تبلیغات
مرجع مقالات واخبار جالب مذهبی - اساس کار موتورهای القایی
مرجع مقالات واخبار جالب مذهبی
وبلاگ بروز brooz.orq.ir

لینکدونی

آرشیو موضوعی

آرشیو

لینکستان

صفحات جانبی

← آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
مقدمه:

موتورهای القایی AC عمومی ترین موتورهایی هستند كه در سامانه های كنترل حركت صنعتی و همچنین خانگی استفاده می شوند.طراحی ساده و مستحكم , قیمت ارزان , هزینه نگه داری پایین و اتصال آسان و كامل به یك منبع نیروی AC امتیازات اصلی موتورهای القایی AC هستند.انواع متنوعی از موتورهای القایی AC در بازار موجود است.موتورهای مختلف برای كارهای مختلفی مناسب اند.با اینكه طراحی موتورهای القایی AC آسانتر از موتورهای DC است , ولی كنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف موتورهای القایی AC نیازمند دركی عمیقتر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورهاست.
این نكته در اساس انواع مختلف , مشخصات آنها , انتخاب شرایط برای كاربریهای مختلف و روشهای كنترل مركزی یك موتورهای القایی AC را مورد بحث قرار می دهد.


اصل ساخت اولیه و كاربری

مانند بیشتر موتورها , یك موتورهای القایی AC یك قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یك روتور كه در درون آن می چرخد دارند , كه میان آندو یك فاصله دقیق كارشناسی شده وجود دارد.به طور مجازی همه موتورهای الكتریكی از میدان مغناطیسی دوار برای گرداندن روتورشان استفاده می كنند.یك موتور سه فاز القایی AC تنها نوعی است كه در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.در حالی كه موتورهای DC به وسیله ای الكتریكی یا مكانیكی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند.یك موتور القایی AC تك فاز نیازمند یك وسیله الكتریكی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.
در درون هر موتور دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است.در یك موتور القایی AC یك سری از مغناطیس شونده ها به خاطراینكه تغذیه AC به پیچه های استاتور متصل است در استاتور تعبیه شده اند.بخاطر طبیعت متناوب تغذیه ولتاژ AC بر اساس قانون لنز نیرویی الكترومغناطیسی به روتور وارد می شود (درست شبیه ولتاژی كه در ثانویه ترانسفورماتور القا می شود).بنابر این سری دیگر از مغناطیس شونده ها خاصیت مغناطیسی پیدا می كنند.-نام موتور القایی از اینجاست-.تعامل میان این مگنت ها انرژی چرخیدن یا تورك (گشتاور) را فراهم  می آورد.در نتیجه موتور در جهت گشتاو بوجود آمده چرخش می كند.


استاتور

استاتور از چندین قطعه باریك آلومنیوم یا آهن سبك ساخته شده است.این قطعات بصورت یك سیلندر تو خالی به هم منگنه و محكم شده اند(هسته استاتور) با شیارهایی كه در شكا یك نشان داده شده اند.سیم پیچهایی از سیم روكش دار در این شیارها جاسازی شده اند.هر گروه پیچه با هسته ای كه آن را فرا گرفته یك آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای كار كردن با تغذیه AC شكل می دهد.تعداد قطبهای یك موتور القایی AC به اتصال درونی پیچه های استاتوربستگی دارد.پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل اند.آنها به صورتی متصل اند كه با برقراری تغذیه AC یك میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.



روتور

روتور از چندین قطعه مجزای باریك فولادی كه میانشان میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است.در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها در انتهای خود به صورت الكتریكی و مكانیكی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند.تقریبا 90 درصد از موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است كه این نوع روتور ساختی مستحكم و ساده دارد.این روتور از هسته ای چند تكه استوانه ای با محوری كه شكافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشكیل شده است.هر شكاف یك میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود.در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان كه در شكل دو مشاهده می شود مدار كوتاه برقرار است.چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند.در عوض به دو دلیل مهم قدری اریب نصب می شوند.
دلیل اول آنكه موتور با كاهش صوت مغناطیسی بدون صدا كاركرده و برای آنكه از هارمونیكها در شكافها كاسته شود.
دلیل دوم آن است كه گرایش روتور به هنگ كردن كمتر شود.دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می كنند كه در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند.این اتفاق هنگامی می افتد كه تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.
روتور بوسیله مهار هایی در دو انتها روی محور نصب شده ; یك انتهای محور در حالت طبیعی برای انتقال نیرو بلندتر از طرف دیگر گرفته می شود.ممكن است بعضی موتورها محوری فرعی در طرف دیگر(غیر گردنده - غیر منتقل كننده نیرو) برای اتصال دستگاههای حسگر حالت(وضعیت) و سرعت داشته باشند.بین استاتور و روتور شكافی هوایی موجود است.بعلت القا انرژی از استاتور به روتور منتقل می شود.تورك تولید شده به روتور نیرو داده و سپس برای چرخیدن به آن نیرو می كند.صرف نظر از روتور استفاده شده قواعد كلی برای دوران یكی است.



سرعت یك موتور القایی

میدان مغناطیسی ای كه در استاتور تولید میشود با سرعت سنكرون می چرخد.(Ns)



در روتور میدان مغناطیسی تولید می شود زیرا به طور طبیعی ولتاژ متناوب است.
برای كاهش سرعت نسبی نسبت به (شار)استاتور , روتور چرخش را در همان جهتی كه شار استاتور دارد آغاز می كند و تلاش می كند تا به سرعت چرخش فلاكس نایل شود.با اینحال روتور هرگز موفق نمی شود كه به سرعت میدان استاتور برسد.روتور از سرعت میدان استاتور كندتر می گردد.این سرعت Base speed نام دارد.(Nb)
تفاوتها میان Ns و Nb Slip نام دارد.اسلیپ مقادیر مختلف فشار(مكانیكی) بستگی دارد.هر افزایشی در فشار موجب كندتر كار كردن روتور و افزایش اسلیپ می شود.برعكس كاهش فشار سبب سرعت گرفتن روتور و كاهش اسلیپ می شود.اسلیپ بوسیله درصد نشان داده شده و با فرمول زیر مشخص می شود.



انواع موتورهای القایی

عموما دسته بندی موتورهای القای براساس تعداد پیچه های استاتور است كه عبارتند از:
موتورهای القایی تك فاز
موتورهای القایی سه فاز

موتورهای القایی تك فاز

احتمالا بیشتر از كل انواع موتورها از موتورهای القایی AC تك فاز استفاده می شود.منطقی است كه باید موتورهای دارای كمترین گرانی و هزینه نگه داری بیشتر استفاده شود. موتور القایی AC تك فاز بهترین مصداق این توصیف است.آن طور كه از نام آن برمیاید این نوع از موتور تنها یك پیچه (پیچه اصلی) دارد و با یك منبع تغذیه تك فاز كار می كند.در تمام موتورهای القایی تك فاز روتور از نوع قفس سنجابی است.
موتور القایی تك فاز خود راه انداز نیست.هنگامی كه موتور به یك تغذیه تك فاز متصل است پیچه اصلی دارای جریانی متناوب می شود.این جریان متناوب میدان مغناطیسی ای ضربانی تولید می كند.بسبب القا روتور تحریك می شود.چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است توركی كه برای چرخش موتور لازم است بوجود نمی آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می شود.از این رو موتور القایی تك فاز به دستگاه آغاز گری نیاز داردكه می تواندضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید كند.
دستگاه آغاز گر موتورهای القایی تك فاز اساسا پیچه ای اضافی در استاتور است (پیچه كمكی) كه در شكل سه نشان داده شده است.پیچه استارت می تواند دارای خازنهای سری ویا سوئیچ گریز از مركز باشد.هنگامی كه ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در پیچه اصلی بسبب مقاومت پیچه اصلی ولتاژتغذیه را افت میدهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود).در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود.فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی كه پیچه اصلی و دستگاه استارت می سازند میدان برایندی میسازند كه در جهتی گردش می كند.موتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز میكند.
هنگامی كه موتور به 75 درصد دور مجاز خود می رسد یك سوئیچ گریز از مركز پیچه استارت را از مدار خارج می كند.از این لحظه به بعد موتور تك فاز می تواند تورك كافی را برای ادامه كاركرد خود نگه دارد.
بجز انواع خاص دارای Capacitor start / capacitor run عموماهمه موتورهای تك فاز فقط برای كاربری های بالای 3/4 hp استفاده می شوند.
بسته به انواع تكنیكهای استارت موتورهای القایی تك فاز AC در دسته بندی ای وسیع آن گونه كه در شكل زیر توصیف شده قرار دارند.



موتور القایی AC فاز شكسته

موتور فاز شكسته همچنین به عنوان Induction start/Induction run (استارت القایی/كاركرد القایی)هم شناخته می شود كه دو پیچه دارد.پیچه استارت از سیم نازكتر و تعداد دور كمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته شده است.همچنین میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه كه پیچه اصلی دارد قرار می گیرد كه سبب آغاز چرخش موتور می شود.پیچه اصلی كه از سیم ضخیم تری ساخته شده است موتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می دارد.



تورك آغازین كم است مثلا 100 تا 175 درصد تورك ارزیابی شده.موتور برای استارت جریانی زیاد طلب می كند.تقریبا 700 تا 1000 درصد جریان ارزیابی شده.تورك بیشینه تولید شده نیز در محدوده 250 تا 350 درصد از تورك براوردشده می باشد.(برای مشاهده منحنی سرعت – گشتاور به شكل 9نگاه كنید).
كاربریهای خوب برای موتورهای فاز شكسته شامل سمباده (آسیاب) های كوچك , دمنده ها و فنهای كوچك و دیگر دستگاههایی با نیاز به تورك آغازین كم با و نیاز به قدرت 1/20 تا 1/3 اسب بخار می باشد.از استفاده از این موتورها در كاربریهایی كه به دوره های خاموش و روشن و گشتاور زیاد نیازدارند خود داری نمایید.

موتور القایی با استارت خازنی

این نوع , موتور اصلاح شده فاز شكسته با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است.همانند موتور معمولی فاز شكسته این نوع موتور یك سوئیچ گریز از مركز داشته كه هنگامی كه موتور به 75 درصد سرعت ارزیابی شده می رسد , پیچه استارت را از مدار خارج می نماید.از آنجا كه خازن با مدار استارت موازی است , گشتاور استارت بیشتری تولید می كند , معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور ارزیابی شده.و جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان ارزیابی شده است.كه بسیار كمتر از موتور فاز شكسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است.برای منحنی سرعت گشتاور به شكل 9 مراجعه كنید.
نوع اصلاح شده ای از موتو با استارت خازنی ، موتور با استارت مقاومتی است.در این نوع موتور خازن استارت با یك مقاومت جایگزین شده است.موتور استارت مقاومتی در كاربریهایی مورد استفاده قرار می گیرد كه میزان گشتاور استارتینگی كمتر از مقداری كه موتور استارت خازنی تولید می كند لازم است.صرف نظر از هزینه این موتور امتیازات عمده ای نسبت به موتور استارت خازنی ندارد.



این موتورها در انواع مختلف كاربریهای پولی و تسمه ای مانند تسمه نقاله های كوچك , پمپها و دمنده های بزرگ به خوبی بسیاری از خود گردانها و كاربریهای چرخ دنده ای استفاده می شوند.

موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت

این موتور (PSC) نوعی خازن دائما متصل به صورت سری به پیچه استارت دارد.این كار سبب آن میشود كه پیچه استارت تازمانی كه موتور به سرعت چرخش خود برسد بصورت پیچه ای كمكی عمل كند.از آنجا كه خازن عملكرد اصلی , باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد , نمیتواند توان استارتی معادل یك موتور استارت خازنی ایجاد نماید.گشتاور استارت یك موتور (PSC) معمولا كم و در حدود 30 تا 150 درصد گشتاور ارزیابی شده است.موتورهای (PSC) جریان استارتی پایین , معمولا در كمتر از 200 درصد جریان برآورد شده دارند كه آنها را برای كاربریهایی با سرعتهای دارای چرخه های خاموش روشن بالا بسیار مناسب میسازد.برای منحنی سرعت – گشتاور به شكل 9 مراجعه كنید.
موتورهای PSC امتیازات فراوانی دارند.طراحی موتور براحتی برای استفاده با كنترل كننده های سرعت میتواند اصلاح شود.همچنین می توانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در فشار برآورد شده طراحی شوند.آنها به عنوان قابل اطمینان ترین موتور تك فاز مطرح میشوند.مخصوصا به این خاطر كه به سوئیچ گریز از مركز نیازی ندارند.



موتورهای PSC بسته به طراحیشان كاربری بسیار متنوعی دارند كه شامل فنها , دمنده ها با نیاز به گشتاور استارت كم و چرخه های كاری غیر دائمی مانند تنظیم دستگاهها (طرز كارها) , عملگر درگاهها و بازكننده های درب گاراژها میشود.

موتورهای AC القایی استارت با خازن/ كاركرد با خازن

این موتور , همانند موتور با استارت خازن , خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه كمكی برای گشتاور زیاد استارت دارد.همچنین مانند یك موتور PSC خازنی از نوع كاركرد كه دركنار خازن استارت در حالت سری با پیچه كمكی است كه بعد از شروع به كار موتور از مدار خارج می شود.این حالت سبب بوجود آمدن گشتاوری در حد اضافی می شود.



این نوع موتور می تواند ... و بازده بیشتر طراحی شود.(منحنی سرعت – گشتاور در شكل 9 را ببینید).این موتور بخاطر خازنهای كاركرد و استارت و سوئیچ گریز از مركز آن پرهزینه است.
این موتور می تواند در بسیاری از كاربریهایی كه از هرموتور تك فاز دیگری انتظار میرود استفاده شود.این كاربریها شامل ماشینهای مرتبط با چوب , كمپرسورهای هوا , پمپهای آب فشار قوی , پمپهای تخلیه و دیگر كاربردهای نیازمند گشتاورهای بالا در حد 1 تا 10 اسب بخار می شوند.

موتور القایی AC با قطب سایه دار

موتورهای با قطب سایه دار فقط یك پیچه اصلی دارند و پیچه استارت ندارند.استارت خوردن بوسیله طرح خاص آن كه حلقه پیوسته مسی ای را دور قسمت كوچكی از هر قطب موتور حلقه می كند انجام می شود.این سایه كه قطب را دو تكه می كند سبب می شود كه میدان مغناطیسی ای ضعیفتر در ناحیه سایه خورده نسبت به قسمت دیگر و در كنار آن بوجود آید.تعامل میان میدانها محور را به چرخش وامی دارد.
چون موتور با قطب سایه خورده پیچه استارت , سوئیچ استارت ویا خازن ندارد از نظر الكتریكی ساده و ارزان است.همچنین سرعت آن راصرفا با تغییر ولتاژ یا بوسیله یك پیچه با چند دور مختلف می توان كنترل كرد.


ساخت موتور با قطب سایه خورده از نظر مكانیكی اجازه تولید انبوه را میدهد.درحقیقت این موتورها به موتورهای یك بار مصرف معروفند.بدین معنی كه جایگزین كردن آنها ارزانتر از تعمیر آنهاست.



موتورهای با قطب سایه دار بسیاری مشخصات مثبت دارند.اما چندین مورد بی فایدگی هم دارند.گشتاور استارت كم آن معمولا 25 تا 75 درصد گشتاور برآوردی است.این موتور موتوری با اتلاف بالاست كه سرعتی حدود 7 تا 10 درصد سرعت سنكرون دارد.عموما بازده این نوع موتور بسیار پایین است (زیر 20 درصد).
هزینه اولیه پایین آن را برای قدرت كمتر یا كاربردهای با كار كمتر مناسب می سازد.شاید وسیعترین استفاده از آنها در فنهای چند سرعته برای استفاده خانگی است.ولی گشتاور كم موتور دارای قطب سایه دار را برای بیشتر كاربریهای صنعتی یا تجاری كه در آنها كار مداوم یا چرخه های گردش بیشتر معمول است غیر قابل استفاده می كند.شكل 9 منحنی سرعت - گشتاور را برای انواع موتور القایی AC تك فاز نشان می دهد.



موتور القایی AC سه فاز

موتورهای القایی AC سه فاز به طور گسترده در كاربریهای تجاری و صنعتی استفاده می شوند.آنها هم به عنوان موتورهایی با روتور پیچ خورده یا قفس سنجابی دسته بندی می شوند.
این موتورها خود استارت هستند و از هیچ خازن یا پیچه استارت یا سوئیچ گریز از مركز یا دستگاه آغازگری استفاده نمی كنند.
آنها گشتاور آغازین در درجه های متوسط یا بالا تولید می نمایند.محدوده نیروی تولیدی و بازده این موتورها از متوسط تا بالا با مشابه های تك فازشان مقایسه می شود.استفاده های عمومی آنها مانند آسیابها (و لیث ها دستگاه برنده و فرم دهنده چوب و فلز) مته فشاری پمپها كمپرسورها تسمه نقاله ها همچنین دستگاههای چاپ دستگاههای مزرعه سرمایش در الكترونیك و دیگر كاربریهای مكانیكی است.

موتور قفس سنجابی

تقریبا 90 درصد موتورهای القایی AC سه فاز از این نوعند.كه روتور آنها از نوع قفس سنجابی است كه در ابتدا توضیح داده شد.محدوده های طبقه بندی نیروی آنها از یك سوم تا چند صد اسب بخار است.موتورهای این نوعی كه در دسته یك اسب بخار به بالا اند در مقایسه با مشابه های تك فاز كم هزینه ترند و میتوانند در استارت در فشارهای سنگینتر بكار كنند.

موتور با روتور پیچشی

موتور با حلقه لغزان یا موتور روتور پیچشی نوعی از موتور القایی قفس سنجابی است.درحالی كه استاتور در این موتور همانند موتور قفس سنجابی است یك سری از پیچه ها را روی روتور خود دارد كه در حالت مداركوتاه نیستند ولی به یك سری از رینگهای لغزان ختم می شوند.این پیچه ها در اضافه كردن مقاومتها و خازنهای خارجی سودمندند.اسلیپ لازم برای تولید گشتاور بیشینه نهایی مستقیما با مقاومت روتور متناسب است.در موتور با حلقه لغزان مقاومت موثر روتور با اضافه كردن مقاومت خارجی میان حلقه های لغزان كاهش میابد.
بنابراین امكان بدست آوردن لغزش بیشتر و همچنین گشتاور بیشینه نهایی در سرعتهای كمتر وجود دارد.
یك مقاومت خارجی می توانددر سرعت تقریبا صفر را نتیجه دهد كه گشتاو بیشینه نهایی بسیار زیادی با جریان استارت كم را تولید می كند.هنگامی كه موتور شتاب می گیرد مقدار مقاومت می تواند كاهش یابد تا مشخصات موتور برای كارهایی با فشار زیاد مناسب شود.هنگامی كه موتور به سرعت اصلی میرسد خازنهای خارجی از مدار خارج می شوند و این یدین معنی است كه اكنون موتور به عنوان یك موتور القایی استاندارد كار می كند.
این نوع موتور برای فشارهای مانا (كارهایی با فشار ثابت) كه درآنها گشتاور نهایی باید در سرعت تقریبا صفر تولید شده و موتور دركمترین زمان و با كمترین مصرف جریان تا سرعت بیشینه شتاب گیرد ایده آل است.***



قسمت پایینی موتور با حلقه لغزان كه در آن حلقه ها به همراه مجموعه براشها است به نگهداری منظم نیاز داردكه از نظر قیمت , استاندارد بودن آن را به عنوان یك موتور قفس سنجابی غیر ممكن می كند.اگر پیچه ها كوتاهتر شوده و استارت زده شود معمولا جریان بالااز روتور در حالت متوقف عبورمی كند كه در حد 1400 درصد است.درحالیكه در این حالت درآن گشتاوری در حد 60درصد تولید مینماید كه در بسیاری از كاربریها چنین امكان پشتیبانی چنین چیزی نیست.با تغییر مقاومتهای روتور منحنی سرعت گشتاور تعدیل می گرددكه بدان وسیله سرعتی كه درآن موتور در فشاری مخصوص كارمی كند تعدیل می شود.ظرفیت تكمیل فشار میتواند سرعت را تا 50درصد سرعت سنكرون كاهش دهد.خصوصا هنگامی كه فشار , از انواعی با نیاز به گشتاور – سرعتهای مختلف مثل پرسهای چاپ یا كمپرسورها است.كاهش سرعت تا زیر 50درصد بازده را به خاطر اتلاف انرژی در مقاومتها به شدت كاهش میدهد.این نوع موتور در كاربریهایی با چرخش با گشتاور و سرعتهای مختلف مانند پرسهای چاپ , كمپرسورها , تسمه نقاله ها , بالابرنده ها و آسانسورها مورد استفاده قرار می گیرد.

معادله كنترل گشتاور عملكرد موتور

سیستم بار موتور میتواند بوسیله معادله اساسی زیر بیان شود.



برای چرخشهایی با ماند ثابت داریم:



این نشان میدهد كه گشتاور ایجادشده توسط موتوربا گشتاوربار نسبت عكس دارد.
مولفه گشتاور  گشتاور پویا نامیده می شود زیرا فقط در اعمال زودگذر و آنی ظاهر میشود.اینكه چرخش تسریع یا كند میشود به این بستگی دارد كه T از T1 بزرگتر یا كوچكتر باشد.در هنگام شتاب گیری موتور نباید تنها گشتاور بار راتغذیه كند بلكه باید مولفه گشتاور اضافی ای را  برای چیره شدن به اینرسی داشته باشد.در درایوهایی با اینرسی بزرگ مانند قطارهای الكتریكی گشتاور موتور برای مقدار بسیار كافی شتابگیری باید از گشتاور بار تجاوز كند.در درایوهایی با نیاز به واكنش سریع گشتاور موتور باید در بالاترین مقدارنگه داشته شده و سیستم بار موتور با كمترین مقدار ممكن اینرسی طراحی شده باشد.انرژی مربوط به گشتاور پویا  بصورت انرژی جنبشی (KE) بوجود آمده  ذخیره می شود.در زمان شتابگیری گشتاور پویا  علامت منفی دارد.ازین رو به گشتاور تولیدی موتور T و حفظ تحرك چرخش بوسیله استخراج انرژی از انرژی جنبشی ذخیره شده كمك می كند.
برای خلاصه , برای حالت دائمی چرخش موتورگشتاوری تولیدی موتورT باید همیشه با گشتاور لازم بارT1 برابر باشد.
منحنی سرعت گشتاور موتور القایی سه فاز معمولی در شكل 11 نشان داده شده است.

ویژگی استارتینگ

موتورهای القایی درحالت خاموش مانند یك ترانسفورماتور درمدار كوتاه عمل می كنند و اگر كاملا به منبع ولتاژ متصل شوند جریانی بسیار بزرگ می كشند كه این جریان به جریان روتور قفل شده معروف است. همچنین گشتاوری تولید می كند كه به گشتاور روتور قفل شناخته می شود.گشتاور روتور قفل (LRT) و جریان روتور قفل (LRC) تابع ولتاژ پایانه و تابع طراحی آن می باشند.هنگامی كه موتور شتاب می گیرد اگر ولتاژ ثابت نگه داشته شود هردوی گشتاور و جریان تلاش می كنند كه سرعت روتور را تغیر دهند.
جریان استارت یك موتور با ولتاژ ثابت با شتاب گرفتن موتوربطوربسیار آهسته كاهش میابد و صرفا روند نزولی میابد.به خصوص وقتی كه موتور به 80 درصد سرعت كامل خود میرسد.منحنیهای واقعی برای موتورهای القایی میتوانند میان طراحی های مختلف بسیاربسیارمتفاوت باشند ولی عموما گرایش آنها به جریان بالاست تا وقتی كه متور تقریبا به سرعت كامل میرسد.LRC یك موتور میتواند در محدوده از500 درصد تا 1400 درصد جریان ظرفیت تكمیل (FLC) باشد.معمولا موتورهای خوب در محدوده 550 تا 750درصد از FLC میاشند.
گشتاور استارت یك موتور القایی كه با ولتاژ ثابت آغاز به كار می كند , كمی به گشتاور كمینه افت می كند كه به Pull-Up torque شناخته می شود.و با شتاب گرفتن موتور در تقریبا سرعت بیشینه به یك گشتاور بیشینه افزایش یافته كه به گشتاور شكست یا Pull-Out torque معروف است و سپس در سرعت سنكرون به صفر نزول می كند.منحنی گشتاور استارت برخلاف سرعت روتور به ولتاژ پایانه و طراحی روتور بستگی دارد.
LRT یك موتور القایی میتواند از مقدار كم 60 درصد FLT تا 350 درصد آن تغییر كند.Pull-Up torque نیز می تواند به كمی 40 درصد FLT و گشتاور شكست هم می تواند تا حد 350 درصد FLT باشد.معمولا LRT ها برای موتورهای بزرگ تا متوسط دستورا 120 تا 280 درصد FLT میباشد.ضریب توان (PF) با شتاب گرفتن موتور از استارت از .1 تا .25  به مقدار بیشینه افزایش یافته وسپس با رسیدن موتور به سرعت نهایی دوباره سقوط مینماید.

ویژگی عملكرد

هنگامی كه موتوربه سرعت خود سرعتی كه به تعداد قطبهای استاتور مربوط است رسیده است در میزان خطای كمی نسبت به سرعت سنكرون(Slip) كار می كند.معمولا میزان این كاستی برای یك موتور قفس سنجابی كمتر از 5 درصد است.اسلیپ حقیقی نوع خاصی از موتور به طراحی آن بستگی دارد.معمولا سرعت اصلی یك موتور القایی چهار قطبی بین 1420 تا 1480 دور در دقیقه در فركانس 50 هرتز متغیر است.در حالی كه سرعت سنكرون 1500 دور در دقیقه در فركانس 50 هرتز است.
ولتاژ كشیده شده توسط موتور القایی دو جزء دارد:جزءانفعالی (جریان مغناطیسی سازی) و مولفه موثر (جریان كاری).جریان مغناطیسی سازی مستقل از بار ولی وابسته به طراحی و ولتاژ استاتور می باشد.جریان مغناطیسی سازی حقیقی موتور القایی می تواند از مقدار كم 20 درصد FLC برای دستگاه بزرگ دو پل تا بزرگی 60 درصد برای نمونه كوچك هشت پل متغیر باشد.جریان كاری موتوربا بار نسبت مستقیم دارد.
گرایش دستگاههای بزرگ و پرسرعت به ارائه دادن جریان مغناطیسی سازی كم است درحالی كه گرایش ماشینهای كوچك و كم سرعت به جریان بالای مغناطیسی سازی میباشد.یك موتور معمولی در سایز متوسط و با چهار پلجریان مغناطیسی سازی ای معادل 33 درصد FLC دارد.
یك جریان كم مغناطیسی سازی اتلاف كم آهن را دربردارد در حالی كه جریان بزرگ مغناطیسی سازی افزایش در اتلاف آهن و درنتیجه كاهش بازده عملكرد را در پی دارد.
معمولا بازده عملكرد یك موتور القایی در سه چهارم ظرفیت حداكثر است و از 60درصد برای موتورهای كوچك كم سرعت تا بیش از 92درصد برای موتورهای بزرگ پرسرعت متنوع است.ضرایب توان و بازده ها عموما در مشخصات موتورها ذكر شده است.

مشخصه بار

در واقعیت كاربریهایی با مقادیر مختلف بار با منحنیهای مختلف سرعت گشتاور وجود دارد.برای نمونه: گشتاور ثابت با بار با سرعت متغیر(در كمپرسورهای پیچشی تسمه نقاله ها تغذیه كننده ها) , گشتاور متغیر با بار با سرعت متغیر(در فن , پمپ) , توان بار ثابت(در محركهای انقباضی) , توان و گشتاور بار ثابت(در محركهای سیم پیچی) و گشتاور بالای استارت و دورگرفتن ناگهانی كه در گشتاور ثابت بار(در پمپهای پیچشی , فشرده سازها) مشاهده می شود.
گفته می شود سیستم بار موتور پایدار است هرگاه گشتاور تولیدی موتور با گشتاور مورد نیاز بار برابر باشد.در این حالت موتور در یك سرعت ثابت در حالتی مانا كار می كند.پاسخگویی موتور به هر اختلال ایده ای در مورد پایداری سیستم بار آن به ما میدهد.این مفهوم به ما در انتخاب سریع نوع موتور برای كاربری خاصی كمك می كند.
در بیشتر كاربریها , واحد زمانی الكتریكی در مقابل واحد زمانی مكانیكی آن ناچیز است.ازین رو درهنگام اعمال آنی میتوان موتور را در تعادل الكتریكی فرض كرد كه بر اینكه منحنی سرعت – گشتاور حالت پایدار برای اعمال آنی نیز صادق است دلالت دارد.
بعنوان نمونه شكل 12 منحنیهای سرعت – گشتاور موتوری با دو بار مختلف نشان میدهد.میتوان سامانه را بعد از به حالت اول بازگشتن پس از كمی تغییر به سبب اختلالی در موتور یا بار ثابت نامید.
برای نمونه اختلال سبب كاهش   در سرعت میشود.درحالت اول در سرعتی جدید گشتاور موتور T از گشتاور بار T1 بزرگتر است.بنابراین موتور شتاب گرفته و عملیات به X باز خواهد گشت.به طور مشابه افزایش  در سرعت كه بوسیله یك اختلال بوجود میاید و گشتاور بار را از گشتاور موتور بیشتر خواهد كرد كاهش سرعت موتور وبازگشت حالت عملیات به نقطه X را نتیجه میدهد.بنابراین سیستم در نقطه X پادار است.
در حالت دوم كاهش سرعت سبب بیشتر شدن گشتاور بار از گشتاور مووتور میشود.چرخش كل كند شده و حالت دستگاه از نقطه Y دور میشود.به طور مشابه افزایشیدر سرعت گشتاور موتور را از گشتاور بار فزونی داده كه موجب دور شدن بیشتر حالت دستگاه از نقطه Y میشود.بنابر این سامانه در نقطه Y ناپایدار است.
این نشان میدهد كه موتور انتخاب شده برای كاربری در حالت اول صحیح است و انتخاب دوم انتخابی اشتباه میباشد و برای عمل مورد نظر باید تغییر كند.



انوع بار با منحنیهای سرعت – گشتاورشان در زیر توضیح داده شده اند.


بارهای با سرعت متغیر و گشتاور ثابت

گشتاوری كه این نوع بارها نیازدارند صرفنظر از سرعت , ثابت اند.درمقابل نیرو با سرعت نسبت خطی دارد.دستگاههایی نظیر كمپرسورهای پیچشی , تسمه نقاله ها و تغذیه گرها(سوخت رسانها) چنین مشخصات باری دارند.



بارهای با گشتاور متغیر و سرعت متغیر

این عمومی ترین نوع بار درصنایع بوده و بیشتر اوقات به عنوان بار با گشتاور نمایی شناخته میشود.درحالی كه نیرو مكعب سرعت است گشتاور مربع سرعت میباشد.این مشخصات معمول سرعت – گشتاور یك فن یا پمپ است.



بارهای با توان ثابت

این نوع بار كمیاب است ولی گاهی در صنایع مورد استفاده دارد.درحالی كه گشتاور تغییر می كند توان ثابت استگشتاور با سرعت نسبت عكس داشته كه به طور نظری گشتاور بینهایت در سرعت صفر و سرعت بینهایت در گشتاور صفر را در بر دارد.در عمل همیشه به مقدار متناهی گشتاور شكست نیاز است.این نوع بار مشخصه محرركهای انقباضی است كه برای شتابگیری اولیه به گشتاور بالا در سرعت پایین و گشتاوری بسیار كاهش یافته در هنگام كاركرد نیاز دارد.



بارهای با توان ثابت و گشتاور ثابت

این نوع بار در كارخانه كاغذ استفاده میشود.در این نوع بار درحالیكه سرعت افزایش میابد , گشتاور ثابت مانده و توان بشكل خطی افزایش میابد.هنگامی كه گشتاور شروع به كاهش می كند آنگاه توان ثابت می ماند.



گشتاور استارت و دورگیری بالا و در ادامه گشتاور ثابت

این نوع بار با گشتاوری بسیار بالا در بسامدهایی نسبتا كم مشخص میشود.در كاربریهایی نظیر فشرده سازها و پمپهای پیچشی.



استانداردهای موتور

درسراسر جهان استانداردهای مختلفی برای تبیین كاربریها و پارامترهای ساختمانی یك موتور موجود است.دو نوع استاندارد كه بیش از همه مورد استفاده قرار می گیرد عبارتند از:NEMA (انجمن ملی سازندگان الكتریكی) و IEC (كمیته بین المللی الكتروتكنیكی).


NEMA

NEMA برای بسیاری از محصولات الكتریكی شامل موتورها استاندارد قرار میدهد.NEMA اصولا استاندارد موتورهای مورد استفاده در آمریكای شمالی است.استانداردهای معتبر لیاقتهای عمومی صنعتی را بیان می كنند و بوسیله جامعه الكتریكی پشتیبانی میشوند.این استانداردها را می توان در نشریه شماره MG1 NEMA یافت.ممكن است بعضی موتورهای بزرگ AC تحت این استاندارد قرار نگیرند.این موتورها برای مواجهه با نیاز در نوع خاصی از كاربری ساخته شده اند كه جزء موتورهای NEMA محسوب نمیشوند.***


 

درباره وبلاگ

مرا کسی نساخت،
خدا ساخت،
نه آنچنان که کسی می خواست که من کسی نداشتم.
کسم خدا بود، کس بی کسان.
در باغ بی برگی زادم
و در ثروت فقر غنی گشتم
و از چشمه ایمان سیراب شدم
و در هوای دوست داشتن دم زدم
و در آرزوی آزادی سر برداشتم
و در بالای غرور قد کشیدم
و از دانش طعامم دادند
و از شعر شرابم نوشاندند
و از مهر نوازشم کردند تا :
حقیقت دینم شد و راه رفتنم ،
خیر حیاتم شد و کار ماندنم ،
زیبایی عشقم شد و بهانه زیستنم
مدیر وبلاگ : سعید علی زاده

آخرین پست ها

جستجو

نظرسنجی

  • آهای کسی که اسم خودت رو گذاشتی مسلمون چقدر حاضری برای تعجیل در فرج آقا امام زمان (عج) صلوات بفرستی ایا اصلا حاضری؟ ختم1000000(یک میلیون) (تاتاریخ.91.10.2 -----75606











نویسندگان

PageRank
وبلاگicon
Google Pagerank, SEO tools

مترجم سایت