جهت انتخاب بهترین موتور برای هر کاری، باید سه اصل اساسی ایی که “مهندسی کاربرد” می نامند را رعایت نمود.
- همخوانی موتور و بار
- همخوانی موتور با محیطش
- همخوانی موتور با توان سیستم متصل به آن
انتخاب سطح ولتاژ موتور ( فشار ضعیف یا فشار متوسط ) یکی از اساسی ترین عوامل موثر در نیاز توان / قدرت سیستم شماست و می توان با آگاهی از موارد زیر، انتخاب صحیحی را انجام داد.
قوانین بالادستی : برخی قوانین استاندارد در صنایع ممکن است استفاده از موتور سیم پیچی مرتب ( فرم دار ) ( که در موتورهای فشار متوسط استفاده می شود ) را از قدرت ۳۷۵ کیلو وات و به بالا را اجبار کند. ( به مانند API-541 ).
سطح ولتاژ دردسترس: ولتاژ فشار ضعیف ( LV ) ممکن است تنها ولتاژ دردسترس در یک سایت باشد که بیشترین ترجیح این ولتاژ برای استفاده در موتورهای کوچک می باشد.
ظرفیت توان سیستم: میزان توان ارایه شده ی سیستم باید قادر باشد جریان هجومی راه اندازی و اضافه شدن بار در ادامه را تامین کند. اگر به کرات از ولتاژ متوسط ارایه شده توسط سیستم بهره گیری می گردد، بهتر آن است که بجای صرف هزینه به سازگار نمودن سیستم به استفاده از ولتاژ ضعیف برای موتورها ،آنها را با موتورهای فشار متوسط جایگزین نمود.
ماندگاری : کلاف موتورهای ولتاژ متوسط ( سیم پیچی فرم دار- مرتب ) که با اپوکسی ( با پلی استر ) پوشیده شده ازلایه های میکا نسبت به عوامل محیطی بسیار پایدارتر و مانگار ترند تا موتورهای ولتاژ ضعیف با روش سیم پیچی نا مرتب ( غیر فرم دار ) که از چنین حفاظتی برخوردار نیستند. ضمنا موتورهای ولتاژ متوسط دارای کنترل و به حداقل رسانی انتقال ولتاژ مابین دو سیم از یک کلاف ( سیم به سیم ) می باشند که باعث بهبود میزان ماندگاری اینگونه اتز موتورها می گردد.
تقریبا تمامی موتورهای فشار ضعیف سیم پیچی نامرتب هستند که سیم های آنها فقط دارای پوشش وارنیش برای ایزولاسیون می باشند که بصورت تصادفی و غیر کنترل شده در میان و روی سیم ها جا می گیرد که این امر با کاهش حفاظت در کلاف ها همراه است. بعضی وقت ها مشتریان موتورهای پوسته باز ( ODP- open drip proof ) را برای موتورهای فشار متوسط ترجیح می دهند، درحالیکه موتورهای فشار ضعیف معمولا تمام بسته ( TEFC – totally enclosed fan cooled ) می باشند.
به خاطر داشته باشید که موتورهای سیم پیچ نامرتب در روش غوطه وری در وارنیش، در مقایسه با روش VPI ایزولاسیون موتورهای ولتاژ متوسط که کلاف ها در محفظه دارای رزین، وکیوم می شوند، دارای مانگاری پائینی هستند و ممکن است مقدار نامساوی رزین در سیم پیچ ها به ایجاد نقاط داغ ( Hot Spot ) منجرب شود و یا مقدار زیاد آنها مسیر گردش هوا در میان کلاف ها را ببندد.
تجربه و یا مهارت تکنسین ها: اینکه از چه سطح ولتاژی استفاده کنیم به میزان تبحر، تجربه، آشنایی و نیاز به آموزش کاربران و تکنسین ها برای کاهش خطرپذیری بهره برداری نیز بستگی دارد.
شرایط راه اندازی با کنترل کننده سرعت موتورها : درایوهای ولتاژ ضعیف دارای قیمت بسیار پایینی هستند اما نیاز به ملاحظت و تجهیزات جانبی از جمله محدودیت در طول کابل، فیلترها و غیره دارند. هرچند درایوها جلوی تهاجم جریان راه اندازی را می گیرند و بر بهبود بازدهی سیستم اثر گزار هستند.
بازدهی و هزینه های توان : انتخب کننده مابین موتورهای فشار ضعیف و یا متوسط باید از مد نظر قراردادن هزینه ریالی ناشی از تلفات تراسفورماتورهای سیستم، هنگام کاهش ولتاژ تا سطح ۴۰۰ ولت مطمئن بشوید .
قیمت کابل و محدودیت های آن: باید نیاز به کابل با سطح مقطع بزرگتر در موتورهای فشار ضعیف و هزینه های ناشی از خرید اینگونه کابل ها و نیز نیازهای خاص حاصل از آنها در سایت بهره بردار را مد نظر قرار داد.
راهنمای انتخاب موتورهای فشار ضعیف و موتورهای فشار متوسط
تفاوت سیم پیچی مرتب ( فرم دار ) و نا مرتب (تصادفی)
سیم پیچی تصادفی ( نا مرتب ) در موتورهای فشار ضعیف
- در فرآیند سیم پیچی از ماده رزین با وزنی سنگین و مقاوم تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد استفاده می شود. سیم ها بعلت سایز کم باید با دست در جای خودشان قرارگیرند. و البته استفاده از سیم بسیار اقتصادی می باشد.
- حلقه ها دارای جانشینی تصادفی هستند، سیمی از یک حلقه می تواند سیمی از حلقه دیگر لمس کند و در کنار آن قرار گیرد.
- کلاف ها نوار بندی نشده اند.
- سیم ها ممکن است شل باشند و نسبت به همدیگر در حرکت و لرزش که البته به رفتار رزین وابسته است.
- تنها احتیاج به اتصال کلاف های فاز ها می باشد.
- انتهای سیم پیچ ها بصورت کامل پوشانده می شوند.
- رزین زیادی استفاده می شود تا تمامی حفره ها و فاصله ها را پر کند. رطوبت و آلودگی بعلت عدم امکان گردش هوا در میان کلاف ها می تواند بر روی آنها انباشته شوند.
- رزین باعث ایجاد مناطق غیر یکنواخت بر سیم پیچی می شود هنگامیکه سرکلاف ها را با لقی و شل بودن سیم ها در اسلات ها مقایسه می کنیم. مناطق دمای بالا ( Hot Spots ) در حفره های داخلی ایجاد شده در فرآند غوطه وری در رزینها می توانند ایجاد شوند.
- ولتاژ حلقه به حلقه می تواند تا مقدار حاصل از معادله روبرو بالا رود ( (# of turn-1)*volts/turns ).
- ریسک بالای صدمه سیم پیچ ها در فرآیند باز نمودن و سرهم نمودن موتورها وجود دارد.
سیم پیچی مرتب ( فرم دار ) در موتورهای فشار متوسط
- تسمه های مغناطیسی بکار رفته با سطح مقطع مستطیل و یا مربع که با عایق شیشه ای داکرون ( نوعی پولی یستر ) و یا نوارهای میکا بر روی لاک عایقی با مقاومت حراراتی ۲۰۰ درجه سانتیگراد خود تسمه پوشانده شده اند. این نوع سیم پیچی بسیار گران تمام می شود و با توجه به سایزهای مختلف در فهرست تسمه ها می تواند هزینه بالای متغییر داشته باشد.
- حلقه ها در تمامی درازای طول خود بصورت کاملا مستقل فقط یک کلاف را تشکیل می دهند و در این میان تسمه های دیگر حلقه ها جایی ندارند و هیچگونه تداخل و همنشینی بین تسمه های یک حلقه با دیگر حلقه نیست.
- تسمه ها با نوارها / باندهای عایق پوشانده می شوند.
- فضای اسلات ها کاملا با تسمه های مسی به خوبی پر می شوند و هر سیم ( تسمه ) مستقلا در جای خودش محکم و مهار می شود.
- به اتصال کلاف به کلاف معمولا در فرآیند تولید نیاز می باشد.
- انتهای هر سیم پیچ ( متشکل از تسمه ها ) به خوبی به صورت یک سبد فرم داده می شوند، با فاصله هایی مابین هر کلاف که امکان خنک شوندگی بهتر و نیز عدم تجمع آلودگی محیطی را فراهم می سازد.
- با روش غوطه وری در محفظه خلاء ( VPI ) رزین بصورت یکنواخت و کامل سیم پیچ ها را در بر می گیرد که خود باعث تبادل حرارتی یکنواخت در تمامی طول سیم پیچ ها می گردد.
- فشارناشی از ولتاژ حلقه به حلقه بصورت یکنواخت در مسیر سیم گسترده می گردد.
- امکان کمی وجود دارد که سیم پیچ ها در فرآیند باز و سرهم کردن موتورها آسیب ببینند.
- منبع : بخش موتورهای شرکت TOSHIBA
ترجمه و تالیف
هانی ادیب آزاد
مدیر عامل ویستا جم صنعت
خرداد ۹۶