p-electric
عضو جدید
موتورها مصرف كننده های عمده برق در اغلب كارخانه ها هستند. وظیفه یك موتورالكتریكی تبدیل انرژی الكتریسیته به انرژی مكانیكی است. در یك موتور سه فاز AC جریان از سیم پیچ های موتور عبور كرده و باعث ایجاد میدان مغناطیسی دواری می شود كه این میدان مغناطیسی محور موتور را می چرخاند. موتورها به گونه ای طراحی شده اند كه این وظیفه را به خوبی انجام دهند. مهم ترین و ابتدایی ترین گزینه صرفه جویی در موتورها مربوط انتخاب آنها و استفاده از آنها می باشد.
1- هرزگردی موتورها
بیشترین صرفه جویی مستقیم برق را می توان با خاموش كردن موتورهای بی بار و درنتیجه حذف تلفات بی باری به دست آورد. روش ساده آن درعمل نظارت دایم یا كنترل اتوماتیك است. اغلب به مصرف برق در بی باری اهمیت چندانی داده نمی شود درحالی كه غالباً جریان در بی باری حدود جریان در بار كامل است.
مثالی از این نوع تلفات را می توان در واحدهای بافندگی یافت، جایی كه ماشین های دوزندگی معمولاً برای دوره های كوتاهی كار می كنند. اگرچه موتورهای این ماشین ها نسبتاً كوچك هستند (1.3 اسب بخار) ولی چون تعداد آنها زیاد است (معمولاً تعداد آنها در یك كارخانه به صدها عدد می رسد) اندازه این تلفات قابل ملاحظه است. اگر فرض كنیم 200 موتور 1.3 اسب بخار در 90درصد زمان هرزگرد بوده و باری معادل 80درصد بار كامل بكشند، هزینه كار بیهوده موتورها با درنظر گرفتن 120ریال بهای واحد انرژی الكتریكی ، به شكل زیر محاسبه می شود:
هزینه بی باری = 200موتور×3/1 اسب بخار × 80% بار × 6000ساعت در سال × 90% بی باری ×120ریال= 25میلیون ریال
با اتصال یك سوئیچ به پدال چرخ ها می توان آنها را به طور اتوماتیك خاموش كرد.
2- كاهش بازده در كم باری
وقتی از موتوری استفاده شود كه مشخصات نامی بالاتر از مقدار مورد نیاز را داشته باشد، موتور در باركامل كار نمی كند و در این حالت بازده موتور كاهش می یابد.
استفاده از موتورهای بزرگتر از اندازه موردنیاز معمولاً به دلایل زیر است :
- ممكن است پرسنل مقدار بار واقعی را ندانند و بنابه احتیاط موتوری بزرگتر از اندازه موردنیاز انتخاب شود
- طراح یا سازنده برای اطمینان از اینكه موتور توان كافی را داشته باشد، موتوری بسیار بزرگتر از اندازه واقعی موردنیاز پیشنهاد كند و بار حداكثر درعمل به ندرت اتفاق افتد. به علاوه اغلب موتورها می توانند برای دوره های كوتاه در باری بیشتر از بار كامل نامی كار كنند. (درصورت تعدد این وسایل اهمیت مسئله بیشتر می شود)
- وقتی موتور با مشخصات نامی موردنظر در دسترس نیست یك موتور بزرگتر نصب می شود و حتی وقتی موتوری با اندازه نامی موردنظر پیدا می شود جایگزین نشده و موتور بزرگ همچنان به كار خود ادامه می دهد.
- به خاطر افزایش غیرمنتظره در بار كه ممكن است هیچگاه هم رخ ندهد یك موتور بزرگتر انتخاب می شود.
- نیازهای فرآیند تولیدی كاهش یافته است
در برخی بارها گشتاور راه انداز بسیار بیشتر از گشتاور دورنامی است و باعث می شود موتور بزرگتر به كار گرفته شوند.
باید مطمئن شد هیچ كدام از این موارد موجب استفاده از موتورهایی بزرگتر از اندازه و درنتیجه كاهش بازده نشده باشند.
جایگزینی موتورهای كم بار با موتورهای كوچكتر باعث می شود كه موتور كوچكتر با بار كامل دارای بازده بیشتری باشد. این جایگزینی معمولاً برای موتورهای بزرگتر وقتی در 3/1 تا نصف ظرفیت شان (بسته به اندازه شان) كار می كنند اقتصادی است.
برای تشخیص موتورهای بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز به اندازه گیری الكتریكی احتیاج است. وات متر مناسب ترین وسیله است.
روش دیگر، اندازه گیری سرعت واقعی و مقایسه آن با سرعت نامی است. بار جزئی به عنوان درصدی از بار كامل نامی را می توان از تقسیم شیب(سرعت) عملیات بر شیب بار كامل به دست آورد. رابطه بین بار و شیب تقریباً خطی است. معمولاً در این موارد می توان برای جلوگیری از سرمایه گذاری جدید اینگونه موتورها را با دیگر موتورهای موجود در كارخانه جایگزین نمود كه تنها هزینه آن اتصالات و صفحه های تنظیم كننده هستند. اگر این تغییرات را بتوان همزمان با تعمیرات برنامه ریزی شده در كارخانه انجام داد بازهم هزینه ها كاهش می یابد.
3- موتورهای پربازده
بازگشت سرمایه قیمت اضافی پرداختی جهت خرید موتورهای پربازده، معمولاً كمتراز دو سال كاركرد موتور به ازای 4000 ساعت كاركرد سالانه و در 75درصد بار می باشد. (بازگشت سرمایه نسبت به موتورهای قدیمی و غیر استاندارد به كمتر از شش ماه نیز می رسد) درمواردی كه بار موتور سبك یا ساعت كاركرد آن كم است یا بارهای تناوبی استثنائاتی وجود دارد. بیشترین صرفه جویی در رنج موتورهای 1 تا 20 اسب بخار به دست می آید. در توان بیشتر از 20 اسب بخار افزایش بازده كاهش می یابد و موتورهای موجود بیش از 200 اسب بخار تقریباً دارای بازده كافی هستند.
سازندگان معمولاً موتورهای با طراحی استاندارد و قیمت تمام شده كم تر را عرضه می كنند. به خاطر رقابت شدید این نوع موتورها بازده كمی دارند. آنها ضریب قدرت پایین تری دارند، قابل تعمیر نبوده و نمی توان به راحتی سیم پیچ آنها را مجدداً پیچید.
در موتورهای پربازده با استفاده از ورقه های استیل نازكتر در استاتور و روتور، استفاده از استیل با خواص الكترومغناطیسی بهتر، استفاده از فن های كوچكتر با بازده بیشتر و بهبود طراحی شكاف روتور بازده افزایش یافته است. تمام این روش ها باعث افزایش مصرف مواد اولیه و درنتیجه افزایش هزینه مواد یا هزینه های ساخت می شود و بنابراین قیمت تمام شده موتور زیاد می شود. بااین وجود 30-20 درصد اضافه هزینه اولیه با كاهش هزینه های عملیاتی جبران می شود. از دیگر مزایای موتورهای پربازده اثر كم بر عملكرد موتور به هنگام نوسانات ولتاژ و بار جزئی است.
محاسبه بازگشت هزینه این موتورها به خاطر متغیرهای درگیر پیچیده است. برای تعیین هزینه عملیاتی موتور باید توان مصرفی توسط موتور در ساعات كار آن و قیمت انرژی الكتریكی ضرب شود. هریك از این فاكتورها متغیرهای مخصوص به خود را دارند كه شامل تغییر در برنامه زمانبندی تولید، تغییر در بار موتور و جریمه های دیماند می باشند. پرداختن به برخی از این عوامل مشكل است.
حتی وقتی میزان صرفه جویی محاسبه می شود از آنجاكه بازده واقعی یك موتور معمولاً ناشناخته است ممكن است این محاسبات دچار خطا شوند. چون همه سازنده ها از تكنیك های یكسانی برای اندازه گیری بازده موتورها استفاده نمی كنند ، بنابراین مشخصات نامی درج شده بروی پلاك را نمی توان با هم مقایسه كرد. به عنوان نمونه در آمریكا منظور بیشتر سازنده ها از بازده نامی رنجی از بازده ها است كه بازده موتور در آن قرار می گیرد. از تكنیك های آماری مختلفی برای تعیین حداقل بازده یك موتور با هر بازده نامی استفاده می شود. به عنوان مثال یك موتور با بازده نامی 90.2 % دارای حداقل بازده نامی 88.5 % است.
عده زیادی موتورهای پربازده را بدون اینكه درصدد توجیه برگشت هزینه آن باشند ، استفاده می كنند ، مگر درمورد موتورهای بزرگتر. معمولاً مدت بازگشت هزینه تقریباً یك سال است.
بازده موتورها از مشخصات نامی آنها متفاوت است(به دست نمی آید). مثلاً یك موتور 100-hp.1800-rpm سرپوشیده با فن خنك ساز از یك سازنده دارای یك حداقل بازده تضمین شده معادل 90.2درصد در بار كامل در مدل استاندارد و 94.3درصد در مدل بازده بالا است. موتور هم اندازه آن از یك سازنده دیگر دارای همان بازده 90.
1- هرزگردی موتورها
مثالی از این نوع تلفات را می توان در واحدهای بافندگی یافت، جایی كه ماشین های دوزندگی معمولاً برای دوره های كوتاهی كار می كنند. اگرچه موتورهای این ماشین ها نسبتاً كوچك هستند (1.3 اسب بخار) ولی چون تعداد آنها زیاد است (معمولاً تعداد آنها در یك كارخانه به صدها عدد می رسد) اندازه این تلفات قابل ملاحظه است. اگر فرض كنیم 200 موتور 1.3 اسب بخار در 90درصد زمان هرزگرد بوده و باری معادل 80درصد بار كامل بكشند، هزینه كار بیهوده موتورها با درنظر گرفتن 120ریال بهای واحد انرژی الكتریكی ، به شكل زیر محاسبه می شود:
هزینه بی باری = 200موتور×3/1 اسب بخار × 80% بار × 6000ساعت در سال × 90% بی باری ×120ریال= 25میلیون ریال
با اتصال یك سوئیچ به پدال چرخ ها می توان آنها را به طور اتوماتیك خاموش كرد.
2- كاهش بازده در كم باری
وقتی از موتوری استفاده شود كه مشخصات نامی بالاتر از مقدار مورد نیاز را داشته باشد، موتور در باركامل كار نمی كند و در این حالت بازده موتور كاهش می یابد.
استفاده از موتورهای بزرگتر از اندازه موردنیاز معمولاً به دلایل زیر است :
- ممكن است پرسنل مقدار بار واقعی را ندانند و بنابه احتیاط موتوری بزرگتر از اندازه موردنیاز انتخاب شود
- طراح یا سازنده برای اطمینان از اینكه موتور توان كافی را داشته باشد، موتوری بسیار بزرگتر از اندازه واقعی موردنیاز پیشنهاد كند و بار حداكثر درعمل به ندرت اتفاق افتد. به علاوه اغلب موتورها می توانند برای دوره های كوتاه در باری بیشتر از بار كامل نامی كار كنند. (درصورت تعدد این وسایل اهمیت مسئله بیشتر می شود)
- وقتی موتور با مشخصات نامی موردنظر در دسترس نیست یك موتور بزرگتر نصب می شود و حتی وقتی موتوری با اندازه نامی موردنظر پیدا می شود جایگزین نشده و موتور بزرگ همچنان به كار خود ادامه می دهد.
- به خاطر افزایش غیرمنتظره در بار كه ممكن است هیچگاه هم رخ ندهد یك موتور بزرگتر انتخاب می شود.
- نیازهای فرآیند تولیدی كاهش یافته است
در برخی بارها گشتاور راه انداز بسیار بیشتر از گشتاور دورنامی است و باعث می شود موتور بزرگتر به كار گرفته شوند.
باید مطمئن شد هیچ كدام از این موارد موجب استفاده از موتورهایی بزرگتر از اندازه و درنتیجه كاهش بازده نشده باشند.
جایگزینی موتورهای كم بار با موتورهای كوچكتر باعث می شود كه موتور كوچكتر با بار كامل دارای بازده بیشتری باشد. این جایگزینی معمولاً برای موتورهای بزرگتر وقتی در 3/1 تا نصف ظرفیت شان (بسته به اندازه شان) كار می كنند اقتصادی است.
برای تشخیص موتورهای بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز به اندازه گیری الكتریكی احتیاج است. وات متر مناسب ترین وسیله است.
روش دیگر، اندازه گیری سرعت واقعی و مقایسه آن با سرعت نامی است. بار جزئی به عنوان درصدی از بار كامل نامی را می توان از تقسیم شیب(سرعت) عملیات بر شیب بار كامل به دست آورد. رابطه بین بار و شیب تقریباً خطی است. معمولاً در این موارد می توان برای جلوگیری از سرمایه گذاری جدید اینگونه موتورها را با دیگر موتورهای موجود در كارخانه جایگزین نمود كه تنها هزینه آن اتصالات و صفحه های تنظیم كننده هستند. اگر این تغییرات را بتوان همزمان با تعمیرات برنامه ریزی شده در كارخانه انجام داد بازهم هزینه ها كاهش می یابد.
3- موتورهای پربازده
بازگشت سرمایه قیمت اضافی پرداختی جهت خرید موتورهای پربازده، معمولاً كمتراز دو سال كاركرد موتور به ازای 4000 ساعت كاركرد سالانه و در 75درصد بار می باشد. (بازگشت سرمایه نسبت به موتورهای قدیمی و غیر استاندارد به كمتر از شش ماه نیز می رسد) درمواردی كه بار موتور سبك یا ساعت كاركرد آن كم است یا بارهای تناوبی استثنائاتی وجود دارد. بیشترین صرفه جویی در رنج موتورهای 1 تا 20 اسب بخار به دست می آید. در توان بیشتر از 20 اسب بخار افزایش بازده كاهش می یابد و موتورهای موجود بیش از 200 اسب بخار تقریباً دارای بازده كافی هستند.
سازندگان معمولاً موتورهای با طراحی استاندارد و قیمت تمام شده كم تر را عرضه می كنند. به خاطر رقابت شدید این نوع موتورها بازده كمی دارند. آنها ضریب قدرت پایین تری دارند، قابل تعمیر نبوده و نمی توان به راحتی سیم پیچ آنها را مجدداً پیچید.
در موتورهای پربازده با استفاده از ورقه های استیل نازكتر در استاتور و روتور، استفاده از استیل با خواص الكترومغناطیسی بهتر، استفاده از فن های كوچكتر با بازده بیشتر و بهبود طراحی شكاف روتور بازده افزایش یافته است. تمام این روش ها باعث افزایش مصرف مواد اولیه و درنتیجه افزایش هزینه مواد یا هزینه های ساخت می شود و بنابراین قیمت تمام شده موتور زیاد می شود. بااین وجود 30-20 درصد اضافه هزینه اولیه با كاهش هزینه های عملیاتی جبران می شود. از دیگر مزایای موتورهای پربازده اثر كم بر عملكرد موتور به هنگام نوسانات ولتاژ و بار جزئی است.
محاسبه بازگشت هزینه این موتورها به خاطر متغیرهای درگیر پیچیده است. برای تعیین هزینه عملیاتی موتور باید توان مصرفی توسط موتور در ساعات كار آن و قیمت انرژی الكتریكی ضرب شود. هریك از این فاكتورها متغیرهای مخصوص به خود را دارند كه شامل تغییر در برنامه زمانبندی تولید، تغییر در بار موتور و جریمه های دیماند می باشند. پرداختن به برخی از این عوامل مشكل است.
حتی وقتی میزان صرفه جویی محاسبه می شود از آنجاكه بازده واقعی یك موتور معمولاً ناشناخته است ممكن است این محاسبات دچار خطا شوند. چون همه سازنده ها از تكنیك های یكسانی برای اندازه گیری بازده موتورها استفاده نمی كنند ، بنابراین مشخصات نامی درج شده بروی پلاك را نمی توان با هم مقایسه كرد. به عنوان نمونه در آمریكا منظور بیشتر سازنده ها از بازده نامی رنجی از بازده ها است كه بازده موتور در آن قرار می گیرد. از تكنیك های آماری مختلفی برای تعیین حداقل بازده یك موتور با هر بازده نامی استفاده می شود. به عنوان مثال یك موتور با بازده نامی 90.2 % دارای حداقل بازده نامی 88.5 % است.
عده زیادی موتورهای پربازده را بدون اینكه درصدد توجیه برگشت هزینه آن باشند ، استفاده می كنند ، مگر درمورد موتورهای بزرگتر. معمولاً مدت بازگشت هزینه تقریباً یك سال است.
بازده موتورها از مشخصات نامی آنها متفاوت است(به دست نمی آید). مثلاً یك موتور 100-hp.1800-rpm سرپوشیده با فن خنك ساز از یك سازنده دارای یك حداقل بازده تضمین شده معادل 90.2درصد در بار كامل در مدل استاندارد و 94.3درصد در مدل بازده بالا است. موتور هم اندازه آن از یك سازنده دیگر دارای همان بازده 90.
به دلیل محدودیت کاراکتر برای کامل خواندن متن به این صفحه مراجعه کنید
http://p-electric.blogfa.com/post-420.aspx
منبع : مرجع مقالات برق
برچسب ها :مقالات برق و شبکه توزیع و لامپ کم مصرف و مقالات برق در باره لامپ ها و کلیپهای برق
ماشین های الکتریکی و بررسی سیتم های قدرت و عکس های پست 63 و پروژه های برق
http://p-electric.blogfa.com/post-420.aspx
منبع : مرجع مقالات برق
برچسب ها :مقالات برق و شبکه توزیع و لامپ کم مصرف و مقالات برق در باره لامپ ها و کلیپهای برق
ماشین های الکتریکی و بررسی سیتم های قدرت و عکس های پست 63 و پروژه های برق
