انتخاب الکتروموتور القایی در صنعت – قسمت سوم

در این مقاله به موضوع انتخاب الکتروموتور القایی برای کاربردهای صنعتی از جنبه های مختلف پرداخته شده است. که در سه پست منتشر شده است.

انتخاب الکتروموتور القایی در صنعت – قسمت سوم

ادامه قسمت اول و قسمت دوم مقاله انتخاب الکتروموتور القایی برای کاربردهای صنعتی

ویژگیهای ساختمانی موتور

بر مبنای الزامات کاربری، شرایط ساختمان موتور القایی را می توان مطابق موارد زیر انتخاب کرد.

نحوه نصب موتور

انواع مختلف طریقه نصب برای موتورها شامل نصب افقی با پایه (IMB3) ، نصب افقی با فلنج B5 و بدون پایه (IMB5)، نصب فلنج به اضافه پایه (IMB35)، نصب عمودی با فلنج و شفت به سمت پایین V3 و روشهای دیگر نصب که در استاندارد IEC60034-7 به صورت کامل و با جزئیات تمام تشریح گردیده است. استاندارهای بین المللی طریقه نصب را با علامتگذاری های متفاوتی نشان داده اند در صورتی که استاندارد مورد استفاده استانداردی غیر از IEC60034-7 باشد می توان با مراجعه به تامین کننده الکتروموتور یا استاندارد مربوطه از نحوه نصب و الزامات مربوط به آن آگاه گردید.

محفظه موتور

محفظه های موتورها بر اساس حفاظت در مقابل ورود گرد و خاک و نفوذ آب به درون آن دسته بندی می شوند. که تحت عنوان درجه حفاظت (IP) در موتورها شناخته می شود. در استاندارد IEC عدد IP در پلاک نامی الکتروموتور درج می گردد. در این استاندارد عمدتا درجه حفاظت شامل IP و دو عدد است که در جلوی آن نوشته می شود. عدد نخست بیانگر حفاظت در برابر ورود اجسام خارجی است و عدد دوم نشان دهنده حفاظت در برابر نفوذ آب و رطوبت است. موتورهای صنعتی به طور معمول دارای درجه حفاظت IP55 هستند که با مراجعه به جداول ۲ و ۳ استاندارد ISIRI 3372-5 به صورت زیر تفسیر می شود. عدد اول ۵ : (مراجعه به جدول ۲): در ستون توصیف مختصر آمده است ” ماشین الکتریکی حفاظت شده در برابر گرد و خاک” و در ستون تعریف آمده است ” تماس یا نزدیک شدن به قسمت های برق دار یا متحرک داخل محفظه. از ورود گرد و غبار به طور کامل جلوگیری نشده اما میزان گرد و غبار داخل شده نبایستی به حدی باشد که عملکرد رضایت بخش ماشین الکتریکی را مخدوش کند” عدد دوم ۵ : (مراجعه به جدول ۳) : در ستون توصیف مختصر آمده است ” ماشین الکتریکی حفاظت شده در برابر ترشح آب” و در ستون تعریف آمده است ” آب پمپ شده توسط فواره بر روی ماشین الکتریکی از هر جهتی نباید هیچ نوع تاثیر مخربی داشته باشد” در صورت نیاز می توانید به مقاله درباره درجه حفاظت الکتروموتورها در این سایت و استاندارد IEC60034-5 یا ترجمه فارسی آن ISIRI 3772-5 مراجعه کنید.

اندازه بدنه (فریم)

اندازه و نوع بدنه موتور بر اساس شرایط محیطی محل نصب کاربردی که دارد انتخاب می شود. اگر موتور در جایی نصب می شود که انتظار می رود دمای محیط بیشتر از اندازه معمول باشد موتور با اندازه فریم یک سایز بزرگتر و با همان توان نامی بهتر سرویس می دهد. این به این دلیل است که به خاطر بزرگتر بودن بدنه مساحت سطح بیشتری برای خنک کاری به در اختیار ما قرار می گیرد. این فاکتور کاملا به موقعیت موتور مرتبط است الیته اکثر شرکتها موتورهای تولیدی خود را در اندازه بدنه مشخصی تولید می کنند و این اندازه معمولا بین شرکتهای مختلف نیز یکسان است و معمولا برای اندازه بدنه بزرگتر باید موتور را به شرکت سازنده آن سفارش داد. همچنین تنش مکانیکی و احتمال برخورد قطعات دیگر با بدنه، جنس بدنه را مشخص می کند. در موتورهی القایی صنعتی دو نوع فریم آلومینیوم و فریم چدنی موجود هستند. موتورهای توان متوسط و توان بالا با فریم چدن ساخته می شوند اما در موتورهای توان پایین هر دو نوع چدنی و آلومینیوم موجود هستند. motor-frame-size

بدنه چدنی موتور القایی ساخت جنرال الکتریک

طرح و محاسبات مکانیکی

تنظیم کوپلینگ با بار

لازم است نحوه کوپل شدن موتور به تجهیزات گردان مشخص باشد. اینکه آیا موتور به صورت مستقیم با تجهیزات دوار کوپل شده است یا از طریق محرکه تسمه/زنجیر و یا جعبه دنده این کار صورت می گیرد. برای محرکه های تسمه ای ، قطر و طول شفت موتور بستگی به نوع تسمه و پولی دارد. طول شفت استاندارد که برای تسمه تخت مناسب است ممکن است برای محرکه تسمه V و پولی پهن مناسب نباشد از اینرو نیاز است که الحاقات مورد نیاز مانند خار سر شفت، رزوه سر شفت و یا هر نوع الزامات مورد نیاز بار است.

کوپلینگ موتور

موتور کوپل شده به صورت مستقیم

نوع تجهیزات گردان

برای انتخاب بهتر موتور، نیاز است که نوع تجهیزات دوار متصل به موتور مشخص باشد ، مثلا ، پمپ گریز از مرکز، کمپرسور، بلوور، محرک کانوایر و غیره. ممان اینرسی و گشتاور شتاب دهنده تجهیزات دوار همراه با دوره کار بایستی برای دستیابی به زمان راه اندازی موتور و پیش بینی افزایش دمای موتور در حین راه اندازی مشخص گردد. طراحی سیم پیچ ها به صورت عمده با استفاده از این اطلاعات فنی انجام می شود.

جعبه ترمینال

سایز کابل با تعداد رشته های آن باید به گونه ای انتخاب گردد که متناسب با جعبه ترمینال نصب شده توسط تولید کننده باشد. هنگامی که لازم است تعدادی کابل موازی وارد جعبه ترمینال شود مانند حالتی که موتور ستاره-مثلث راه اندازی می شود، ممکن است یک جعبه ترمینال مخصوص با ساختاری متفاوت برای این کار، مطلوب باشد. در صورت نیاز، برای تسهیل کردن انشعاب رشته های کابل قبل از اتصال به ترمینال، یک جعبه انشعاب کابل همراه با ترمینال اصلی تامین می گردد.جعبه ترمینال موتور سه فاز در موتورهایی که از گرم کننده محفظه استفاده می کنند مطلوب و بهتر است که سیم های خروجی گرم کننده به جعبه ترمینال جداگانه ای آورده شود. به گونه ای که از تجمع غیر ضروری کابلها در جعبه ترمینال اصلی جلوگیری شود. در شکل مقابل تخته ترمینال یک موتور القایی سه فاز آورده شده است.

اطلاعات محل نصب

نیاز است که کلیه مشخصات محل نصب و محیط اطراف در دفترچه مشخصات ذکر شده باشد. بر اساس شاریط محل نصب این که داخل ساختمان باشد، خارج از ساختمان باشد در معرض گرد و خاک باشد، در معرض بخارات ماده خورنده ، در نواحی تحت خطر انفجار مواد شیمیایی، هوای مملو از نمک و غیره قرار داشته باشد بایستی محفظه مناسب انتخاب شود. hazardous-motors بخارات مواد شیمیایی خورنده نه تنها به عایق سیم پیچ موتور آسیب می زند بلکه همچنین به محفظه ، هسته استاتور، روتور، شفت و یاتاقانها نیز آسیب می رساند. برای موتورهایی که در نواحی خورنده کار می کنند، سیم پیچی بایستی با لاک مخصوص اشباع شده و عملیات ضد اسید بر روی آن انجام شده باشد. و سرکلافها بایستی با استفاده از لاک اپوکسی لاک زنی گردند. از خورندگی بدنه فلزی با اعمال رنگ رزین پایه اپوکسی جلوگیری می شود. موتورهای نصب شده در محل خطرناک – ضد انفجار و، تحت خلائ و تحت فشار      

ضریب سرویس یا ظرفیت اضافه بار

ضریب سرویس یک موتور، بیانگر مقدار اضافه باری است که موتور می تواند بدون خراب شدن فوری، بارگذاری گردد. عموما، با ظهور مواد عایقی کیفیت بالا موتورها با ضریب سرویس ۱٫۱۵ طراحی شده اند و می توانند در دماهای بالاتر استقامت داشته باشند. بیشتر موتورها هنگامی که اضافه بار دارند در راندمان حداکثر خود کار نمی کنند. راندمان بهینه در موتورهای استاندارد هنگامی که در حدود ۸۰ تا ۹۵% توان نامی خود بارگذاری شده اند بدست می آید و در موتورهای راندمان بالا مقدار بهینه راندمان در هنگامی که در بار ۶۵ تا ۹۵% توان نامی خود قرار دارند ایجاد می شود. اگر چه موتورهایی که در باری بین توان نامی و ضریب سرویس خود کار می کنند سریعا آسیب نمی بینند اما مطمئنا طول زمان بهره برداری از موتور کاهش می یابد. از اینرو مطلوب است که در طراحی ها، موتور به گونه ای به کار گرفته شود که از کار کردن تحت اضافه بار در دوره های زمانی بلند مدت اجتناب گردد. حتی ضریب سرویس این امکان را به ما داده باشد. یک ضریب سرویس زیاد می تواند بیانگر این موضوع باشد که موتور با کیفیت تر بوده و قابلیت اطمینان بالاتری دارد.

نتیجه گیری

سعی شد در این مقاله تا حد ممکن عوامل مختلف و متعدد را برای انتخاب موتور تشریح کنیم. موضوع انتخاب الکتروموتور بسیار گسترده است. دفترچه مشخصات فنی کامل به میزان قابل توجهی کار فروشنده موتور را برای انتخاب و راهنمایی جهت تحویل موتور مناسب برای کاربری مورد نظر تسهیل می کند. در صنعت مدرن کاربری و انتخاب موثر موتورهای الکتریکی نیاز به اطلاعات فنی و کامل در باره اساس ماشینهای گردان و همچنین فهم عمیق از آخرین پیشرفتهای فنی از طریق مطالعه و بررسی عملی و تمرکز بر حل مساله دارد. شرایط کاربری نظیر ضریب چرخه کار، تعداد دفعات راه اندازی، شرایط محیطی، و اطلاعات محل نصب، محیط های مجاور، تجهیزات دوار و غیره ملاحظات مهم برای راندمان و قابلیت اطمینان موتور هستند. همچنین خیلی مهم است در هنگامی که قصد داریم از موتور تحت شرایط کاری سرویس غیر عادی استفاده کنیم برای کمک به انتخاب درست موتور از توصیه های تولید کننده موتور استفاده کنیم. همان گونه که از مباحث ذکر شده در فوق دیده می شود اغلب نیازمندیهای فنی و تکنیکی به هم بافته و به یکدیگر وابسته هستند. توجه به یک عامل ممکن است بر بقیه فاکتورها تاثیر بگذارد و از اینرو مهم است که یک رهیافت جامع برای مراعات کلیه فاکتورها پذیرفته و اجرا گردد. در نهایت، لازم به ذکر است نیاز به مشخصات و ویژگیهای بیشتر باعث افزایش قیمت موتور می شود. برای مثال هزینه اولیه موتور راندمان بالا با توجه به طراحی و مواد ویژه مورد استفاده، بیشتر خواهد بود، اما به دلیل مصرف انرژی کمتر هزینه بهره برداری کمتر بوده و از لحاظ اقتصادی در کارکرد بلند مدت موتور، به صرفه است. در کنار توجه به ویژگیهای عمومی طراحی ذکر شده در بالا، نیازمندیهای خاص از جهت شرایط غیر عادی محل نصب و کاربردهای خاص بایستی مد نظر قرار گرفته و در مشخصات خرید آورده شود.  

رفتن به قسمت اول و قسمت دوم این مقاله.

مرجع

http://www.electrical-engineering-portal.com

نظرات کاربران

Responsive image
سعید
1396/03/29

آقای مهندس دور مورد نظر من دوازده هزار دور بر دقیقه است.

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام سعید جان. عذرخواهی می کنم که عدد را اشتباها 1200 دور خواندم. در حالت کلی حداکثر سرعت موتورهای القایی 3000 دور بر دقیقه است. می توان از یک موتور دو قطب 3000 دور استفاده کرد و نسبت پولی موتور به پولی شفت متصل به بار اگر یک به چهار باشد شما در خروجی حدود 12000 دور را خواهید داشت. و اگر ملاحظات مکانیکی نظیر لرزش، اعوجاج تسمه و ... باعث شود از این سیستم نتوان استفاده کرد. می توانید از موتور اونیورسال و یا BLDC که سرعتهای بالاتری دارند بدین منظور استفاده کنید. تا نسبت پولی ها را تغییر دهید.

Responsive image
سعید
1396/03/27

سلام. برای تست یک قطعه ی گرد نیاز به دور 12000rpm داریم. برای این منظور چگونه باید یک موتور و تسمه پولی را انتخاب کرد؟ چه موتور و تسمه و پولی باید انتخاب شود؟ و چگونه باید پولی اول را به شافت موتور و پولی دوم را به شافت مجموعه کوپل کرد؟

Responsive image
محمدرسول کریمی(مدیر سایت)

سلام، دور نزدیک به 1200 دور موتور چهار قطب با سرعت 1500 دور است. با نسبت پولس ها می توان دور را به 1200 بر روی قطعه کار کاهش داد.

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code