عیب یابی الکتروموتور های القایی

عیب یابی الکترو موتورهای القایی

مقدمه

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند. ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. روتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند.
 

تعریف ماشینی گردان جهت تبدیل انرژی الکتریکی و مکانیکی به یکدیگر

   

تئوری ماشین های الکتریکی – واژگان

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

موتورهای میدان سیم پیچی شده

موتورهای یونیورسال

موتورهای AC

موتورهای پله‌ای

موتورهای خطی

شکل استاتور یک موتور القایی نوعی، که سیم پیچهای استاتور را نشان می دهد.

حلقه های اتصال کوتاه کننده هادی ها 
هادیهای روتور

هسته آهنی

شکل (الف)یک رتور قفس- سنجابی.(ب) یک رتور قفس سنجابی نوعی

شکل دو روتور سیم پیچی شده

شکل برش یک موتور القایی با روتور سیم پیچی شده

مشخصات الکتروموتور ها

مشخصاتی که روی پلاک الکتروموتور ها مینویسند برای استفاده بهینه در طراحی و راه اندازی صحیح بکار میرود و شامل نکاتی میشود که گاهی بی توجهی به آن باعث بهره بری کمتر و خسارت به تجهیزات الکتریکی میگردد .
لذا پلاک خوانی الکترو موتورها کمک زیادی به طراح و راه انداز برای طراحی مدار مربوطه و انتخاب صحیح کنتاکتور و بی متال و … مینماید .

مشخصاتی که روی پلاک ها نوشته می شوند به طور معمول عبارتند از :

No: شماره ساخته شده توسط کارخانه
Type:شامل کلیه مشخصات فنی الکترو موتور که در کاتالوگ کارخانه موجود بوده و یا در مکاتبه با کارخانه باید به آن اشاره شود:
A=حداکثر جریان مجاز الکترو موتور را نشان میدهد که میزان جریان نباید بیشتر از مقدار فوق و بلکه
همیشه الکترو موتور طوری انتخاب شود که زیر مقدار فوق کار کند.
V = ولتاژ کاری الکترو موتور میباشد که نباید ولتاژ بیشتر و یا کمتر به سیم پیچهای الکترو موتور اعمال گردد

۵۰ HZالکترو موتور باید در فرکانس ۵۰ هرتز کار کند (برق ایران)
۶۰ HZ الکترو موتور باید در فرکانس ۶۰ هرتز کار کند (فرکانس برق برخی کشورها)
نکته: دور الکترو موتور ها با فرکانس ارتباط دارد لذا الکتروموتوری که در فرکانس ۵۰ هرتز مثلا ۱۵۰۰ دور میباشد همین الکترو موتور در فرکانس ۶۰ دورش دیگر ۱۵۰۰ نیست .

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 پلاک الکترو موتوری نوشته شده بود ۳۸۰/۲۲۰ V= معنی ان این است که این الکترو موتور در شبکه برق ۱۱۰ ولت که برخی از کشورها استفاده میشود باید بصورت مثلث و در کشورهای که ولتاژ ۲۲۰ولت ( 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.
 

کلاس عایق بندی در الکتروموتور ها

انجمن بین المللی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی ( NEMA ) عایق بندی موتورها را باتوجه به درجه حرارت موتور در محیطهای مختلف کاری در چهار کلاس A , B , F , H طبقه بندی نموده است :
موتورها عموما ” در کلاس F و بندرت در کلاس A کار می کنند . قبل از شروع بکار موتور ، آنها تحت تاثیر دمای محیط اطراف خود قرار دارند که ما اصطلاحا ” آن را دمای محیط ” Temperature Ambient ” می گوئیم .
در NEMA برای تمام کلاسهای عایق بندی دمای ابتدایی ۴۰ درجه سانتیگراد با یک رنج حرارتی بصورت زیر استاندارد شده است :

وقتی موتور استارت می خورد ، دما افزایش می یابد . هر کلاسی یک دمای مجاز مشخصی دارد . ترکیبی از دمای محیط و دمای مجاز معادل ماکزیمم دمای سیم پیچها خواهدبود . بعنوان مثال در کلاس F ، با فاکتور سرویس ۱ ، دما به اندازه ۱۰۵ درجه می تواند افزایش یابد . بنابراین داریم که :
۱۴۵= ۴۰ + ۱۰۵
Hot Spot : با یک بازه مجاز حرارتی ( مثلا” ۱۰ درجه ) گرمترین نقطه در مرکز سیم پیچ را با این نام می شناسیم

Hot Spot

در کلاس F این بازه ۱۰ درجه است . بنابراین مرکز سیم پیچ دارای بیشترین دمای مجاز ۱۵۵ درجه خواهد بود . دمای کاری موتور در کارآیی و طول عمر کاری موتور بسیار مهم است . تا جائیکه ۱۰ افزایش دما از بالاترین حد مجاز باعث کاهش عمرعایق بندی موتور به اندازه ۵۰% می شود .
کارآیی موتور ( Effeciency ) : درحقیقت همان بازده موتور است و نشان دهنده این است که چه مقدار از انرژی داده شده به موتور به انرژی مکانیکی تبدیل می شود . هرچه این عدد به یک نزدیکتر باشد کارآیی موتور بیشتر و البته قیمت موتور بالاتر است . یک موتور ۳۰ اسب بخار با کارآیی ۹۳٫۶% در مقایسه با موتور مشابهی با کارآیی ۸۳% ، انرژی کمتری مصرف می کند . در نتیجه حرارت کاری پائین تر ، طول عمر بیشتر ، و سطح نویز کمتری خواهد داست .

انواع حفاظت ها طبق استاندارد دین ۴۰۰۵۰

• P00= باز بدون حفاظت در مقابل تماس با اجسام خارجی و أب
• P10 = محفوظ در مقابل تماس دست و اجسام بزرگ خارجی
• 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
• 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 ۳۰ 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 ۳۰ درجه نسبت به افق
• P40 = محفوظ در مقابل کلیه موارد فوق

مکانیزاسیون نگهداری و تعمیرات الکتروموتور ها با معرفی نرم افزار ” دستیار “

1. آنالیز جریان
2. آنالیز ارتعاشات
3. ترموگرافی
4. آنالیز مدار موتور
5. آنالیز آلتراسونیک
6. تستهای الکتریکی
7. آنالیز روغن

در روش نت براساس شرایط ( CBM ) بصورت مراحل زیر همانطوریکه ملاحظه می شود نیاز به جمع آوری و سپس تجزیه و تحلیل داده های آماری می باشد .

1. آماده سازی
2. طراحی
3. استقرار و اجرا
4. بهبود سیستم

فاکتورهای مهم و موثر در کارآیی و عملکرد الکتروموتورها :

۱- ولتاژ : افزیش یا کاهش ولتاژ از یک حد مجاز تاثیرات مخربی بر روی موتورها می گذارد . با توجه به جدول زیر داریم که :
الف – کاهش ۱۰% ولتاژ از مقدار نامی ، موجب ۲۰% کاهش گشتاور شده و آن سبب می شود که موتور استارت بشود و یا اینکه به دور نامی برسد .
ب- افزایش ۱۰% ولتاژ از مقدار نامی ، باعث افزایش ۲۰% گشتاور استارت را و این می تواند سبب آسیب دیدگی موتور بدلایل ( افزایش جریان در بار نامی و حرارت ) شود .
 

۲- فرکانس : تغییرات در فرکانس می تواند بر روی مشخصات موتور همچون گشتاور و سرعت تاثیر گذار باشد . اگر به جدول زیر توجه فرمائید ، بعنوان مثال ملاحظه خواهید نمود که افزایش ۵% در فرکانس باعث افزایش ۵% در سرعت در بار نامی و کاهش ۱۰% در گشتاور استارت باشد .
۳- ارتفاع : عامل موثر دیگر ارتفاع است . موتورها معمولا” برای ارتفاع تا ۱۱۰۰ متر( ۳۳۰۰ feet ) از سطح تراز دریا درنظر گرفته می شوند . در ارتفاع بالاتر از این مقدار هوا رقیقتر بوده و حرارت براحتی انتقال نمی یابد .بنابراین فاکتور ارتفاع بر روی توان موتور تاثیر می گدارد. مثلا” در استاندارد NEMA یک موتور ۵۰HP در ارتفاع ۶۶۰۰ فیت دارای توان ۴۷HPخواهد بود . ( فاکتور ارتفاع ۰٫۹۴ است . )

الکتروموتور و عیب یابی آن

موتور های الکتریکی (آسنکرون – یونیورسال – قطب چاکدار ) عیب یابی ورفع عیب موتور های مذکور . 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:

۱- موتور های آسنکرون
۲ – موتور های یونیورسال
۳- موتور با قطب چاکدار

۱- 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.

شناسایی سیم پیچ های اصلی وکمکی :

۱- سیم پیچ های اصلی در زیر شیار ها و سیم پیچ کمکی در رو قرار دارند. ۲- سطح مقطع سیم های کمکی همیشه از سیم های اصلی کمتر است. ۳- 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 .

شناسایی سیم پیچ های اصلی وکمکی :

۱- سیم پیچ های اصلی در زیر شیار ها و سیم پیچ کمکی در رو قرار دارند. ۲- سطح مقطع سیم های کمکی همیشه از سیم های اصلی کمتر است. ۳- 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

عیب۱- موتور اصلا”روشن نشده و جریانی از مدار عبور نمی کند.

علت۱ – جایی از مدار قطع است.

رفع عیب

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.

عیب ۲ – موتور اصلا روشن نشده وجریانی از مدار عبور نمی کند.

علت ۲ -سوختن فیوز. رفع عیب۲-ابتدا علت سوختن فیوز که مربوط به اتصالی می باشد را بررسی نموده پس از آن به تعویض فیوز می پر دازیم.

عیب ۳- موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود.

علت ۳- موتور نیم سوز است.

رفع عیب

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.

عیب۴- موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود.

علت۴- زیاد بودن بار موتور.

رفع عیب

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. عیب۵- موتور پس از روشن شدن خیلی زود داغ می شود وزیر بار می خوابد.

علت ۵- عمل نکردن کلید گریز از مرکز .

رفع عیب

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 ۶ – خرابی کلید گریز از مرکز .

رفع عیب ۶

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

علت ۷ – قطعی سیم پیچ اصلی یا کمکی .

رفع عیب

به کمک آوامتر هر دو مدار را امتحان ودر صورت مشخص بودن محل پارگی ،آن را تعمیر می نماییم آوامتر امتحان ودر صورت معیوب بودن تعویض می نماییم.

عیب ۸ – با روشن شدن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت ۸ – نیم سوز بودن یا سوختگی موتور .

رفع عیب

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 ۹ – با روشن کردن موتور صدای زیادی شنیده می شود ولی به گردش در نمی آید.

علت ۹ – خرابی خازن.

رفع عیب

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 ۱۰ – با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت ۱۰ – اتصال کوتاه در مدار اصلی موتور .

رفع عیب

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

عیب ۱۱ – با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت ۱۱ – سوختگی کامل موتور

رفع عیب

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

عیب ۱۲ – با روشن کردن موتور فیوز عمل کرده مدار قطع می شود.

علت ۱۲ – اتصال کوتاه در خازن

رفع عیب

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

1. عیب ۱ – محور موتور چه در حالت روشن وچه در حالت خاموشی به سختی حرکت می کند.
2. علت ۱ – بطور کلی خرابی بلبرینگ ها و یاطاقان های دو سر محور موتور .

رفع عیب 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 و پوسیدگی

که به علت جازدن نادرست بلبرینگ و نفوذ رطوبت وعدم گریس کاری مناسب بوجود می آید. برای تشخیس عیوب گفته شده بلبرینگ را از نظر ظاهری مشاهده ولقی بین حلقه و ساچمه را امتحان می کنیم . همچنین با چرخش بلبرینگ اگر صدای غیر عادی شنیده شود دلیل برخرابی آن می باشد که باید تعویض گردد.

عیب ۲ – گاهی اوقات محور موتور با صدای زیادی می چرخد.

علت ۲ – چرخش حلقه بیرونی بلبرینگ در جای خود.

رفع عیب ۲

1. جازدن نادرست بلبرینگ و عدم گریس کاری می تواند باعث لقی بلبرینگ در جای خود شود . 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.

نمونه موتورها

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 از همدیگر 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.

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنکرون

موتورهای آسنکرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی میشوند و با توجه به اینکه موتور در لحظه شروع به کار جریان زیادی میکشد و این جریان زیاد علاوه بر اینکه به خود موتور صدمه میزند به مصرف کننده های دیگری که از این خط تغذیه می کنند لطمه زده و کار آنها را مختل می سازد. بنابراین برای کم کردن جریان شروع به کار موتور باید چاره ای اندیشید؟؟

معمولاً به روشهای زیر راه اندازی میشود در نتیجه جریان راه اندازی‌ کم میشود :

1. به طور مستقیم
2. توسط کلید یا مدار ستاره – مثلث
3. توسط کمپانساتور
4. راه اندازی بوسیله اضافه کردن مقاومت در مدار روتور
5. راه اندازی بوسیله داخل کردن مقاومت در مدار استاتور ۱- راه اندازی موتور به طور مستقیم : برای‌ موتورهایی که بزرگ نیستند و‌ آمپر زیادی از شبکه نمی کشند بوسیله یک کلید سه قطبی به شبکه متصل میشوند .

۲- راه اندازی ستاره – مثلث :

ابتدا ولتاژ اولیه را که بر هر فاز متصل میشود ،‌ را کم مى کنیم سپس وقتی که موتور به دور نرمال خود رسید ولتاژی که به هر فاز می رسد را زیاد می کنیم . بنابراین در لحظه اول کلید به حالت ستاره بوده یعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√۳ تقلیل می یابد در نتیجه موتور با توان ۳/۱ توان نامی خود کار می کند .
استعمال کلید روی انواع موتورها با روتور قفسه ای یا روتور سیم پیچی امکان پذیر است . ولی در موتورهایی که با بار زیاد کار می کنند از کلید برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زیاد است .

۳- راه اندازی توسط کمپانساتور :

این وسیله راه اندازی که اتوترانسفورماتور کاهنده است بین موتور و شبکه قرار می گیرد . این طریق راه اندازی به دلیل اینکه جریان شروع به کار و گشتاور شروع به کار هر دو به یک نسبت پایین می آیند خیلی خوب است . ولی چون هزینه آن گراناست فقط در موتورهایی که قدرت زیاد دارند استفاده می شوند.

۴- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسیله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور :

برای جلوگیری از عبور جریان زیاد در موقع راه اندازی موتور میتوان مقاومت هایی به طور سری سر راه سیم پیچی هایموتور قرار دارد . و به تدریج که موتور دور می گیرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حرکت داده در این صورت کم کم مقاومتها از سر راه مدار خارج میشود. این طریق راه اندازی به دلیل تلفات انرژی در مقاومتها زیاد و نیروی کشش در لحظه شروع به کار کم ، استعمال کمی دارد. ۵-راه اندازی موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سیم پیچی روتور قرار داد . بدین وسیله مقاومت مدار سیم پیچی روتور را به حداکثر مقدار خود میرسانند و سپس استاتور را به شبکه برق وصل می کنند .

موتور استارترها

همانطوری که می دانید ، راه اندازی موتورهای القایی در صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به خصوص این که امروزه استفاده از راه اندازهای الکترونیکی مانند راه اندازهای نرم – کنترلر های سرعت بسیار مرسوم شده است و لازم است علاقه مندان و کارشناسان این رشته روشهای کنترل و راه اندازی موتورها را به شیوه های کلاسیک به دیده فراموشی بسپارند و به فراگیری روشهای بروز بپردازند مدار خارج میشود . یکی از روشهای راه اندازی موتورهای القایی راه اندازهای نرم می باشد که از طریق آنها موتور ها از طریق کنترل ولتاژ-فرکانس در یک زمان مشخص بتدریج از سرعت صفر به سرعت نامی می رسند که این روش امروزه کاملا جا افتاده است.

راه اندازهای نرم

راه اندازهای نرم تنها در هنگام راه اندازی بکار می روند و معمولا پس از راه اندازی توسط یک کنتاکتور بای پس از مدار خارج می گردند. این راه اندازها می توانند به سیستم از کار اندازی نرم نیز مجهز باشند که کاربرد های ویژه ای دارد. ضمن این که عموما این نوع راه اندازها به ترمز الکترونیکی از طریق تزریق جریان مستقیم نیز مجهز می باشند. سازندگان این نوع راه اندازها معمولا حفاظت های مورد نیاز برای موتور را نیز در راه اندازها تعبیه می کنند که از این طریق حجم راه انداز محدود می گردد. ضمن این که با استفاده از این گونه راه اندازها نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور اصلی نیست .

حفاظت هایی که معمولا در راه اندازهای نرم پیش بینی می گردد بشرح زیر است :

• حفاظت در مقابل اضافه بار
• حفاظت در مقابل توالی معکوس فازها و دو فاز شدن
• حفاظت در مقابل افزایش حرارت سیم پیچ های موتور که از طریق سنسورهای حرارتی انجام می گردد.
• حفاظت در مقابل کاهش ولتاژ و موارد دیگر که بسته به سازنده راه انداز می تواند تغییر کند.

نکته مهم اینجاست که هنگام بسته شدن کنتاکتور بای پس حفاظت های تعبیه شده در راه انداز همچنان فعال می باشد چون مسیر بای پس تنها تایرستورها را بای پس می کند. جهت بستن کنتاکتور بای پس بعد از راه اندازی موتور عموما از یک کنتاکت راه انداز استفاده می گردد که بعد از رمپ راه اندازی به صورت خودکار فعال می گردد. لازم به ذکر است که برخی از راه اندازهای نرم دارای سیستم بای پس داخلی هستند که دیگر نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور بای پس نیست.

تایرستورهای بکار رفته

با توجه به این که تایرستورهای بکار رفته در راه اندازهای نرم حرارت تولید می کنند اینطور استنباط می گردد که در تابلوهای دارای راه اندازهای نرم لازم است از فن استفاده گردد. ولی با توجه به کار راه انداز تنها در مرحله استارت ، حرارت تولید شده تنها به مرحله راه اندازی محدود می گردد و بنابر این در راه اندازهای دارای سیستم بای پس تنها تعبیه شکاف های عبور هوا متناسب با درجه حفاظتی تابلو توصیه می گردد. ضمن این که این گونه راه اندازها عموما مجهز به هیت سینک و فن هستند. اکثر راه اندازهای نرم مجهز به پورت های اطلاعاتی مانند مودباس- پروفی باس و …. جهت تبادل اطلاعات می باشند که از این طریق می توان از کلیه اطلاعات داخل راه انداز مطلع گردید به این طریق کنترل این راه انداز ها توسط سیستم هایی مانند DCS بسیار ساده می باشد.

معیارهای انتخاب موتور

1. در دست بودن منبع تغذیه
2. شرط یا عوامل راه اندازی
3. مشخصه‌های راه اندازی (گشتاور – سرعت) مناسب
4. سرعت عملکرد کار مطلوب
5. قابلیت کارکردن به جلو و عقب
6. مشخصه‌هی شتاب (وابسته به بار)
7. بازده مناسب در بار اسمی
8. توانایی تحمل اضافه بار
9. اطمینان الکتریکی و حرارتی
10. قابلیت نگهداری و عمر مفید
11. ظاهر مکانیکی مناسب (اندازه، وزن،‌ میزان صدا، محیط اطراف)
12. پیچیدگی کنترل و هزینه

چند نوع موتور القایی موتور القایی AC فاز شکسته

1. موتور القایی با استارت خازنی
2. موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت
3. موتورهای AC القایی استارت با خازن/ کارکرد با خازن

موتور القایی AC فاز شکسته

موتور فاز شکسته همچنین به عنوان Induction start/Induction run (استارت القایی/کارکرد القایی)هم شناخته می شود که دو پیچه دارد.پیچه استارت از سیم نازکتر و تعداد دور کمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته شده است.همچنین میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه که پیچه اصلی دارد قرار می گیرد که سبب آغاز چرخش موتور می شود.پیچه اصلی که از سیم ضخیم تری ساخته شده است موتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می دارد. تورک آغازین کم است مثلا ۱۰۰ تا ۱۷۵ درصد تورک ارزیابی شده.موتور برای استارت جریانی زیاد طلب می کند.تقریبا ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد جریان ارزیابی شده.تورک بیشینه تولید شده نیز در محدوده ۲۵۰ تا ۳۵۰ درصد از تورک براوردشده می باشد.

کاربری های خوب برای موتورهای فاز شکسته شامل سمباده (آسیاب) های کوچک , دمنده ها و فنهای کوچک و دیگر دستگاههایی با نیاز به تورک آغازین کم با و نیاز به قدرت ۱/۲۰ تا ۱/۳ اسب بخار می باشد.از استفاده از این موتورها در کاربریهایی که به دوره های خاموش و روشن و گشتاور زیاد

موتور القایی با استارت خازنی

این نوع , موتور اصلاح شده فاز شکسته با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است.همانند موتور معمولی فاز شکسته این نوع موتور یک سوئیچ گریز از مرکز داشته که هنگامی که موتور به ۷۵ درصد سرعت ارزیابی شده می رسد , پیچه استارت را از مدار خارج می نماید..

از آنجا که خازن با مدار استارت موازی است , گشتاور استارت بیشتری تولید می کند , معمولا در حدود ۲۰۰ تا ۴۰۰ درصد گشتاور ارزیابی شده.و جریان استارت معمولا بین ۴۵۰ تا ۵۷۵ درصد جریان ارزیابی شده است.که بسیار کمتر از موتور فاز شکسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است. نیازدارند خود داری نمایید نوع اصلاح شده ای از موتو با استارت خازنی ، موتور با استارت مقاومتی است.در این نوع موتور خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شده است.

موتور استارت مقاومتی

موتور استارت مقاومتی در کاربریهایی مورد استفاده قرار می گیرد که میزان گشتاور استارتینگی کمتر از مقداری که موتور استارت خازنی تولید می کند لازم است.صرف نظر از هزینه این موتور امتیازات عمده ای نسبت به موتور استارت خازنی ندارد. این موتورها در انواع مختلف کاربریهای پولی و تسمه ای مانند تسمه نقاله های کوچک , پمپها و دمنده های بزرگ به خوبی بسیاری از خود گردانها و کاربریهای 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 کار سبب آن میشود که پیچه استارت تازمانی که موتور به سرعت چرخش خود برسد بصورت پیچه ای کمکی عمل کند.از آنجا که خازن عملکرد اصلی , باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد , نمیتواند توان استارتی معادل یک موتور استارت خازنی ایجاد نماید.گشتاور استارت یک موتور (PSC) معمولا کم و در حدود ۳۰ تا ۱۵۰ درصد گشتاور ارزیابی شده است.موتورهای (PSC) جریان استارتی پایین , معمولا در کمتر از ۲۰۰ درصد جریان برآورد شده دارند که آنها را برای کاربریهایی با سرعتهای دارای چرخه های خاموش روشن بالا بسیار مناسب می سازد.

موتورهای PSC

موتورهای PSC امتیازات فراوانی دارند.طراحی موتور براحتی برای استفاده با کنترل کننده 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 تک فاز مطرح میشوند.مخصوصا به این خاطر که به سوئیچ گریز از مرکز نیازی ندارند. موتورهای PSC بسته به طراحیشان کاربری بسیار متنوعی دارند که شامل فنها , دمنده ها با نیاز به گشتاور استارت کم و چرخه های کاری غیر دائمی مانند تنظیم دستگاهها (طرز کارها) , عملگر درگاهها و بازکننده های درب گاراژها میشود.

موتورهای AC القایی استارت با خازن/ کارکرد با خازن

این موتور , همانند موتور با استارت خازن , خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارد.همچنین مانند یک موتور PSC خازنی از نوع کارکرد که درکنار خازن استارت در حالت سری با پیچه کمکی است که بعد از شروع به کار 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.این موتور بخاطر خازنهای کارکرد و استارت و سوئیچ گریز از مرکز آن پرهزینه است. این موتور می تواند در بسیاری از کاربریهایی که از هرموتور تک فاز دیگری انتظار میرود استفاده شود.این کاربریها شامل ماشینهای مرتبط با چوب , کمپرسورهای هوا , پمپ های   آب فشار قوی , پمپ های   تخلیه و دیگر کاربردهای نیازمند گشتاورهای بالا در حد ۱ تا ۱۰ اسب بخار می شوند.

نتیجه گیری :

با توجه به این که موتورهای القایی دارای جریان راه‌اندازی زیادی هستند و می‌توان آنهارا به صورتهای مختلف راه‌اندازی کرد پس می‌توان برای موتورهای با قدرت‌های مختلف یکی از روشهای مناسب راه‌اندازی برای آن موتور انتخاب کرد تا جریان کمتری در هنگام راه‌اندازی از شبکه کشیده شود و همچنین آسیب کمتری به آن موتور وارد شود. توانایی کنترلر طراحی شده در راه‌اندازی نرم و بهبود ضریب توان موتور بطور موفقیت آمیز در آزمایشگاه انجام گرفته است. بنابراین عوارض نامطلوب خراب شدن ولتاژ شبکه تغذیه دراثر‌ راه‌اندازی موتور و همچنین اتلاف در بی باری و یا بارهای کم پیشگیری می شود. در نتیجه کنترلر به عنوان راه‌انداز نرم( soft starer ) و صرفه‌جویی در انرژی (Energy saver ) اهداف مورد نظر را که شامل بهبود ولتاژ شبکه در پریود راه‌اندازی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌باشد، تحقق می‌بخشد.