موتورهای الکتریکی

سرعت در موتورهای القایی

سرعت در موتورهای القایی

یکی از مزایای موتورهای القایی در مقایسه با موتورهای سنکرون قابلیت تغییر سرعت
آنهاست. موتورهای القایی قابلیت تغییر سرعت از صفر تا سرعت سنکرون (سرعت
چرخش میدان دوار در فاصله هوایی) را دارا میباشند. لیکن با در نظر گرفتن ملاحظات
عملی و اقتصادی تغییر سرعت در این محدوده وسیع میسر نیست. این بدان دلیل است
که با پایین آمدن سرعت موتور، اختلاف سرعت بین موتور و میدان دوار زیاد شده و لذا
لغزش، که بصورت اختلاف نسبی بین سرعت موتور و سرعت چرخشی میدان دوار تعریف
میشود، افزایش مییابد. رابطه مربوط به لغزش پیشتر ذکر گردید .

از طرفی با توجه به نحوه تقسیم توان فاصله هوایی Pag به صورت نشان داده شده در
شکل 4 -4 دیده میشود که با کاهش سرعت موتور یعنی افزایش لغزش، به میزان
انرژی تلف شده در موتور افزایش یافته و بدین 1ترتیب توان مکانیکی خروجی کاهش
مییابد.

2016-01-14 12_36_32-power2.ir,proje267.pdf - Iron

شکل 4 -4 پخش توان در فاصله هوایی در یک موتور القایی

بدین ترتیب با توجه به اینکه موتورهای القایی در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار
میگیرند وابسته به نوع کاربرد، میزان و تغییرات بار، گشتاور راهاندازی و میزان و
تغییرات سرعت باید مورد بررسی قرار گرفته و با در نظر گرفتن مزایای اقتصادی ناشی
از برقراری انطباق بین موتور و بار که موضوع مورد بحث این بخش است، موتور
مناسب انتخاب میشود .

بدین ترتیب همانطور که از شکل 5-4 مشاهده میشود، با کاهش سرعت بازده موتور
کاهش مییابد. این مسئله نه تنها به لحاظ ملاحظات اقتصادی قابل توجه است بلکه
از نظر حرارت ایجاد شده در موتور و اثرات سوء آن بر کارکرد مطلوب موتور و همچنین
عمر مفید آن نیز میتواند تاثیرات قابل توجهی داشته باشد .

از طرف دیگر از آنجا که سرعت موتور مطابق مشخصه گشتاور سرعت موتور، همانطور
که در شکل 6-4 نشان داده شده است، تابعی از گشتاور ایجاد شده است لذا با ایجاد
هرگونه تغییر در سرعت موتور، گشتاور موتور نیز تغییر خواهد کرد. البته این مسئله
میتواند بصورت معکوس نیز بیان شود که چنانچه گشتاور موتور (یا بار مکانیکی)

تغییر کند، متعاقباً سرعت موتور با توجه به مشخصه گشتاور – سرعت موتور تغییر
مییابد

2016-01-14 12_37_20-power2.ir,proje267.pdf - Iron

شکل 5-4 نمودار گشتاور-سرعت یک موتور القایی نمونه

بدین ترتیب مسئله از آنجا حایز اهمیت است که چنانچه انطباق مطلوب بین موتور و بار
برقرار بوده و موتور در بار کامل کار کند، لیکن در صورت نیاز به تغییر سرعت موتور
گشتاور موتور نیز تغییر خواهد کرد و علیرغم ثابت بودن بار مکانیکی، انطباق بین
موتور و بار از نظر میزان بار از بین خواهد رفت. لذا ملاحظه میشود که بروز هرگونه
تغییر سرعت در موتور القایی بر سطح باردهی موتور تاثیر داشته و از نظر اقتصادی
میتواند حایز اهمیت باشد .

البته پرداختن به روشهای مختلف کنترل سرعت در موتورهای القایی خارج از موضوع این
گزارش بوده و عنوان نمودن آن تنها به دلیل تاثیرات آن بر بازده موتور میباشد .

تحلیل میزان بار موتورها

متاسفانه همان گونه که از اطلاعات به دست آمده برای موتورهای الکتریکی موردمطالعه پیداست، اغلب این موتورها، در نقطه کاری خیلی کمتر از بار نامی خود در حالکارمیباشند. یعنی در اکثر موارد، موتور انتخابی از نظر توان خروجی بزرگتر از حداقلمورد نیاز بوده است. این مساله به خصوص برای موتورهای کانوایرهای هوایی صادقاست که همواره دارای باری کمتر از یک سوم بار نامی میباشند .

انتخاب موتور بزرگتر از حداقل مورد نیاز باعث خواهد شد :

 هزینه های کلی خرید موتور افزایش یابد .
 هزینه های مربوط به حفاظت و کنترل موتور افزایش یابد .
 هزینه های نگهداری و تعمیرات افزایش یابد .
 هزینه های کلی تجهیزات اصلاح ضریب توان افزایش یابد .
 هزینه انرژی تلف شده موتور افزایش یابد .

برقراری انطباق بین توان خروجی موتور و توان مکانیکی مورد نیاز بار برای بارهای
ثابت به سهولت قابل اجراست. لیکن در مواردی که بار مکانیکی متغیر است، انتخاب
کوچکترین موتور قابل قبول نیاز به بررسی بیشتری دارد. در اینگونه موارد انتخابموتوری با توان خروجی برابر با حداکثر بار مکانیکی انتخابی مطمئن، لیکنغیراقتصادی است. چون تنها در زمان کمی موتور در حالت بار کامل و یا نزدیک به بارکامل کار میکند .

میتوان با انتخاب موتوری با توان خروجی مناسب بارهای مکانیکی ثابت و متغیر را
تامین کرده و با پرهیز از انتخاب موتورهایی با توان خروجی بیشتر از حداقل مورد نیاز
به میزان قابل توجهی صرفهجویی در هزینه ها و در مصرف انرژی انجام داد .

سعید عربعامری
من سعید عربعامری نویسنده کتاب 28 گام موثر در فتح متلب مدرس کشوری متلب و سیمولینک و کارشناس ارشد مهندسی برق قدرتم . بعد از اینکه دیدم سایتهای متعدد یک مجموعه کامل آموزش متلب و سیمولینک ندارند به فکر راه اندازی این مجموعه شدم
http://sim-power.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *