقل الطاقة اللاسلكي في الأصل بواسطة Nikola Tesla. بمجرد اكتماله ، فإنه يحتوي على مجموعة من التطبيقات.

12. العاكس الشمسي النهائي

بالنسبة للمبتدئين ، يعد المحول الصغير الشمسي جهازًا قياسيًا للتوصيل والتشغيل يُستخدم في الخلايا الكهروضوئية. إنه يحول التيار المباشر الناتج عن وحدة شمسية واحدة إلى تيار متناوب. على الرغم من أنه يمكنك استخدام أي دائرة عاكس عادية وربطها بلوحة شمسية. إذا كان هذا يبدو وكأنه شيء قد تكون مهتمًا به ، فتأكد من إطلاعك على المشروع هنا.

نأمل أن تساعدك هذه المشاريع على إدراك ما هو ممكن عند تطبيق مهاراتك في الهندسة الكهربائية. تعد المشاريع الأخرى التي تتمحور حول معالجة الإشارات وتصميم الدوائر طرقًا ممتازة لاختبار مهاراتك. إذا كنت تريد القفز إلى عالم معالجة الصور Matlab أو معالجة الصور المتقدمة Matlab ، فتأكد من التوقف هنا.

وتذكر أن الأمر يتعلق باستخدام مهاراتك ومعرفتك لحل المشاكل الكبيرة والصغيرة.

لمزيد من مشاريع DIY الرائعة ، تحقق من هذه.


شاهد الفيديو: تخصص الهندسة الإلكترونية. شامل ومبسط (شهر اكتوبر 2021).