انتخاب الکتروموتور القایی برای کاربردهای صنعتی – قسمت دوم

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 برای کاربردهای صنعتی – قسمت دوم

ادامه قسمت اول انتخاب الکتروموتور القایی برای کاربردهای صنعتی

راندمان موتور

استاندارد جدید راندمان موتور IEC 60034-30 در زمینه صرفه جویی انرژی می تواند تاثیر شدیدی در صنایع الکتروموتور در سطح دنیا داشته باشد. motor-testing هم اکنون موتورهای استاندارد با راندمان بهتر در بازار موجود هستند. از آنجایی که مصرف توان صنایع عمدتا توسط الکتروموتورها صورت می گیرد. این عامل (راندمان موتور) هنگام انتخاب موتور القایی برای کاربرد معین، بایستی مورد توجه ویژه قرار گیرد. موتورهایی که بصورت پیوسته در حال کار هستند باید حتی الامکان راندمان بالاتری داشته باشند تا مصرف توان آنها کاهش یابد. افزایش راندمان حتی به میزان ۱% باعث صرفه جویی مقدار زیادی انرژی در طول عمر کاری موتور و به تبع آن هزینه های توان مصرفی می گردد. برای موتورهایی که در کل زمانها در حال خدمت هستند باید بررسی گردد که با وجود قیمت های بالاتر گرید انرژی موتورها EFF1 یا EFF2 باشند. چونکه هزینه سرمایه گذاری اولیه بوسیله صرفه جویی قابل توجه در انرژی مصرفی با کار مداوم الکتروموتور برگشت داده می شود.

دمای محیط

بر اساس استانداردهای متعارف، مقادیر نامی توان خروجی موتور بر اساس کار در دمای محیط ۴۰ درجه سانتیگراد داده شده اند. اگر قرار است موتور در دمای محیطی بیشتر از این مقدار برای مدت طولانی کار کند بایستی بررسی گردد که موتور برای کارکرد در این دمای بیشتر با توان خروجی نامی خود مناسب باشد. در غیر اینصورت بایستی ضریب کاهش توان نامی برای کار در دماهای بالاتر اعمال گردد. به منظور تامین توان خروجی مورد نیاز تجهیزات دوار در همان توان قبلی و در دمای بیشتر، شاید نیاز باشد که یک موتور با اندازه فریم بزرگتر انتخاب شود و یا موتوری با توان بیشتر انتخاب گردد تا تاثیر ضریب کاهش توان خروجی را جبران کند.

ارتفاع از سطح دریا

توان خروجی موتورهای استاندارد برای کار در ارتفاع ۱۰۰۰ متر از سطح دریا توسط سازنده الکتروموتور تعیین گردیده است. برای کار در ارتفاعات بالاتر باید مناسب بودن موتور جهت تامین توان خروجی نامی آن بررسی گردد و غیر اینصورت باید ضریب کاهش توان خروجی برای کار در ارتفاعات بالاتر اعمال گردد. معیارهای انتخاب موتور همانند مواردی است که برای کار در دماهای بالاتر تشریح گردید.

روش راه اندازی و تعداد دفعات راه اندازی

عملکرد موتور در راه اندازی وابسته به روش به کار رفته برای راه اندازی است. روشهای راه اندازی شامل: راه اندازی مستقیم، راه اندازی ستاره-مثلث، راه اندازی با مقاومت زیاد، اتوترانسفورماتور و استفاده از درایو فرکانس متغیر و غیره است. راه اندازی با اتصال مستقیم به برق (DOL) ساده ترین و عمومی ترین روش پذیرفته شده راه اندازی است. در این روش جریان راه اندازی از ۲ تا ۷ برابر جریان نامی موتور است. برای راه اندازی با گشتاور زیاد، راه اندازی مستقیم ضروری است. اگر موتور باری را می چرخاند که نیازمند گشتاور راه اندازی زیاد است در صورت راه اندازی به روش ستاره-مثلث، دو حالت به وجود می اید یا موتور اصلا نمی تواند بار را به سرعت نامی برساند و یا اینکه در یک زمان طولانی به سرعت نامی خود می رسد که در این حالت نیز تنش های الکتریکی و مکانیکی شدیدی به ترتیب بر سیم پیچ ها و هسته تحمیل می شود. در جایی که نیاز به گشتاور راه اندازی زیاد چندان مهم نیست راه اندازی ستاره-مثلث یا هر روش دیگر راه اندازی بر مبنای کاهش ولتاژ، می تواند استفاده شود. در جاهایی که بارهای خیلی سنگین راه اندازی می شوند مانند جرثقیل ها و برجهای کرین ، و کنترل سرعت نیز در یک رنج وسیع مور نیاز است بهتر است که از موتور القایی نوع رینگ لغزان (نوع روتور سیم پیچی شده) که با یک راه اندازی مقاومتی در روتور کار می کند استفاده شود در این حالت با افزایش مقاومت روتور می توان جریان راه اندازی را محدود کرد در عین حال گشتاور راه اندازی نیز افت نمی کند. با استفاده از تکنولوژی مدرن روز، یک سافت استارتر را نیز می توان به منظور راه اندازی موتور به کار گرفت. پیش بینی و تعیین تعداد دفعات راه اندازی موتور در هر ساعت یا در طول یک شیفت کاری ۸ ساعته، یک اقدام ضروری است و همچنین تعیین تعداد راه اندازی های متوالی هنگامی که موتور در شرایط سرد یا داغ قرار دارد با کمک به طراحی سیم پیچ های موتور و انتخاب کلاس عایقی مناسب برای مواجه با افزایش دمای ناشی از راه اندازی های مکرر ضروری است. موتورهای بزرگ اغلب به وسیله سافت استارترها راه اندازی می شوند. مطلوب است که این نیاز صریحا مشخص شده باشد به گونه ای که موتور برای آن شرایط طراحی و تولید گردد.

نوع کاردهی

یکی دیگر از فاکتورهای انتخاب صحیح الکتروموتور نوع کاردهی آن است اینکه آیا بار ثابت است؟ یا در طی یک مدت زمان ثابت متغیر است، یک چرخه تکراری از تغییرات را دارد گشتاور ضربانی دارد یا اینکه آیا شوک وارد می کند. موتورهایی که در به صورت پیوسته مورد استفاده هستند مانند پمپهای دوار، فن ها و غیره را می توان به عنوان بار پیوسته در نظر می گیریم با پیوسته در پلاک الکتروموتور با علامت S1 نشان داده می شود. و در مورد بقیه انواع بارها و نوع کاردهی S2، S3 و غیره در استاندارد IEC60034-1 تشریح شده است. در صورتی نیاز به این استاندارد مراجعه شود. دوره کار (duty cycle) مورد نیاز باید توسط موتور تامین شود. شرایط سخت نظیر موتورهای محرکه دستگاههایی مانند کمپرسورهایی که بصورت خودکار کنترل می شوند، جرثقیل ها، بالابرهایی که چندین بار در ساعت راه اندازی و توقف دارند و برخی ماشینهای ابزار که چندین بار در دقیقه راه اندازی و متوقف می شوند. دوره کار یک الگوی تکرار شونده ثابت در یک دوره زمانی مشخص است که به صورت نسبت دوره روشن بودن به کل سیکل زمانی مشخص شده تعریف می شود. هنگامی که چرخه کارکرد به گونه ای است که موتورهای الکتریکی در بیش از ۲۵% زمانها به صورت بی بار یا کم بار کار می کنند دوره کار یک عامل در انتخاب سایز موتورهای الکتریکی می شود. همچنین انرژی مورد نیاز برای راه اندازی موتورهای الکتریکی(برای شتاب گرفتن اینرسی و چرخاندن بار موتور) خیلی بیشتر از کارکرد در وضعیت ثابت است. این قبیل راه اندازی های متوالی می تواند باعث گرم شدن بیش از حد الکتروموتور گردد.

کلاس عایقی

عایقهای به کار رفته در سیم پیچهای الکتروموتور انواع مختلف دارند بر اساس کاربرد و محیط کاری انها نتخاب و به کار گرفته می شود. در جدول زیر افزایش دمای مورد قبول برای شش کلاس عایقی بر مبنای دمای محیط ۴۰ درجه سانتیگراد آورده شده است. کلاس عایقی موتور ها لازم است یادآوری شود برای هر ۱۰ درجه سانتیگراد افزایش دمای کارکرد موتور، عمر عایق به میزان ۵۰% از مقدار معمول خود کاهش می یابد. از اینرو افزایش دما در موتور معمولا عمده ترین عامل پیری موثر بر مواد عایقی و سیستمهای عایق بندی است. اگر درجه حرارت بیش از دمای استاندارد طراحی ۴۰ درجه سانتیگراد است. ضرورت دارد که بر اساس درجه حرارت محیط کار طراحی شده، برای موتور کلاس عایقی درست انتخاب شود. دوام عایق به طور معکوسی از بسیاری از فاکتورهای پیری نظیر: محیط، تنشهای مکانیکی و الکتریکی، لرزش، اتمسفر شیمیایی و زیان آور، رطوبت، خاک و تشعشع تاثیر می پذیرد.

رفتن به قسمت اول و قسمت سوم این مقاله.

مرجع

http://electrical-engineering-portal.com

 

نظرات کاربران

نظر خود را ثبت نمایید

CAPTCHA code