موتور ژنراتور

موتور ژنراتور

در پستهای قبلی در ارتباط با تعریف واژه الکتروموتور بیان کردیم الکتروموتور مبدل جریان الکتریکی به جریان مکانیکی است. با این اوصاف با اتصال یک الکتروموتور تک فاز و یا سه فاز به جریان الکتریکی، با چرخش روتور و شافت، نیروی مکانیکی برای حرکت تولید خواهد شد.

اما در صورتی که شافت الکتروموتور را بچرخانیم چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ در این حالت ما به تعریف واژه ژنراتور دست خواهیم یافت.

 

ژنراتور یک مولد برق است که از نیروی مکانیکی را به جریان برق تبدیل میکند و این یعنی وظیفه‌ای کاملا عکس وظیفه الکتروموتور.

با چرخش روتور شافت جریان برق از طریق خروجی یک ژنراتور تولید می شود که با استفاده از فیلتر و صافی های الکترونیکی می‌توان از آن به عنوان جریان راه نداز برای وسایل برق استفاده نمود.

اما برای چرخش شافت الکتروموتور از چه روشی میتوان استفاده نمود؟

با نگاهی به تکنولوژی تولید برق به روش سنتی و از طریق نیروگاه های آبی، دریچه سد بر روی یک توربین دوار باز شده که با نیروی آب توربین شروع به چرخش مینماید و نیروی حاصل از این چرخش توربین از طریق شافت وسط توربین به الکتروموتور انتقال داده می‌شود .

نتیجه این نیروی وارد شده بر الکتروموتور همان جریان برق می‌باشد که تبدیل به نیرو، روشنایی و ... می‌شود.

اما در حال حاضر وظیفه تولید انرژی مکانیکی برای چرخاندن الکتروموتور را از طریق یک موتور مکانیکی مجهز به تکنولوژی دیزل برای تولید قدرت در رنج های بالا بر عهده دارد.

برای رنج های پایین تر می‌توان از موتوهای بنزینی کوچک استفاده نمود که دارای صدای کمتر، ابعاد و اندازه کوچکتر اما در مقابل گران قیمت و پر مصرف و پر هزینه هستند.

همچنین اخیرا موتور هایی با سوخت گاز به صورت پایه گاز سوز نیز به عنوان محرک برای تولید انرژی مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند که به دلیل قیمت بالا خیلی اقبال مناسبی در بازار مصرف ندارند.

رایج ترین، کم مصرف ترین و پرقدرت ترین موتور مولد نیروی مکانیکی، موتورهای دیزلی هستند که مجموعه آن را به نامی مصطلح و رایج دیزل ژنراتور در بازار می‌نامند.

امروزه استفاده از دیزل ژنراتورهای برای برق پشتیبان بیمارستان، برجهای مسکونی، شبکه های کامپیوتری، کارخانه های تولیدی و ... ضروری است که به محض بروز هرگونی قطعی برق شبکه، دیزل ژنراتور وارد مدار شده و وظیفه تولید برق را بر عهده می‌گیرد.

در انتها ذکر این نکته ضروری است که با توجه به لزوم کنترل برق خروجی دیزل نصب تابلوهایی در خروجی دیزل ژنراتور جهت کنترل مصرف، صافی و انجام محافظت های مورد نظر ضروری است.

پلاک الکتروموتور

 

 

 

پلاک الکتروموتور
بر روی تمامی الکتروموتورهای تک فاز و سه فاز فارغ ار هر برند و کشور سازنده ای، ورقه ای فلزی قرار داده شده که حاوی اطلاعاتی از الکتروموتور می باشد و میتوان با یک نگاه خلاصه از کارکرد و پارامترهای مورد نیاز را از روی پلاک استخراج نمود.

الکتروموتور استاندارد

الکتروموتور استاندارد
الکتروموتور در سایز و ابعاد و اندازه های استاندارد تولید می شود. همواره یکی از موارد مورد نظر مصرف کنندگان و تولید کنندگان استاندارد الکتروموتور می باشد که در هنگام طراحی و تهیه به آن توجه می نمایند.
به عنوان مثال استاندارد اروپایی NEMA اشاره به سایز و اندازه الکتروموتور دارد. در صورتی که شرکت سازنده الکتروموتور تحت این استاندارد الکتروموتور طراحی نماید، باید لزوما تمامی اندازه های پوسته، پایه، قطر شافت، طول الکترموتور، سایز فلنچ، سایز پیچ های فلنچ و بسیاری از این موارد را در تطابق با استاندارد رعایت نماید.

الکتروموتور استوک

الکتروموتور استوک
استوک در واژه به معنی دست دوم و یا کارکرده اصطلاحا Second Handedاطلاق میگردد. اما امروزه فروش اجناس استوک در بسیاری کشور ها به دلیل کم ارزش شدن پول و تورم ، فروش ویژه‌ای پیدا کرده است.
اما در بازار فروش الکتروموتور تک فاز و سه فاز، اجناس استوک در حال حاضر جایگاه ویژه‌ای به خود اختصاص داده‌اند. قیمت مناسب، جنس اصلی با کیفیت و با برند‌های اصلی و همچنین معامله آسان این اجناس در بازار بسیار آسان است.

الکتروموتور ارزان

الکتروموتور ارزان      
امروزه با رشد و توسعه فناوری های نوین و کاهش دخالت نیروی انسانی در فرایند تولید و مونتاژ در کلیه صنایع منجمله تولیدات صنعتی در شاخه الکتروموتور، کنترل قیمت تمام شده برای شرکتهای تولید کننده الکتروموتور از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد.

پروانه الکتروموتور

پروانه الکتروموتور

تمامی الکتروموتورهای AC تک فاز و سه فاز موجود در بازار در انتهای بدنه(پوسته) مجهز به یک پروانه می‌باشند.وظیفه این پروانه بطور کلی خنک سازی الکتروموتور میباشد.

جنس پروانه های الکتروموتور معمولا از باکالیت، استیل و یا چدن بسته به طراحی شرکت سازنده می‌باشد. ولی به طور عمومی بیشترین پروانه های از جنس پلاستیک یا باکالیت بدلیل سبک وزن بودن و قابلیت انعطاف می‌باشد.

الکتروموتور سه فاز abb

الکتروموتور ABB

شرکت ABB  یک شرکت چند ملیتی سوئیسی سوئدی است که محل دفتر مرکزی این شرمت در شهر زوریخ سوئیس قرار دارد. این شرکت یکی ار بزرگترین شرکت های ترکیبی است که در حال حاضر به گروه ABB‌ به عنوان شرکتی مطرح در زمینه تولید محصولات برق صنعتی و اتوماسیون صنعتی در بیش از 100 کشور دنیا فعالیت می‌نماید.

الکتروموتور سه فاز ومات

الکتروموتور سه فاز ومات

شرکت تولیدی صنعتی ومات ایتالیا یکی از تولید کنندکان برتر الکتروموتور و مطرح در دنیا می‌باشد. این شرکت گروه محصولات الکتروموتور تک فاز و سه فاز را در سبد محصولات خود قرار داده است.ومات از تکنولوژی برتر در تولید در راستای افزایش ضریب ایمنی و کیفیت محصولات بهره گیری می‌نمیاد.

در این مطلب به خصوصیات و تشریح الکتروموتور سه فاز ومات اشاره خواهیم کرد.

الکتروموتور سه فاز ومات در گروه کد فنی VTB در رنج تولیدی از 0.18 تا 600 کیلووات تولید شده است. در راستای افزایش و پوشش کامل نیاز های بازار مصرف الکتروموتور های ومات در انواع پایه دار، فلنچ دار،‌ پایه فلنچ و نیم فلنچ تولید شده است.

پوسته الکتروموتور سه فاز ومات از جنس چدن ریخته گری شده با تیغه های افقی جهت هدایت و کنترل بهتر میدان مغناطیسی بر اساس آخرین متد های موجود طراحی شده است.

در طراحی و تولید روتور موتور Vemat  از تکنولوژی قفس سنجابی استفاده شده که در مطالب قبلی به طور کامل به این تکنولوژی و مزایا و معایب استفاده از آن اشاره شده است. جنس روتور از مس ریخته گری شده می‌باشد. در فرایند تولید روتور شرکت ومات از دستگاه های ابزار دقیق CNC برای تولید کاملا دقیق و سنتر بودن روتور بهره گیری می نماید.با این وصف روتور‌ها با کمترین میزان لرزش و ارتعاش تولید شده اند.

برای اطمینان بیشتر و رعایت دقیق استانداردها کلیه روتور ها از طریق بالانس استاتیکی ضربه‌گیری و لرزه گیری می‌شوند.

در انتهای موتور و در محفظه تعبیه شده، پروانه ای از جنس باکالیت تعبیه گریده است که جریان باد را از محیط خارج به داخل محفظه موتور هدایت مینماید و خنک سازی سیم پیچ و روتور و استاتور را انجام می‌دهد.

یکی از مهمترین اجزا و قطعات موجود در الکتروموتور سه فاز بلکبرینگ ها جهت تسهیل و بهبود فرایند چرخش روتور می‌باشد. از این جهت که استفاده از بلبرینگ های با دوام و با کیفیت باعث افزایش طول عمر الکتروموتور و افزایش کارایی خواهد شد. ومات در تمامی الکتروموتور های تک فاز و سه فاز از بهترین و مرغوب‌ترین برند‌های موجود در بازار استفاده می‌نماید.

در کاسه های الکتروموتور های سه فاز vemat در سایز های تا 22 کیلووات از جنس استیل مرغوب و مقاوم در برابر گرما و تهدیدات محیطی استفاده شده است. در سایز های بزرگتر جنس در کاسه ها از جنس و همانند بده از چدن ریخته گری شده بالانس و سنتر می‌باشد.

شافت تمامی الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز ومات از جنس استیل بالانس شده استفاده گردیده است.

الکتروموتور سه فاز ومات در دورهای 900، 1500 و 3000 دور برای تمامی مصارف صنعتی در اختیار بازار مصرف قرار گرفته است.

راه اندازی الکتروموتور سه فاز

راه اندازی الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور سه فاز دارای سه خط ولتاژ و 6 عدد محل اتصال در داخل ترمینال باکس می باشد.در موتور های سه فاز اصطلاحا قفسه ای روش راه اندازی الکتروموتور به دو روش ستاره یا مثلث انجام می شود.

در حالت ستاره شدت جریان دریافتی  از برق شبکه به میزان 3/1 کمتر از حالت مثل است.

دلیل این اختلاف شدت جریان این است که در حالت ستاره به دلیل نوع اتصال ولتاژ سیم پیچ های الکتروموتور کاهش پیدا کرده است.

به طور کلی در رنج توان زیر 4 4 کیلووات اتصال به  هر دو روش ستاره و مثلث امکانپذیر است. زمانی که نیاز به توان و گشتاور نامی الکتروموتور داشته باشیم از روش مثلث برای اتصال استفاده میکنیم به این دلیل که از تمامی توان موتور استفاده میشود.

در رنج توان بیش از 4 کیلووات به دلیل اینکه بار مصرفی شبکه کاهش داشته باشد بهتر آن است که الکتروموتور را به روش ستاره راه اندازی نموده سپس به روش مثلث تغییر دهیم.

همانگونه که اشاره شد، در توانهای بالاتر به دلیل اینکه با افزایش توان شدت جریان راه اندازی بیشتری مورد نیاز خواهد بود و به منظور کنترل این جریان در زمان راه اندازی اولیه ابتدا به روش ستاره موتور سه فاز را راه اندازسی و سپس نوع اتصال را به روش مثلث تغییر میدهیم تا به حداکثر توان نامی موتور دست پیدا کنیم.

اما نکته قابل تامل اینکه با توجه به حالت ثابت تیغه ها در ترمینال باکس چگونگی تغییر حالت از ستاره به مثلث در زمان کارکرد موتور است.

مسلما به روش دستی امکان چنین کاری وجود ندارد و باید به دو روش ذیل به این تغییر حالت برسیم:

1-                استفاده از کنتاکتور

با استفاده از 3 کنتاکتور که به صورت دو به دو موتور ستاره را به مثلث تبدیل می‌کند. در این حالت کنتاکتور های 1 و 2 موتور را به حالت ستاره می‌برد و سپس با مدار وارد کردن کنتاکتور های 1 و 3 نوع اتصال به حالت مثلث خواهد برد.

بطور خلاصه فرایند عملکرد کنتاکتور ها بشرح ذیل میباشد:

1-                در مرحله اول و در لحظه استارت موتور کنتاکتور شماره 2 که کنتاکتور ستاره است وصل و موتور راه اندازی میشود.

2-                سپس کنتاکتور شماره 1 که کنتاکتور بیس میباشد به حالت وصل رفته شروع بکار میکند.

3-                موتور استارت شده و شروع به کار می‌کند تا به دور نامی در محدوده 70تا 75 درصد برسد.در این مرحله کنتاکتور 2 یا همان کنتاکتور ستاره قطع خواهد شد.

4-                بلافاصله در زمانی بسیار کوتاه کنتاکتور شماره 3 یا کنتاکتور مثلث در مدار قرار میگیرد و الکتروموتور را به حالت مثلث می‌برد.

5-                کنتاکتور شماره 2 از ابتدا تا انتهای فرایند در حالت روشن و وصل می باشد و نقش کنتاکتور واسط را ایفا میکند.این روش روش ستاره مثلث باز نامیده میشود.

بر اساس توضیحات فوق و روش ستاره مثلث باز ذکر این نکته ضروری است که استفاده از این روش باعث بروز مشکلی بشرح ذیل می‌شود:

همانطور که گفته تغییر از حالت ستاره به حالت مثلث در زمانی کوتاه اتفاق می‌افتد که با توجه به نحوه اتصال الکتروموتور در این زمان کوتاه در هیچیک از حالات ستاره یا مثلث نیست و به همین دلیل به این روش ستاره مثلث باز میگویند چرا که از یک سو سیم پیچ به جریان سه فاز متصل است و از سمت دیگر کاملا آزاد و بدون اتصال است اما روتور همچنان در حال گردش می باشد.

با توجه به خاصیت و طبیعت روتور، این قطعه همواره بار مغناطیسی داشته و میدان مغناطیسی آن بر روی سیم‌پیچ یا همان استاتور جریانی الکتریکی القا می‌نماید. در این حالت الکتروموتور بدلیل چرخش روتور و عدم اتصال جریان الکتریکی به استاتور، به حالت تولید برق یا ژنراتور تبدیل میشود. دراین زمان کنتاکتور وصل و جریان ورودی به موتور را برقرار می‌کند که در برابر جریان القا شده بر روی استاتور توسط  روتور قرار می‌گیرد که به هیچ وجه همفاز نیستند و باعث بروز جریان شوک بر روی استاتور میشود.

هرچقار موتور سایز و توان بالاتری داشته باشد میزان این شوک بیشتر خواهد بود. این شوک که به شکل جریان برق است در استاتور به شکل جهش یا همان شوک مکانیکی ظاهر گردیده که بطور خلاصه باعث کاهش طول عمر موتور خواهد شد.

اما مشکل این جهش به غیر از آسیب به موتور در خروجی زمانی مشخص می‌شود که الکتروموتور به عنوان مثال به پمپ آب کوپل شده و تکان های حاصل از این جهش با جریان حرکت آب در پمپ جمع و ضربات و میزان شوک افزایش می‌یابد و میزان صدمات را بیشتر میکند.

اما برای جلوگیری از این شوک روش ستاره مثلث بسته با اضافه کردن یک کنتاکتور چهارم کنترل میشود. زمانی که الکتروموتور توان بالایی برای راه اندازی داریم کنتاکتور چهارم با تعداد مقاومت احیا در مدارقرار میگرید که به هنگاه تغییر حالت به استاتور وصل شده تا به میزان زیادی میزان جریان القایی را کاهش هد.

 

2-            استفاده از کلیدهای دستی 0 و 1 یا اصطلاحا کلید دستی گردان

در این نوع کلید ها سه ترمینال در ورودی کلید و 6 ترمینال در خروجی کلید به سمت موتور وجود دارد. 6 ترمینال خروجی به دو دسته سه ترمینال ستاره و سه ترمینال مثلث تقیسم شده‌اند که ترکیب ستاره مثلث را در خود کلید تعبیه شده و به صورت پیش فرض دارند.

با اتصال سه رشته سیم خروجی کلید در جایگاه های ستاره ترمینال باکس موتور و سه رشته دیگر به تیغه های حالت مثلث الکتروموتور صرفا با تغییر حالت کلید از 0 به یک موتور از حالت ستاره به مثلث و بلعکس تغییر می یابد.

 

در راه اندازی موتور به روش ستاره مشکلاتی از قبیل جریان شوک، کاهش گشتاور موتور در لحظه استارت به میزان 30 تا 70 درصد را همراه دارد. بنابر این به عنوان مثال در بالا بر ها گزینه مناسبی برای راه اندازی موتور سه فاز نمی‌باشد.

موتور گیربکس دار

موتور گیربکس دار

الکتروموتور گیربکس دار یا الکتروگیربکس از انواع تجهیزات صنعتی پر‌کاربرد صنعتی و پر استفاده در صنعت ماشین سازی است. با جستجویی ابتدایی در محصولات موجود در تولیدات شرکتهای تولید کننده الکترموتور در خواهیم یافت که الکتروموتور های جریان مستقیمAC تک فاز و سه فاز عموما در دور های 500، 750،900، 1000، 1500 و 3000 دور تولید و به بازار عرضه گردیده‌اند. حال آنکه این دورهای چرخش بالا و قدرتی و گشتاوری پایین دارند.

در محصولاتی مانند جرثقیل عنصر مهم علاوه بر سرعت قدرت جرثقیل می‌باشد. در جرثقیل قدرت الکتروموتور باعث بلند کردن اجسام سنگین و یا حرکت طولی آن می‌شود. اما در الکتروموتورها صرفا دور های متغییر و با استاندرهایی ثابت تولید شده اند.

وظیفه افزایش قدرت و گشتاور مورد نیاز را گیربکس ها بر عهده میگیرند. همچنین در کنار موارد یاد شده یکی دیگر از نقشهای مهم گیربکس تنظیم دور دلخواه با نسبتهای استاندارد می باشد. بدین ترتیب گیربکس ها به عنوان جزئی مهم در صنعت الکتروموتور شناخته شده و مورد استفاده قرار میگیرند.

با نگاهی به خروجی الکتروموتور ها مشخص میشود که برای اتصال الکتروموتور به گیربکس یا اصطلاحا کوپل، شکلی خاص برای اتصال وجود دارد. الکتروموتور های نیم فلنچ،‌ تمام فلنچ و پایه فلنچ کاملا آماده برای اتصال الکتروموتور به گیربکس ساخته شده‌اند.

برای سهولت در استفاده از گیربکس ها شکلهای متفاوت و متنوعی از گیربکس از قبیل شافت مستقیم، حلزونی، خورشیدی، گیربکس‌های 45 و 90 درجه و ...  در بازار بصورت آماده با نسبت تبدیل های مختلف در دسترس قرار گرفته اند.

برای مثال یک گیربکس حلزونی با سایزی استاندارد برای اتصال به یک الکتروموتور با سایز پوسته‌ای استاندارد و با نسبت تبدیل 20/1، درصورت اتصال به موتور 1000 دور دور خروجی با قدرت و گشتاوری بالاتر، به 50 دور تبذیل می‌نماید.

گیربکس های با ساختاری چرخدنده‌ای در داخل و از طریق درگیر شدن چرخدنده ها با یکدیگر سرعت را کاهش داده و قدرت را افزایش میدهند.

همانگونه که اشاره شد، انواع مختلفی با از گیربکس ها در بازار بر اساس دقت بالا، درجه لقی، نسبتهای تبدیل و ... در بازار وجود دارند که در حال حاضر یکی از دقیق ترین انواع گیربکس ها، گیربکس های خورشیدی و یا سیاره ای میباشند.