روشن کردن الکتروموتور سه فاز

تابلوهای راه اندازی الکتروموتور ها و الکترو پمپ ها را به سه دسته تقسیم می کنیم:

۱ـ راه اندازی تک ضرب

متداول ترین نوع راه اندازی است و برای الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز با توان کمتر از ۱۱ کیلو وات مورد استفاده قرار می گیرد.

- قطعات لازم برای موتورهای تک فاز

1- فیوز محافظ (میتواند فیوز کاردی، مینیاتوری، کلید حرارتی و... باشد)
2- کنتاکتور
3- بی متال (در مواردی که کلید حرارتی وجود دارد، نیازی به بی متال نیست) برای موتورهای تک فاز سه مورد بالا و برای موتورهای سه فاز کنترل فاز هم استفاده میشود.

- قطعات لازم برای موتورهای سه فاز تک ضرب :

1- فیوز محافظ (میتواند فیوز کاردی، مینیاتوری، کلید حرارتی و... باشد)
2- کنتاکتور
3- بی متال
4- کنترل فاز

**فرمول کاربردی: محاسبه ی جریان برای موتور برای تعیین توان، آمپر، ولتاژ:

بی متال - کنتاکتور - کلید محافظ

P = I * V * 1.73 * cosφ

P توان موتور به KW
I جریان مصرفی به A
V ولتاژ موتور به V
Cosφ حدودا بین 0.7 – 1 میباشد.

نکته:
1- کلید محافظ بسته به نوع و کارکرد موتور، معمولا از 1.5 تا 2 برابر جریان موتور، بالاتر گرفته میشود.

- در استاندارد امریکا (AWG): فیوز تندکار (مانند مینیاتوری) 3 برابر جریان نامی موتور فیوز کندکار (ذوب شونده) 1.7 برابر جریان نامی موتور

2- به طور کلی اگر به روشهای فرمولی، محاسبه میکنید احتمال کمی تفاوت با جدول وجود دارد که میتواند به خاطر دلایل زیر باشد:

- کسینوس فی - جریان اولیه و راه انداز موتورها (درمصارف مختلف جریانها فرق میکنند) - نوسان ولتاژ - دور موتور – ولتاژی که در جدول محاسبه شده ( 400 یا 380) و...

3- کنتاکتور را به علت کارکرد بالا (قطع و وصل زیاد) باید حتی المقدور 1.5 تا 2 رنج نسبت به نوع کارکرد و تعداد ضربات آن بالاتر در نظر گرفت.

 

۲ـ راه اندازی دو ضرب (ستاره - مثلث)

همانطور که میدانید این روش، برای کم کردن جریان راه انداز موتورهای با قدرت بالا استفاده میشود. که ابتدا موتور به حالت ستاره شروع بکار میکند و پس از رسیدن به دور نامی خود ، به حالت مثلث در می آید.

- برای مشخص شدن این نوع اتصال باید به پلاك موتور توجه کرد.

~220/380 بصورت ستاره - مثلث
~380/660 بصورت ستاره - مثلث
~380 بصورت ستاره - مثلث
~660 بصورت ستاره - مثلث

 - قطعات لازم برای موتورهای ستاره - مثلث (کنتاکتوری) :

1- فیوز محافظ (میتواند فیوز کاردی، مینیاتوری، کلید حرارتی و ... باشد)
2- کنتاکتور 3 عدد
3- بی متال
4- کنترل فاز
5- تایمر

** نکات مورد توجه در ستاره - مثلث:

1- بهتر است برای محافظت، از کلید حرارتی (برای حفاظت کل مدار)، و هم بیمتال، (برای حفاظت خط اصلی) استفاده شود.

2- در مدارات ستاره - مثلث، جریان کل موتور، روی دو خط : "اصلی و مثلث"، تقسیم میشود یعنی هر خط 0.58 آمپر کل جریان موتور را تحمل میکند.

3- کلید محافظ (فیوز) حدودا ، 2.2 برابر توان (kw) موتور باشد.

4- رنج بی متال را از طریق فرمول زیر محاسبه میکنیم: رنج بیمتال (ستاره - مثلث) = Inm * 0.58 جریان نامی موتور Inm

۳ـ راه اندازی نرم (کنترل دور)

در برخی از موارد ضربه ناشی از استارت اولیه ممکن است به سیستم صدمه بزند، یا نیاز به کنترل دور موتور باشد، به همین خاطر از راه اندازی نرم استفاده می شود. این نوع راه اندازی توسط درایو های و سافت استارتر انجام می شود. اصول کاری کنترل دور بر اساس کنترل همزمان ولتاژ و ac و dc فرکانس می باشد.

در سیستمهای کنترل حلقه بسته مانند آبرسانی تحت فشار ثابت، کنترل فرایند دما، تهویه و عملا در جاهایی که نیاز به کنترل دور باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

 

ستاره مثلث

 

مدار فرمان و قدرت راه اندازی موتور سه فاز آسنکرون به صورت ستاره-مثلث دستی

وسایل و ابزار مورد نیاز:

نقشه مدار فرمان:

شرح مدار:

همانطور که در مدار شکل بالا مشاهده می کنید مدار مربوط به راه اندازی موتور سه فاز آسنکرون می باشد.

حال اگر با وصل شستی استارت I جریان اطریق کنتاکتهای بسته ی استپ02 و بسته K3M به بوبین کنتاکتور K1M می رسد. پس از مغنا طیس شدن هسته تیغه ی باز K1M که در مسیر(2) قرار دارد بسته می شود و همزمان در یک لحظه :

- تیغه ی K1M که در مسیر کنتاکتور K3M وجود دارد باز می شود و از رسیدن جریان به بوبین کنتاکتور K3M و همزمانی کنتاکتور های ستاره و مثلث جلو گیری می کند.

- جریان به بوبین کنتاکتور K2M می رسد و در نتیجیه تیغه ی باز آن که در مسیر بوبین K3M است بسته می شود و نقش تیغه خود نگهدارنده را خواهد داشت.

- از لحطه ای که دست را از روی شستی I بر می داریم جریان از طریق تیغه ی باز K2M که به صورت موازی با تیغه ی باز K1M به بو بین کنتاکتور K1M می رسد.

دو کنتاکتور K1M,K2M در مدار قرار دارند و موتور به صورت ستاره کار مکند. با فشار بر شستی استپ 02 مسیر جریان بوبین کنتاکتور K1M قطع می شود .

در نتیجه علاوه بر این که کنتاکتور K2M وصل می ماند جریان از تیغه ی بسته K1M به بو بین کنتاکتور K3M نیز می رسد.

برای بالا بردن درجه حفا ظت تیغه ی بسته K3M در مسیر کنتاکتور K1M قرار می گیرد تا پدیده ی همزمانی اتفاق نیا فتد.

از این لحظه به بعد دو کنتاکتور K2M,K3M در مدار هستند و موتور به حالت ستاره کار می کند.


مدار قدرت:

خط گرم

با توجه به اینکه در عصر حاضر شدیدا مردم و صنایع به برق وابسته شده اند و حتی قطع لحظه ای برق می‌تواند در کار آنها اختلال ایجـــاد ‌کند ، شرکت های توزیع برق را ملزم ساخته تا از هر روشی برای جلوگیری از خاموشی ها  استفاده نمایند. از جمله راهکارهای مؤثر در کاهش خاموشی ها ، انجام تعمیرات بر روی شبکه بصورت برقدار یا همان خط گرم (HOTLINE) می باشد که گامهای مهمی در این راه برداشته شده است. بدیهی است آشنائی و حمایت مدیران جهت پیشرفت کار ، و همچنین آموزش و استفاده از پتانسیل کارگران ، دو بازوی توانا در راستای کاهش خاموش‌ها به روش خط گرم می‌باشد.

 

 

 

تاریخچه خط گرم در ایران :

   در ایران نیز پس از خریداری لوازم خط گرم از شرکت A.B.CHANCE آمریکا قدمهای اولیه برداشته شد. سپس با آموزش های لازم در ایران و آمریکا ، کار خط گرم بصورت عملی از سال 1354 بر روی شبکه های تهران ، خراسان و خوزستان آغاز شد.

   در سالهای انقلاب و جنگ به دلیل خاموشی هائی که اعمال می شد ، خط گرم مورد توجه نبود. سپس با وجود تحریم های خارجی ، آموزش خط گرم توسط متخصصین داخلی آغاز و با استفاده از امکانات موجود عملیات بر روی شبکه های برقدار مجدداً پیگیری شد.

  از حدود سال 1375 این کار بصورت جدی و فراگیر مورد توجه قرارگرفت و ساخت برخی تجهیزات در داخل کشور نیز باعث تقویت آن شد ، بطوریکه هم اکنون پس از دو دهه ، اکیپ های متعددی در سطح ولتاژ  فشار متوسط مشغول فعالیت می باشند.

 

 

فیوز خط -لینک

علل سوختن دسته کات اوت فیوز و راه های پیشگیری از آن

چکیده :
در این مقاله ضمن بررسی مشخصات فنی استاندارد کات اوت فیوز عوامل موثر در ایجاد اشکال در کات اوت فیوز خصوصا دسته کات اوت مورد بررسی قرار گرفته و سپس راه های مقابله با این عوامل و پیشگیری از صدمات وارده به کات اوت ارایه می گردد.خصوصا در بخش طراحی و سرویس و نگهداری با اختصاص وقت کمی می توان از صدمات زیادی پیشگیری نمود و بخشی از مشکلات نیز به تولید این تجهیز بر می گردد که می توان با رعایت استاندارد ساخت این تجهیز و نظارت دقیق آن در بهبود کیفیت ساخت کات اوت فیوز نقش موثری ایفا نمود.
مقدمه :
با توجه به کاربرد وسیع کات اوت فیوز در شبکه های توزیع جهت قطع و وصل ترانسفورماتورها و در برخی مواقع قطع و وصل سکشن ها اهمیت این کلید غیر قابل قطع زیر بار ( بدون استفاده از تجهیزات اضافی ) را در شبکه های توزیع دوچندان می نماید. گستردگی کاربرد این کلید بدلیل سهولت نسب روی انواع پایه ها و ارزانی به نسبت کلید های قدرت ( بریکر circuit  breaker  ) سبکی و سهولت سرویس و نگهداری این کلید می باشد .
تعاریف :
کات اوت فیوز عبارت از کلیدی غیر قابل قطع زیر بار متشکل از سه قسمت اصلی می باشد. 
1- ایزولاتور
2- کنتاکتها
3- فیوزگ بر ( دسته کات اوت )
4- فیوز لینک
ایزولاتور :
به عنوان نگهدارنده کنتاکتها و جهت عایق نمودن کنتاکتهای برقدار از استراکچر فلزی بکار می رود که به لحاظ شرایط مختلف محیطی و سطح ولتاژ شبکه محل بکار برد کات اوت می بایستی از فاصله خزشی و جرقه مناسب بر خوردار باشد. نوع ایزولاتور از نظر جنس شامل مواد پرسلینی و کمپوزیت می باشد. چسب سیمان بکار رفته در ایزولاتور برای نصب قلاب اتصال و نگهدارنده کات اوت به کراس آرم از اهمیت زیادی بر خوردار است و عدم دقت در اتصال این قلاب ایزولاتور در برخی موارد موجب ضعف این نقطه و شکستگی ایزولاتور گردیده است. 

کنتاکتها :
کنتاکتهای این کلید بدلیل نحوه کاربرد آن در شبکه هوایی و مکانیزم به خصوص قطع و وصل آن که با چوب استیک قلاب دار انجام می شود دارای کنتاکت لوله یی در پایین و گوی و تسمه مسی فنر دار در بالا می باشد. 
فیوز گیر ( دسته کات اوت )
این قسمت از کات اوت که آسیب پذیرترین قسمت کلید می باشد از لوله فایبر گلاس که در دو انتهای خود تامین کننده ی اتصالات لوله ای و نیمکره رزوه دار جهت برقداری مدار الکتریکی می باشد، به علت قرار گرفتن فیوز لینک در درون این لوله و جرقه و شعله ایجاد شده در هنگام اتصال کوتاه و خطاها می بایستی تحمل گرما و انفجار ناشی از سوختن فیوز و حرکت ناشی از گازهای اشتعال سریع را داشته باشد لذا تمهیدات لازم جهت پیشگیری از این موضوع بایستی اندیشه شود. 
فیوز لینک :
این قسمت شامل فیوز لینک است که در اثر اضافه جریان، ذوب شده موجب قطع مدار می شود و پس از هر بار عمل کرد می بایستی جایگزین شود. فیوز لینک شامل یک روکش کاغذی استوانه ای است که بایستی آغشته به یک ماده خاموش کننده جرقه باشد.
مشخصات فنی :
1- مشخصه جریان _ زمان :
این مشخصه بیانگر زمان پیش جرقه یا زمان عملکرد به عنوان تابعی از جریان مورد انتظار می باشد که به صورت یک منحنی نمایش داده می شود. 
2- استقامت عایقی :
عبارت از تحمل عایق ایزولاتور در مقابل اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه یا ولتاژ نامی شبکه در شرایط آلودگی محیطی و ارتفاع محل نصب می باشد که البته این استقامت بایستی ضمن تست های کارخانه ای و نوعی تایید شده باشد. 
3- استقامت حرارتی :
عبارت از تحمل قطعات در مقابل تغییرات دما ، اشعه ماورإ بنفش و حداکثر درجه تابش خورشید می باشد ضمن این که حداقل دمای هوای محیط نیز در سنجش میزان مقاومت قطعات یک عامل اساسی است. 
4- استقامت مکانیکی :
عبارت از پایداری مکانیکی قطعات در هنگام قطع و وصل دستی به تعداد دفعات توصیه شده و در مقابل حداکثر سرعت باد ، بار زلزله و نیروی دینامیکی ناشی از اتصال کوتاه می باشد.

5- استقامت در برابر شرایط محیطی :
5-1 جانوران و گیاهان
الف- عبارت از تجهیز کات اوت به یراق آلاتی است که نشستن یا لانه کردن پرندگان کوچک یا بزرگ پیشگیری نماید. 
ب- استقامت در مقابل پوسیدگی ، خشکیدگی و قارچ زدن ایزولاتور از طریق لعاب کاری ، روکش محافظ و سایر وسایل موثر حاصل می شود. به تازگی استفاده از ایزولاتورهای سیلیکون رابر تا حد زیادی مشکل لعاب کاری را حل نموده است. 
5-2 خوردگی :
از خصوصیا کات اوت ، ضد زنگ ، خوردگی و فرسایش با استفاده مواد مقاوم در قسمت های مختلف می باشد که بایستس در قسمت های فلزی غیر حامل جریان از فولاد گالوانیزه گرم طبق استاندارد ASTM-3 
A15 ، در قسمت های فلزی حامل جریان از مس الکتریکی خالص ، در کنتاکتهای ثابت و متحرک آلیاژ مس با روکش ضخیم نقره ، در یراق آلات فیوز گیر ( دسته کات اوت ) از برنز ریخته گری با قابلیت هدایت بالا ، در فنر های پشت کنتاکتها و ضامن از فولاد ضد زنگ ، در کلمپهای ابتدا و انتها از برنز ریخته گری،
در پیچ ها و مهره ها و واشر ها و تسمه های فولادی ابتدا ، انتها و وسط از فولاد گالوانیزه گرم استفاده  می   شود.  
علت های اصلی انفجار دسته کات اوت :
با توجه به آنچه در مورد مشخصات فنی کات اوت بیان شد هر گونه از موارد فوق و یا عدم تطابق تمهیدات مورد نظر با استانداردهای جهانی و ملی می تواند موجب اشکالاتی در کاتو اوت شود ضمن اینکه عدم بهره برداری و نگهداری صحیح کات اوت نیز از علل مهم کاهش عمر این تجهیز می باشد.
اما به نظر می رسد عوامل اصلی را می توان به سه دسته تقسیم بندی نمود :
1- عوامل فنی در ساخت
2- عوامل طراحی شبکه
3- عوامل بهره برداری و نگهداری
عوامل فنی در ساخت :
از جمله عوامل فنی که می تواند موجب ضعف دسته کات اوت شود به شرح زیر است : 
- عدم به کار گیری کاغذ آغشته به مواد خاموش کننده جرقه در فیوز لینک
- عدم دقت در ساخت لوله حامل فیوز به صورت مخروطی شکل
- عدم به کار گیری میله کوتاه کننده در تجهیز فیوز لینک

- عدم مرقوبیت فنر کنتاکت بالایی و کاهش فشار این کنتاکت پس از گذشت مدتی تحت بار نامی به دلیل گرم شدن
- استفاده از مواد نا مرغوب در لوله حامل فیوز و ضعف در مقابل اشعه UV

عوامل طراحی در شبکه :
بدلیل عدم طراحی مناسب و عدم ملاحظه برخی عوامل در انتخاب کات اوت مشکلاتی در عملکرد کات اوت ها پیش می آید که می توان موجب انفجار دسته کات اوت بشود ، از جمله این عوامل می توان به نکات زیر اشاره نمود :
- عدم محاسبه دقیق سطح اتصال کوتاه شبکه در محل نصب کات اوت 
- عدم مطابقت مشخصه جریان _ زمان فیوز لینک با جریان اتصال کوتاه نقطه نصب 
- عدم مناسبت جریان نامی کات اوت با جریان سکشن محل نصب در زمانیکه برای جدا کردن بخشی از خطوط فشار متوسط بکار می رود.
- عدم ملاحظه رفتار با خط تغذیه شده از طریق کات اوت 
- عدم لحاظ اضافه بارگیری مجاز ترانسفورماتور که تابع دمای ترانسفورماتور است
- عدم لحاظ درجه حرارت محیط برای تعیین منحنی مشخصه جریان _ زمان فیوز لینک
عوامل بهره برداری و نگهداری
- وصل کات اوت روی خط دارای اتصال کوتاه 
- عدم تنظیم لوله دسته کات اوت پس از عملکرد فیوز لینک در هنگام اتصالی
- عدم اتصال مناسب بدلیل سوختگی ، خال زدگی ، درگیری نا مناسب و یا کاهش فشار فنر کنتاکتها
- آلودگی لوله و عبور جریان های نشتی
- آلودگی درون لوله بدلیل ورود گردو غبار ، رطوبت و یا ورود حشرات که عدم امکان خروج گازهای ناشی از سوختن فیوز لینک را موجب می شود.
- عدم تعویض فیوز لینک های سالم در هنگام سوختن فیوز لینک یک فاز که موجب تغییر مشخصه 
جریان _ زمان کات اوت می شود.
- عدم به کار گیری فیوز لینک مناسب از همان نوع مورد توصیه کارخانه سازنده و یا کاربرد هر نوع لینک یا المان دست ساز
- عدم بازدید دوره ای کات اوت های سالم و بدون عملکرد در مدت طولانی.
تصاویر تهیه شده از دسته کات اوت های منفجر شده و یا سوخته مبین این موضوع است که در شرایط اتصالی بیشتر صدمات متوجه این قسمت از کات اوت فیوز می شود. 

راه اندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز (قسمت دوم)

راه اندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز (قسمت دوم)

روشن کردن الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز

برق

برق را بیشتر بشناسیم 

توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود.

تاریخچه

اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد. در سیستم جریان مستقیم ادیسون، ایستگاه های تولید توان اضافی می بایست نصب می شدند. بدلیل اینکه ادیسون قادر نبود سیستمی را تولید کند که به ژنراتورهای چندگانه اجازه بدهد که به یکدیگر متصل شوند، گسترش سیستم او نیاز داشت که تمامی ایستگاه های تولید جدید مورد نیاز ساخته شوند.

نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است: بدلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود.

نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد. تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کند و منجر به کاهش تلفات به میزان 4/3 می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بدیعش را در سال 1887م در 30 حق انحصاری اختراع به ثبت رساند.

در سال 1888م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال 1886م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال 1891 ساخت که دارای یک ژنراتور آبی 100 اسب بخار(75 کیلو وات) بود که یک موتور 100 اسب بخار (75 کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله 5/2 مایل (4 کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای 5000 اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله 22 مایل (35 کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در 20 آوریل 1895م شروع به کار کرد.

انرژی الکتریکی در حال حاضر

امروزه سیستم انرژی الکتریکی جریان متناوب تسلا کماکان مهمترین ابزار ارایه انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) برای ارسال مقادیر عظیم الکتریسته در طول فواصل بلند بکار می رود، اما قسمت اعظم تولید الکتریسته، انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسته و داد و ستد الکتریسته با استفاده از جریان متناوب محقق می شود.

در بسیاری از کشورها شرکت های توان الکتریکی کلیه زیرساخت ها را از نیروگاه ها تا زیرساخت های انتقال و توزیع در اختیار دارند. به همین علت، توان الکتریکی به عنوان یک حق انحصاری طبیعی در نظر گرفته می شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قیمت ها کنترل می شود و معمولا مالکیت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخی کشورها بازارهای الکتریسته وسیع با تولید کننده ها و فروشندگان الکتریسته، الکتریسته را مانند پول نقد و سهام معامله می کنند.

عیب یابی الکنروموتور

شناخت الکتروموتور و عیب یابی الکتروموتور - آکاایران

الکتروموتور ها 

 موتور ها مهمترین اجزایی هستند که در لوازم برقی گردنده بکار می روند.موتور ها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. الکتروموتور ها را می توان به سه دسته کلی تقسیم کرد.1-موتور های آسنکرون    2 -موتور های یونیورسال     3-موتور با قطب چاکدار

   

1- موتور های آسنکرون-

که با برق متناوب کار می کنند از دو قسمت روتور واستاتور ساخته شده اند.با روشن شدن موتور سیم پیچ های درون شیار های استاتور یک میدان مغناطیسی دوار بوجود می آورند که این میدان برروتور که قسمت گردنده موتور ودارای محور انتقال حرکت می باشد نیز اثر گذاشته ودر آن خاصیت مغناطیسی بوجود می آید .به هر حال با بوجود آمدن قطب های مغناطیسی هم نام وغیرهم نام عمل جذب ودفع انجام شده که باعث حرکت چرخشی روتور می گردد.برای راه اندازی موتور ها از حالت سکون روش های مختلفی بکار می برند که مهمترین آن ها عبارتند از:الف- آسنکرون با راه انداز غیر خازنی (کلاجی ) در این موتور به غیر از سیم پیچی های اصلی یک سری سیم پیچ کمکی نیز قرار دارد که میدان مغناطیسی دیگری با فاصله زمانی با میدان مغناطیسی اصلی بوجود می آورد.که باعث چرخش پرقدرت تر موتور می گردد. پس از این که سرعت موتور به 75 درصد سرعت اسمی رسید کلاج که تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز کار می کند به عنوان یک کلید عمل کرده وسیم پیچ کمکی را از مدار خارج می کند. ب - آسنکرون با راه انداز خازن موقت - این موتور ها دارای علامت اختصاری CSMمی باشند ودارای یک خازن الکترولیتی با ظرفیت حدود 200 الی 500 میکرو فاراد است که باسیم پیچ کمکی بطور سری بسته شده وهر دوی آنها باسیم پیچ اصلی موازی بسته می شوند. خازن وسیم پیچ کمکی یک اختلاف فاز ودو میدان مغناطیسی بوجود می آورد که باعث چرخش موتور می گردد. در این موتور نیز کلید گریز از مرکز سیم پیچ کمکی را از مدار خارج می کند. ج - آسنکرون با راه انداز خازن موقت وخازن دایم.(با علامت اختصاری TCM) - یکی از خازن ها پس از راه اندازی از مدار خارج شده وخازن دیگر در حالتی که با سیم پیچ کمکی سری می باشد در مدار باقی می ماند. د - آسنکرون با راه انداز خازن دایمی ( PSCM) در این موتور ها که دارای قدرت کم تری نسبت به موتور های قبلی هستند از یک خازن که با سیم پیچ کمکی سری بسته شده است استفاده شده و کلید گریز از مرکز ندارند بنابر این خازن به همراه سیم پیچ کمکی همیشه در مدار باقی است.

شناسایی سیم پیچ های اصلی وکمکی :

1- سیم پیچ های اصلی در زیر شیار ها و سیم پیچ کمکی در رو قرار دارند.

2-سطح مقطع سیم های کمکی همیشه از سیم های اصلی کمتر است.

3- سیم پیچ کمکی دارای مقاومت بیشتری (اهم بیشتر ) نسبت به سیم پیچ اصلی است وضمنا" خازن با سیم پیچ کمکی سری شده است.

عیب یابی موتور های آسنکرون - معیوب شدن موتور ها یا مربوط به قطعات برقی مثل سیم پیچ ها وخازن است یا مربوط به قطعات مکانیکی مثل بلبرینگ و بوشن ها .

عیب یابی قطعات برقی :

عیب1-موتور اصلا"روشن نشده و جریانی از مدار عبور نمی کند.

علت1 -جایی از مدار قطع است.

رفع عیب1- با آوامتر تمام مدار شامل پریز،دوشاخه ،سیم های رابط،کلیدها واتصالات در تخته کلم موتور را بر رسی وعیب مربوطه را بر طرف می نماییم.

عیب2- موتور اصلا"روشن نشده وجریانی از مدار عبور نمی کند.

علت2 -سوختن فیوز.

رفع عیب2-ابتدا علت سوختن فیوز که مربوط به اتصالی می باشد را بررسی نموده پس از آن به تعویض فیوز می پر دازیم.

عیب3-موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود.

علت3-موتور نیم سوز است.

رفع عیب3- در هر کدام از سیم پیچ های کمکی واصلی میتواند اتصال حلقه ویا اتصال کلاف به کلاف بوجود آمده باشد.بنابر این مسیر جریان الکتریکی کوتاه شده در نتیجه میدان مغناطیسی مناسب برای گردش بوجود نمی آید وباعث داغی موتور میشود.موتور های نیم سوز جریان بیشتری نسبت به موتور های سالم مشابه خود دریافت می کنند. برای رفع عیب در صورتی که محل اتصالی مشخص باشد وبتوان به نحوی آن را عایق نمود اقدام کرده ودر غیر این صورت موتور باید دو باره سیم پیچی شود.

عیب4- موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود.

علت4- زیاد بودن بار موتور.

رفع عیب 4- هر موتوری دارای توان مکانیکی مشخص است در صورتی که بیش از توان مربوطه از موتور نیرویی خواسته شود جریان بیشتری از سیم ها عبور می کند که با سطح مقطع وتعداد دور آن ها همخوانی ندارد وباعث گرما در موتور و آسیب دیدن آن خواهد شد .برای رفع عیب باید بار موتور را کم نموده واز کار مداوم آن خود داری کرد.

عیب5- موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود وزیر بار می خوابد.

علت 5- عمل نکردن کلید گریز از مرکز .

رفع عیب 5 - علاوه بر جریان در یافتی توسط سیم پیچ اصلی ،سیم پیچ کمکی نیزچون  از مدار خارج نمی شود جریان دریافت می کند .برای اطمینان از صحت عمل کرد کلید گریز از مرکز باید به صدای کنتاکت آن در حالت دور گرفتن موتور وهمچنین از دور افتادن آن گوش کرد .برای رفع عیب باید کلید سرویس ویا تعویض شود.

عیب 6- با روشن کردن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت 6- خرابی کلید گریز از مرکز .

رفع عیب 6- درصورتی که کنتاکت های کلید در حالتی که موتور خاموش بوده وصل نشده باشد.درزمان شروع بکار ،سیم پیچ راه انداز در مدار قرار نگرفته وطبیعتا"موتور بگردش نمی افتد.برای رفع عیب کلید را با آوامتر امتحان ودر صورت معیوب بودن تعویض می نماییم.

عیب 7- با روشن شدن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت 7 - قطعی سیم پیچ اصلی یا کمکی .

رفع عیب 7 -به کمک آوامتر هر دو مدار را امتحان ودر صورت مشخص بودن محل پارگی ،آن را تعمیر می نماییم.

عیب 8 - با روشن شدن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت 8 - نیم سوز بودن یا سوختگی موتور .

رفع عیب 8 - موتور سریعا"داغ شده وجریان زیادی می کشد همچنین بوی سوختگی ویا دود از مشخصه های آن است.رفع عیب سیم پیچی مجدد است.

عیب 9 - با روشن کردن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت 9 - خرابی خازن.

رفع عیب 9 - خازن ها به منظور راه اندازی موتور بکار رفته اند خازن را مطابق با مطالبی که در مورد عیب یابی خازن ها گفتیم آزمایش نموده در صورت نیاز آن را تعویض می کنیم.

عیب 10 - با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت 10 - اتصال کوتاه در مدار اصلی موتور .

رفع عیب 10 - دوشاخه ،سیم های رابط وجعبه اتصالات موتور را بررسی کرده در صورت پیدا کردن محل اتصالی آن را مرتفع می نماییم.

عیب 11 - با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت 11 - سوختگی کامل موتور

رفع عیب 11 - با مشاهده استاتور وسیم پیچ های مربوطه عیب حاصل تایید گردیده وبرای رفع آن باید موتور سیم پیچی گردد.

عیب 12 - با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت 12 - اتصال کوتاه در خازن

رفع عیب 12 - اگر با جدا کردن خازن از مدار و به برق زدن موتور فیوز دیگر عمل نکرد عیب از خازن است وباید آن را تعویض نمود.

عیب یابی قطعات مکانیکی.

عیب 1 - محور موتور چه در حالت روشن وچه در حالت خاموشی به سختی حرکت می کند.

علت 1 -بطور کلی خرابی بلبرینگ ها ویاطاقان های دو سر محور موتور .

رفع عیب 1 - خرابی بلبرینگ ها شامل الف - ترک برداشتن حلقه های بلبرینگ،ترک بر داشتن ساچمه ها و غلطک ها .ب - بوجود آمدن حفره وشیار در سطح داخلی حلقه ها که علت آن وجود ذرات سخت بین ساچمه وحلقه می باشد.ج - گریپاژ (عدم چرخش ساچمه ها ) که ناشی از کثیفی و سخت شدن گریس بلبرینگ می باشد. د - فرسودگی وپوسیدگی - که به علت جازدن نادرست بلبرینگ ونفوذ رطوبت وعدم گریس کاری مناسب بوجود می آید. برای تشخیس عیوب گفته شده بلبرینگ را از نظر ظاهری مشاهده ولقی بین حلقه وساچمه را امتحان می کنیم . همچنین با چرخش بلبرینگ اگر صدای غیر عادی شنیده شود دلیل برخرابی آن می باشد که باید تعویض گردد.

عیب 2 - گاهی اوقات محور موتور با صدای زیادی می چرخد.

علت 2 - چرخش حلقه بیرونی بلبرینگ در جای خود.

رفع عیب 2 - جازدن نادرست بلبرینگ وعدم گریس کاری می تواند باعث لقی بلبرینگ در جای خود شود . رفع عیب-تعویض بلبرینگ در صورت معیوب بودن بوش زدن وتراش کاری جای آن یا تعویض دری موتور.

2- موتور های یونیورسال-

این موتور ها که هم با جریان متناوب وهم با جریان مستقیم کار می کنند از دو قسمت اصلی تشکیل شده اند.الف:قطب ها (بالشتک ها ) ب - آرمیچر

در این موتور ها میدان مغناطیسی قطب ها بر خلاف موتور های آسنکرون دوار نیست وسیم 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 قوای آرمیچر عکس العمل نشان داده وباعث گردش موتور می شود .سرعت این موتور ها بالا بوده وخیلی سریع به سرعت نهایی می رسند. از این موتور ها در اکثر لوازم برقی خانگی مثل چرخ گوشت ،آب میوه گیری ،هم زن ،آسیاب و... استفاده می شود. 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 . تیغه ازهمدیگر واز محور آرمیچر بوسیله میکا عایق شده اند وسیم پیچ های داخل شیار آرمیچر به وسیله پیچک ها به یکدیگر وصل می شوند. دو قطعه ذغال به همراه فنر پشت آن ها ارتباط قطب ها با کلکتور را میسر می سازد.

عیب یابی موتور های یونیور سال :

عیب 1 - موتور روشن نمی شود.

علت 1 - نبودن برق.

رفع عیب 1 - پریز ،دوشاخه وسیم رابط را با آوامتر آزمایش نموده ورفع عیب می کنیم.

عیب 2 - موتور روشن نمی شود.

علت 2 - کوتاه شدن ذغال ها.

رفع عیب 2 - چون ذغال ها جزیی از مدار سری موتور می باشد.با کوتاه شدن آن ها ممکن است مدار قطع گردد وموتور روشن نشود با تعویض ذغال رفع عیب می شود در صورت نبودن ذغال در اندازه مورد نظر می توان از ذغال بزرگ تر استفاده کرده وبا سوهان آن را به اندازه دلخواه در آورد.

عیب 3 - موتور روشن نمی شود.

علت 3 - خرابی فنر ذغال ها

رفع عیب 3 - به منظور درگیر بودن همیشگی ذغال با کلکتور از قطعه ای فنر در پشت ذغال استفاده می شود گاهی در اثر رطوبت ویا کار زیاد خاصیت خود را از دست داده ومدار قطع می گردد. باتعویض فنر رفع عیب می شود.

عیب 4 -موتور روشن نمی شود.

علت 4 - قطعی بالشتک ها.

رفع عیب 4 - چون مدار سری می باشد هر نوع پاره گی وقطعی در بالشتک وبا قسمت های دیگر موتور باعث عدم کار کرد آن می باشود .با آوامتر  دو سر بالشتک ها را اهم گیری می کنیم .لازم به یاد آوری است هر دو بالشتک دارای اهم مساوی می باشند . در صورت پاره گی اگر قابل ترمیم می باشد این کار انجام ودر غیر این صورت بالشتک مجددا" باید سیم پیچی گردد.

عیب 5 - قدرت موتور کم وداغ می شود.

علت 5 - نیم سوز بودن آرمیچر .

رفع عیب 5 - سه روش برای آزمایش آرمیچر بکار می رود

الف- اهم گیری از تیغه های کلکتور با استفاده از آوامتر در صورت متفاوت بودن مقاومت پیچک ها (سیم پیچ ها ) سوختن واتصالی سیم پیچ ها حتمی است.

ب - آزمایش اتصال بدنه - در صورت سوختن سیم پیچ ها عایق بندی داخل شیار ها نیز سوخته وپیچک ها به بدنه متصل می شود. برای این آزمایش می توان از لامپ سری استفاده کرده  وکلیه تیغه های کلکتور را مورد آزمایش قرار داد.

ج - آزمایش با دستگاه تستر آرمیچر (گرولر) این دستگاه تشکیل شده از یک سیم پیچ با هسته آهنی  H شکل که یک طرف آن طوری مورب بریده شده تا آرمیچر داخل آن قرار گیرد . پس از برقراری برق دستگاه و قرار دادن آرمیچر روی آن یک تیغه اره روی شیار های بالایی آن می گذاریم در صورتی که اتصال بدنه داشته باشد هسته مغناطیسی شده وتیغه به لرزش در می آید. وبا چرخاندن آرمیچر می توان تمامی سیم پیچ ها را امتحان کرد.

3 - موتور با قطب چاکدار-

این موتور که با برق متناوب تکفاز کار می کند با قدرت های 100/1 تا20/1  اسب بخار ساخته میشود. موارد استفاده آن کولر آبی ،دمنده ها ،باد زن ها و واتر پمپ کولر می باشد. قسمت های اصلی آن شامل بدنه واستاتور ،روتور وسپر ها (دری ها ) است . قطب های آن مثل موتور یونیورسال وروتور آن شبیه موتور آسنکرون می باشد برای گردش محور روتور از بلبرینگ ساچمه ای ویا بوش استفاده می شود قطب های برجسته آن شامل شیاری است که یک دور سیم مسی درون آن قرار دارد وبه اسم پیچک اتصال کوتاه نامیده می شود که به منظور راه انداز موتور می باشد سیم پیچ های اصلی با پیچک های اتصال کوتاه سری بسته شده وبا برقراری جریان ،یک اختلاف میدان مغناطیسی بوجود می آید که باعث بوجود آمدن دو گشتاور لازم برای به چرخش در آمدن روتور می شود. 

سرعت الکتروموتور

سرعت الكتروموتور

 

 

محاسبه سرعت الكتروموتور

 

 

برای محاسبه سرعت یک الكتروموتور القایی، از فرمول زیر استفاده می کنیم

s= 120 * F 
P    

 دور در دقیقه S = سرعت 
  ثابت =120 
  هرتزF = فرکانس

 تعداد قطب های سیم پیچ الكتروموتور      P=

مثال:سرعت یک موتور 4 قطبی که به منبع تغذیه 60 هرتزی متصل است چند میباشد ؟

دور در دقیقه  S = 120 * F 
p                                                        دور در دقیقه S = 120 × 60 
4                                دور در دقیقه  S= 72004                        
    S = 1800 دور در دقیقه

 

محاسبه گشتاور ترمز:

گشتاور الكتروموتور در بار کامل محاسبه می شود. 
برای تعیین ترمز گشتاور الكتروموتور، از فرمول زیر استفاده می کنیم:

T = 5252*HP s        

   گشتاور الكتروموتور در بار کامل (در پوند فوتT=()   از تقسیم عدد 33000 تقسیم بر عدد 2*3.14   5252 = (ثابت 
   اسب بخار الكتروموتورHP=   ) دور در دقیقه (سرعت موتور   S=

 

 

محاسبه اسب بخار:

مفهوم اسب بخار:عبارت اسب بخار توسط جیمز وات ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.

به نظر وات، یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد. پس اسبی را در نظر بگیرید که در حال بالا کشیدن زغال از معدن است. اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا  کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد. همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست. اما می دانیدم که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد. پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷۶ وات توان تولید می کند.

انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر  ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند  آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است. یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

 

 

برای محاسبه اسب بخار از یک الكتروموتور که در حال حاضر و بهره وری، و ولتاژ شناخته شده، از فرمول زیر استفاده می کنیم:

HP = V * I * EFF 
746              

اسب بخار HP=ولتاژ (ولت) V=جریان (آمپر) I=بهره وریEFF=

مثال:قدرت الكتروموتوري با 230 ولت و4 آمپر با راندمان 82 درصد چند اسب بخار می باشد ؟

HP = V * I * EFF 
746              

HP = 754.4 
746     
HP اسب بخار 1=
بازده / EFF=اسب بخار / HP = ​​ولت V=/ آمپر  / I = ضریب قدرت PF=

برای محاسبه اسب بخار از یک الكتروموتور هنگامی که سرعت و گشتاور شناخته شده از فرمول زیر بهره می گیریم:

(گشتاور * T (دور در دقیقه HP=    
)  5252               ثابت)      

مثال: الكتروموتوري با گشتاور 3.1پوند فوت و سرعت 1725 دور در دقیقه چند اسب قدرت دارد؟

*Tدور در دقیقه HP= 
5252     
HP = 1725 * 3.1 
5252              
HP = 5347.5 
5252 اسب بخار HP=1