نحوه انتخاب الکتروموتور
انتخاب صحیح یکی از ضروری ترین امور مهندسی در هر واحد صنعتی می باشد. ویژگی های موتور به طور گسترده با ماهیت کاربردشان و نوع وظیفه ای که از آنها انتظار می رود متفاوت است. لذا در این بخش به نحوه ی صحیح جمع آوری اطلاعات یک الکتروموتور برای انتخاب و سفارش می پردازیم.بازدیدکننده محترم، در صورت بازدید این صفحه با موبایل، لطفا جهت رویت کامل جداول، زمانی که روی جداول هستید تصویر را به سمت چپ یا راست بکشید.
متغیرهای انتخاب الکتروموتور
- سرعت
- گشتاورکارکرد
- ولتاژ
- فرکانس منبع تغذیه
محل کارکرد الکتروموتور
برای انتخاب الکتروموتور مناسب باید اطلاعات دقیقی از محل و محیط نصب در دست باشد.
- حداکثر رطوبت محل کارکرد: %
- حداقل و حداکثر دمای محیط کارکرد: ⁰c
- ارتفاع محل کارکرد از سطح دریای آزاد: m
دمای محیط
طبق استانداردهای طبیعی، بازده موتور بر اساس دمای 40 درجه محیط، توسط فروشندگان اعلاممی شود. اگر انتظار برود که درجه حرارت محیط برای مدت زمان طولانی بالا می ماند، آنگاه موتور باید از این نظر که آیا برای حفظ بازده مشخص در دمای بالاتر مناسب است یا نه بررسی شود، در غیر این صورت، باید عامل بار لازم برای دانستن بازده پیش بینی شده یواقعی در درجه حرارت بالاتر به کار گرفته شوند. به منظور حفظ بازده موتور در دمای بالاتر، بعنوان قدرت مورد نیاز تجهیزات حرکتی، ممکن است لازم باشد که برای جلوگیری از عوارض جانبی ناشی از کاهش رتبه قدرت موتور، اندازه فریم بزرگ تری برای موتوری با همان رتبه انتخاب شود.
ارتفاع از سطح دریا
بازده های موتور استاندارد توسط تولید کنندگان برای ارتفاع سایتی (محل مورد نظر) تا 1000 متر مشخص شده است. برای ارتفاعات بیش از 1000 متر، رتبه بندی موتور باید از نظر مناسب بودن برای حفظ بازده مشخص مورد بررسی قرار گیرد، در غیر اینصورت، عامل مدت زمان باید برای دانستن بازده واقعی پیش بینی شده در ارتفاع بالاتر به کار گرفته شود. معیار انتخاب موتور، همان معیاری است که برای درجه حرارت بالاتر محیط ارائه شده است.
کلاس یا درجه بندی عایق
درجه حرارت مجاز برای شش کلاس مختلف از عایق بر اساس دمای 40 درجه سانتیگراد محیط، برای کلاس های مختلف از مواد عایق به شرح ذیل می باشد.
متغیرهای قابل محاسبه در الکتروموتورها
اولین مرحله دور موتور الکتروموتور یا سرعت کارکرد
سرعت یا دور الکتروموتورهای القایی قابل تغییر و تنظیم نمی باشد. برای کاهش دور موتور متناسب با سرعت مورد نیاز برای دستگاه و همچنین افزایش گشتاور از گیربکس می شود، که تعیین صحیح نسبت کاهش دور با در نظر گرفتن سرعت موتور ضروری است.
دومین مرحله محاسبه گشتاور
در یک موتور الکتریکی القایی تک فاز، همیشه گشتاور در شروع حرکت کمتر از گشتاور نامی است، به همین دلیل سرعت براساس گشتاور شروع کار موتور انتخاب می گردد، که این باعث می شود سرعت حقیقی از سرعت نامی تجاوز نماید. در طراحی الکتروموتورها همیشه این مسئله را باید در نظر داشت که در حالت کارکرد با سرعت یا دور نزدیک به دور نامی، کمترین مقدار افزایش دما را داشته باشند.
به عنوان یک توصیه مشترک می‌توان برای انواع موتورهای الکتریکی، استفاده از ترمز الکترومغناطیسی برای هر نوع الکتروموتوری که کارکرد آن به صورت عمودی است را به منظور نگه داشتن نیروی موجود زمانی که الکتروموتور خاموش است، در نظر داشت.
علاوه بر روند انتخاب، محاسبه صحیح و دقیق سرعت، گشتاور و اینرسی بر اساس الزامات حرکت و مکانیسم نیز بسیار مهم است، که این محاسبات نیاز به زمان و تجربه کافی دارند.
اطلاعات عمومی الکتروموتور
در ابتدا می بایست مشخص نمود که الکتروموتور مورد نیاز برای یک پروژه جدید با طراحی جدید مورد نیاز است یا برای جایگزینی یک الکتروموتور قدیمی، پس از تعیین آن، اطلاعات را طبق جدول ذیل آماده می نماییم.
درجه حفاظتی
درخصوص درجه حفاظتی یک الکتروموتور که باIP نمایش داده می شود می بایست یاد آوری نمود که عدد اول پشت P درجه حفاظت در مقابل اجسام جامد خارجی و عدد دوم درجه حفاظت در شاخص های عمومی انتخاب انواع الکتروموتور
زمانی که برای خرید الکتروموتور به یک فروشگاه مراجعه می‌کنید، می‌توانید با دادن یک سری از مشخصات و اطلاعات، دقیقا مشخص کنید که چه چیزی نیاز دارید. در ادامه مهم‌ترین مشخصات الکتروموتور را برای شما آورده‌ایم. همچنین برای بررسی مدل‌های مختلف الکتروموتور و خرید الکتروموتور از برندهای مختلف پیشنهاد می‌کنیم که به صفحه پینیون مراجعه کنید.
1) توان الکتروموتور
مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور مناسب برای کارکردهای مختلف، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی تعریفی برای میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی مشخص، مثلا یک ثانیه است. بر این اساس دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور تعریف می‌شود که اسب بخار و کیلووات نامیده می‌شوند. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص‌کننده توانایی الکتروموتور در تبدیل انرژی الکتریکی ورودی به انرژی مکانیکی خروجی است.
2) سرعت الکتروموتور
عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعتی برابر 3000 یا 1400 دور بر دقیقه هستند. اما برای مصارف خاص، از الکتروموتورهای دیگری با سرعت‌های 900 یا 750 دور بر دقیقه هم استفاده می‌شود. نکته مهم اینجا است که هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود.
مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه پیش روی شما است:
1) استفاده از اینورتر: و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.
2) استفاده از گیربکس: استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آنها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست. بهترین و مشهورترین موتورهای گیربکس دار که امروزه در صنعت استفاده می‌شوند، ، و SEW آلمان هستند.
3) تک فاز یا سه فاز بودن الکتروموتور
یکی دیگر از شاخص‌های مهم در خرید انواع الکتروموتور، تک فاز یا سه فاز بودن آن است. به طور کلی باید بدانید که انواع ژنراتورهای تک فاز دارای محدودیت در توان خروجی هستند و تنها تا 5 اسب توان تولید می‌کنند. از سوی دیگر بازده این نوع از الکتروموتورها در مقایسه با نمونه‌های سه فاز کمتر است و جریان کشی بیشتری دارند. همچنین لرزش الکتروموتور سه فاز هم در مقایسه با نمونه‌های تک فاز کمتر است. هرچند الکتروموتور سه فاز، قیمت و وزن کمتر و بازدهی بیشتری دارد؛ اما الکتروموتورهای سه فاز هم همچنان مزیت‌های خود را دارند و در برخی از صنایع خاص قابل استفاده هستند.
4) ویژگی های بدنه و نحوه نصب الکتروموتور
قبل از اینکه اقدام به خرید الکتروموتور کنید، باید شرایط نصب آن را تعیین کرده و بر این اساس خرید خود را انجام دهید. بر این اساس الکتروموتورها در سه دسته فلنج دار، بدون فلنج و نیم فلنج قرار می‌گیرند. پرکاربردترین الکتروموتور در بازار امروز، پایه دار و بدون فلنج است. اما برای تشخیص این ویژگی‌های بدنه در زمان خرید، می‌توانید از یک کد مخصوص به نام IMB یا IMV استفاده کنید. با توجه به معنای این کد که در جدول زیر آمده است، می‌توانید نحوه نصب الکتروموتور را مشخص کنید.
نکات مهم در انتخاب الکتروموتور برای طراحان
تا اینجای کار درباره شاخص‌های عمومی که همه افراد باید در زمان خرید و انتخاب الکتروموتور در نظر داشته باشند، صحبت کردیم. در این قسمت می‌خواهیم یک شاخص بسیار مهم را که طراحان و متخصصان در زمان انتخاب این محصولات باید در نظر داشته باشند، به شما معرفی کنیم که گشتاور خروجی نام دارد.
باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال یک موتور 5.5 اسب 1400 دور، گشتاور یکسانی با موتور 4 اسب 750 یا 900 دور دارد. اما اینکه کدام گزینه برای شما مناسب است، بستگی به نیاز و بودجه شما دارد. در این موارد برای انتخاب درست الکتروموتور، یک جدول در اختیار شما قرار داده می‌شود که گشتاور خروجی، سرعت و نوع نصب الکتروموتور در آن آورده شده و شما می‌توانید با در نظر داشتن نیازهای خود، تصمیم‌گیری کنید.
سخن پایانی
انتخاب الکتروموتور متناسب با نیاز واحد صنعتی، یک کار بسیار تخصصی است. زیرا انتخاب غلط الکتروموتور در نهایت منجر به افزایش هزینه‌ها و کاهش بازدهی خواهد شد. به همین دلیل در این مقاله از پینیون به بررسی مهم‌ترین شاخص‌های انتخاب الکتروموتور پرداختیم که در زمان خرید برای شما مفید خواهد بود.