آشنایی با اصول کار و طراحی ماشین های الکتریکی جزوه و فیلم آموزشی

آشنایی با اصول کار و طراحی ماشین های الکتریکی جزوه دانشگاههای معتبر و فیلم آموزشی

آشنایی با اصول کار و طراحی ماشین های الکتریکی جزوه و فیلم آموزشی

آشنایی با اصول کار و طراحی ماشین های الکتریکی جزوه دانشگاههای معتبر و فیلم آموزشی

آشنایی با اصول کار شبیه سازی نرم افزار طراحی ماشین های الکتریکی جزوه دانشگاههای معتبر و فیلم آموزشی

بایگانی

۲۰ مطلب در فروردين ۱۳۹۶ ثبت شده است

  • ۰
  • ۰

پیشرفت صنعت و افزایش زیاد تعداد دستگاههای الکتریکی مورد استفاده در منازل، ادوات و کارگاه های کوچک نیاز شدید به الکتروموتورهایی را که قادر باشند، از منابع AC تکفاز که در اغلب محل های یاد شده به راحتی قابل دسترسی هستند تغذیه شوند، ایجاب کرد. استفاده از موتورهایAC سری با قدرتهای کوچک می تواند در این زمینه راه گشا باشد و از آنجایی که یک موتور AC سری از یک منبع DC نیز تغذیه می شود و به صورت کاملاً رضایت می باشد.

موتورهای یونیورسال هم با جریان AC و هم با جریان DC کار میکنند از دو قسمت اصلی تشکیل شده اند: ۱- قطب ها (بالشتک ها) ۲- آرمیچر

در موتورهای یونیورسال میدان مغناطیسی قطب ها برخلاف موتورهای آسنکرون دوار نیست و سیم پیچ آرمیچر که قسمت گردنده موتور است با سیم پیچ قطب ها سری بسته شده است. پس از عبور جریان از مدار فوق خطوط قوای مغناطیسی قطب ها با خطوط برای برقراری ارتباط قطب ها با آرمیچر که گردان می باشد از قطعه ای بنام کلکتور استفاده می شود. کلکتور از تیغه های مسی کنار هم تشکیل شده است که به شکل استوانه روی محور قرار دارد.

این تیغه ها از همدیگر و از محور آرمیچر بوسیله میکا عایق شده اند و سیم پیچ های داخل شیار آرمیچر به وسیله پیچک ها به یکدیگر وصل می شوند. دو قطعه ذغال به همراه فنر پشت آنها ارتباط قطب ها با کلکتور را میسر می سازد.

فهرست مطالب مقاله موتورهای یونیورسال…

مقدمه ای بر موتور یونیورسال

استفاده از موتور DC سری

ساختمان موتورهای یونیورسال

کموتاسیون موتور یونیورسال

مشخصه گشتاور سرعت موتور یونیورسال

کنترل سرعت موتورهای یونیورسال

کاربرد موتورهای یونیورسال

عیب یابی موتورهای یونیورسال

معیارهای انتخاب موتور یونیورسال

 

      دانلود با لینک مستقیم | با حجم 1 مگابایت

جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

استاندارد ماشین های الکتریکی دوار: 1-3772

استاندارد ماشین های الکتریکی دوار نخستین بار در سال 1375 تدوین شد. این استاندارد بر اساس پیشنهادهای رسیده و بررسی توسط سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران و تایید کمیسیون های مربوط برای سومین بار مورد تجدید نظر قرار گرفت.



استاندارد ماشین های الکتریکی دوار نخستین بار در سال 1375 تدوین شد. این استاندارد بر اساس پیشنهادهای رسیده و بررسی توسط سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران  و تایید کمیسیون های مربوط برای سومین بار مورد تجدید نظر قرار گرفت.


دانلود استاندارد1

 دانلود استاندارد 2


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 


استانداردهای بین المللی



IEC 60034-1 (2010)   Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance

درجه بندی و عملکرد

2016

3772-1  

IEC 60034-1:2010 is applicable to all rotating electrical machines except those covered by other IEC standards, for example, IEC 60349. Machines within the scope of this standard may also be subject to superseding, modifying or additional requirements in other publications, for example, IEC 60079 and IEC 60092. The changes with respect to the previous edition are as follows:
- clarification of water coolant temperature,
- recognition of IE code,
- clarification of the term "tolerances". 
 2

IEC 60034-2-2 (2010)

Rotating electrical machines - Part 2-2: Specific methods for determining separate losses of large machines from tests - Supplement to IEC 60034-2-1

 تست راندمان  2016  

IEC 60034-2-2:2010 applies to large rotating electrical machines and establishes additional methods of determining separate losses and to define an efficiency supplementing IEC 60034-2-1. These methods apply when full-load testing is not practical and result in a greater uncertainty.

3

 

 

IEC 60034-2-1 (2014)

Rotating electrical machines - Part 2-1: Standard methods for determining losses and efficiency from tests (excluding machines for traction vehicles)

تست راندمان   2018
  IEC 60034-2-1:2014(B) is intended to establish methods of determining efficiencies from tests, and also to specify methods of obtaining specific losses. This standard applies to d.c. machines and to a.c. synchronous and induction machines of all sizes within the scope of IEC 60034-1. This new edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition: grouping of the test methods into preferred methods and methods for field or routine testing; addition of the details of the requirements regarding instrumentation; addition of the description of tests required for a specific method in the same sequence as requested for the performance of the test
  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

در این مقاله به حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها خواهیم پرداخت. اقلام حفاظت در 4 گروه 1- ترموگارد 2- ترموستات 3- سوئیچ اورلود و ترمیستور PTC تقسیم بندی شده.


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 



مواد این پست تجربیات چند سال کار در زمینه طراحی الکتروموتور بوده و در مرکز آموزش شرکت الکتروژن تدریس شده است. امیدوارم بتواند دیدگاه مناسبی از حفاظت در موتورهای الکتریکی ارائه کند.

موتورهای القایی تقریبا در همه جا مورد استفاده هستند. در این مقاله قصد داریم به حفاظتهای تعبیه شده در موتورهای القایی بپردازیم. در موتورهای سه فاز حفظت الکتریکی معمولا در بیرون از موتور و به وسیله اقلام حفاظتی نظیر کلید MCCB ، بی متال رله اضافه جریان و ... انجام می شود که در این زمینه می توان مقاله های متعدد نوشت اما مساله ای که ما قصد داریم در این مقاله به آن بپردازیم حفاظتهای تعبیه شده در داخل موتور است به گونه ای که این اقلام که عمدتا در سیم پیچی موتور تعبیه شده اند در صورت مواجه شدن با افزایش دمایی بیش از دمای مجاز یا اضافه جریان ، سوییچ داخلی آنها مدار را قطع می کند و یا کنترل کننده را به کار می اندازد تا اقدام لازم انجام گیرد. اقلام حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها که عموما مورد استفاده قرار می گیرند را در چهار گروه قرار داده ایم. قطعا می توان اقلامی خاص با شکل و عملکرد خاص نیز در برخی الکتروموتورها پیدا کرد که در این چهار نوع قرار نگیرند.

بسته به کلاس عایقی موتور افزایش دمای مجاز در موتورهای اکتریکی در کلاس B حداکثر 85 درجه سانتیگراد و در کلاس F حداکثر تا 110 درجه سانتیگراد مجاز است. به دلایل مختلفی نظیر اضافه بارهای دایمی یا موقت، از کار افتادن یاتاقانها (قفل شدن روتور)، افزایش دمای محیط، نوسانات برق و یا قطع و وصل مکرر و بیش از استاندارد موتور، عدم عمکرد درست گاورنر و تخته پلاتین و یا خراب شدن خازن الکتروموتور احتمال دارد دمای سیم پیچهای موتور افزایش یافته و به دمایی بیش از دمای مجاز برسد که این مساله می تواند باعث آسیب دیدن سیم پیچها، آتش سوزی و صدمه به اموال و جان انسانها شود از اینرو با استفاده از اقلام حفاظتی در الکتروموتور می توان از این خسارتها جلوگیری کرد.

اقلام حفاظت تعبیه شده در الکتروموتورها

  1. ترموگارد (سوئیچ حرارتی، ترمال کات اوت)
  2. ترموستات (Thermostat)
  3. سوئیچ اورلود (Overload Switch)
  4. ترمیستور PTC

1- ترموگارد

ترموگارد یک کلید حرارتی است که در سیم پیچی الکتروموتور قرار گرفته و مستقیما در معرض حرارت سیم پیچها قرار دارد با رسیدن دمای سیم پیچی به دمای عملکردT ترموگارد عمل کرده و کلید داخل آن تغییر وضعیت می دهد ترموگارد معمولا به صورت نرمال بسته است با عملکرد در موتور داغ، از سوختن موتور و آتش سوزی جلوگیری می کند. با برطرف شدن خطا و کاهش دمای موتور در دمایی کمتر از دمایی که ترموگارد عمل کرده بود دوباره وصل شده و موتور شروع به کار می کند. در حالتی که تمایل داریم موتور با سرد شدن به کار نیفتد و حتما اپراتور انسانی بعد از رفع خطا آن را به کار بیاندازد از سوئیچ اورلود (Overload Switch ) استفاده می کنیم.

مدار داخلی و اجزای ترموگارد

مدار داخلی و نحوه جایگیری ان در سر کلاف سیم پیچی در شکل زیر نشان داده شده است. ساختمان و نصب ترموگارد در سیم پیچی

در ترموگارد چند آیتم متفاوت وجود دارد که ر روی محفظه آن قید می شود این موارد شامل نوع، درجه حرارت عملکرد، تلرانس و غیره است. جریان مجاز گذرنده از ترموگارد یکی دیگر از مسایلی است که بایستی در هنگام استفاده، تعویض یا انتخاب ترموگارد به آن دقت کرد. در شکل زیر یک نمونه ترموگارد ساخت شرکت Thermic تشریح شده است در مورد ترموگارد شرکتهای دیگر نیز معمولا دمای عملکرد و تلرانس آنها قید می گردد. با مراجعه با کاتالوگ ترموگارد می توان اطلاعات دقیقتری بدست آورد.

2- ترموستات

شکل زیر یک ترموستات را نشان می دهد. ترموستات معمولا در بدنه الکتروموتور اسانسورها نصب می گردد و با افزایش دمای بدنه موتور آسانسور در یک دمای خاص از پیش تعیین شده عمل می کند و معمولا مدار بسته می شود (یعنی نرمال باز است) با بسته شدن کلید داخل آن معمولا فن خنک کننده موتور آسانسور عمل کرده و بدنه موتور را خنک می کند.

ترموستات موتور

3- سوئیچ اورلود

این سوئیچ بر روی الکتروموتور و در بدنه یا قسمت خارجی جعبه ترمینال آن به گونه ای نصب می شود که در صورت عبور جریان زیادتر از جریان نامی ان عمل می کند و مدار الکتروموتور را قطع می کند. سوئیچ اورلود موتور

عملکرد سوئیچ منطبق بر منحنی عملکرد آن است به گونه ای که با افزایش جریان عبوری از آن سرعت قطع کردن (مانند فیوزها) افزایش می یابد در صورت عملکرد سوئیچ فقط در صورتی مدار مجددا برقرار می شود که اپراتور انسانی دکمه قرمز آن را فشار داده و سوئیچ را ریست کند این موضوع کمک می کند از راه اندازی مجدد و خرابی های مرتبط جلوگیری شود. در موتورهای کولری ساخت شرکت الکتروژن این سوئیچ بر روی درپوش نصب شده است و در صورت قفل شدن و گیرپاژ پولی متصل به پره ها از سوختن موتور جلوگیری می کند. یک نمونه سوئیچ نصب شده بر روی الکترموتور فاز شکسته ساخت الکتروژن در شکل زیر آمده است.

موتور کولری فاز شکسته الکتروژن

4 – ترمیستور PTC

از ترمیستورهای PTC نیز جهت حفاظت در برخی موتورهای سه فاز، در برخی پمپها و موتورهای آسانسور استفاده می شود. PTC مخفف (Positive Temperature Coefficient) به معنای ضریب دمایی مثبت است و عنصری است که منحنی مقاومت بر حسب دمای آن مطابق شکل زیر است. منحنی غیر خطی ترمیستور همان طور که از شکل منحنی دیده می شود رفتار ترمیستور PTC به گونه ای است که تا دمای خاصی مقاومت آن مقدار کمی است و میتوان آن را یک کلید بسته در نظر گرفت. بعد از رسیدن به دمایی که برای عملکرد در آن دما طراحی شده است به طور ناگهانی مقاومت آن افزایش یافته و مدار باز می شود سپس مدار کنترلی اتصالات برق را قطع کرده و یا یک فن کمکی را برای خنک کاری راه اندازی می کند.

در موتورهای سه فاز معمولا از سه عدد PTC که به صورت سری متصل شده اند استفاده می شود که هر کدام از این المانها در سر کلاف یکی از فازها قرار می گیرد. در صورتی که هر کدام از فازها دچار مشکل شود PTC عمل خواهد کرد و مدار کنترلی موتور اقدام لازم را انجام خواهد داد. شکل زیر محل قرارگیری PTC در سرکلاف یک موتور سه فاز را نشان می دهد.

PTC حفاظت موتور با قرار دادن در الکتروموتور آسانسورهایی که دو دور سه فاز هستند 6 عدد PTC در یک مجموعه به صورت سری در یر کلافهای هر فاز در هر دو دور سرعت بالا و سرعت پایین قرار می گیرند

جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 




  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

در این مقاله به انواع مختلف بارهای موتورها به طور مختصر توجه شده است دانستن ماهیت و نوع بار کمک شایانی به انتخاب بهینه موتور و جلوگیری از اتلاف انرژی می کند


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 


پروفایل بار ( دامنه سرعت، گشتاور و توان)

ویژگی و نوع بار در دنیای صنعتی یک مشخصه مهم می باشد. آگاهی از پروفایل بار (رنج سرعت، گشتاور و توان) در هنگام انتخاب الکتروموتور و مبدل فرکانسی مناسب برای کاربری مورد نظر، ضروری است. برخی از انواع رایج بارهای موتورها در ادامه آورده شده است، ممکن است در عمل ترکیبی از این بارها وجود داشته باشد.

  1. گشتاور ثابت
  2. گشتاور درجه دوم
  3. توان ثابت
  4. نسبت توانگشتاور ثابت
  5. تقاضای گشتاور راه اندازی زیاد

1- بار با گشتاور ثابت

یک بار نوع گشتاور ثابت، نوعا هنگامی است که حجم ثابتی حمل می گردد برای مثال کمپرسورهای پیچی، فیدرها و کانوایرها دارای بار گشتاور ثابت هستند. در این حالت گشتاور ثابت بوده و توان به صورت خطی متناسب با تغییرات سرعت است.

کانوایر بار گشتاور ثابت

شکل 1 - یک نمونه از منحنی گشتاور و توان بار با گشتاور ثابت و عکس کانوایر به عنوان مثالی از این نوع بار

2- بار با گشتاور درجه دوم

گشتاور درجه دوم متداول ترین نوع بار است. کاربردهای نوعی آن پمپهای گریز از مرکز و فن ها هستند گشتاور با یک تابع درجه دوم و توان با مکعب سرعت متناسب هستند.

فن بار با گشتاور درجه دوم

شکل 2 - یک نمونه از منحنی گشتاور و توان بار با گشتاور درجه دوم و عکس فن به عنوان مثالی از این نوع بار

3 - بار با توان ثابت

یک بار توان ثابت را میتوان هنگامی که ماده ای را رول می کنیم و در حین رول کردن قطر آن تغییر می کند مشاهده کرد. در این حالت توان ثابت است و به طور معکوس متناسب با سرعت می باشد.

رول کردن بار توان ثابت

شکل 3 - یک نمونه از منحنی گشتاور و توان بار با توان ثابت و رول کردن مواد به عنوان مثالی از این نوع بار

4 - بار با نسبت توانگشتاور ثابت

این نوع بارها در صنایع کاغذ متداول هستند. که ترکیبی از انواع بارهای توان ثابت و گشتاور ثابت هستند. این نوع بار اغلب پی آمد سایز کردن سیستم برطبق نیاز به توان معین در سرعت زیاد است.

بار با نسبت توان بر گشتاور ثابت

شکل 4 – یک نمونه از منحنی های توان و گشتاور برای کاربری توانگشتاور ثابت

5 - نیاز به گشتاور راه اندازی زیاد

در برخی از کاربری ها گشتاور زیاد در فرکانسهای پایین نیاز است. این مورد در هنگام سایز کردن باید در نظر گرفته شود. کاربردهای نوعی برای این نوع بار برای مثال اکسترودرها و پمپهای پیچی هستند.

بار با گشتاور راه اندازی زیاد

شکل 5 - نمودار گشتاور در یک کاربری که گشتاور راه اندازی زیاد نیاز دارد

نکات پایانی

چندین نوع مختلف از بارهای موتورها وجود دارند اما توضیح آنها در یک معرفی اجمالی ممکن نیست و انجام این کار به زمان بیشتری نیاز دارد. فقط باید ذکر شود که بارهای متقارن (نوردها و جرثقیلها و غیره) و نامتقارن مختلفی وجود دارند. تقارن یا عدم تقارن گشتاور به عنوان مثال می تواند تابعی از زاویه یا زمان باشد. این نوع از انواع بارها بایستی با دقت سایز شوند و حاشیه مناسب به منظور قابلیت تامین اضافه بار برای موتور و مبدل فرکانسی و همچنین متوسط گشتاور موتور تامین گردد

جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

روشهای ترمز موتورهای القایی

در این مقاله به روشهای ترمز موتورهای القایی پرداخته شده است. چهار روش جریان مخالف، ترمز DC ، مولدی و الکترونیکی (کنترل سرعت) تشریح شده است.


ترمز الکتریکی موتور سه فاز

در بسیاری از سیستمهای صنعتی، موتورها به صورت طبیعی و با شتاب دهی به سادگی متوقف می شوند. زمانی که طول می کشد تا موتور متوقف شود بستگی به اینرسی و گشتاور مقاوم بار روی موتور دوار دارد. بهر حال، معمولا نیاز به کاهش دادن زمان رسیدن به توقف داریم و بدین منظور ترمز الکتریکی یک راه حل کارآمد و ساده می باشد.

ترمز الکتریکی در مقایسه با سیستمهای ترمز مکانیکی و هیدرولیکی، درای مزیت یکنواخت بودن است و هیچ نوع قطعه ای که فرسوده شود در آن وجود ندارد.

در این مقاله به روشهای ترمز موتورهای القایی به شرح زیر می پردازیم.

  1. ترمز جریان مخالف (1.1 قفس سنجابی 2.1 موتور با رینگ لغزان)
  2. ترمز با تزریق جریان DC
  3. ترمز الکترونیکی
  4. ترمز با کارکرد در ناحیه فوق سنکرون (مولدی)
  5. بقیه سیستمهای ترمز الکتریکی

1- ترمز جریان مخالف – اصول عملکرد

در این روش برای ترمز کردن ابتدا موتور از منبع تغذیه جدا می شود و در حالیکه همچنان به دوران خود ادامه می دهد و در جهت معکوس به منبع تغذیه متصل می گردد. این سیستم ترمز از نظر مقدار گشتاور تولید شده بسیار کارآمد است، در این روش معمولا گشتاوری بیش از گشتاور راه اندازی ایجاد می شود. پس از راه اندازی موتور در جهت مخالف، به سرعت بایستی موتور متوقف شود تا از گردش در جهت معکوس اجتناب گردد.

تجهیزات مختلف اتوماتیکی برای کنترل کردن توقف در سرعتی نزدیک به صفر استفاده می شوند.

  1. آشکار سازهای اصطکاک توقف، آشکارسازهای توقف گریز از مرکز
  2. ادوات کورنومتریک
  3. اندازه گیری فرکانس یا رله های ولتاژ روتور (در موتورهای با رینگ لغزان)

1-1 موتورهای قفس سنجابی

قبل از انتخاب این سیستم (شکل 1)، بسیار مهم است که مطمئن شویم موتور می تواند ترمز جریان مخالف را با توجه به کارکرد و بار مورد نیاز بر روی آن تحمل کند. صرفنظر از تنش های مکانیکی، بدلیل اینکه در هر بار ترمز کردن انرژی آزاد شده (انرژی لغزش اصلی و انرژی جنبشی) در قفس تلف می گردد. این فرآیند روتور را در معرض تنش های حرارتی خیلی زیاد قرار می دهد.

تنش گرمایی در هنگام ترمز گرفتن سه بار بیش از سرعت گرفتن است.

ترمز جریان مخالف موتور القایی

شکل 1 – اصول کلی ترمز جریان مخالف

هنگام ترمز گرفتن، پیکهای جریان و گشتاور به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از مقادیر تولید شده آنها در لحظه راه اندازی است. برای ترمز یکنواخت و آرامتر، معمولا یک در هنگام سوئیچ کردن به جریان مخالف یک مقاومت با هر فاز استاتور به صورت سری قرار می گیرد. این مقاومت جریان و گشتاور را در هنگام راه اندازی استاتور کاهش می دهد. موانع ترمز گرفتن با روش جریان مخالف در موتورهای قفس سنجابی زیاد بوده و به گونه ای بزرگ است که این سیستم فقط در برخی از کاربردها در موتورهای کم توان استفاده می شود.

2-1 موتور با رینگ لغزان (روتور سیم پیچی شده)

به منظور محدود کردن پیک گشتاور و جریان، قبل از کلید زدن استاتور به حالت جریان مخالف، بسیار مهم و حیاتی است که مقاومت های راه انداز استفاده شده در راه اندازی را مجددا در مدار روتور قرار دهیم. و همچنین در هنگام ترمز مقاومت بیشتری را به ان اضافه کنیم.

ترمز جریان مخالف موتور روتور سیم پیچی

شکل 2 – اصول کاری ترمز جریان مخالف در ماشین آسنکرون با رینگ لغزان

با انتخاب اندازه درست مقاومت راه انداز می توان به آسانی گشتاور ترمز را به مقدار مورد نیاز تنظیم کرد. هنگامی که جریان سوئیچ می شود، ولتاژ روتور دو برابر حالت توقف آن می گردد. از اینرو نیاز است مساله عایق کاری و شکست عایقی از قبل مورد توجه قرار گیرد.

همانند موتورهای قفسی، در این موتور نیز مقدار زیادی از انرژی در مدار روتور آزاد می شود. به جز مقداری کمی که در مقاومتها تلف می شود باقی آن در روتور تلف خواهد شد.

2- ترمز با تزریق جریان DC

این سیستم ترمز موتورهای القایی در هر دو موتور قفس سنجابی و موتور با رینگ لغزان (روتور سیم پیچی شده) می تواند استفاده شود. (شکل 3 را ببینید). در مقایسه با سیستم جریان مخالف، قیمت خرید رکتیفایر جریان DC با کاهش یافتن مقاومت ها جبران می گردد با راه اندازها و کنترل کننده های سرعت الکترونیکی، انتخاب این روش ترمز باعث افزایش هزینه نمی شود.

فرآیند ترمز در دو مرحله قطع کردن استاتور از منبع توان و سپس ارسال جریان یکسو شده به داخل آن انجام می شود. جریان یکسو شده یک شار ثابت در فاصله هوایی موتور ایجاد می کند. برای اطمینان از اینکه مقدار شار برای ترمز کردن کافی باشد، جریان باید 1.3 برابر بیشتر از جریان نامی باشد. تلفات حرارتی اضافی به دلیل این اضافه جریان همیشه مدت کوتاهی پس از ترمز، جبران می شود.

ترمز جریان مستقیم موتور القایی

شکل 3 - اصول کاری ترمز جریان مستقیم در ماشین آسنکرون

نظر به اینکه مقدار جریان تنها با مقدار مقاومت سیم پیچی استاتور تنظیم می شود، ولتاژ کمی در منبع جریان یکسو شده مورد نیاز است. منبع معمولا از طریق رکتیفایرها یا کنترل کننده های سرعت تامین می شود. این منبع باید قادر باشد در برابر موجهای (surges) ولتاژ گذرای ایجاد شده توسط سیم پیچهایی که از منبع تغذیه متناوب (مثلا 380V RMS)جدا شده اند استقامت کند. حرکت روتور نسبت به میدان دوار در فضای استاتور (میدان سنکرون) با یک مقدار لغزش انجام می گیرد. (از آنجاییکه در سیستم ترمز جریان مخالف میدان در جهت معکوس می چرخد). موتور مانند یک ژنراتور سنکرون که در حال تخلیه انرژی در روتور است. رفتار می کند.

در مقایسه با سیستم جریان مخالف//

تفاومتهای مهمی در مشخصات بدست آمده با جریان dc تزریق شده به استاتور در مقایسه با سیستم جریان مخالف وجود دارد.

  • انرژی کمتری در مقاومتهای روتور یا قفس روتور تلف می شود. این انرزی فقط معادل انرژی مکانیکی تحویل گرفته از اجسام در حال دوران است. تنها انرژی اخذ شده از منبع توان اصلی برای تحریک کردن استاتور است.
  • اگر بار دوار نباشد، موتور در جهت معکوس راه اندازی و حرکت نمی کند.
  • اگر بار در حال دوران باشد، سیستم بدون تغییر ترمز می کند و بار را در سرعت کم نگه می دارد. این بیشتر ترمزی برای کند کردن است تا اینکه توقف کننده سریع باشد. مشخصه آن بسیار پایدارتر از جریان مخالف است.

در موتورهای دارای رینگ لغزان (روتور سیم پیچی): مشخصه گشتاور-سرعت به انتخاب مقاومتها بستگی دارد.

در موتورهای قفسی: سیستم به راحتی گشتاور ترمزی خود را با انرژی گرفته از جریان مستقیم تنظیم می کند. با این وجود، گشتاور ترمز در حالتی که موتور در سرعتهای بالا کار می کند کم است.

به منظور جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، و جلوگیری از اعمال بیش از حد ترمز، باید تجهیزاتی برای قطع کردن جریان در استاتور استفاده شود.

3- ترمز الکترونیکی

ترمز الکترونیکی به سادگی با استفاده از یک کنترل کننده سرعت که با مقاومت ترمز تجهیز شده است تامین می شود. در این حالت موتور آسنکرون به عنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی مکانیکی در مقاومت ترمز تلف می گردد بدون اینکه باعت افزایش تلفات در موتور گردد.

یک واحد راه انداز (starter) موتور چهار وظیفه اصلی دارد.

  1. بار را از مدار قدرت اصلی ایزوله می کند
  2. به حفاظت موتور در برابر اتصال کوتاه کمک می کند.
  3. به حفاظت موتور در برابر اضافه بار حرارتی کمک می کند
  4. کار کموتاسیون یا کنترل را انجام می دهد.

هر واحد راه انداز موتور می تواند بستگی به هدف مورد نظر کارهای دیگری را نیز انجام دهد، اینها شامل:

  • قدرت: کنترل کننده سرعت، سافت استارتر، معکوس کردن فاز و غیره.
  • کنترل: اتصالات کمکی، تاخیر زمانی، ارتباطات و غیره

مطابق با ساختار واحد راه انداز موتور، به روشهای مختلفی می توان به عملکرد مورد نظر دست یافت. (شکل 4 را ببینید) در این شکل ارایشهای ممکن نشان داده شده است.

ترکیبهای مختلف راه انداز موتور

شکل 4 – آرایشهای مختلف عملکردی و ساختمان آنها برای راه اندازی موتور

4 - ترمز با کار در ناحیه فوق سنکرون (ترمز مولدی)

این ترمز هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که بار در سرعتی بیش از سرعت سنکرون می چرخد. در این حالت مانند یک ژنراتور آسنکرون عمل کرده و گشتاور ترمزی ایجاد می شود. صرفنظر از مقدار جزیی از انرژی که تلف می گردد باقی انرژی توسط منبع توان اصلی بازیابی می گردد. در یک موتور جرثقیل یا آسانسور، این نوع عملکرد باعث کاهش سرعت به سرعت نامی می گردد. گشتاور ترمزی کاملا متعادل با بار شده و به جای اینک سرعت را شل (سست و کم) کند، موتور را در یک سرعت ثابت به گردش در می آورد.

در یک موتور با رینگ لغزان (روتور سیم پیچی شده) ، بایستی تمام یا بخشی از مقاومتهای روتور اتصال کوتاه شوند تا از کارکرد موتور در سرعتی خیلی بیشتر از سرعت نامی جلوگیری شود که این حالت از نظر مکانیکی خطرناک خواهد بود.

این سیستم خصوصیات ایده آلی برای مهار کردن بار دوار را دارا می باشد. اینها شامل:

  • سرعت پایدار بوده و عملا مستقل از گشتاور پیچشی گرداننده است.
  • انرژی بازیابی شده و به منبع تغذیه بازگشت داده می شود.

بهر حال، این سیستمها فقط موتور را در یک سرعت که سرعت نامی آن است نگه می دارد. سیستمهای ترمز فوق سنکرون به راحتی با استفاده از یک کنترل کننده سرعت الکترونیکی ایجاد می شوند، آنها به صورت اتوماتیک سرعت سیستم را با کاهش دادن فرکانس تنظیم شده، کاهش می دهند. و بدین ترتیب می توان موتور را به حالت توقف رساند.

5 - دیگر سیستمهای ترمز الکتریکی

هنوز هم می توان در برخی جاها ترمز تک فاز یافت. این نوع ترمز به این صورت است که دو تا از سرهای موتور سه فاز به ولتاژ تک فاز متصل شده و ترمینال دیگر موتور نیز به یکی از اتصالات تغذیه (فاز یا نول) متصل می گردد. گشتاور ترمز به 3/1 گشتاور ماکزیمم موتور محدود شده است این سیستم نمی تواند بار کامل را ترمز کند و در این حالت باید برگردیم به ترمز جریان مخالف و از آن ترمز استفاده کنیم. ترمز تک فاز عدم تقارن و تلفات زیادی ایجاد می کند.

یکی دیگر از سیستمها، ترمز کردن بوسیله جریان گردابی متوقف کننده است. این سیستم قاعده کاری شبیه به آن چیزی که در وسایل حمل و نقل استفاده می شود به اضافه ترمز مکانیکی است (کاهنده های سرعت الکتریکی) . انرژی مکانیکی در کاهنده سرعت تلف می گردد. ترمز به سادگی با استفاده از یک سیم پیچ تحریک کنترل می شود. با این حال مشکل اصلی در این ترمز اینرسی است که به میزان زیادی به موتور تحمیل می شود.

معکوس کردن

موتورهای آسنکرون سه فاز را (شکل 5 را ببینید) به سادگی با تغییر اتصال فازهای متصل به دو اتصال تخته کلم می توان برعکس کرد.

معکوس کردن موتور آسنکرون

شکل 5 – روش معکوس کردن موتور آسنکرون

معمولا هنگامی می توان دور موتور را برعکس کرد که متوقف باشد. در غیر اینصورت، معکوس کردن فازها باعث ایجاد حالت ترمز جریان معکوس می گردد (پاراگراف مربوط به موتور با رینگ لغزان را ببینید) . بقیه سیستمهای ترمز الکتریکی که در بالا تشریح گردید نیز می توانند برای توقف و سپس معکوس کردن استفاده شوند. در موتورهای تک فاز معکوس کردن را در صورتی می توان انجام داد که سرهای سیم پیچها در دسترس باشند.

جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

خروجی انکودر دوار پالسهای متعامد است در این مقاله روشهای سنجش سرعت، موقعیت و جهت گردش موتور با استفاده از این پالسها تشریح شده است.


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 



در مقاله ای که پیش از این تحت عنوان "ساختار و نحوه کارکرد انکودرهای دوار" در این سایت منتشر گردید. ساختار انکودرهای دوار، ساختمان و نحوه عملکرد و انواع مختلف انکودرهای دوار بررسی شد. در آن مقاله انکودرهای دوار به دو نوع انکودرهای دوار افزایشی و انکودرهای دوار مطلق تقسیم بندی شدند. در ادامه کار در این مقاله قصد داریم به نحوه دریافت اطلاعات از انکودر، چگونگی پردازش اطلاعات و تعیین موقعیت و سرعت موتور بپردازیم. به عنوان یک کیس عملی، از پروژه ساخت داریو کنترل برداری کارشناسی ارشدم قسمت مربوط به فیدبک موقعیت و سرعت با استفاده از انکودرب تشریح شده است.

مدل آزمایشگاهی

عکس نمونه آزمایشگاهی ساخته شده در شکل زیر آورده شده است.

درایو کنترل برداری

شکل (1) : نمونه آزمایشگاهی درایو کنترل برداری

انکودر توسط مکانیزم طراحی شده به یک موتور القایی (موتور آبی رنگ) متصل شده است. موتور دیگر یک موتور DC است که برای موتور اصلی نقش بار را دارد. جهت فهم بهتر طرح واره ای از مدل آزمایشگاهی در شکل زیر آورده شده است.

شماتیک درایو کنترل برداری

شکل (2) : بلوک دیاگرام مدل آزمایشگاهی کنترل برداری موتور القایی

قسمتهای اصلی یک سیستم کنترل موتور تقریبا در تمامی مجموعه های کنترل سرعت و گشتاور موتور (اصطلاحا درایو فرکانس متغیر یا درایو سرعت متغیر) یکسان هستند. در این سیستم درایو موتور، انکودر دوار نقش فیدبک موقعیت و سرعت را دارد. و اطلاعات موقعیت روتور را می دهد. در ادامه انکودر مورد استفاده معرفی شده است.

معرفی انکدر E6B2-CWZ3E

این انکودر، یک انکودر دوار افزایشی سه کانال و ماکزیمم دقت آن 2000 پالس در هر دور است. با توجه به ساختار خروجی این انکودر(شکل 4) ، دامنه خروجی به ولتاژ تغذیه وابسته است و از آنجا که ولتاژ تغذیه آن از 5 تا 12 ولت قابل تنظیم است، لذا بایستی برای ارتباط آن با میکروکنترلر واسطی میان خروجی انکودر و ورودی میکروکنترلر قرار داد تا دامنه پالس های انکودر را به سطح مناسب کنترلر برساند. برای جلوگیری از ایجاد تأخیر انتشار میان انکودر و کنترلر، بهترین راه حل استفاده از یک مقسم ولتاژ مطمئن است. کنترلر مورد استفاده در اینجا یک پردازنده F2812 ساخت TI است. سطح ولتاژ این پردازنده 3/3 ولت است؛ پس باید مقسم ولتاژ را طوری طراحی کرد که به DSP آسیبی نرسد. همچنین سطح ولتاژ خروجی مقسم نباید کمتر از 2/8 ولت باشد.

نمای انکودر دوار و مدار داخلی آن

شکل (3) : نمای انکودر و مدار داخلی آن

 

چگونگی محاسبه سرعت

در پروژه اجرا شده برای کنترل موتور فرکانس سوئیچ زنی 10 کیلوهرتز انتخاب شده بود. یعنی کنترل کننده هر 100 میکروثانیه = (1 تقسیم بر 10 کیلو) تصمیم می گرفت که توالی کلید زنی چگونه باشد به نوعی در هر 100 میکروثانیه ورودی ها را خوانده و خروجی ها را برای تحریک کلیدها (در اینجا IGBT ها) تغییر می داد. دقت اندازه گیری سرعت در این حالت مطابق محاسبات زیر می باشد.

سرعت سنکرون موتور چهار قطب در فرکانس 50 هرتز 1500 دور بر دقیقه است.چرا؟ تعداد پالسها در هر دور گردش : 2000 پالس (انکودر 2000 پالس در هر دور می دهد) سرعت موتور در هر ثانیه = 1500/60 = 25 دور بر ثانیه تعداد پالسها در هر ثانیه = 25*2000 = 50000 پالس در ثانیه تعداد پالسها در هر بار نمونه برداری = 50000/10000 = 5 پالس

البته پالسها به صورت متعامد با یگدیگر در کانال A و B هستند و شمارنده کنترل کننده تعداد تغییر وضعیتها را شمارش می کند که در این حالت 5*4=20 می شود. ملاحظه می گردد که اگر بخواهیم با این روش فیدبک سرعت الکتروموتور را کنترل کنیم به جایی نخواهیم رسید رزولوشن 75 دور بر دقیقه است یعنی هر 75 دور یک پالس تغییر داریم. روش جالبی نیست در سرعتهای پایینتر مثلا زیر 75 اصلا ما شمارش نداریم و به نوعی فیدبک رندوم داریم چه باید کرد تا مقدار تغییر وضعیت شمارش شده در هر وقفه (فرکانس سوئیچینگ) افزایش یابد.

دو راه حل به کار گرفته شده است. روش اول

روش کنترل برداری قصد دارد به صورت آنلاین به کنترل موتور بپردازد و از اینرو فرکانس کلید زنی 10 کیلوهرتز انتخاب شده است. در مورد جریانها می توانیم تغییرات لحظه ای را داشته باشیم اما واقعیت این است که ثابت زمانی روتور و بار به اندازه کافی بزرگ است که در 100 میکروثانیه تغییر محسوسی نکند لذا برای افزایش رزولوشن بهتر است در هر 10 بار که سوئیچ زنی داریم اجازه دهیم یک بار مقدار شمارش شده قرائت گردد یعنی فیدبک سرعت را هر 1 میلی ثانیه دریافت کنیم بدین صورت تعداد تغییر وضعیتها را در هر بار شمارش از 20 به 200 افزایش داده و دقت را به 7.5 دور افزایش می دهیم.

روش دوم

هنوز در دورهای پایین ضعف داریم 7.5 دور در 1500 عدد کمی است اما اگر سرعت 75 دور بر دقیقه باشد این مقدار خطا خودش 10 درصد است. پس چه باید کرد در دورهای پایین می توان از الگوریتم دیگری استفاده کرد. بله می توانیم زمان صرف شده بین دو تغییر وضعیت یا دو پالس را ثبت کرده و از این طریق سرعت را محاسبه کنیم.

استفاده از ترکیب دو روش تشریح شده در بالا می تواند به دقت تعیین سرعت خیلی خوب در کلیه سرعتها کمک کند که در پروژه ساخت درایو کنترل برداری موتور القایی با استفاده از DSP این کار انجام شده است.


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

سنسور اثر هال در کنترل موتور

سنسور اثر هال جریانهای DC و AC را حس کرده و گزارش می کند. در این مقاله ساختمان و نحوه عملکرد آن در کنترل موتور تشریح شده است.


سنسور جریان وسیله­ ای است که جریان را به فرم و دامنه مورد نیاز تبدیل کرده و در خروجی در اختیار ما قرار می ­دهد. اندازه گیری شدت جریان الکتریکی معمولا خیلی ساده نیست. جهت کارهای کنترلی نمی­ توان به سادگی توسط یک آمپرمتر جریان را اندازه گیری کرد بلکه بایستی جریان به ولتاژ مناسبی جهت اعمال به مبدل ADC تبدیل گردد. که تاثیر اندکی بر روی مدار اندازه گیری داشته باشد. اولین شرط لازم برای یک سنسور، جداسازی الکتریکی بین مدار اصلی و مدار اندازه گیری است. و همچنین پهنای باند بزرگی به میزان حداقل 100 کیلوهرتز نیاز است. از اینرو سیستمهای اندازه گیری جریان پیچیده و مفصل هستند.

روشهای پیشین جهت اندازه ­گیری جریان که در گذشته بیشتر استفاده می­ شد. عبارت است از قرار دادن یک مقاومت سری توان بالا در مسیر عبور جریان و سپس با قرائت ولتاژ دو سر مقاومت، جریان آن محاسبه می­ شود. جهت به حداقل رسانیدن تلفات دو سر مقاومت اندازه ­گیری، مقدار مقاومت را حتی الامکان کوچک در نظر می گیرند. این روش به علت اینکه به آسانی تحت تاثیر نویز قرار گرفته و پایداری حرارتی مقاومت سری در میزان دقت آن تاثیرگذار است، در کار کنترل موتور القایی چندان جذاب نیست. روش دیگر که دارای جداسازی الکتریکی می باشد. استفاده از ترانسفورماتورهای اندازه ­گیری است. این ترانسفورماتورها اصول ساده­ ای دارند. و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می­ گیرند. جداسازی الکتریکی بین اولیه و ثانویه برقرار است. اما مشکل این است که ترانسفورماتورها قادر به اندازه گیری سیگنالهای dc نبوده و باند فرکانسی کوچکی دارند. سنسورهای اثر هال مانند ترانسفورماتورها میدان مغناطیسی احاطه کننده اطراف هادی را اندازه گیری می­ کنند ولی بر خلاف آنها قادر به اندازه گیری جریانهای dc نیز می­ باشند.

تئوری اثر هال (Hall Effect)

شکل 1 قاعده اساسی اثر هال را توصیف می­ نماید. چنانچه نشان داده شده است، جریانی از یک صفحه نازک از ماده نیمه هادی ( عنصر هال (Hall element) ) عبور می کند. هنگامی که هیچ میدان مغناطیسی وجود ندارد، توزیع جریانی هادی یکنواخت بوده و هیچ اختلاف ولتاژی در خروجی مشاهده نمی گردد. اما چنانچه در شکل 1 (ب) مشاهده می شود، هنگامی که یک میدان مغناطیسی عمود بر جریان هادی برقرار می شود، یک نیروی لورنتس بر جریان اثر کرده و توزیع یکنواخت جریان را بر هم می زند. نتیجه این عمل پیدایش اختلاف ولتاژی در خروجی است. این ولتاژ که ولتاژ هال(VH) نامیده می شود، با ضرب برداری جریان هادی و چگالی میدان مغناطیسی متناسب است . در رابطه شماره (1) در زیر آمده است.

فرمول اثر هالرابطه شماره (1)

توضیح تئوری اثر هال

شکل (1) : توضیح اصل اثر هال

 

حسگر جریان اثر هال

حسگر هال، میدان مغناطیسی حول هادی را اندازه گیری می­ کند و برخلاف ترانسفورماتورهای جریان، جریان dc را نیز تشخیص می­ دهد. در این حسگرها یک هسته مدور از ماده مغناطیسی نرم، هادی جریان را احاطه می کند تا میدان مغناطیسی را متمرکز کند. عنصر هال که در یک فاصله هوایی کوچک قرار گرفته است، ولتاژ حاصل از جریان هادی را ارائه می دهد. این گونه حسگرها که حلقه بسته نامیده می­ شوند، پس از تقویت ولتاژ، جریانی از سیم پیچ جبرانساز که روی هسته مغناطیس پیچیده شده، عبور می­ کند. لذا میدانی مغناطیسی ایجاد می­ شود که با میدان مغناطیسی اول، حاصل از جریان هادی، برابر اما در خلاف جهت آن است. در نتیجه شار مغناطیسی درون هسته خنثی می­گردد(شکل 2).

ساختمان داخلی حسگرهای اثر هال

شکل (2) : ساختار داخلی حسگرهای اثر هال

بر مبنای رابطه شماره (1) ولتاژ هال تابعی از جریان عنصر هال است. چنانچه این جریان ثابت نگه داشته شود، ولتاژ هال تنها تابعی از چگالی میدان مغناطیسی خواهد بود. از آنجا که جهت جریان هادی می ­تواند در هر دو جهت باشد، لذا میدان مغناطیسی نیز می­ تواند در هر دو جهت ایجاد گردد. در نتیجه خروجی تقویت کننده می­تواند مثبت یا منفی باشد که در این صورت به دو منبع تغذیه نیاز است. برای اجتناب از این مشکل، یک افست ثابت به تقویت کننده تفاضلی اعمال می­ شود. هنگامی که هیچ میدانی وجود ندارد، این ولتاژ به تنهای در خروجی ظاهر می­ شود که ولتاژ نول نامیده می­شود. چنانچه میدان مغناطیسی مثبتی ایجاد شود، ولتاژ خروجی از ولتاژ نول بیشتر می­ شود. بالعکس اگر میدان مغناطیسی منفی باشد، خروجی به زیر ولتاژ نول کاهش می­ یابد، اما همچنان مثبت باقی می­ ماند. این مفهوم در شکل (3) نشان داده شده است.

ولتاژ خروجی حسگر اثر هال نسبت به میدان

شکل (3) : ولتاژ خروجی حسگر نسبت به میدان مغناطیسی

در تمامی تقویت کننده ها خروجی تقویت کننده نمی­تواند از ولتاژ تغذیه فراتر رود. در مورد تقویت کننده تفاضلی حسگر اثر هال نیز وضعیت به همین منوال است و تقویت کننده قبل از آنکه به حد ولتاژ تغذیه برسد، شروع به اشباع شدن می کند. این اشباع در تقویت کننده رخ می دهد و نه در عنصر هال. بنابراین جریان های بزرگتر و در نتیجه میدان های مغناطیسی بزرگتر، به حسگر اثر هال آسیب نمی زنند بلکه آنها را بیشتر به سمت اشباع سوق می­دهند.

سنسور جریان CSNE151-100 Hneywell

سنسور جریان CSNE151-100 Hneywell این سنسور یک سنسور حلقه بسته اثر هال می باشد ، همان طور که در قسمت بالا گفته شد این نوع سنسورها توانایی اندازه گیری جریانهای ac ، dc و یا پالس را دارا می باشند. 25 آمپر دور مقدار نامی آن است و دارای نسبت تبدیل بین اولیه و ثانویه 1 به 1000است. این سنسور بر اساس اثر هال و تعادل صفر (null balance) یا روش شار مغناطیسی صفر(سیستم فیدبک) کار می­کند. شار مغناطیسی در هسته سنسور دائما در مقدار صفر تنظیم می­گردد. مقدار جریان مورد نیاز جهت متعادل کردن شار صفر برابر مقدار جریان اولیه گذرنده از هادی ضرب در نسبت دور سیم پیچهای اولیه به ثانویه است. این جریان حلقه بسته از سنسور بیرون می­آید و نمایانگر جریان تضعیف شده اولیه با نسبت تعداد دور ثانویه در هر لحظه از زمان است. این جریان را با استفاده از یک مقاومت مناسب می­توان به ولتاژ مورد نیاز در پروسه کنترلی تبدیل کرد.نحوه اتصال آن lمطابق شماتیک آمده در شکل 3 است. جزئیات بیشتر همراه با برگه اطلاعات سنسور را می توان با مراجعه به کاتالوگ آن پیدا کرد.

نحوه اتصال سنسور اثر هال



جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

موتور تکفاز با راه انداز خازنی

موتور با راه انداز خازنی به موتوری اطلاق میشود که در مدت زمان راه اندازی از سیم پیچی راه انداز و خازن استفاده میشود . این موتور برای کار خود از میدان گردان استفاده میکند . برای مواردی که نیاز به گشتاور راه اندازی و گشتاور کار زیاد میباشد، استفاده میگردد . عموماً این موتورها از قدرت  اسب بخار به بالا استفاده میشود.

با استفاده از خازن مناسب و طراحی مناسب سیم پیچی میتوان گشتاور  راه اندازی را به 3.5 تا 4.5 برابر گشتاور نامی رساند. خازنهای مورد استفاده در این گونه موتورها معمولاً از نوع الکترو لیتی میباشد و ظرفیت آنها نسبت  به خازنهای روغنی بالا است .

موتور های راه انداز خازنی مجهز به رله ی مغناطیسی یا کلید گریز از مرکز به منظور خارج کردن سیم پیچ کمکی و خازن راه انداز از مدار در حدود 75% دور نامی میباشند.

کاربرد:این موتورها بلحاظ داشتن گشتاور راه اندازی زیاد ، کاربردهای وسیعی دارند ازجمله برای تغذیه پمپ ، کمپرسور ها ، سردخانه ها ، تهویه مطبوع ، دستگاههای چند کاره نجاری، ماشینهای لباسشویی بزرگ و به طور کلی جاهایی که موتور تکفاز تحت بار گشتاور راه اندازی زیاد داشته باشد استفاده میگردد.

تغییر جهت چرخش:معکوس کردن جهت چرخش این موتور نظیر معکوس کردن چرخش موتور با راه انداز مقاومتی میباشد.

ار این حالت بایستی محل اتصال دو سر سیمی که مجموعه خازن،کلید گریز از مرکز یا رله و سیم پیچ کمکی به آن وصل است یا دو سر سیم پیچ اصلی را عوض کرد.


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

بر روی همه موتور ها پاکی توسط کار خانه سازنده نصب میشود ، در این پلاک کلیه اطلاعات مورد نیاز برای راه اندازی موتور اورده شده است ، در صورتی که موارد فوق به درستی رعایت نشوند ، موتور میسوزد یا عمر مفید ان کم میشود ، در زیر به بررسی هر یک از این علائم میپردازیم



No: مدل موتور که معمولا توسط کار خانه مشخص میشود

Type: نام موتور ، با داشتن نام موتور ومراجعه به شرکت سازنده میتونید اطلاعات بیشتری در مورد موتور بدست اورید

AMPS ، حداکثر جریان مجازی است که موتور برای کار کردن به ان نیاز دارد .

V=ولتاژ کاری الکترو موتور میباشد که نباید ولتاژ بیشتر و یا کمتر به سیم پیچهای الکترو موتور اعمال گردد . در صورت وجود علامت ستاره (Y ) یا مثلث ، ولتاژ در همان اتصال استفاده میشود (مثلا ولتاژ کاری موتور بالا 415 ولت در حالت ستاره است )

HERTZ : مشخص کننده فرکانس کاری موتور میباشد ، معمولا فرکانس کاری موتور ها 50 یا 60 هرتز است.
نکته: دور الکترو موتورها با فرکانس ارتباط دارد لذا الکترو موتوری که در فرکانس 50 هرتز مثلا 1500 دور میباشد همین الکترو موتور در فرکانس 60 دورش دیگر 1500 نیست .
DATE : مشخص کننده تاریخ ساخت موتور است .

R.P. M= نشان دهنده دور الکترو موتور در یک دقیقه در روی شقت خروجی میباشد.

KW=مقدار توان الکترو موتور را نشان میدهد.

نکته : اگر روی الکترو موتوری نوشته شده بود 380/220 V= معنی ان این است که این الکترو موتور در شبکه برق 110 ولت که برخی از کشورها استفاده میشود باید بصورت مثلث و در کشورهای که ولتاژ 220ولت ( ولتاژ بین یک فاز و نول) دارند مثل ایران باید بصورت ستاره بسته شود .

IP= میزان حفاظت الکترو موتور در مقابل گرد و غبار و .. و طبق جدول زیر میباشد.



P.H انواع حفاظتها طبق استاندارد دین 40050

P00= باز بدون حفاظت در مقابل تماس با اجسام خارجی و اب ، در این مورد موتور باید در یک فضای سرپوشیده نگه داری شود .

P10= محفوظ در مقابل تماس دست و اجسام بزرگ خارجی - محافظ در مقابل اب ، موتور میتواند در فضای باز وزیر باران کار کند

P11= محفوظ در مقابل تماس دست و اجسام بزرگ خارجی - محفوظ در مقابل اب

P20= محفوظ در مقابل تماس انگشت و اجسام با وزن متوسط بدون حفاظ در مقابل اب ، برای موتور باید سرپوش مناسب تهیه شود

P21= محفوظ در مقابل تماس انگشت و اجسام با وزن متوسط - ضد اب

P22= محفوظ در مقابل تماس انگشت و اجسام با وزن متوسط –محفوظ در مقابل ترشح اب بطور عمودی یا

مایل با زاویه بیشتر از 30 درجه نسبت به افق

P30= محفوظ در مقابل تماس با ابزار ها و غیره و اجسام خارجی سبک وزن – بدون محافظت در مقابل اب

P31= محفوظ در مقابل تماس با ابزار ها و غیره و اجسام خارجی سبک وزن - ضد اب

P32= محفوظ در مقابل تماس با ابزار ها و غیره و اجسام خارجی سبک وزن - محفوظ در مقابل ترشح اب بطور عمودی یا مایل با زاویه بیشتر از 30 درجه نسبت به افق

P40 و بالا تر :حفاظت شده در برابر کلیه عوامل خارجی
معمولا هر چه سطح حفاظت موتور بیشتر باشد ، قیمتش نیز گران تر است
بر روی موتور ها اطلاعاتی دیگری نیز ممکن است وجود داشته باشد ، شما میتوانید با مراجعه به کاتالوگ موتور از انها اگاهی یابید


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی
  • ۰
  • ۰

طبقه بندی مناطق چگونه انجام می شود؟

با تشخیص برخی مناطق کارخانه یا سایت به عنوان منطقه خطر، را ( با ................ ) مشخص می کنیم که چه ناحیه ای خطرناکتر است و به توجه یا تجهیزات بیشتری نیاز دارد و چه منطقه ای کم خطرتر است. همچنین متوجه می شویم که چه مناطقی ایمن هستند.

طبقه بندی مناطق الکتریکی به ما خاطر نشان می کند که چه نوع تجهیزاتی باید در آن مناطق به کار گرفته شود و از چه تجهیزاتی نمی توان استفاده کرد. چگونه این کار انجام می شود؟

توجه به این نکته مهم است که الکتروموتورهای ضد انفجار تنها در برخی نواحی به کار گرفته می شوند. این تجهیزات شناسنامه و شناسه های ویژه ای دارند که به ما می گوید که آیا می توان از آنها در نواحی خطرناک خاصی استفاده کرد یا نه؟ بر این اساس ما می توانیم از این تجهیزات در مناطق پر خطر بدون نگرانی استفاده کنیم.

بنابراین برخی تجهیزات و ابزارهای الکتریکی را تنها می توان در ناحیه 2 به کار گرفت، در حالیکه برخی دیگر در ناحیه خطر 1 نیز کاربرد دارند. طبقه بندی بر اساس نواحی خطر را در ادامه توضیح می دهیم.هزینه این تجهیزات بسته به نوع محافظت و مناسب بودن برای استفاده در نواحی مختلف فرق می کند. بنابراین اگر مهندس طراح به اشتباه ناحیه ای امن را خطرناک طبقه بندی کند، و یا حتی اگر ناحیه ای را که باید در ناحیه خطر 2 طبقه بندی کند خطر 1 بداند ناگزیر باید هزینه بیشتری برای خرید تجهیزات ضد انفجار با قابلیت بیشتر پرداخت کنید. چنین تجهیزاتی هزینه نگهداری بیشتری نیز در بردارند. بنابراین در دوره عمر خود نیز هزینه بیشتری را به شرکت تحمیل می کنند.

از سوی دیگر، اگر منطقه خطری به اشتباه جزو مناطق ایمن طبقه بندی شود هزینه آن بسیار بالاست چرا که ممکن است به انفجار ناخواسته ای منجر شود که پیامدهایی مالی و جانی در پی داشته باشد و تصویر شرکت را نیزمخدوش سازد. چنین اتفاقاتی ممک است حیات شرکت را نیز به خطر اندازد.

بنابراین طبقه بندی درست مناطق خطر از نظر هزینه نیز همانند موضوع مهندسی ایمنی اهمیت دارد برخی مفاهیم اساسی درباره مواد خطرناک را باید بدانیم تا بتوانیم درک بهتری از طبقه بندی مواد و نیز انتخاب الکتروموتور ضد انفجاری که با آن شرایط مناسب را داشته باشیم

برای دسته بندی الکتروموتورهای ضد انفجار , سازندگان نیاز دارند که آزمایشگاههای متعهد Underwriters Laboratories (UL) و نظامنامه ملی برق National Electrical Code (NEC) آنها را به رده = CLASS - گروه = Group و تقسیم کرده و محدودیت های قانونی درجه حرارت را برایشان مشخص کنند .

 

جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

طراحی الکتروموتورهای ضد انفجار در محیط های بسته

The Basics: Explosion Proof Enclosure Design

این نوع موتورهای ضد انفجار برای محیط های بسته طراحی می شوند ملاحظات اساسی برای این موتورها این است که باید از بروز جرقه در محیطی که می تواند حاوی بخارات و گازهای قابل اشتعال باشد خودداری کند. موتورهای ضد انفجاری برای محیط های بسته برای محیط های بسته ؛ سنگین و پر حجم هستند . آنها به گونه ای طراحی شده اند که در حد توانایی موتور در برابر خوردگی و محدوده درجه حرارت و گرم شدن بیش از اندازه مقاوم می باشد .سازندگان اتصالات این و فلنج های آنها را به گونه ای می سازند که در برابر نفوذ شعله مقاوم flame tight, باشد. و محفظه ای باریکی داشته باشند که به هنگام وقوع انفجار داخلی گازهای داغ حاصل از انفجار رها شده و امکان سرد شدن پیدا کنند و به اندازه سرد شوند که باعث انفجار مجدد نشوند .

 

مروری بر دسته بندی موتورها :

Overview of Motor Classifications

 

الکتروموتورهای ضد انفجاری اساساً در دسته بندی موتورهای محصور= سربسته قرار می گیرند که بر پایه حفاظت در برابر شرایط محیط و نیز سرد شدن ساخته شده اند .

 بطورکلی موتورهای محصور که توسط : موسسه ملی سازندگان تجهیزات برقی National Electrical Manufacturers Association (NEMA) و نیز کمیته بین المللی الکتروتکینیکال International Electrotechnical Commission (European standard) که استانداردی اروپایی است طراحی شده اند در دو گروه کلی قرار می گیرند

 

1- موتور با پوسته باز open enclosures 

2-موتور با پوسته کاملاً محصور شده ally enclosed enclosures.

 

نوع : پوسته باز آن دارای دریچه هایی است که امکان تهویه هوا در اطراف سیم پیچ های موتور را می دهد .

 چهار نوع از این موتور های پوسته باز وجود دارند .

Drip-proof = مقاوم در برابر قطره 

Splash-proof = مقاوم در برابر پاشش 

Guarded = محافظت شده

Weather protected = مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی

 

استفاده از الکتروموتورهایی که در پوسته آنها باز است Open enclosures برای مکانهای مخاطره آمیز مناسب نیست برای این کار باید از موتورهایی که بطور کامل در پوسته محصور شده اند Totally enclosed enclosures استفاده شود . موتورهای کاملاً محصور از جریان هوا از داخل به بیرون از موتور و به محیط اطراف جلوگیری می کنند اما آنها گازها را کاملاً نشت بندی نمی کنند چهار نوع موتور کاملاً محصور وجود دارد که عبارتند از :

موتورهای کاملاً محصور بدون تهویه هوا Totally Enclosed, Non Ventilated (TENV)

موتورهای کاملاً محصور با پروانه خنک کننده Totally Enclosed, Fan Cooled (TEFC)

موتور کاملاً محصور با هوای بیش از اندازه Totally Enclosed, Air Over (TEAO) •

 

 

الکتروموتورهای ضد انفجاری Explosion Proof Explosion Proof Motor Classifications by Hazardous Locations

دسته بندی الکتروموتورهای ضد جرقه برای محیط های مخاطره آمیز

الکتروموتورهای ضد جرقه برای محیط های مخاطره آمیز توسط آزمایشگاههای بیمه Underwriters Laboratories (UL) و نیز نظام نامه ملی برق Underwriters Laboratories (UL) و نیز OSHA بشرح زیر تعریف شده است .

 

کلاس 1 : گازها بخارات و مایعات Gases, vapors, and liquids:

گروه A : استیلن Gases, vapors, and liquids

گروه B : هیدورژن و مظائر آن . Hydrogen, etc.

گروه C : اتر و نظائر آن Ether, etc.

گروه  D : هیدروکربنها ؛ سوختها و , حلالها و نظائر آن Hydrocarbons, fuels, solvents, etc.

دسته بندی 1 : مخاطرات انفجاری معمول Normally explosive and hazardous

دسته بندی 2 : مخاطراتی که بطور معمول در هوا وجود ندارند ولی بطور غیر مترقبه ممکن است بروز کنند .

Not normally present in an explosive concentration (but may accidentally exist) کلاس II : گردو غبارها Dusts • گروه E : غبار فلزات ( هادی و منفجر کننده ) • گروه F : غبار کربن ( که برخی از آنها هادی بوده و همه آنها قابل انفجارند ) • گروه G : آرد , نشاسته , حبوبات , پلاستیک های قابل احتراق یا غبارات شیمیایی ( قابل انفجار)

 

دسته بندی 1 : مقادیر قابل اشتعال غبارکه بطور معمول وجود دارند و یا ممکن است بصورت معلق وجود داشته باشند و یا غبارهای هادی که وجود دارند .

دسته بندی 2 : غباری که بطور معمول به مقداری که باعث اشتعال شوند در هوا معلق نیستند ( اما ممکن است که بطور اتفاقی رها شوند ) لایه های غبار که حضور دارند. 

 

کلاس III : الیاف

 منسوجات ؛ مصنوعاتی چوبی و نظائر آن ( که بسادگی قابل اشتعال هستند اما تمایلی به انفجار ندارند )

دسته بندی 1 : مورد استفاده و یا جابجا شدن توسط تولید کنندگاه

دسته بندی 2 : نگهداری و یا جابجایی درانبار ( منحصراً برای سازندگان )

 

الکتروموتورهای ضد انفجار بسته با محیط های که هستند : به رده ؛ گروه و دسته تقسیم می شوند ( مثلاً کلاس I دسته بندی 2 یا کلاس 1 و دسته بندی 2 و نطائر آن (e.g., Class I, Division 1, Class I Division 2, etc.))

تفاوت در کلاس آنها بستگی به محدودیت درجه حرارت و برای روشهای محافظت در برابر مواد از گروه = groups استفاده می شود .

Explosion Proof Construction ساختارهای ضد انفجاری موتورهای ضد انفجاری با قطعاتی و موادی ساخته می شوند که توانایی مقاومت در برابر مناطق مخاطره آمیز را داشته باشد این شرایط شامل :

 عایق های کلاس F

محورهای و زنجیرهای مسی ضد جرقه

کاندویت ها و جعبه های به ابعاد بزرگ که سوراخهایی که رزوه دارند .

فن های خنک کننده مقاوم در برابر خوردگی و نیز ضد جرقه Non-sparking, corrosion resistant, cooling fans

درپوش های فن و صفحات انتهایی از چدن Cast iron end plates and fan covers

• Stainless steel breathers and drains

تخلیه و تنفس ها از جنس فواد ضد زنگ  

استفاده از بلبرینگ های نشت بندی شده و ضد اصطکاک با پوشش دوگانه و بزرگتر از اندازه با گریس های حرارت بالا

Oversized, double-shielded, anti-friction, sealed ball bearings with high temperature grease • Low loss steel laminations for higher efficiency

 لابه های فولاد ضد زنگ با تلفات کم برای کارایی بیشتر • Precision dynamic balancing

 بالانس دقیق دینامیک  High temperature polyester varnish impregnated armatures

آرمیچرهایی که با لاک های پلی استر در درجه حرارت بالا اشباع شده اند • Dynamically balanced to reduce vibrations

بالانس دینامیکی برای کاهش لرزش

عایق های سیم پیچ کلاس F

ClassF winding insulation نسبت به سایر کلاس عایق ها بیشترین محافظت را در برابر درجه جرارت دارا می باشند

 عایق های کلاس H Class H polyester که با لاک پلی استر پوشش داده شده اند و در آمیچر موتور مورد استفاده هستند نیز بیشترین حفاظت در برابر درجه حرات را ارائه می دهند .

ورقه های انتهایی end plates موتور از جنس چدن هستند تا ضمن اینکه استحکام خوبی دارند بتوانند فشار بالای ناشی از انفجاررا تحمل کرده و در برابر خوردگی هم مقاوم باشند . همه بخش ها ماشینکاری شده اند تا درزهای آنها خیلی کم باشد و مانع از خروج گازهای ناشی از انفجار به بیرون بشوند تا زمانیکه موتور به اندازه کافی سرد شود و امکان مشتعل کردن اتمسفر محیط را نداشته باشد .

 نگهدارنده های برنجی و ضد جرقه محور موتور Non-sparking brass shaft slingers این امکان را می دهند که نشت بندی محور motor shaft بخوبی صورت گیرد.

جعبه اتصالات و لوله های هدایت کننده کابل برق conduit/connection boxes باید به آن اندازه بزرگ انتخاب شوند تا بتوانند سیم ها و کابلهای متصل به موتور را در خود جای دهند همانگونه که قبلاً یادآوری شد این لوله ها باید از جنس چدن ساخته شوند تا ضمن اینکه استحکام بیشتری دارند در برابر خوردگی هم مقاوم باشند


جهت دریافت فیلم آموزشی فارسی طراحی موتور الکتریکی کلیک کنید

بسته آموزشی فارسی آشنایی با موتور الکتریکی

 

  • رضا ایمانی