ادامه بخش اول: انتخاب موتورهای القایی برای کاربردهای صنعتی ( بخش اول)
ملاحظات طراحی (ادامه)
بازده موتور
هرچند که در حال حاضر موتورهای استانداردی با بهره وری بهتر وجود دارند، اما این فاکتور (بازده موتور)، در زمان انتخاب موتور برای یک کاربرد خاص، و از نظر کوانتوم بالای برق مصرفی موتورها در صنایع، نیاز به توجه بیشتری دارد.
موتورهایی که بطور دائم در حال کار هستند، باید تا آنجا که ممکن است، کارآمد باشند تا بتوانند از میزان مصرف انرژی بکاهند.
حتی 1٪ بهبود در نتایج بهره وری، می تواند در طول عمر یک موتور باعث صرفه جویی در کوانتوم قابل توجهی از توان، و نیز هزینه های توان شود.
باید برای درایوهایی که در تمام مدت شبانه روز کار می کنند، توجه زیادی به نصب موتورهایی با انرژی کارآمد در کلاس های EFF 1 یا 2 EFF داده شود، حتی در درایوهایی با قیمت های بالاتر. درست همانطوری که این پرداخت در قالب سرمایه گذاری انجام خواهد شد، باعث می شود که بدلیل صرفه جویی در انرژی و هزینه ها، درایو بصورت مستمر به خدمت گرفته شود.
موتورهای القایی
چه مواردی باید درهنگام راه اندازی اینورتر مورد بررسی قرار گیرد؟
دمای محیط
طبق استانداردهای طبیعی، بازده موتور بر اساس دمای 40 درجه ای محیط، توسط فروشندگان اعلام می شود. اگر انتظار برود که درجه حرارت محیط برای مدت زمان طولانی بالا می ماند، آنگاه موتور باید از این نظر که آیا برای حفظ بازده مشخص در دمای بالاتر مناسب است یا نه بررسی شود، در غیر این صورت، باید عامل بار لازم برای دانستن بازده پیش بینی شده ی واقعی در درجه حرارت بالاتر به کار گرفته شوند.
به منظور حفظ بازده موتور در دمای بالاتر، بعنوان قدرت مورد نیاز تجهیزات حرکتی، ممکن است لازم باشد که برای جلوگیری از عوارض جانبی ناشی از کاهش رتبه قدرت موتور، اندازه فریم بزرگ تری برای موتوری با همان رتبه بندی انتخاب شود.
میزان فراز یا بلندی (ارتفاع از سطح دریا)
بازده های موتور استاندارد توسط تولید کنندگان برای ارتفاع سایتی (محل مورد نظر) تا 1000 متر مشخص شده است.
برای ارتفاعات بیش از 1000 متر، رتبه بندی موتور باید از نظر مناسب بودن برای حفظ بازده مشخص مورد بررسی قرار گیرد، در غیر این صورت، عامل مدت زمان باید برای دانستن بازده واقعی پیش بینی شده در ارتفاع بالاتر به کار گرفته شود. معیار انتخاب موتور، همان معیاری است که برای درجه حرارت بالاتر محیط ارائه شده است.
روش استارت و تعداد استارتر ها
عملکرد موتور در شروع، به تعداد روش های توسعه یافته برای شروع بستگی دارد، به عنوان مثال، روش مستقیم بر خط، ستاره مثلث، مقاومت بالا، ترانسفورماتور خودکار، درایو فرکانس متغیر، سافت استارتر و غیره.
بهترین برنامه های کاربردی برای درایوهای فرکانس متغیر (VFD)
استارت مستقیم بر خط ( استارتر موتور DOL)، متداول ترین روشی است که برای شروع عملکرد موتور اتخاذ می شود که در آن، جریان شروع 6 تا 7 برابر بیشتر از جریان بار کامل مجاز موتور می باشد. برای گشتاور شروع بالا، اتخاذ روش استارت مستقیم بر خط بسیار مهم است. اگر موتور پیشران بار، که نیاز به گشتاور شروع بالایی دارد، با روش ستاره مثلث شروع به کار کند، آنگاه ممکن است سرعت طوری نباشد که بتواند شتاب موتور را تحت تاثیر قرار داده یا احتمال دارد که مدت زمان زیادی طول بکشد که تحت شرایط بارگذاری شده، به سرعت مجاز خود برسد که این موضوع، باعث ایجاد تنش های شدید الکتریکی و مکانیکی بترتیب در سیم پیچ و هسته می شود.
جایی که الزامات گشتاور شروع خیلی مهم نیست، روش ستاره مثلث یا هر روش ولتاژ کاهش یافته دیگری را می توان برای استارت استفاده کرد.
زمانی که استارت با بار بسیار سنگین، مانند درایو های بالابرها و جرثقیل ها بوده و کنترل سرعت در طیف گسترده ای مورد نیاز است، در نظر گرفتن نوع لغزش حلقه موتور با یک استارت کنترل استوانه ای یا استارتر مقاومت، سودمند خواهد بود.
یک سافت استارتر یا اینورتر نیز می تواند در فن آوری مدرن روز برای چنین کاربردهایی در نظر گرفته شود.
موتورهای القایی
مشخص کردن تعداد استارت های پیش بینی شده در هر ساعت یا در هر شیفت زمانی 8 ساعته، و همچنین تعداد استارت های متوالی مورد نیاز هنگامی که موتور از شرایط سرد یا گرم شروع بکار می کند، بمنظور تسهیل طراحی سیم پیچ موتور و انتخاب کلاس صحیح عایق برای مواجهه با افزایش دمای پیش بینی شده با توجه به تعداد استارت ها، ضروری است.
موتورهای بزرگ ارزیابی شده، اغلب از طریق سافت استارترها یا اینورتر ها شروع بکار می کنند. مطلوب است که این شرط به صراحت مشخص شود، به طوری که یک موتور سازگار با چنین کاربردی، انتخاب شود.
چرخه کارموتورهای القایی
انتخاب موتور مناسب الکتریکی به این بستگی دارد که آیا بار ثابت است، آیا در طی یک مدت زمان ثابت متغیر است، از یک چرخه تکراری تغییرات پیروی می کند، یا باری است با گشتاور ضربان دار و یا اینکه نوعی حالت شوک دار دارد. موتورهایی که در طول شبانه روز در سطح حداقل ارائه خدمات نگه داشته می شوند، مانند پمپ های محرکه، فن ها و غیره، می توانند بر اساس بار مداوم و عوامل دیگری که در این مقاله مورد بحث قرار گرفته، انتخاب شوند.
این از الزامات چرخه کار است که باید توسط موتورهای القایی انجام شود.
موتورها، تجهیزاتی مانند کمپرسورهای کنترل خودکار، جرثقیل ها، بالابرهایی که چندین بار در هر ساعت استارت و توقف دارند، و بعضی ابزار و ماشین آلات که چند بار در دقیقه استارت و توقف دارند، را بحرکت در می آورد.
چرخه کار، یک الگوی بار تکراری ثابت در طی یک دوره معین از زمان است که به عنوان نسبت زمان به دوره چرخه تعریف می شود. وقتی چرخه عملکرد در چنین موتورهای الکتریکی برای زمانی بیش از 25٪ مدت دوره، در دور آرام و یا تحت یک بار کاهش یافته عمل کند، آنگاه چرخه کار یک عامل در سایزبندی موتورهای الکتریکی خواهد بود. همچنین، انرژی مورد نیاز برای شروع بکار کردن موتورهای الکتریکی (افزایش اینرسی موتور الکتریکی و نیز بار محرکه یا پیشران) بسیار بالاتر از انرژی مورد نیاز برای انجام عملیات در حالت پایدار است، بنابراین، استارت مکرر می تواند باعث بیش از حد گرم شدن موتور الکتریکی شود.
هنگامی که موتور برای عملیات در دور آرام و یا تحت یک بار کاهش یافته برای زمانی بیش از 25 درصد مدت زمان دوره، مطابق با چرخه عملیاتی، پشتیبانی می شود، چرخه کار به یک عامل حیاتی و مهم در سایزبندی موتور تبدیل می شود.
همچنین، انرژی مورد نیاز برای شروع کار موتور در طی افزایش بار محرکه، بسیار بالاتر از آن انرژی می باشد که برای عملیات در حالت پایدار مورد نیاز است، به طوری که تعداد استارت های مکرر به احتمال زیاد به گرم شدن بیش از حد موتور منجر خواهد شد.
و برای جلوگیری غز این عامل باید از اینورتر فرکانس متغیر استفاده نمود.
کلاس یا درجه بندی عایق
درجه حرارت مجاز برای شش کلاس مختلف از عایق، بر اساس دمای 40 درجه سانتی گرادی محیط، در جدول زیر برای کلاس های مختلف از مواد عایق نشان داده شده است.
موتورهای القایی
| عایق های حرارتی | حداکثر درجه حرارت مجاز افزایش یافته (˚C) | دمای طبیعی کل (˚C) | دمای طبیعی مجاز. افزایش بیش از 40 درجه سانتی گراد | کلاس حرارتی عایق |
| پنبه، ابریشم، کاغذ آغشته شده / پوشش دار | 105 | 100 | 60 | A |
| لعاب مصنوعی بر اساس پلی وینیل استات، پلی اورتان، اپوکسی در رزین پلی آمید | 120 | 115 | 75 | E |
| میکا، فایبر گلاس، آزبست با باند مناسب، یعنی رزین های مصنوعی، رزین های اپوکسی جلا داده شده، و یا ترکیبات آسفالت بتمنس | 130 | 120 | 80 | B |
| میکا، فایبر گلاس، آزبست با باند مناسب، یعنی اپوکسی الکیدی رزین، رزین های الکیدی با سیلیکون اضافه | 155 | 140 | 100 | F |
| الستمرس سیلیکون، میکا، شیشه فیبر و غیره با مواد چسبنده مانند رزین سیلیکون | 180 | 165 | 125 | H |
| ظروف میکا، کوارتز در دیگر کلاس های میکا، با مواد چسبنده از رزین های سیلیکونی | 225 | 210 | 170 | G |
موتورهای القایی
ممکن است این موضوع در خاطر شما باشد که برای هر 10 درجه سانتی گراد افزایش در درجه حرارت، عمر و دوام عایق به 50٪ مقدار عمر معمول خود کاهش خواهد یافت.
بنابراین، افزایش درجه حرارت در موتور، معمولا بعنوان عامل غالب در پیری بشمار می رود که در مواد عایق سیم پیچ و سیستم های عایق نفوذ می کند. از این رو، اگر درجه حرارت، بیش از دمای طراحی استاندارد 40 درجه سانتی گرادی است، مهم است که کلاس مناسبی از عایق برای موتور، بر اساس درجه حرارت محیط، طراحی شود.
اندازه گیری مقاومت عایق بندی (IR) – بخش اول
استقامت عایق بطور معکوس (رابطه عکس دارد)، تحت تاثیر بسیاری از عوامل پیر کننده دیگر ( کاهش دهنده دوام عایق) قرار می گیرد، مانند محیط اطراف، تنش الکتریکی و مکانیکی، ارتعاش، اتمسفر و زیان مواد شیمیایی، رطوبت، گرد و خاک و تابش.
به زودی ادامه خواهد داشت…
گروه مهندسی الکترومارکت در خدمت شما است.
مطالب الکترومارکت را در کانال تلگرام الکترومارکت دنبال کنید.
