روش های بهبود راندمان الکتروموتور
راه برای بهبود راندمان موتور الکتریکی
بازدهی، کارایی یا راندمان، نشان‌دهندهٔ جلوگیری از هدر رفتن مواد ، انرژی ، سرمایه، و زمان در انجام کارها است
این درست است که الکتروموتور ها از هرگونه دستگاه دیگر در صنعت و تجارت برق مصرف میکنند اما امروزه به لطف پیشرفت های تکنولوژی در زمینه مصرف بهینه انرژی موتور های با راندمان بالا و کم مصرف میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند . استفاده از موتورهای با درجه کارایی بالا مصرف و هزینه را به حد قابل توجهی کاهش میدهد.
تعریف کارایی یا راندمان الکتروموتور
بنا به تعریف راندمان یا کارایی یک الکتروموتور نتیجه نسبت قدرت خروجی موتور توسط شفت به قدرت ورودی به الکتروموتور است که به صورت درصد بیان میشود. این فاکتور به ما میگوید که عملکرد و مصرف موتور چگونه است .
فرمول راندمان الکتروموتور
به زبان ساده میتوان راندمان و بهره وری الکتروموتور را به صورت زیر تعریف کرد.
راندمان= (توان خروجی/ توان ورودی)*100
راندمان = (ورودی-تلفات )*100/ ورودی
7 راه برای بهبود راندمان موتور الکتریکی
بازدهی، کارایی یا راندمان، نشان‌دهندهٔ جلوگیری از هدر رفتن مواد ، انرژی ، سرمایه، و زمان در انجام کارها است.
از لوازم خانگی بگیرید تا دستگاه های صنعتی و نیمه صنعتی ، الکتروموتورها نقش اساسی را بازی می کنند. به همین دلیل عملکرد الکتروموتور تا حد زیادی مشخص میکند که آن دستگاه چقدر خوب کار میکند.
این درست است که الکتروموتور ها از هرگونه دستگاه دیگر در صنعت و تجارت برق مصرف میکنند اما امروزه به لطف پیشرفت های تکنولوژی در زمینه مصرف بهینه انرژی موتور های با راندمان بالا و کم مصرف میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند . استفاده از موتورهای با درجه کارایی بالا مصرف و هزینه را به حد قابل توجهی کاهش میدهد.
استاندارد IEC
استاندارد راندمان انرژی NEMA – IEC – EFF
الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 %…
تعریف کارایی یا راندمان الکتروموتور
بنا به تعریف راندمان یا کارایی یک الکتروموتور نتیجه نسبت قدرت خروجی موتور توسط شفت به قدرت ورودی به الکتروموتور است که به صورت درصد بیان میشود. این فاکتور به ما میگوید که عملکرد و مصرف موتور چگونه است .
فرمول راندمان الکتروموتور
به زبان ساده میتوان راندمان و بهره وری الکتروموتور را به صورت زیر تعریف کرد.
راندمان= (توان خروجی/ توان ورودی)*100
راندمان = (ورودی-تلفات )*100/ ورودی
در حالت ایده آل، موتورهای الکتریکی بیشترین راندمان را در محدوده 75 درصد بار نامی نشان میدهند.
بیایید که الکتروموتور با قدرت 100 اسب بخار را در نظر بگیریم . این موتور باری در محدوده 50 تا صد اسب را تحمل خواهد کرد که پیک عملکرد و راندمان آن در محدوده بار 75 درصد بار نامی خواهد بود.
الکتروموتور کارایی ( راندمان یا بهره وری) خود را در بارهای ورودی زیر 50 درصد یا در حالت اورلود به دلیل گرما از دست می دهد.
در ادامه شما عزیزان را با 7 روش ارتقای راندمان موتور آشنا میکنیم.
1-بدنه یا پوسته الکتروموتور تمیز باشد
در اصل بدنه الکتروموتورها برای محافظت فیزیکی سیم پیچی ها است . همچنین بدنه موتور برای نصب الکتروموتور به سایر قسمت های دستگاه مورد استفاده قرار میگیرد.
همچنین بدنه موتور نقش اساسی را در عملکرد گرمایی موتور ایفا میکند. به دلیل اینکه گرمای تولید شده درون موتور از سطح بدنه موتور که بوسیله سیستم خنک کننده (عموما پروانه و فن) خنک میشود خارج میشود. این امر تلفات گرمایی را کاهش میدهد.
اگر بدنه موتور اغشته به الودگی و جرم باشد انتقال حرارت به خوبی انجام نمیشود و گرمای بیشتر باعث کاهش راندمان خواهد شد.
2-اطراف موتور الکتریکی را خالی کنید
نکته اساسی دیگر این است که یک حداقل فاصله انتهای موتور که فن قرار دارد با دیوار و اجسام ایجاد شود که امکان گردش هوا برای موتور و فن فراهم شود.
همچنین محیط اطراف موتور را تمیز نگاه داردی و به طور دوره ای هرگونه انسداد که میتواند عملکرد سیستم خنک کننده را کاهش دهد بررسی کنید.
بدیهی است هرچه موتور خنک تر کار کند طول عمر بیشتری خواهد داشت.
3- افزایش وزن سیم پیچی استاتور
سیم پیچی استاتور که قطعه و جزء اساسی یک الکتروموتور است باعث 60 درصد از اتلاف کل موتور است. برای کاهش تلفات سیم پیچ استاتور می بایست سیم پیچ موتور را پرجرم تر و سنگین تر کنیم. هرچه جرم سیم پیچی بیشتر شود تلفات الکتریکی ناشی از مقاومت کمتر میشود.
الکتروموتور های با راندمان بالا حاوی 25 درصد مس اضافه نسبت به موتورهای با رده راندمان پایین تر هستند.
در واقع کمبود سیم پیچی باعث افزایش تلفات و در نتیجه کاهش کارایی موتور است.
4-افزایش رسانایی روتور
تلفات روتور دومین منبع تلفات انرژی در موتور الکتریکی است. این تلفات به اختلاف سرعت تولید شده توسط میدان مغناطیسی و سرعت خروجی که توسط شفت تحویل میگیریم بستگی دارد.
موتور الکتریکی تحت تاثیر بار اعمال شده کاهش سرعت میدهد و همین کاهش سرعت است که باعث کاهش راندمان میشود. هرچه بار اضافه شود و سرعت موتور کم شود . تلفات و گرما بیشتر شده و راندمان کاهش می یابد.
خب برای کاهش این نوع تلفات ایجاد شده در روتور باید خاصیت مغناطیسی و رسانایی روتور افزایش یابد.استفاده از روتور با خواص مغناطیسی مناسب و استفاده از سیلیکون در فولاد مورد استفاده در روتور تاثیر بسزایی در راندمان و عملکرد الکتروموتور دارد.
5-کاهش ضخامت هسته (شیار های استاتور یا لمینت )
با کاهش ضخامت لمینیت lamination یا هسته استاتور و افزایش طول آن میتوان تلفات هسته را به حداقل رساند .
اعوجاج هسته و وجود نقاط داغ در یک موتور الکتریکی می تواند به طور قابل توجهی بر کارایی و عملکرد کلی آن تأثیر بگذارد. اعوجاج هسته، که اغلب به دلیل گرمایش ناهموار یا دماهای بیش از حد منجر به ناهماهنگی لایه ها و ایجاد بی نظمی در ساختار مواد در هسته شود.
این اعوجاج میتواند باعث افزایش تلفات هسته و کاهش بازده مغناطیسی شود.
وجود نقاط داغ و نواحی موضعی دارای گرمای بیش از حد در هسته عملکرد الکتروموتور را تحت تاثیر قرار داده و مختل میکند و میتواند با ایجاد تنش حرارتی ، از بین رفتن عایق و آسیب های دیگر کارایی را تحت تاثیر قرار دهد و حتی باعث خرابی الکتروموتور شود.
با استفاده از تست تلفات هسته میتوان از بروز مشکلات احتمالی در اینده و خرابی ناگهانی جلوگیری کرد و طول عمر موتور را افزایش داد.
تست تلفات هسته چیست ؟
این تست یک روش تشخیصی است که برای ارزیابی کارایی و عملکرد هسته استاتور در الکتروموتور ها با اندازه گیری تلفات هسته در حین کار استفاده میشود.
در طول آزمایش تلفات هسته ، مهندسان ولتاز خاصی را به موتور وارد میکنند و جریان حاصل را اندازه میگیرند. آنها با این کار تلفات هسته تحت شرایط عملیاتی مختلف را اندازه گیری میکنند. این آزمایش برای شناسایی مسائل بالقوه مانند گرمای بیش از حد، تخریب عایق یا آسیب ساختاری در هسته ضروری است که می تواند بر راندمان و قابلیت اطمینان موتور تأثیر منفی بگذارد.
6- استفاده از مس و فلزات با کیفیت مناسب
میزان مس مورد استفاده برای سیم پیچی و فولاد با کیفیت حاوی سیلیکون برای بهبود خواص مغناطیسی و کاهش هرچه بیشتر تلفات مغناطیسی باعث افزایش هرچه بیشتر راندمان میشود.
7- استفاده از عایق بندی مناسب
تلفات هسته عمدتاً شامل تلفات هیسترزیس(hysteresis) که به دلیل مقاومت ماده مغناطیسی در برابر تغییرات مغناطیسی رخ می دهد و تلفات جریان گردابی(eddy current) که جریان های القایی هستند که در درون خود ماده هسته جریان دارند و باعث تولید گرما و اتلاف انرژی می شوند.
تلفات جریان گردابی یا Eddy current میتوانند با استفاده ازعایق های با درجه بالا در بین لایه های هسته استاتور به حداقل برسند.
فاصله زمانی روغن کاری بسته به سرعت موتور ،اندازه بلبرینگ و نوع گریس و دما متفاوت است. بنا بر این همیشه در هنگام روغن کاری مراقب باشید و به یاد داشته باشید انواع گریس را با هم مخلوط نکنید. نکته دیگر اینکه انواع گریس مورد استفاده در روغن کاری الکتروموتور بر عملکرد آن تاثیر مستقیم دارند.
