مشخصه های موتور و تطابق آن با بار
با توجه به مشخصه های تعریف شده برای بار مکانیکی، بدیهی است در صورتی موتورمیتواند باری را تامین کند که از مشخصه های عملکردی مطلوب برخوردار باشد .
از آنجا که موتورهای القایی به ویژه آن دسته از موتورها که دارای توان خروجی پایینمیباشند به صورت تولید انبوه ساخته میشوند، لذا امکان اینکه مشخصه های موتورانتخابی در تمام موارد کاملاً منطبق بر بار باشد میسر نیست. بدیهی است چنانچهبخواهیم مشخصه موتور منطبق بر بار باشد باید موتور مورد نیاز را برای تامین بارمورد نظر طراحی کرد که این امر به دلایل اقتصادی میسر نمیباشد.
از طرف دیگرچنانچه طراحی موتور با توان خروجی مورد نظر به صورت ثابت انجام گیرد با توجه بهتنوع در مشخصه های بار مکانیکی کارکرد موتور طراحی شده نمیتواند در تمام مواردمطلوب باشد. بدین ترتیب برای استفاده حداکثر از مزایای اقتصادی تولید انبوه وهمچنین برخورداری از انطباق مطلوب بین موتور و بار، همان گونه که پیشتر ذکرگردید مطابق استاندارد NEMA موتورهای القایی با مشخصه های عملکرد متفاوت تحتعنوان کلاسهای مختلف، طراحی و ساخته میشوند .
بدین ترتیب مشخصه های موتورهای القایی شامل گشتاور راه اندازی، گشتاور دایم،سرعت، … . نیز با توجه به طراحی متغیر بوده و در انتخاب موتور مناسب برای تامینبار مکانیکی باید دقت لازم را مبذول داشت .
تطابق موتور و بار
همانطوری که در قسمتهای قبل اشاره شد موتور و بار دارای مشخصه های خاص خودمیباشند. منظور از تطابق بین موتور و بار انطباق بین مشخصه های موتور ومشخصه های بار متصل به محور موتور است.
برای روشن شدن اهمیت این انطباق،چنانچه برای گرداندن یک بار مکانیکی بصورت تصادفی یک موتور انتخاب کنیم،ممکناست حالتهای زیر پیش بیاید:
مشخصه های بار بسیار بزرگتر از مشخصه های موتور باشد
– مشخصه های بار بسیار بزرگتر از مشخصه های موتور باشد : در این حالت موتور قادربه تامین توان مکانیکی مورد نیاز بار نبوده و لذا انتخاب مناسبی محسوب نمیشود .
مشخصه های بار کمی بزرگتر از مشخصه های موتور باشد
– مشخصه های بار کمی بزرگتر از مشخصه های موتور باشد : در این حالت علیرغم اینکهانتخاب مناسبی صورت نگرفته است، لیکن موتور قادر است بار را حداقل برای مدتی بهحرکت درآورد. لیکن اشکال اصلی این انتخاب آن است که موتور علیرغم تواناییچرخاندن بار در حالت اضافه بار کار کرده و لذا نمیتواند در شرایط مطلوب کار ک و ندعمر مفید آن کاهش خواهد یافت. بدین ترتیب در این حالت نیز انتخاب مطلوب نبوده وموتور نمیتواند از مشخصه های اعلام شده برخوردار باشد .
مشخصه های موتور بسیار بزرگتر از مشخصه های بار باشد
– مشخصه های موتور بسیار بزرگتر از مشخصه های بار باشد : در این حالت بدیهی استموتور قابلیت تامین توان مورد نیاز بار را دارا میباشد لیکن بزرگتر از حد نیاز بوده ولذا انتخاب آن یک انتخاب مهندسی و بهینه نیست. عدم مطلوبیت این انتخاب ناشی ازبالا بودن میزان سرمایه گذاری اولیه برای خرید موتور و همچنین بالا بودن هزینهراهبری شامل تعمیرات و نگهداری است .
مشخصه های موتور کمی بزرگتر از مشخصه های بار باشد
– مشخصه های موتور کمی بزرگتر از مشخصه های بار باشد : این متداولترین حالتیاست که ممکن است در عمل پیش بیاید. ملاحظات اقتصادی موجب میشوند کهحالتهای فوق انتخاب نشده و در اکثر موارد این حالت حاکم باشد. بدیهی است درچنین مواردی از نظر عملکردی موتور قابلیت تامین بار مکانیکی را دارا میباشد. لیکناز نظر اقتصادی انتخاب مطلوبی صورت نگرفته است. لذا به دلیل اهمیت اقتصادی اینحالت در بخش بعد به تفصیل به آن پرداخته میشود .
کار در بار کامل
انتخاب کوچکترین موتور ممکن، برای تامین بار مکانیکی متصل به آن از این جهتحایز اهمیت است که بر هزینه های ثابت و متغیر تاثیر دارد. با توجه به این که قیمتتمام شده موتور متناسب با توان خروجی آن افزایش مییابد، لذا بدیهی است باافزایش توان خروجی موتور انتخاب شده، هزینه اولیه موتور افزایش یابد. همچنین باافزایش توان خروجی، سایر هزینه ها از قبیل نصب و راه اندازی، کابلکشی و هزینه هاینگهداری و تعمیرات نیز روند صعودی خواهد داشت. بدینترتیب کلیه هزینه های ثابتبا بالا رفتن توان خروجی افزایش خواهد یافت .
لیکن مساله حایز اهمیت دیگر تاثیر سطح بار موتور بر بازده آن است. بدیهی است درصورتی که موتور انتخاب شده بزرگتر از حد لازم باشد در این صورت موتور در حالت بارکامل و یا نزدیک بار کامل کار نکرده و لذا بازده آن پایینتراز مقدار حداکثر خواهد بودبا توجه به اینکه بازده موتور وابسته به میزان بار آن متغیر است، لذا با کاهش بارموتور، بازده آن نیز کاهش خواهد یافت. در ادامه به بررسی تلفات موتورهای الکتریکیپرداخته میشود .
