مشاريع الهندسة الكهربائية ستعزز فهمك لاستخدام الطاقة والتكاليف وستساعدك مشاريع الهندسة الكهربائية التالية هذه على توسيع معرفتك بتصميم المعدات الكهربائية والتحكم فيها وصيانتها.
المصدر: ١،٢
تحتاج إلى إقناع معلميك، أليس كذلك؟ إنها الطريقة الوحيدة التي ستحصل بها على الدرجات – ونأمل أن تكون توصية بهذه الوظيفة الأولى أو مدرسة الدراسات العليا.
في هذه الأيام، يتعين على طلاب الهندسة إيجاد طرق إبداعية لإظهار معرفتهم بالتصميم والتحكم وصيانة المعدات الكهربائية للبقاء في صدارة أقرانهم.
هذا هو السبب في أن مشروع الكهرباء للعام الأخير الذي يختاره طالب الهندسة مهم للغاية. لحسن الحظ ، خياراتك واسعة. في هذه الأيام يمكن أن يتعلق الأمر بأي شيء من توليد الطاقة إلى الروبوتات.
لكن الآن ليس عليك البحث عن المزيد من الأفكار. قمنا بتجميع 12 من أفضل مشاريع الهندسة الكهربائية التي يمكن أن نجدها لمساعدتك في الاختيار.
مقال ذا صلة: أفضل كليات الهندسة الميكانيكية على مستوى العالم
أينما تكمن اهتماماتك، يوجد شيء ما هنا من أجلك.
١. أظهر مهاراتك مع (GSM)
المصدر: Robin Glauser/Unsplash
لماذا لا تستخدم التكنولوجيا ذات الصلة بالحياة اليومية، مثل (GSM)؟
(GSM) (النظام العالمي للاتصالات المتنقلة) معروف جيدًا فيما يتعلق بالهواتف. ولكن لماذا لا تستخدمه للمساعدة في مراقبة المحطات الفرعية والتحكم فيها؟
في هذا المشروع، ستوضح كيف يمكن مراقبة جوانب محطة فرعية 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). كما يمكن لوحدة التحكم بعد ذلك عرض البيانات وتحديد ما إذا كانت التعديلات ضرورية للسلامة أو الوظيفة. يمكن أيضًا استخدام (GSM) للتحكم في قواطع الدوائر والمرحلات.
هل هذا يبدو وكأنه شيء يمكنك بنائه؟
٢. جهاز لحماية الغابات من الحرائق الموسمية
المصدر: sckrepta/iStock
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 والحرائق – 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 جهاز الإرسال والاستقبال (Zigbee) وضع معدات الحماية من الحرائق موضع التنفيذ عن بُعد.
إذا كنت تحب البيئة، فقد يكون هذا هو المشروع المناسب لك.
مقال ذا صلة: رواتب الهندسة الميكانيكية في جميع أنحاء العالم
٣. المنزل الذكي
المصدر:
Dan LeFebvre/Unsplash
كبديل، قد ترغب في جعل الحياة أسهل للأشخاص في المنزل. أتمتة المنزل هي بلا شك المستقبل، فلماذا لا تتقدم في هذا المشروع؟
يمكنك السماح للأشخاص بالتحكم في أجهزتهم عن بُعد من خلال اتصال بلوتوث لاسلكي وتطبيق أندرود تفاعلي. للقيام بذلك، تحتاج إلى الحصول على ما يلي بالشكل الصحيح:
أتمتة المنزل هي بالفعل جزء من منازلنا في عصرنا الحالي.
٤. احصل على أقصى استفادة من الطاقة الشمسية
المصدر: Nuno Marques/Unsplash
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” (الحد الأقصى لتتبع نقاط الطاقة) 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؟
مقال ذا صلة: ما الفرق بين السيارات الكهربائية والعادية؟
٥. السيطرة على حركة المرور
يمكنك القيام بدورك للمساعدة في تقليل الازدحام المروري باستخدام نظام التحكم في حركة المرور. ستحتاج إلى استخدام وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة و (SCADA HMI).
إذا قمت بتنفيذ هذا المشروع بشكل صحيح، 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 وقت الناس على الطريق وربما حتى منع وقوع الحوادث.
مقال ذا صلة: أفضل مواقع لطلاب الهندسة الكهربائية
٦. تعزيز فهمك لاستخدام الطاقة والتكاليف
فكرة أخرى هي إنشاء وحدة تحد من عقوبة الصناعات.
كما ستحتاج إلى تطوير طريقة لإدارة المكثفات وفقًا لقيم معامل القدرة. كما 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.
٧. إدارة السرعة
إذا كنت تريد تشغيل حمل ميكانيكي بسرعة معينة، فلا ينبغي أن تكون لعبة تخمين. كما أنه 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 يشتمل النهج الصحيح على لوحة مفاتيح للسماح للمستخدم بإدخال السرعة المطلوبة. هل أنت على مستوى التحدي؟
مقال ذا صلة: أعظم المهندسين الذين أحدثوا تأثيرات هائلة على العالم
٨. الفخامة المنزلية المطلقة
يمكن للمهندسين الكهربائيين حل المشكلات، لكن يمكنهم أيضًا تحسين الابتكارات الحالية. تمتلئ المنازل والمكاتب بالفعل بالأجهزة التي تستخدم الطاقة، وسيكون تطوير طريقة لتوفير الطاقة مفيدًا ومطلوبًا دائمًا.
صمم نظامًا يضيء الأضواء عندما يدخل شخص ما غرفة ويطفئها عند مغادرتها. بالطبع، يجب أن يراقب نظامك عدد الأشخاص الذين يدخلون ويخرجون. يجب ألا ينطفئ الضوء بينما لا يزال بعض الأشخاص في الغرفة.
يمكن القيام بذلك من خلال استخدام ما يلي:
- مجسات IR LED
- مجسات الأشعة تحت الحمراء
- ميكروكنترولر
- عدادات
الآن، لا داعي للقلق بشأن نسيان إطفاء الأنوار.
٩. المنازل التي تسيطر عليها الأردوينو
ماذا عن تحويل لوحة تطوير أردوينو 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 أردوينو 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.
مقال ذا صلة: راتب المهندس الكهربائي الأعلى بين الجميع في صناعات معينة، فما هي؟
١٠. 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 وأقل تكلفة. وهذا ممكن. كل ما تحتاجه هو ما يلي:
- مقومات التحكم بالسيليكون
- ثلاث مراحل المحرك التعريفي
- وحدة التحكم
صمم النظام بحيث يتلقى الثايرستور إشارات تحفيز من وحدة التحكم كلما بدأ تشغيل المحرك.
سهلة صحيح؟
١١. إنشاء نظام لاسلكي لنقل الطاقة
ما هو التحدي القادم؟ 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 إلى ما يلي:
- محول التردد العالي
- 2 لفائف واصلة للكهرباء
- المقاومات
- المكثفات
- الترانزستورات
- الكابلات والموصلات
- الثنائيات
- ثنائي الفينيل متعدد الكلور واللوحات
- ضوء
- محول
- أزرار
- تحوّيلة
تم تقديم مفهوم نقل الطاقة اللاسلكي في الأصل بواسطة نيكولا تسلا. بمجرد اكتماله، فإنه يحتوي على مجموعة من التطبيقات.
١٢. العاكس الشمسي النهائي
بالنسبة للمبتدئين، يعد المحول الصغير الشمسي جهازًا قياسيًا للتوصيل والتشغيل يستخدم في الخلايا الكهروضوئية. إنه يحول التيار المباشر الناتج عن وحدة شمسية واحدة إلى تيار متناوب. يمكنك استخدام أي دائرة عاكس عادية وربطها بلوحة شمسية. إذا كان هذا يبدو وكأنه شيء قد تكون مهتمًا به، فتحقق من المشروع هنا.
نأمل أن تساعدك هذه المشاريع على إدراك ما هو ممكن عند تطبيق مهاراتك في الهندسة الكهربائية. تعتبر المشاريع الأخرى التي تتمحور حول معالجة الإشارات وتصميم الدوائر طرقًا ممتازة لاختبار مهاراتك. إذا كنت تريد القفز إلى عالم معالجة الصور ماتلاب أو معالجة الصور المتقدمة في ماتلاب، فتأكد من التوقف هنا.
وتذكر أن الأمر يتعلق باستخدام مهاراتك ومعرفتك لحل المشاكل الكبيرة والصغيرة.
