راهنمای انتخاب موتور الکتریکی میتسوبیشی

تا کنون به این مسئله فکر کرده اید که موتورهای مورد استفاده در صنعت چگونه انتخاب می شوند ؟ فرض کنید یک سرمایه گذار می خواهد یک خط تولید اضافه کند ، به شما اطلاعات فیزیکی از یک نوار نقاله می دهد، مثلا می گوید طول این نوار باید 10 متر باشد ، مسیر انتقال به صورت سربالایی است ، در هر ثانیه چند کیلوگرم بار روی نوار قرار می گیرد و ... از شما می خواهد که با توجه به این نکات موتور الکتریکی مناسبی را برای این کار در نظر بگیرید که هم آنقدر ضعیف نباشد که زیر بار بخوابد و هم بیش از اندازه قوی نباشد که باعث مصرف برق بیشتر و هزینه تعمیر و نگهداری بالاتر گردد . در این شرایط شما بر چه اساس موتور مناسب را انتخاب می نمایید؟ باید بگویم که غالب انتخاب موتورها در ایران به صورت تجربی صورت می گیرد، که با جرات می توان گفت 90 درصد این انتخاب ها اشتباه است . معمولا متخصصین مجرب ! توانی بزرگتر از توان مورد نیاز را انتخاب می کنند و در برخی موارد نیز موتور با توان کمتر از آنچه نیاز است انتخاب می شود که هر کدام زیان های خاص خود را دارند. اما در کشورهای پیشرفته و صنایع بزرگ آنها که کاهش اتلاف انرژی به شدت مورد توجه است و در واقع به دنبال به صفر رساندن اتلاف هستند ، برای انتخاب موتور الکتریکی مناسب از مهندسان با دانش فنی مرتبط استفاده نموده و این مهندسان وظیفه دارند به طریق علمی و با استفاده از محاسبات دقیق علت انتخاب موتور را برای مصرف کننده اثبات نمایند.

در این بخش که به صورت دنباله دار خواهد بود ، راهنمای انتخاب موتور شرکت میتسوبیشی ژاپن را به حضورتان عرضه می نمایم . شرکت میتسوبیشی یک شرکت ژاپنی است که همه ما آن را با خودروهایی مثل Pajero ، Lancer و ... می شناسیم ، اما میتسوبیشی یک ابر شرکت با فعالیت های چند گانه در زمینه های نفت و گاز ، سیمان ، کشتی سازی ، صنعت برق و... می باشد که صنعت خودرو کوچکترین بخش آن می باشد. البته توجه داشته باشید که این مجموعه تنها برای سه نوع از مصارف موتورهای الکتریکی کاربرد دارد که در ادامه توضیح داده خواهد شد . برای انتخاب انواع دیگر نیاز به محاسبات و روندهای متفاوتی می باشد

بخش یک :

تعریف الگوهای عملیاتی

الگوهای عملیاتی به دو دسته بر اساس زمان کارکرد تقسیم می شوند ، 1 – عملیات طولانی مدت با سرعت ثابت که با نام عملیات مداوم شناخته می شود و 2 – عملیات کوتاه مدت مکرر که اصطلاحا به آن عملیات چرخه ای گفته می شود. عملیات بالابردن نمونه ای از عملیات چرخه ای است (مثلا یک بار را تا ارتفاع معینی بالا برده تخلیه کرده و باز می گردد یا برعکس) ویژگی اصلب این نوع عملیات دارابودن بارهای مختلف در جهت ها متفاوت است.حمل بار فیزیکی (غالبا به سمت بالا) و بازگشت بدون بار (غالبا به سمت پایین). در این گونه موارد باید به وضعیت پس از تخلیه بار توسط موتور و در واقع بازگشت خالی آن توجه ویژه ای داشت.

طبقه بندی الگوهای عملیاتی

الگوی عملیاتی	تعداد استارت و استپ ها در واحد زمان	وضعیت بار
مداوم	کمتر از 10 بار در ساعت	همراه با بار
چرخه ای	10 بار درساعت یا بیشتر	همراه با بار
حمل بار (بالابر)	10 بار در ساعت یا بیشتر	همراه یا بدون بار

مفاهیم پایه در انتخاب توان

1-    ماشین بتواند راه اندازی شود

گشتاور راه اندازی باید در زمان عملکرد اینورتر باید کمتر از گشتاور در هنگام عرضه بار باشد. موتور و اینورتر با ظرفیت (توان) مناسب انتخاب کنید تا در زمان عملکرد اینورتر ، موتور به تواند با کمترین گشتاور مورد نیاز راه اندازی شود. خصوصا در عملیات بالابر انتخاب ظرفیت مناسب موتور و اینورتر بسیار مهم است چرا که اگر به عنوان مثال بار روی هوا معلق باشد ، با راه اندازی موتور ترمز ها از مدار خارج می گردند و در این شرایط در صورت کم بودن گشتاور راه اندازی ، خطر سقوط بار بسیار جدی است. یک اینورتر با قابلیت کنترل برداری شار مغناطیسی که می تواند در سرعت کم ، گشتاور را افزایش دهد برای این کار مناسب است.

توضیح : اینورتر وسیله ای برای راه اندازی موتورهای القایی است . این وسیله از طریق کنترل فرکانس قادر به کنترل گشتاور راه اندازی و در نتیجه جریان راه اندازی می باشد . با توجه به جریان راه اندازی شدیدی که موتورهای القایی از مدار دریافت می کنند ، در توان ها بالا نیاز به این دستگاه ضروری می باشد ، اما باید توجه کرد که میزان این کاهش گشتاور مانع از راه اندازی موتور به همراه بار نشود.

2-    ماشین بتواند هم با سرعت کم و هم با سرعت بالا کار کند

ظرفیت موتور و اینورتر به اندازه ای انتخاب شود که گشتاور موتور از گشتاور بار در هر دو عملیات کار با سرعت ثابت پایین و بالا بیشتر باشد.

3-    ماشین قادر باشد سرعت خود را طبق روال از پیش تعیین شده افزایش یا کاهش دهد.

جریان موتور در طول افزایش یا کاهش سرعت از جریان در حالت عملکرد با سرعت ثابت بیشتر است. اینورتر باید تحمل این افزایش جریان را داشته باشد . به علاوه باید به ویژگی های بار مثل گشتاور بار ، اینرسی حاصل از وزن بار و سرعت آن و ... که در مدت زمانی که طول می کشد تا سرعت افزایش یا کاهش یابد و به وضعیت ثابت برسد اثر می گذارد و باعث تغییر مقدار افزایش جریان می گردد نیز توجه نمود.

4-    قدرت باز تولید شده توسط موتور را بتوان مصرف نمود.

در هنگام کاهش سرعت ، مقداری انرژی الکتریکی در موتور تولید می شود ، در واقع موتور در این شرایط به ژنراتور تبدیل می گردد .با این نوع توان قدرت بازتولید شده می گویند . این انرژی باید به نحوی کنترل و یا مصرف گردد . مثلا استفاده از ترمز های الکتریکی با استفاده از این توان یکی از گزینه ها است یا می توان از یک مبدل قدرت استفاده نمود و با تبدیل انرژی تولید شده به DC از ترمزهای DC بهره برد. در عملیات بالابر ، بار منفی حتی در سرعت ثابت نیز وجود دارد(در هنگام پایین آمدن به دلیل اثرگذاری جاذبه زمین) برای آن نیز یک واحد ترمز یا مبدل قدرت در نظر بگیرید.

5-    دمای عملیات نباید باعث افزایش دمای موتور بیش از دمای مجاز آن شود

بررسی کنید که تناسب جریان و گشتاور برقرار و یا سنگینی تناسب به سمت گشتاور باشد و همچنین رله های حرارتی و ترانزیستور حفاظت حرارتی عمل نکند. دقت کنید که وقتی توان موتور تعیین شد ، رله حرارتی متناسب با همان توان انتخاب می شود .

6-    ترمز مکانیکی باید برای بلند کردن تجهیزات استفاده شود .(ضرورت ترمز مکانیکی در بالابرها)

حتما باید برای موارد حمل بار از ترمز مکانیکی مناسب و ایمن استفاده شود تا وضعیت توقف بار را به صورت پایدار حفظ کند.

در اینجا بخش اول به پایان می رسد . امیدوارم برای خوانندگان مفید بوده و در موارد مورد نیاز مثل آموزش ، انتخاب موتور و... به شما کمک کند. ان شا الله در قسمت های بعد وارد جزئیات بیشتری خواهم شد.