تعیین سطح بار موتورهای الکتریکی

روشهای مختلفی جهت تعیین میزان بار موتورهای الکتریکی وجود دارند. در این جا به
سه روش که در برنامه Motor Challenge وزارت انرژی آمریکا نیز استفاده شده است
اشاره میکنیم .

روش توانی

در این روش با توجه به مقدار توان الکتریکی ورودی به موتور و مقایسه آن با توانالکتریکی نامی ورودی سطح بار موتور تعیین میگردد. اگر دستگاههایی برایاندازه گیری مستقیم توان در اختیار داشته باشیم میتوانیم از آن مقدار، برای منظورماناستفاده کنیم. م در صورت عدم دسترسی به واتمتر و یا مولتی تری که بتوان توان رااندازه گرفت، میتوان از مقادیر اندازه گیری شده ولتاژ، جریان و ضریب توان برایمحاسبه توان طبق رابطه زیر بهره جست.

Pi : توان الکتریکی سهفاز ورودی، (kW)

V : مقدار موثر میانگین ولتاژ سهفاز خط، (V)
I : مقدار موثر میانگین جریان سهفاز، (A)
PF : ضریب توان
برای تعیین توان الکتریکی نامی ورودی میتوان در صورت وجود مقدار بازده نامی از
رابطه (7 -4) و در غیر این صورت از رابطه (8-4) استفاده نمود

Pir : توان الکتریکی نامی ورودی، (kW)

hp : توان نامی موتور، (hp)
Efffl : بازده نامی موتور، (%)
Vfl : ولتاژ نامی موتور، (V)
Ifl : جریان نامی موتور، (A)
PFfl : ضریب توان نامی

در این صورت مقدار بار موتور بر حسب درصد بار نامی عبارت خواهد بود از :

Load : توان خروجی برحسب درصد توان نامی
Pi : توان الکتریکی سهفاز ورودی، (kW)
Pir : توان الکتریکی نامی ورودی، (kW)

روش جریانی

این روش نیز با مقایسه جریانهای اندازهگیری شده و نامی مقدار بار موتور را تعیینمیکند. از آنجایی که مقدار جریان نامی به ازای ولتاژ نامی حاصل میشود، تصحیحولتاژی نیز روی آن صورت می گیرد. رابطهای که مطابق آن میتوان از روی جریاناندازه گیری شده به تعیین میزان بار موتور بر حسب درصد بار نامی پرداخت عبارتستاز :

Load : توان خروجی برحسب درصد توان نامی
I : مقدار موثر میانگین جریان سهفاز، (A)
Ir : جریان نامی، (A)
V : میانگین مقدار موثر میانگین ولتاژ سهفاز خط، (V)
Vr : ولتاژ نامی، (V)

شکل 3 -4 به ارایه رابطه بین جریان، توان و ضریب توان و میزان بار به صورت نمودار
میپردازد.

شکل 2 -4 روابط بین جریان، توان و ضریب توان و میزان بار

روش لغزش

روش لغزش هنگامی به کار میرود که بتوان سرعت موتور را در حال کار اندازه گرفت.همان گونه که میدانیم، لغزش در یک موتور الکتریکی از رابطه زیر قابل محاسبه است.

s : لغزش
ns : سرعت سنکرون موتور که از رابطه زیر محاسبه میگردد، (rpm)
n : سرعت روتور، (rpm)

فرکانس : (f (Hz
p : تعداد قطب های موتور
جدول 6-4 برخی سرعتهای سنکرون را به طور نمونه نشان میدهد

بنابراین با استفاده از تاکومتر میتوان سرعت موتور را در حال کار اندازه گیری کرده و بامقایسه با لغزش نامی به تعیین بار موتور بپردازیم. شکل 4-4 نیز رابطه لغزش جزییموتور را به صورت تابعی از میزان بار نشان میدهد .

Load : توان خروجی برحسب درصد توان نامی
S : لغزش
Sr : لغزش نامی
با توجه به رابطه لغزش و ولتاژ میتوان رابطه فوق را به صورت تصحیح شده برای
ولتاژ ارایه کرد