مشخصات این فایل
عنوان: موتور آسنکرون سه فاز
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 102
این مقاله درمورد موتور آسنکرون سه فاز می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله موتور آسنکرون سه فاز
موتور فقس سنجابی:
در مواردی که راه اندازی زیاد انجام می شود و گشتاور راه اندازی لازمه زیاد باشد از موتور با رتور سیم بندی شده با مقاومت خارجی استفاده می شود . اگر به کنترل سرعت و کار در سرعت پایین نیاز نباشد در این صورت ازموتور فقس سنجابی استفاده می شود .
موتور فقس سنجابی به گروه های مختلفی تقسیم می شوند که این تقسیم بندی بیشتر به نوع ساختار رتور مربوط می باشد . مشخصۀ گشتاور سرعت در شکل ( 18-1 ) و جدول ( 1-1 ) آمده است . مشخصات در جدول برای موتور 110 اسب ، 230 ولت می باشد . و این اعداد با عوض شدن مقادیر نامی تغییر می کنند . گشتاور ماکزیمم برای موتور با رتور سیم پیچی شده 2.25 برابر گشتاور بار نامی می باشد .
معمولاً موتورهای قفسه ای برای راه اندازی مستقیم به شبکه وصل می شوند و در این حالت تغذیه باید مداری باشد که در جریان راه اندازی ولتاژ ترمینالهای موتور خیلی افت نکند . .....(ادامه دارد)
توجه به جریان و مقاومت رتور :
موتورهای قفس سنجابی در زمان راه اندازی نمی توان مقاوت رتور ار تغییرداد به همین دلیل آنها را در کلاسهای مختلف می سازند و دسته بندی می کنند . در هر کلاس مقاومت رتور متفاوت است .
الف – کلاس A :
مقاومت رتور آنها کم می باشد . بنابر این جریان راه اندازی آنها بسیار بالا ( تا 8 برابر جریان نامی ) و گشتاور راه اندای بسیار کم ( حداکثر 1.5 برابر گشتاور نامی ) می باشند این دسته رتورها در حالت کار نرمال با لغزش بین کار می کنند .
این رتور به دلیل جریان راه اندازی بالا کمتر استفاده می شود و باید در صنعت جریان راه اندازی آن را کنترل نمود .
ب – کلاس D :
در این رتورها برای بالا بردن مقاومت از برنج بجای مس استفاده می شود پس گشتاور راه اندازی بالا و جریان راه اندازی کم دارند ولی نقطه ضعف این گروه لغزش نامی می باشد در نتیجه راه اندازی مناسب ولی بازده بسیار کمی درحالت کار نرمال دارند .
ج – کلاسهای C , B :
این دوگروه حد وسط گروه های A و D می باشند . رتور c گشتاور راه اندازی بالا دارد. ولی لغزش در هر دو گروه در شراط کار عادی می باشد . در موتورهای کلاس B در جاهایی که گشتاور راه اندازی متوسط لازم دارند ساخته و استفاده می شوند مانند : فن ها ، پنکه ها ، و غیره و کلاس c برای استارت در زیر بار نامی مناسب است مانند کمپرسورها و دستگاههای خورد کننده و غیره .
د – رتورهایی با میله های عمیق :
اگر هادی به این صورت که نشان داده می شود ساخته شوند توزیع شار نشتی مطابق شکل ( 13-2 ) خواهد بود اندوکتانس هادی پایین بیشتر از هادی بالا خواهد بود . در ابتدای راه اندازی فرکانس رتور بیشتر است . این مسئله باعث می شود جریان بیشتر از هادی بالایی عبور کند . اما در آخر راه اندازی و .....(ادامه دارد)
راه اندازی موتور قفسه ای با کاهش ولتاژ استاتور :
وقتی یک موتور قفسه ایی از نظر الکتریکی ایزوله است و ارتباط مستقیم آن غیر ممکن می باشد . با کاهش ولتاژ اعمال شده به استاتور جریان راه اندازی کاهش می یابد .
با کاهش ولتاژ یا استاتور به میزان x جریان بی باری ، جریان اتصال کوتاه به همان نسبت کاهش می یابند . فلزی فاصله هوای به همین نسبت کاهش می یابد به همین دلیل جریان مغناطیس کننده نیز کم می شود تلفات هسته کاهش می یابد بنابراین مؤلفه اکتیو جریان بی باری نیز کاهش می یابد گشتاور با توان دوم ولتاژ متناسب است . بنابراین با کاهش ولتاژ به نسبت x ، گشتاور به نسبت x2 کاهش می یابد .
در راه اندازی مستقیم یک موتور قفسه ای مستقیماً به شبکه وصل می شود . برای چند لحظه جریانی چند برابر جریان نامی می شود که مقدار ضریب توان آن کم می باشد راه اندزی به این صورت باعث افزایش درجه حرارت ممکن است به موتور صدمه بزند . عوامل تأخیر در راه اندازی ، گشتاور بار زیاد ، مقاومت کم موتور ، یا افت ولتاژ تغذیه هستند . قدرت موتور در این روش محدود است . زیرا به راه اندازی موتور افت ولتاژ در تغذیه ایجاد می شود .
در راه اندازی مستقیم اگر Tsc گشتاور توسعه یافته در حالت اتصال کوتاه در ولتاژ نامی با .....(ادامه دارد)
مشکل راه اندازی موتورهای القایی بزرگ :
یک موتور القایی در حالت سکون می تواند به صورت یک ترانسفورماتور که ثانویه آن اتصال کوتاه است مدل گردد . بنابراینم با اعمال ولتاژ به موتور ، جریان شدیدی از شبکه قدرت کشیده می شود . که باعث کاهش ولتاژ شبکه می شود . مقدار کاهش این ولتاژ بستگی به جریان و امپدانس سیستم قدرت دارد . به علت طبیعت شدید القایی موتور در حالت سنکرون ضریب قدرت جریان راه اندازی موتور فوق العاده ناچیز است و این مقدار حدود 0.2 تا 0.1 است همزمان با شتاب گرفتن موتور جریان راه اندازی نیز کاهش می یابد و به این ترتیب افت ولتاژ شبکه از بین می رود .
کاهش ولتاژ ناشی از راه اندازی موتورهای القایی از دو جهت برای شبکه قدرت زیان بار می باشد اولاً اگر این کاهش ولتاژ به اندازه کافی بزرگ باشد باعث عملکرد غلط وسایل حساس به ولتاژمانند کامپیوترها و رله ها می شود و نیز کنتاکتورهای الکترو مغناطیسی که موتور را به شبکه متصل کرده اند در اثر این کاهش ولتاژ قطع خواهند شد . ثانیاً سیستمهای روشنایی که توسط شبکه قدرت تغذیه می شوند به صورت ناراحت کننده ای تحت تاثیر قرار می گیرند در هنگام راه اندازی موتورهای القایی بزرگ ممکن .....(ادامه دارد)
مدهای کنترل:
کاهش ولتاژ با استفاده از تریستورها به کمک تغییر زاویه آتش صورت می گیرد. با توجه به اینکه سه روش برای کنترل ولتاژ موتور در حال راه اندازی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
الف) کنترل زمان راه اندازی: در این حالت ولتاژ موتور بدون اینکه فیدبکی از موتور گرفته باشیم افزایش می یابد. نرخ افزایش ولتاژ قبلاً تنظیم می شود.
ب) کنترل شتاب راه اندازی: ولتاژ موتور به گونه ای تغییر می کند که بتوان شتاب موتور را هم در حالت راه اندازی و هم در حالت توقف در یک حد معین که از قبل تنظیم می شود، کنترل کرد. فیدبک لازم در این حالت توسط یک تاکومتر که به محور موتور متصل است بدست می آید.
ج) ولتاژ موتور به گونه ای تغییر می کند که جریان موتور در یک حد مشخصی که از قبل تنظیم می شود محدود شود . در این حالت از جریان موتور فیدبک گرفته می شود . هر
یک از این مدهای کنترل دارای مشخصه هایی هستند که در اینجا مورد بررسی قرار
می دهیم.
3-2-1( کنترل راه اندازی:
از این مد زمانی استفاده می شود که بخواهیم بعد از یک زمان معین تمام ولتاژ شبکه تحت هر وضعیت به موتور اعمال شود بدون اینکه به جریان و یا سرعت موتور توجه کنیم. این مد کنترل مطابق با سایر طرح های معمولی راه اندازی می باشد که به جز زمان راه اندازی تنظیم دیگری ندارد.
3-2-2( کنترل شتاب راه اندازی:
از این مد کنترلی به صورت وسیع برای تله کابین ها، نقاله ها و مواردی که موتور القایی جایگزین موتور DC می شوند استفاده می شود. همچنین از این مد کنترلی در پروسه های ماشین هایی مثل کشش سیم که نیاز به زمان شتابگیری ضروری است، استفاده می شود. .....(ادامه دارد)
لزوم استفاده از نظام ثابت:
مقدار نمایانگر مقدار فلوی فاصله هوایی است. یعنی که در این رابطه فلوی فاصله هوایی و K عددی تقریباً ثابت می باشد.
در کنترل دو موتور القایی A, C سه فاز برای متغییر دور، لزوم تغییر فرکانس قطعی است (تا سرعت میدان گردان فاصلة هوایی که از رابطة (R. P. M) بدست می اید، تغییر کند و در نتیجه سرعت موتور تغییر کند).
اما در صورتی که فرکانس موتور از مقدار نامی آن کمتر شود، مثلاً نصف شود، بدون آنکه V تغییر کند، نسبت دو برابر خواهد شد، ولی فلوی فاصله هوایی دو برابر نخواهد شد. چرا که موتور اشباع می شود. در این حالت به دلیل غیر خطی شدن مدار مغناطیسی موتور، میدان های گردان با هارمونیک های بالاتر نیز ایجاد شده و در کار موتور اخلال به وجود می آورند.
به این دلیل، لازم است فرکانس و ولتاژ با هم کاهش یابند و نسبت تا دورهای خیلی پایین نیز ثابت و تقریباً برابر با مقدار نامی موتور باشد.
در دورهای بسیار پایین کم فرکانس کم است، افت روی امپدانس ناچیز خواهد بود و اثر مقاومت استاتور آشکار خواهد شد. در این صورت اگر همان نسبت تا دورهای خیلی پایین نیز ثابت و تقریباً برابر با مقدار نامی موتور باشد.
در دورهای بسیار پایین که فرکانس کم است، افت روی امپدانس نشتی ناچیز خواهد بود و اثر مقاومت استاتور آشکار خواهد شد. در این صورت اگر همان نسبت رعایت نگردد دربار نامی که جریان نامی از موتور کشیده می شود، ولتاژی که روی مقاومت استاتور افت می کند، نسبت به ولتاژ اعمالی قابل ملاحظه خواهد بود که به این ترتیب از فلوی هوایی کاسته شده و قابلیت گشتاوری افت خواهد کرد. لذا نسبت در دورهای خیلی پایین باید قدری افزوده گردد.
اما اگر فرکانس موتور را به واری فرکانس نامی آن افزایش دهیم و مقدار ولتاژ را ثابت نگه داریم، با افت فلوی مغناطیسی در فاصلة هوایی مواجه خواهیم شد. در اینصورت اگی بخواهیم و بتوانیم مقدار ولتاژ را زیاد کنیم تا نسبت باز هم ثابت بماند، یا رشد قدرت موتور و رای قدرت نامی آن مواجه خواهیم شد. چرا که قدرت موتور متناسب است یا حاصلضرب سرعت در گشتاور آن با افزایش فرکانس، سرعت افزایش می یابد و در .....(ادامه دارد)
فهرست مطالب مقاله موتور آسنکرون سه فاز
1 ) کلیات موتور آسنکرون سه فاز : 1
1 - 1 ) ساختمان موتورهای القایی سه فاز :2
1-1 - 1 ) استاتور : 2
1-1 - 2 ) رتور : 3
1-1 -3 ) حلقه های لغزان : 4
1 - 1 -4 ) جاروبک ها : 4
1 - 1- 5 ) یاتاقان و بدنه : 4
1 – 2 ) عملکرد موترهای القایی سه فاز : 5
1 – 2 – 1 ) موتور ساکن 5
1 – 2 – 3 ) موتور گردان : 14
1 – 2 – 4 ) موتور در شرایط ماندگار : 22
1 - 3 ) موتور فقس سنجابی : 25
2 ) انواع روشهای راه اندازی موتور القایی سه فاز: 28
2 – 1 ) روش راه اندای مستقیم : 30
2 – 2 ) روش راه اندازی توسط افزایش مقاومت رتور : 31
2 – 2 – 1 ) موتورهای رتور سیم پیچی شده : 31
2 – 2 – 2 ) Liquide starter : 37
2 – 2 – 3 ) درایور راه اندای کرامی : 38
2 – 2 – 4 ) راه اندازی موتورهای قفس سنجابی با توجه
به جریان و مقاومت رتور : 40
الف – کلاس A : 40
ب – کلاس D : 41
ج – کلاسهای C , B : 41
د – رتورهایی با میله های عمیق : 41
ه – موتورهای قفس سنجابی دوبل : 42
2-3) انتخاب ولتاژ موتور :43
2-4 ) راه اندازی با استفاده از کلید ستاره مثلث : 46
2-5) روش کلاج گریز از مرکز :49
2-6) پیک جریان حین راه اندازی :50
2-7) دینامیک راه اندازی :51
موتور با بار خالص : 53
گرم شدن رتور : 53
2-8) راه اندازی موتورهای بزرگ به کمک خازن :54
2-8-1) مشکل راه اندازی موتورهای القایی بزرگ
2-8-2) عملکرد یک سیستم راه اندازی خازنی :56
3) راه اندازی تریستوری موتورهای القایی :57
3-2 ( مدهای کنترل:62
3-2-1( کنترل راه اندازی:63
3-2-2( کنترل شتاب راه اندازی:63
3-3) مشخصات راه اندازهای تریستوری:67
3- 5) مدار قدرت:68
3-5-1( معرفی تریستور:69
3-5-1-1) مدل دو ترانزیستوری تریستور:70
3-5-1-2) روش های روشن شدن تریستور:71
3-6) مدار فرمان:72
3-6-1) مدار آتش کننده:74
3-6-2 ) مدار تقویت کننده: 75
3-6-3) مزیت عمده راه اندازی موتور به شیوه تریستوری و
انتقال زاویه آتش:76
3-6-4 ) مدار خطای جریان:77
آسنکرون (القایی):77
3-7-1) کنترل:79
3-7-2) نوسانساز موج دندانه اره ای:84
3-7-3 ) کنترل زاویه آتش :86
3-7-4 ) مقایسه کننده:88
3-7-5) ایزوله کننده مدار قدرت و مدار فرمان:89
3-7-6) رلة اضافه ولتاژ و افت ولتاژ:90
3-7-7) رلة اضافه جریان (Over Current) :92
3-8) نظام هماهنگ و:93
3-8-1) لزوم استفاده از نظامثابت:95
3-8-2) توضیح دربارة PWM :97
3-8-3) مدارات اینورتر:100
3-8-4) رکتیفایرها:102
3-9 ) مقایسه قیمت تمام شده انواع راه اندازها : 111
3-10) نتیجه : 113
دانلود مقاله موتور آسنکرون سه فاز