روش های راه اندازی موتور سه فاز


فهرست مطالب وبلاگ الیکا الکتریک

اهداف آموزشی مقالۀ روش های راه اندازی موتور سه فاز

راه اندازی موتور سه فاز در شبکه جریان متناوب تك فاز

مقادير نامي موتورهای القایی آسنکرون سه فاز و تک فاز

روش های راه اندازی موتورهای سه فاز القایی آسنكرون روتور قفسی

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش مستقیم

راه اندازی موتور سه فاز به روش ستاره – مثلث

راه اندازی موتور به روش  قرار دادن مقاومت در مسیر استاتور

راه اندازی موتور سه فاز به وسیله اتوترانسفورماتور

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش اضافه کردن مقاومت ها در مدار روتور

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به کمک سافت استارتر

مقایسه جریان و گشتاور در روش های مختلف راه اندازی موتور القایی سه فاز

تغییر جهت گردش در الکتروموتور سه فاز


   طبق استاندارد IEC (کمیته بین المللی برق کاران)، روش نصب الکتروموتورها با حروفی مشخص شده اند؛ مثلاً از حروف (B) برای نصب افقی و از حروف (V) برای نصب عمودی استفاده می شود. از طرفی، چون در هر روش، سیستم های متفاوتی وجود دارد، لذا در کنار حرف مشخصه، یک شماره نیز بصورت اندیس آمده است. مثلا B3 یا B5

سوال الیکا الکتریک

 

چطور موتور القایی سه فاز را با برق تک فاز راه اندازی کنیم ؟

 

زمانی که برق سه فاز در دسترس نباشد برای راه اندازی موتور سه فاز از برق تک فاز استفاده می شود. دو روش برای راه اندازی موتور با برق تک فاز وجود دارد : 

۱- راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز با خازن

۲- راه اندازی موتور سه فاز با اینورتر

الیکا-الکتریک

 

راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز با خازن

 از روش راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز با خازن مطابق شکل زیر استفاده می شود که البته این روش برای راه اندازی موتور سه فاز تحت بار مناسب نیست. در این روش با استفاده از خازن و بسته به ولتاژ موتور، اتصال را به صورت ستاره یا مثلث می بندند که محدودیت توان و کم شدن گشتاور راه اندازی را به دنبال دارد. انتخاب خازن در ولتاژ ۲۳۰ ولت به این صورت است که به ازای هر کیلووات توان موتور، خازن باید ۷۰ میکروفاراد ظرفیت داشته باشد. استفاده از این روش تا نهایت حدود ۴ کیلووات است و در غیر این صورت خازن آسیب خواهد دید.

 

سربندی موتور تک فاز با کمک خازن
سربندی موتور سه فاز با برق تک فاز با کمک خازن

 

  همان طور که می دانیم، اگر یک موتور سه فاز که ولتاژ مجاز سیم پیچ های آن ۲۳۰ ولت است را به شبکه تک فاز ۲۳۰ متصل کنیم و به وسیله دست روتور آن را بچرخانیم، به حرکت در همان جهت که با دست چرخانده ایم ادامه می دهد. با اضافه کردن یک خازن روغنی به مدار با اتصال موتور به شبکه تک فاز به همراه خازن موتور، بدون نیاز به چرخاندن با دست، راه اندازی شده و به حرکت در می آید. قدرت موتور در این حالت در حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد قدرت آن در اتصال سه فاز است که در تبدیل موتورهای سه فاز به تک فاز باید به این نکته توجه شود.

   همچنین دقت داشته باشیم که موتورهای سه فاز تا قدرت ۲٫۵ الی ۳ کیلووات را می توان به وسیله خازن در شبکه تک فاز راه اندازی کرد. خازن به کار رفته در این تبدیل، خازن روغنی است. زیرا، بصورت دائم در مدار قرار می گیرد. نحوه انتخاب خازن به این صورت است که به ازای هر کیلووات قدرت موتور، خازنی به ظرفیت ۲۲ میکروفاراد مورد نیاز است.

   به عنوان مثال: یک موتور سه فاز ۱٫۵ کیلووات برای تبدیل به تکفاز، نیاز به خازنی به ظرفیت ۳۳ میکروفاراد دارد. دقت داشته باشیم که ولتاژ کار خازن باید بالا بوده و حتماً از ۲۵۰ ولت بیشتر باشد.

 

همان طور که اشاره شد، با تغییر اتصالات فازهای یک موتور سه فاز و اضافه کردن یک خازن می توان یک موتور سه فاز را با برق تک فاز راه اندازی کرد. جهت چرخش موتور، بستگی به شاخه هایی دارد که خازن به آن متصل است. حالت های مختلف تغيير اتصالات موتور سه فاز برای کار با برق تک فاز در شکل زیر نشان داده شده است.

 

 

راه اندازی یک موتور سه فاز به صورت تک فاز و با استفاده از دو خازن
                                                    راه اندازی یک موتور سه فاز به صورت تک فاز و با استفاده از دو خازن

 

 

  نکته:

برای هر کیلووات توان موتور در ولتاژ شبکه ۱۰۰ ولت، ۲۵۰ میکروفاراد و در ولتاژ شبکه ۲۲۰ ولت، ۷۰ میکروفاراد و در ولتاژ ۳۸۰ ولت شبکه، ۲۲ میکروفاراد ظرفیت برای خازن انتخاب می شود. در این حالت توان موتور با برق تک فاز ۸۰ درصد توان آن با برق سه فاز است و بسته به تعداد قطب ها، گشتاور راه اندازی بین  ۲۵ تا۶۰ درصد گشتاور نامی موتور خواهد بود.

 

الیکا الکتریک

 

راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز با اینورتر 

 

یکی دیگر از روش های پرکاربرد، راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز با استفاده از اینورتر یا درایو است. برای این کار باید از اینورتر تک فاز به سه فاز استفاده کرد. این اینورتر می تواند برق تک فاز ۲۲۰ ولت را به تغذیه سه فاز ۲۰۰ ولت تبدیل کند و به این ترتیب موتور را راه اندازی کند. عیب این روش نسبت به روش قبل قیمت بالای اینورتر نسبت به خازن است. اما استفاده از اینورتر مزایای زیادی هم دارد. همان طور که می دانید اینورتر گشتاور و سرعت موتور را کنترل می کند که باعث صرفه جویی در مصرف برق می شود. علاوه بر این این روش می تواند موتور را با اصطحلاک و جریان کم راه اندازی کند.

اطلاعات بیشتر در مورد اینورتر و انواع آن را اینجا بخوانید.عیب یابی الیکا الکتریک

 


بیشتر بخوانید:

بررسی و مقایسه انواع موتور الکتریکی

راه اندازی موتور الکتریکی تک فاز

آزمایش و عیب یابی موتور


 

  • مقادير نامي الكتروموتور القایی آسنکرون سه فاز و تک فاز

۱- جریان نامی le

   جریانی است که الکتروموتور در زیر بار و در شرایط کار نرمال از شبکه می کشد. این جریان بر روی پلاک الکتروموتور نوشته می شود.

 ٢- جریان راه اندازی Ii

   جریانی است که الکتروموتور در لحظه راه اندازی و شروع به کار از شبکه می کشد این جریان معمولاً ۳ تا ۷ برابر جریان نامی موتور است. جریان راه اندازی حداکثر به مدت ۵ ثانیه باید از سیم پیچ های موتور عبور کند و اگر زمان عبور آن از این زمان بیشتر شود، موجب صدمه دیدن سیم پیچ های موتور و وسایل حفاظتی می شود.

 ٣- جریان بی باری

   جریانی است که در حالت بی باری از سیم پیچ های موتور عبور می کند. این جریان معمولاً یک سوم جریان نامی موتور خواهد بود.

 ۴- ولتاژ نامی Ue

   ولتاژی است که با آن موتور می تواند جریان نامی را از شبکه بکشد که اصطلاحاً به آن «ولتاژ مجاز» نیز گفته می شود. این ولتاژ معمولاً بر روی پلاک الکتروموتور قید می شود که در هنگام نصب و راه اندازي الكتروموتورها باید به آن توجه کرد.

 ۵- دور نامیNr

   منظور، تعداد دور محور روتور برحسب دور در دقیقه است که باید الکتروموتور در ولتاژ و جریان نامی دارای این تعداد دور باشد. تعداد دور نامی برحسب دور روتور در حالتی که موتور بدون بار است، همیشه بیشتر از دور نامی خواهد بود.

۶- بار نامی

   برحسب کیلووات با اسب بخار توان خروجی الکتروموتور بر روی پلاک آن قید می شود. منظور از بار نامی آن است که با استفاده از تسمه با گیربکس با کوپلینگ، بار مکانیکی را به وسیله الکتروموتور به گردش درآوریم که مقدار این بار مکانیکی باید برابر توان خروجی الکتروموتور باشد. اگر بار مکانیکی دارای توان مورد نیاز، بیشتر از توان خروجی الکتروموتور باشد، اصطلاحاً می گویند موتور دارای بار اضافه است. اضافه بار موجب وارد شدن فشار به الکتروموتور و کاهش دور روتور می شود و در نتیجه، امکان قفل شدن روتور و سوختن سیم پیچ ها وجود دارد. از علایم اضافه بار، بالا رفتن جریان فازها بیشتر از جریان نامی و داغ شدن موتور است.

 

  •  روش های راه اندازی موتور القائی سه فاز

یکی از مزایای موتورهای القایی سه فاز، راه اندازی ساده آنهاست. برای راه اندازی یک موتور القایی سه فاز کافی است تا سیم پیچی های استاتور را به شبکه متصل کنیم. در این حالت موتور شروع به حرکت کرده و به سرعت نهایی خود می رسد. یکی از مشکلاتی که موقع راه اندازی این موتورها خود را نشان می دهد، جریان بالایی است که در لحظه راه اندازی از شبکه گرفته می شود.
این جریان در حدود ۵ تا ۸ برابر جریان نامی موتور است که در شبکه هایی که ضعف طراحی دارند ممکن است در لحظه راه اندازی، باعث افت ولتاژ لحظه ای در خط تغذیه موتور می شود. این امر می تواند بر عملکرد مصرف کننده های دیگری که به خط تغذیه متصل است، اثر نامطلوب بگذارد. از طرف دیگر دوام این جریان، می تواند باعث سوختن سیم پیچ های خود موتور نیز شود. بنابراین به منظور کاهش جریان راه اندازی به دنبال روش هایی هستیم که زمان استارت جریان کمتری از مدار بکشند.
 
  • روش های راه اندازی الکتروموتور سه فاز القایی آسنكرون روتور قفسی

۱- راه اندازی مستقیم.

۲ – راه اندازی به روش ستاره مثلث.

۳- راه اندازی به وسیله اتو ترانسفورماتور متغیر یا روش کمپانساتور.

۴- روش راه اندازی با اضافه کردن مقاومت در مدار روتور موتورهای روتور سیم پیچی شده.

۵- راه اندازی به روش اضافه کردن مقاومت در مدار استاتور.

۶- راه اندازی با استفاده از اینورتر

 

 

راه اندازی موتور سه فاز به روش مستقیم

 

مصرف کننده های سه فاز و الکتروموتورهای با قدرت کم را می توان به طور مستقیم به شبکه وصل کرد. در راه اندازی به طور مستقیم (اتصال مستقیم) انواع کلیدهای ساده از قبیل اهرمی (تیغه ایپف چاقویی) زبانه ای، غلتکی استفاده می شود.

 در این روش، الکتروموتور را به صورت مستقیم به شبکه وصل می کنند؛ یعنی با استفاده از یک کلید، سه فاز مستقیماً به سیم پیچ های الکتروموتور متصل می شود. در این حالت، اگر اتصال روی تخته کلم موتور ستاره باشد، به هر کدام از سیم پیچ ها، ولتاژ فاز و اگر اتصال روی تخته کلم مثلث باشد، به هر کدام از سیم پیچ ها، ولتاژ خطی وصل می شود. معمولاً الکتروموتورهای کم قدرت ( حداکثر تا ۳ کیلووات ) را می توان به روش مستقیم راه انداز کرد.

معمولاً این گونه کلیدها ۶ کنتاکت (محل اتصال) دارند که ۳ کنتاکت ورودی با حرف های R، S، T (حروف سه فاز در شبکه) و ۳ کنتاکت خروجی با حروف U، V و W (محل اتصال به مصرف کننده) مشخص و دو حالت یعنی حالت قطع و وصل دارند که با علامت های (O) برای قطع و (I) برای وصل در نقشه های الکتریکی کلیدها را در حالت قطع نشان می دهند مگر آنکه حالت وصل کلید مورد بررسی قرار گرفته باشد.

 

مدار-راه اندازی-موتور-سه-فاز-به-روش-مستقیم

 
 

 

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش ستاره – مثلث

 

   راه اندازی موتور سه فاز به صورت ستاره – مثلث برای الکتروموتورهای سه فاز ۳kW به بالا استفاده می شود. در این روش، ابتدا سیم پیچ های موتور را به صورت اتصال ستاره به شبکه وصل می کنیم و ولتاژ فاز با ولتاژ خط برابر می شود. پس موتور با ولتاژ بالا راه اندازی می شود. پس از اینکه موتور به دور نامی رسید، با استفاده از کلید ستاره – مثلث یا مدار ستاره مثلثی که با کنتاکتور و تایمر طراحی می شود، اتصال سیم پیچ ها را عوض کرده و موتور به صورت مثلث کار دائم را شروع می کند. در این حالت، به هر کدام از سیم پیچ ها، ولتاژ خطی وصل می شود. پس می توان گفت، روش ستاره – مثلث، یک روش راه اندازی به طریقه کاهش ولتاژ است.

   توجه داشته باشید که اگر موتور به صورت ستاره – مثلث راه اندازی شود، در حالت ستاره، جریان هر کدام از فازها، یک سوم جریان موتور در حالت مثلث است. پس، جریان راه اندازی نیز به همان نسبت کم شده، در نتیجه به موتور فشار وارد نمی آید. جریان اتصال مثلث، ۳ برابر حالت ستاره است. بنابراین، موتور در حالت ستاره با توانی ۳ برابر کمتر از حالت مثلث کار می کند. باید توجه کنید که موتوری که به صورت ستاره – مثلث راه اندازی می شود، هیچ گاه در حالت ستاره زیر بار قرار نگیرد.

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش ستاره مثلث را اینجا بخوانید.

 

 

    •  راه اندازی موتورهای سه فاز آسنکرون با کلید ستاره مثلث 

یکی از ساده ترین روش های راه اندازی موتورهای آسنکرون رتور قفسي، راه اندازی با استفاده از کلید ستاره مثلث است. این کلید ابتدا سیم پیچ های موتور را به صورت ستاره اتصال داده و آن ها را به شبکه سه فاز وصل می کند و پس از اینکه دور موتور به حالت نرمال رسید با تغییر حالت کلید از ستاره به مثلث سیم پیچ های موتور را به صورت مثلث تغيير اتصال می دهد.

اطلاعات بیشتر در مورد این روش را نیز در این مقاله بخوانید.

 


راه اندازی الکتروموتور با قرار دادن مقاومت در مسیر استاتور

در این روش به منظور کاهش جریان، مقاومت هایی به صورت پله ای در مدار قرار گرفته که پس از راه اندازی موتور از مدار خارج می شوند. این روش نیز به دلیل مشکلاتی که برای خارج کردن مقاومت ها، زمان و تجهیزات مورد نیاز دارد کمتر استفاده می شود.

 

 

راه اندازی موتور سه فاز با اتوترانس (کمپانساتور)

 

 در این روش، با استفاده از یک اتوترانسفورماتور کاهنده که مابین شبکه و موتور قرار می گیرد، ولتاژ وارد سیم پیچ های اتوترانسفورماتور شده، آن را کم کم اضافه کرده تا موتور با ولتاژ پایین شروع به کار کرده، جریان راه اندازی کاهش یابد. سپس، ولتاژ را تا جایی اضافه می کنیم که برابر ولتاژ نامی موتور شده و تمام ولتاژ شبکه مستقیماً به سیم پیچ های موتور برسد. در این نوع راه اندازی، جریان راه اندازی به خوبی کنترل می شود و بهترین روش راه اندازی است. اما به دلیل هزینه بالا فقط در موتورهای با قدرت زیاد مورد استفاده قرار می گیرد.

به عبارت دیگر برای کاهش جریان ابتدا ولتاژ را پایین آورده و پس از راه اندازی موتور ولتاژ را افزایش داده تا به ولتاژ نامی برسد. نکته ای که باید در این قسمت به آن توجه شود آن است که ولتاژ پایین اجازه راه اندازی موتور با بارش را ندهد. بنابراین موتور راه اندازی نمی شود. این روش نیز کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مدار-قدرت-راه اندازی-موتور-سه-فاز-توسط-اتوترانسفورماتور

اثر-کاهش-جریان-راه اندازی-موتور-با-استفاده-از-اتوترانسفورماتور-در-منحنی-گشتاور-دور
      اثر کاهش جریان راه اندازی موتور با استفاده از اتوترانسفورماتور در منحنی گشتاور دور

 

 

 

راه اندازی الکتروموتور سه فاز به روش اضافه کردن مقاومت ها در مدار روتور 

 

  این روش یکی از راه های کاهش جریان راه اندازی افزایش مقاومت در مسیر روتور می باشد که این روش تنها برای موتور با روتور سیم پیچی شده امکان پذیر است.در این روش، مقاومت های سیمی به صورت سری در مدار سیم پیچی روتور قرار گرفته، در لحظه راه اندازی، ولتاژ شبکه پس از عبور از مقاومت ها وارد سیم پیچ استاتور شده، در نتیجه، موجب کاهش ولتاژ ورودی الکتروموتور می شود و جریان راه اندازی نیز کاهش می یابد. پس از اینکه موتور به دور نامی رسید، به صورت مرحله ای به وسیله کلید، مقاومت ها را از مدار خارج می کنیم تا ولتاژ مستقیماً به سیم پیچ های موتور متصل شود (مقاومت ها تنها در لحظۀ راه اندازی به صورت پله ای از مدار خارج می شوند). معمولاً از این روش کمتر استفاده می شود.

مدار-راه اندازی-موتور-القایی-با-تغییر-مقاومت-رتور
                             مدار راه اندازی موتور القایی با تغییر مقاومت رتور
 
 
تأثیر-مقاومت-مدار-رتور-بر-منحنی-گشتاور-دور
تأثیر مقاومت مدار رتور بر منحنی گشتاور دور
 
 

در این جا، بهتر است به توضیحاتی در رابطه با موضوع تغییر مقاومت رتور بپردازیم:

روش های تغيير مقاومت روتور

   ساختمان روتورهای قفس سنجابی به گونه ای است که مقاومت آن ها ثابت است، مگر اینکه تغییر دما باعث تغییر در مقاومت آن ها شود. در اکثر حالات استفاده از روتوری مطلوب و مورد نظر است که در هنگام راه اندازی به منظور افزایش گشتاور و کاهش جریان راه اندازی مقاومت آن زیاد و بعد از آن در ناحیه کار، برای کاهش لغزش و تلفات مقاومت آن کوچک باشد، این خواسته به طریق زیر انجام پذیر است:

 

 

روش اول : تغییر مقاومت رتور در موتورهای با روتور سیم پیچی

 

    در این نوع روتورها به جای استفاده از میله های مسی و حلقه های جوش داده شده به آن ها از سیم پیچ دو یا سه فازی که درون شیارهای روتور قرار می گیرد استفاده می شود. برای اجتناب از پیچیدگی مطلب فرض می کنیم که این سیم پیچی ها دقیقاً مانند سیم پیچی های استاتور قرار داده می شود و اتصال سیم پیچی ها به صورت ستاره است که انتهای آن ها به سه حلقه لغزنده موجود روی محور متصل می شود.

   جاروبک هایی که روی این حلقه ها قرار دارند به سه مقاومت خارجی متصل می شوند. با تغییر دادن مقاومت ها می توانیم گشتاور راه اندازی بزرگی، همان طور که در شکل نشان داده شده است به دست آوریم. با سرعت گرفتن موتور مقاومت را کوچکتر می کنیم تا سرانجام سیم پیچی ها اتصال کوتاه شده و موتور در سرعت نامی به کار خود ادامه دهد، مانند نقطه a بر روی منحنی ۱.

   از این موتورها در جرثقیل و بالابرها استفاده می شود. این موتورها به دلیل سیم پیچی های روتور، جاروبک ها و حلقه های لغزنده و احتیاج به مقاومت خارجی، گران قیمت دارند.

نمایش سیم پیچی ها و مقاومت های خارجی در یک موتور القایی با روتور سیم پیچی شده

 نمایش سیم پیچی ها و مقاومت های خارجی در یک موتور القایی با روتور سیم پیچی شده

 

منحنی های گشتاور

 منحنی های گشتاور- سرعت یک موتور القایی با روتور سیم پیچی شده برای مقادیر مختلف مقاومت روتور. 

یک روتور قفس سنجابی را می توان ساخت که تنها یکی از این منحنی های گشتاور-سرعت را داشته باشد.

 

   اگر مقاومت های خارجی به اندازه کافی برای کار دائمی قدرت داشته باشند، به وسیله موتورهای با روتور سیم پیچی شده می توان سرعت متغیر به دست آورد. سرعت واقعی در هر باری به وسیله طبیعت بار تعیین می شود. آیا در سرعت کمتر بار گشتاور کمتری نیاز دارد؟ اگر منحنی گشتاور – سرعت یک بار مانند منحنی b در شکل قبل باشد، چنین چیزی صادق است و معمولاً در صنعت هم این گونه است. اکنون اگر چهار دسته مقاومت در مدار باشد موتور با لغزش ۳۰٪ و اگر سه دسته مقاومت در مدار باشد موتور با لغزش ۱۷٪ کار می کند.

   اکنون باری را در نظر بگیرید که گشتاور آن مستقل از سرعت، ثابت است. منحنی این بار در شکل قبل توسط خطوط نقطه چین C نشان داده شده است. حال اگر چهار دسته مقاومت در مدار باشد موتور با لغزش ۵۸٪ و اگر سه دسته مقاومت در مدار باشد موتور با لغزش ۲۵٪ کار می کند. بنابراین اگر طبیعت بار یا اندازه گشتاور مورد نیاز تغییر کند، سرعت موتور بدون اینکه نیاز به کنترل کننده ای باشد تصحیح می شود. بنابراین چنین موتورهایی از نوع سرعت متغیر هستند.

   این موتورها خصوصیت مطلوبی دارند: اگر لغزش ۳۰درصد باشد، ۳۰درصد توان منتقل شده از طريق فاصله هوایی به صورت گرما تلف می شود. اکثر این گرما در مقاومت های خارجی تلف می شود و دمای موتور را افزایش نمی دهد. در موتورهای با روتور سیم پیچی شده مانند موتورهای قفس سنجابی، تغییر در مقاومت روتور در گشتاور ماکزیمم تغییری نمی دهد. مگر اینکه مقاومت R۲ از مقاومتی که به ازاء آن گشتاور راه اندازی با گشتاور ماکزیمم برابر می شود، بیشتر شود.

 

 

روش دوم : استفاده از موتور با قفس دوگانه

 

   برای بهبود یک موتور القایی باید مقاومت روتور در هنگام راه اندازی بزرگ و در هنگام کار کوچک باشد. یک روش گران قیمت برای برآورده کردن این منظور استفاده از روتور سیم پیچی شده با مقاومت های خارجی است.

   روش ارزان تر، استفاده از روتور با قفسه دوگانه است. در این موتور، هنگام راه اندازی فرکانس ولتاژ و جریان روتور همان فرکانس استاتور است و قفسه داخلی به دلیل اینکه به طور عمیق تری جاسازی شده است، راكتانس بزرگتری داشته و جریان خیلی کمی از آن عبور می کند. بنابراین در لحظه راه اندازی مقاومت روتور همان مقاومت قفسه بیرونی است. با افزایش سرعت، فرکانس کاهش یافته و جریان قفسه داخلی افزایش می یابد، تا در نزدیکی سرعت سنکرون که جریان از تمام هادی ها عبور می کند و مقاومت خیلی کم شده و باعث می شود که لغزش به دلیل کوچک شدن مقاومت کمتر شود.

 

سطح مقطع عرضی یک شیار از یک روتور قفسه دوگانه

 

سطح مقطع عرضی یک شیار از یک روتور قفسه دوگانه

 

 

راه اندازی موتور سه فاز به کمک سافت استارتر

 

   در این روش با کمک یک سافت استارتر، موتور را به آرامی راه اندازی می کنیم. سافت استارتر نقش يك راه انداز نرم و يا توقف کنندۀ نرم را برعهده دارد. در يك سافت استارت ولتاژ از مقدار قابل تنظيمي شروع به افزايش مي كند و به صورت تدريجي افزايش مي يابد، تا حد بالای ولتاژ به موتور اعمال شود. در يك سافت استارتر جريان به ميزان از قبل تعیین شده ای محدود مي شود و پس از پايان زمان راه اندازي جريان كاهش پيدا كرده و به ميزان مورد نياز بار محدود مي شود.

مدار-راه اندازی-موتور-سه-فاز-به-وسیله-سافت-استارتر
                                                                              مدار راه اندازی موتور سه فاز به وسیله سافت استارتر اشنایدر
نمودار-جریان-دور-و-گشتاور-دور-موتور-القایی-با-راه انداز-نرم-سافت استارتر
                                                                                      نمودارهای جریان-دور و گشتاور-دور موتور القایی با راه انداز نرم (سافت استارتر)

 


بیشتر بخوانید:

سافت استارتر چیست؟

راه اندازی موتور با استفاده از اینورتر

 


 

  • مقایسه جریان و گشتاور در روش های مختلف راه اندازی موتور القایی سه فاز 

در نمودارهای زیر جریان و گشتاور موتور در روش های مختلف راه اندازی مستقیم، روش ستاره-مثلث و با استفاده از سافت استارتر با یکدیگر مقایسه شده اند.

 

مقایسه-راه اندازی-موتور-القایی-سه-فاز-به-روش های-مختلف
                                نمودارهای مقایسه راه اندازی موتور القایی سه فاز به روش های مختلف

 

  • تغییر جهت گردش در الکتروموتور سه فاز

در بسیاری از موارد لازم است که یک ماشین تغییر جهت گردش بدهد، از جمله ماشین تراش، نقاله، جرثقیل، دستگاه های رولینگ در خط تولید کارخانجات صنعتی، ماشین صفحه تراش، آسانسور و انواع بالابرها و …

برای تغییر جهت گردش بعضی از دستگاه ها و ماشین ها از مبدل مکانیکی استفاده می کنند (چرخ دنده) مانند ماشین صفحه تراش یعنی الکتروموتور فقط در یک جهت گردش می کند.

عمل تغییر حرکت، مکانیکی انجام می پذیرد ولی در بیشتر ماشین های صنعتی بهتر است الکتروموتور تغییر حرکت بدهد. برای تغییر جهت گردش در موتورهای القایی (آسنکرون) باید جهت گردش میدان دوار را تغییر داد و این عمل به سادگی امکان پذیر است (در موتورهای سه فاز، با عوض کردن جای دو فاز در ورودی یک الکتروموتور عمل چپ گرد، راست گرد انجام می گیرد. مثلاً اگر فاز (R) را در هر دو حال ثابت بگیریم (R همیشه به U وصل شود) و جای دو فاز (S)  و (T) را به ترمینال های موتور عوض کنیم.

کلید چپ گرد، راست گرد معمولاً به صورت های زبانه ای و غلتکی ساخته می شود و دارای سه حالت، قطع در وسط، چپ گرد و راست گرد در دو طرف قرار دارند (کلید را به صورت اهرمی هم می توان طرح نمود).

هر کلید چپ گرد و راست گرد دارای ۶ محل اتصال است که با حروف U، V،W، R، S، T مشخص شده و محل ورود و خروج جریان را تعیین می کند. عمل چپ گرد و راست گرد با تغییر اهرم کلید در داخل انجام می گیرد (جای دو فاز عوض می شود).

برای تغییر جهت گردش موتورها از کلیدهایی با علامت ⅼ-O-II یا استفاده می شود. تعداد کنتاکت های این کلیدها (تعداد ترمینال ها) معمولاً ۱۰ عدد است. در این کلیدها با عوض شدن جای دو فاز، جهت گردش موتور عوض خواهد شد.

 

مدار کلید چپگرد- راستگرد اهرمی
                   کلید چپگرد – راستگرد اهرمی
مدار کلید چپگرد راستگرد غلطکی
               کلید چپگرد – راستگرد غلطکی

 

 

 

تغییر جهت گردش در الکتروموتورهای تک فاز و جریان مستقیم به سادگی الکتروموتورهای سه فاز نیست و احتیاج به کلیدهای مجهزتری دارد.

 


 

تحلیل مدارهای قدرت و فرمان راه اندازی موتور سه فاز در حالت های مختلف از جمله چپ گرد راست گرد، یکی پس از دیگری، یکی به جای دیگری و … را در این مقاله مطالعه کنید.

 


در وبلاگ الیکا الکتریک مطالب مرتبط را دریابید

بیشتر بخوانید:

پلاک خوانی الکتروموتور سه فاز

راه اندازی ستاره-مثلث موتور سه فاز

 


 

  • تغییر سرعت موتورهای سه فاز آسنکرون

 از آنجا که سرعت موتورهای الکتریکی جریان متناوب به فرکانس ولتاژ و همچنین تعداد قطب موتور بستگی دارد، پس می توان با تغییر هر کدام از این پارامترها، سرعت یا دور موتور را تغییر داد.

در عمل تغییر تعداد قطب ها به ویژه در موتورهای رتور قفسه ای، ساده تر و امکان پذیرتر است. برای تغییر تعداد قطب ها در موتور هم می توان از دو یا چند سیم بندی مجزا که هریک بر اساس تعداد قطب خاصی محاسبه شده اند، استفاده کرد و هم می توان تنها از یک سیم بندی با اتصال خاص به نام سیم بندی دالاندر بهره گرفت.

در این سیم بندی برای تغییر تعداد قطب ها کافی است اتصالات سیم بندی سه فاز موتور مانند آنچه در شکل نشان داده شده است تغییر کند.

در سیم بندی دالاندر معمولاً برای تولید تعداد قطب بیشتر (دور کند)، اتصال سیم پیچ های سه فاز استاتور به صورت مثلث و برای تولید تعداد قطب کمتر (دور تند) اتصال سیم پیچ های استاتور به صورت ستاره دوبل خواهد بود.

 

اتصالات داخلی کلید دالاندر
                                                      اتصالات داخلی کلید دالاندر

 

 


در وبلاگ الیکا الکتریک مطالب مرتبط را دریابید

بیشتر بخوانید:

بررسی صفر تا صد موتور دالاندر


 

    •  ترمز موتورهای سه فاز با کلیدهای ساده 

در صورتی که همزمان با قطع موتورهای سه فاز از شبکه، یک ولتاژ DC به سیم پیچ های موتور اعمال شود، محور موتور بلافاصله متوقف خواهد شد یا اصطلاحاً ترمز خواهد شد. چنین روش ترمزی، ترمز جریان مستقیم یا ترمز DC نامیده می شود.

همچنین در صورتی که برای لحظاتی کوتاه محل اتصال سیم پیچی دوفاز از سه فاز موتور را به شبکه با یکدیگر تعویض کنیم یا به اختصار جای دو فاز موتور سه فاز را عوض کنیم، به دلیل به وجود آمدن یک نیروی مخالف بر اثر معکوس شدن جهت چرخش میدان دوار موتور، باز هم موتور ترمز می شود.این شیوه توقف موتور، ترمز با جریان مخالف نامیده می شود.

این دو شیوه ترمز را می توان به کمک کلیدهای غلطکی و زبانه ای اجرا کرد که با اضافه کردن یک خازن دیگر که ظرفیت آن در حدود دو برابر ظرفیت خازن روی موتور است، می توان گشتاور راه اندازی موتور را به طور محسوسی افزایش داد. باید توجه داشت که این خازن باید پس از چند لحظه که سرعت موتور، افزایش می یابد از مدار خارج شود تا موتور داغ نکند.

 

  • اثر ولتاژ بر روی گشتاور موتور 

   اگر ولتاژ یک موتور چند فاز را کاهش دهیم، شار فاصله هوایی هم به همان نسبت کاهش می یابد و این به نوبه خود در یک سرعت مشخص ولتاژ القا شده در میله های روتور را کاهش می دهد، بنابراین جریان کمتری در هادی ها جاری و شار اطراف میله ها که با شار استاتور اثر متقابل دارد ضعیف تر می شود. نتیجه اینکه گشتاور با مربع ولتاژ کاهش می یابد. چون هر دو عامل مؤثر در تولید گشتاور یعنی شار استاتور و روتور به ولتاژ وابسته اند. شکل زیر منحنی های گشتاور سرعت یک موتور را نشان می دهد که توسط یک ترانسفورماتور با ولتاژهای ۸۰، ۷۰ و ۶۰ درصد ولتاژ نامی تغذیه شده است. کل منحنی گشتاور سرعت تحت اثر کاهش ولتاژ قرار می گیرد.

   گاهی اوقات برای کاهش جریان راه اندازی بیش از اندازه موتورهای بزرگ در هنگام اتصال به خط از این روش استفاده می شود. اگرچه ترانسفورماتور تغذیه گران قیمت است، ولی می توان برای کنترل سرعت در یک محدود کوچک از این روش استفاده کرد.

 

 

منحنی های گشتاور سرعت یک موتور در ولتاژهای نامی 80، 70 و 60 درصد ولتاژ نامی

 

منحنی های گشتاور سرعت یک موتور در ولتاژهای نامی ۸۰، ۷۰ و ۶۰ درصد ولتاژ نامی 

 


در وبلاگ الیکا الکتریک مطالب مرتبط را دریابید

بیشتر بخوانید:

روش های کنترل دور موتور DC

اساس کار موتور الکتریکی

بررسی عملکرد موتور سنکرون


برای بررسی، دریافت لیست قیمت و خرید رله کنترل فاز اشنایدر کلیک کنید.

برای پشتیبانی فنی با شرکت الیکا الکتریک تماس بگیرید: 

۰۳۱-۳۲۶۶۴۵۵۰

۰۳۱-۳۲۶۶۳۸۳۶

۰۳۱-۳۲۶۶۳۸۳۷

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

 
 

مقالات مرتبط

نظرات