شناخت و تعویض خازن راه انداز و دائم کار یک الکتروموتور القایی تکفاز

اگر با موتورهای تک فاز سر و کار دارید و این موتورها دارای خازن راه انداز و دائم کار هستند این مطلب برایتان مفید خواهد بود.

شناخت انواع خازن برای موتورهای تک فاز القایی:

در موتورهای تک فاز القایی ما دو سیم پیچ با نامهای کمکی و اصلی داریم.برای ایجاد گشتاور و راه اندازی موتور ما نیاز به یک اختلاف فاز جریانی بین سیم پیچ کمکی و اصلی داریم.این اختلاف فاز توسط یک خازن با نام خازن راه انداز ایجاد می شود.خازنهای راه انداز نسبت به ابعادشان دارای ظرفیت خازنی بیشتر و همچنین ولتاژ بزرگی هستند. این خازنها به صورت موقت در مدار قرار می گیرند به همین دلیل اگر در زمان  طولانی تحت جریان قرار داشته باشند آسیب خواهند دید.به همین خاطر از یک کلید گریز از مرکز ( اصطلاح تجربی ها کلاج است) استفاده می شود که پس از راه اندازی این خازن را از مدار خارج خواهد کرد.

 

تست سیم پیچ های موتور سه فاز با اهم متر

در این مطلب میخواهیم نحوه تست سیم پیچهای موتور سه فاز به کمک اهم متر را توضیح دهیم

موتورهای سه فاز از نظر فاز و عملکرد داخلی انواع مختلفی دارند که یکی از مهمترین و پر کاربردترین آنها موتور سه فاز روتور قفسه سنجابی  است.دلیل استفاده زیاد از این نوع موتور به گشتاور نسبتا خوب آن و ساختمان داخلی سادتر آن نسبت به سایر موتور ها میتوان اشاره کرد.

یک موتور قفس سنجابی دارای شش ترمینال  در جعبه اتصالات یا تخته کلم است که در واقع مربوط به سه سیم پیچ موتور است که ۶ سر را تشکیل داده است.بایستی شخص تست کننده از ساختار اتصالات سیم پیچها به صورت ستاره-مثلث اطلاعات کافی داشته باشد تا بتواند مشکل را تشخیص و حل کند.

مشکلاتی که برای سیم پیچهای موتورهای سه فاز پیش می آید معمولا  این موارد هستند:

یکی از سیم پیچ ها قطع شده است.(مقاومت سیم پیچ نامحدود یا بی نهایت نشان داده میشود)
سیم پیچ اتصال کوتاه شده است(مقاومت سیم پیچ صفر یا کمتر از مقدار معمول آن است)
سیم پیچ نشتی بدنه یا زمین دارد (جریان نشتی از یک سیم پیچ به زمین یا به بدنه موتور اتفاق افتاده است)
تعداد دو یا سه عدد از سیم پیچها به یکدیگر اتصال کوتاه شده اند (جریان نشتی از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر ایجاد میشود)

تمامی مشکلات گفته شده در بالا را می توان با یک اهم متر ساده عیب یابی کرد. قبل از هر کاری شما نیاز دارید که بدانید بوبینها چگونه به شش ترمینال موجود در تخته ترمینال متصل شده اند. در اینجا یک عکس یک موتور به عنوان نمونه ارائه شده است.

خازنهای دائم کار موتوری

موارد استفاده

مهم ترین مورد استفاده این خازنها، راه اندازی موتورهای القایی تک فاز و موتورهای کوچک آسنکرون سه فاز با تغذیه تک فاز است. نصب خازن سری با سیم پیچ کمکی، باعث ایجاد اختلاف فاز و میدان گردان مغناطیسی مورد نیاز موتور شده و با ایجاد گشتاور لازم، موجبات چرخش موتور را فراهم می کند.

در موتورهای تک فاز مجهز به خازنهای دائم کار، خازن همواره به صورت سری با سیم پیچ کمکی در مدار باقی می ماند. برای جلوگیری از اضافه

بار روی سیم پیچ کمکی، ظرفیت خازن نباید زیاد باشد. در این گونه موتورها گشتاور راه اندازی معمولا 50 الی 70 درصد مقدار نامی است. راندمان موتور حدودا 90% موتور مشابه سه فاز بوده و ضریب قدرت نزدیک به 1 است و دیگر به خازن برای جبران سازی بار راکتیو موتور نیازی نیست. این گونه خازنها باید دارای توانایی تحمل اضافه بار، تلفات کم و پایداری حرارتی خوب باشند.

همچنین گاهی اوقات در عمل راه اندازی موتور آسنکرون (القایی) سه فاز با یک منبع تغذیه تک فاز ضرورت پیدا می کند.موتورهای آسنکرون (القایی) سه فاز کوچک (با توان کمتر از 2 اسب بخار) را میتوان با کمک یک خازن به شبکه تک فاز متصل نموده و با جابه جا کردن خازن روی فازهای موتور جهت چرخش را تغییر داد. قدرت بدست آمده در این حالت 70 الی 80 درصد قدرت نامی و گشتاور25 تا 30 درصد گشتاور نامی است.

انتخاب ظرفیت خازن بر مبنای موتور

• موتورهای تک فاز:

ظرفیت و ولتاژ خازن مورد نیاز در موتورهای تک فاز فقط به دور و گشتاور مطلوب بستگی ندارد، بلکه بیشتر از همه موارد به ساختمان موتور وابسته است. بنابراین روش خاصی جهت محاسبه دقیق خازن مورد نیاز وجود ندارد و می بایست به توصیه های سازندگان موتور عمل نمود.

با این حال جدول زیر(که با احتساب اکثریت موتورهای موجود تهیه شده) راهنمایی برای انتخاب حدود ظرفیت خازنی است:

(1)   توجه شود که ظرفیت های ذکر شده در جدول تقریبی بوده و مقدار دقیق باید توسط سازندگان موتور اعلام و تعیین گردد.

موتورهای سه فاز با تغذیه تک فاز

خازن مورد نیاز برای راه اندازی موتورهای آسنکرون (القایی) سه فاز با تغذیه تک فاز معمولا از روابط زیر محاسبه میشود.

• برای موتور 380 V و  50HZ و 22 میکروفاراد به ازاء هر کیلووات موتور
• برای موتورهای 220V و 5 50HZ  و 70 میکروفاراد به ازاء هر کیلووات موتور

ریکلوزر

تفاوت موتورهای سنکرون و آسنکرون

در این مقاله سعی شده است که مختصری بر آشنایی موتورهای سنکرون و آسنکرون ارائه گردد. جهت شناخت و تفاوت موتورهای سنکرون و آسنکرون ابتدا لازم است تعریف سنکرون و آسنکرون را بدانیم.

بصورت کاملا ساده می توان گفت: آسنکرون مانند ماشینهای موجود در اتوبانها هستند که هیچ کدام نسبت به هم دارای سرعت مساوی و یکسان نیستند. اما سنکرون مانند وضعیتی است که یک ماشین خراب را با یک ماشین سالم یدک کرده باشند. در این حالت سرعت هر دو ماشین با هم برابر اما نسبت به هم دارای فاصله یکسان و ثابت هستند.

موتورهای آسنکرون که در صنعت آسانسور به موتورهای گیربکس دار معروف هستند، موتورهایی هستند که دارای سیم پیچی با تعداد زوج قطبهای معین در استاتور (پوسته موتور) می باشند. عموماً در صنعت آسانسور از موتورهای 4 قطب (2 زوج قطب) استفاده می شوند. روتور این گونه موتورها بصورت قفس سنجابی است.

در شکل کلی، این روتورها بصورت استوانه که بر روی محور یا شفت  موتور سوار شده است تشکیل می شود. استوانه روتور دارای شیارهایی طولی است که با فاصله و عمقی یکسان از هم قرار گرفته‌اند و با نوعی هادی که ممکن است آلومینیوم یا مس باشد پر می‌شوند. این شیارها در ابتدا و انتهای روتور به هم متصل هستند.

شکل کلی هادی‌ها و طرز قرار گرفتن آنها طرح قفس‌هایی که برای شکار سنجاب مورد استفاده قرار می‌گیرد را القا می‌کند و نام این نوع روتورها را هم بر همین اساس انتخاب کرده‌اند. برای کاهش جریان گردابی هسته این روتورها از آهن ورق ورق شده ساخته شده‌است.

اتصال سیم پیچهای استاتور به برق سه فاز تولید میدان مغناطیسی دوار در داخل موتور می کند. سرعت چرخش این میدان متناسب با فرکانس و تعداد قطبهای استاتور می باشد. این میدان دوار مغناطیسی در روتور با مشخصات گفته شده، ایجاد القای ولتاژ و جریان می نماید. ولتاژ و جریان القا شده در روتور نیز تولید میدان مغناطیسی می نماید. مخالفت و تداخل میدان تولیدی روتور و استاتور باعث چرخش روتور (که بخش گردان موتور می باشد) می شود.

موتور الکتریکی

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.
ساختار ماشینهای الکتریکی
ماشینهای الکتریکی از دو بخش اساسی تشکیل شده اند:
الف)قسمت متحرک ودوار به نام رتور
ب) قسمت ساکن به نام استاتور
بین این دو قسمت ،شکاف هوایی وجود دارد .
استاتو و رتور از مواد فرومغناطیسی ساخته می‌شوند تا چگالی شار بیشتر گردد و در نتیجه اندازه و حجم ماشین کمتر شود.
نکته: اگر شار در رتور و استاتور متغیر با زمان باشد ،هسته اهنی لایه‌به‌لایه ساخته می‌شود تا جریان گردابی کاهش یابد.
در بسیاری از ماشینها محیط داخلی استاتور و محیط بیرونی رتور حاوی شیارهای متعددی است که داخل آنها هادی‌ها جاسازی میشوند، این هادیها بهم وصل می شوند و سیم پیچی حاصل می شود.به سیم پیچی هایی که در آنها ولتاژ القا می شود ،سیم پیچی آرمیچر اطلاق می گردد. به سیم پیچ هایی که از آنها جریان میگذرد تا میدان مغناطیسی و شار اصلی را پدید آورند، سیم پیچ تحریک یا سیم پیچ میدان گفته می شود.
سیم پیچ آرمیچر تامین کننده تمام قدرتی است که تبدیل شده و یا انتقال می یابد. قدرت نامی سیم پیچ آرمیچر،‌هم در ماشین های DC و هم در ماشین های AC فقط با جریان متناوب کارمی کند.
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.

سنکرونیزاسیون

سنکرونیزاسیون
مولد های سنکرون را می توان به دو شیوه متصل کرد. اتصال اول که به صورت تکی یا انفرادی نام گذاری می شود به این گونه است که مولد و باری که مولد آنرا تغذیه می کند، کنار هم قرار بگیرند. این روش اکثراً برق اضطراری مورد استفاده در بیمارستانها و اماکنی از این دست را تامین می کند. کار این مولد ها کار انفرادی و مستقل از شبکه است. نحوه دیگر اتصال مولد های سنکرون اتصال آنها به شبکه است که به کار گروهی نام گذاری می شود. همانگونه که می دانیم شبکه از هزاران بار و هزاران ژنراتور دیگر تشکیل شده است.
برای این کار باید شرایطی را برقرار کنیم و بعد از برقراری این شرایط به صورت مطلوب، آنگاه ژنراتور را به شبکه وصل کنیم. از آنجا که شبکه ای که می خواهیم مولد را به آن متصل کنیم، شبکه ای بزرگ است و هماهنگ کردن آن با مولد کاری غیر ممکن است پس ژنراتور را با شبکه هماهنگ می کنیم.
ما تمام این هماهنگی ها را انجام می دهیم تا بتوانیم درزمان مناسب وصل کردن کلید ژنراتور را به مدار وصل کنیم.
برای برقراری جریان از سمت مولد به شبکه و برای اینکه مولد ما در شبکه مصرف کننده نباشد و بتواند به شبکه کمک کند و به آن جریان دهد باید 4 شرط را برقرار کنیم که به ترتیب زیر است:

درایو و کاربرد آن در صنعت برق

درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند. 

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.

درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد.