تبلیغات
دانش ما - برق 1

کنکور و نمونه سوال
ترانزیستور چگونه کار می کند
طبقه بندی : برق - مقالات

 

اعمال ولتاژ با پلاریته موافق باعث عبور جریان از یک پیوند PN می شود و چنانچه پلاریته ولتاژتغییر کند جریانی از مدار عبور نخواهد کرد. اگر ساده بخواهیم به موضوع نگاه کنیم عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست. مدار منطقی کوچکی را در نظر بگیرید که تحت شرایط خاص در خروجی خود جریان بسیار کمی را ایجاد می کند. شما بوسیله یک ترانزیستور می توانید این جریان را تقویت کنید و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی استفاده کنید. موارد بسیاری هم وجود دارد که شما از یک ترانزیستور برای تقویت ولتاژ استفاده می کنید. بدیهی است که این خصیصه مستقیما" از خصیصه تقویت جریان این وسیله به ارث می رسد کافی است که جریان وردی و خروجی تقویت شده را روی یک مقاومت بیندازیم تا ولتاژ کم ورودی به ولتاژ تقویت شده خروجی تبدیل شود.
جریان ورودی ای که که یک ترانزیستور می تواند آنرا تقویت کند باید حداقل داشته باشد. چنانچه این جریان کمتر از حداقل نامبرده باشد ترانزیستور در خروجی خود هیچ جریانی را نشان نمی دهد. اما به محض آنکه شما جریان ورودی یک ترانزیستور را به بیش از حداقل مذکور ببرید در خروجی جریان تقویت شده خواهید دید. از این خاصیت ترانزیستور معمولا" برای ساخت سوییچ های الکترونیکی استفاده می شود.
ترانزیستور
از لحاظ ساختاری می توان یک ترانزیستور را با دو دیود مدل کرد.
ترانزستورهای اولیه از دو پیوند نیمه هادی تشکیل شده اند و بر حسب آنکه چگونه این پیوند ها به یکدیگر متصل شده باشند می توان آنها را به دو نوع اصلی PNP یا NPN تقسیم کرد. برای درک نحوه عملکرد یک ترانزیستور ابتدا باید بدانیم که یک پیوند (Junction) نیمه هادی چگونه کار می کند.

در شکل اول شما یک پیوند نیمه هادی از نوع PN را مشاهده می کنید. که از اتصال دادن دو قطعه نیمه هادی P و N به یکدیگر درست شده است. نیمه هادی های نوع N دارای الکترونهای آزاد و نیمه هادی نوع P دارای تعداد زیادی حفره (Hole) آزاد می باشند. بطور ساده می توان منظور از حفره آزاد را فضایی دانست که در آن کمبود الکترون وجود دارد.

اگر به این تکه نیمه هادی از خارج ولتاژی بصورت آنچه در شکل نمایش داده می شود اعمال کنیم در مدار جریانی برقرار می شود و چنانچه جهت ولتاژ اعمال شده را تغییر دهیم جریانی از مدار عبور نخواهد کرد (چرا؟).

این پیوند نیمه هادی عملکرد ساده یک دیود را مدل می کند. همانطور که می دانید یکی از کاربردهای دیود یکسوسازی جریان های متناوب می باشد. از آنجایی که در محل اتصال نیمه هادی نوع N به P معمولآ یک خازن تشکیل می شود پاسخ فرکانسی یک پیوند PN کاملآ به کیفیت ساخت و اندازه خازن پیوند بستگی دارد. به همین دلیل اولین دیودهای ساخته شده توانایی کار در فرکانسهای رادیویی - مثلآ برای آشکار سازی - را نداشتند.

معمولآ برای کاهش این خازن ناخاسته، سطح پیوند را کاهش داده و آنرا به حد یک نقطه می رسانند
منبع :

ewa.ir

تاریخ انتشار : جمعه 10 دی 1389 - 12:18

کوره های القایی
طبقه بندی : برق - مقالات
کوره های القایی در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر ، تمیزی و تلفات گرمایی کمتر و ... است . همچنین در کوره هایی که در آنها از روشهای دیگر ، غیر القاء استفاده می شود ، اندازه کوره بسیار بزرگ بوده و در زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است . عبور جریان از یک سیم پیچ و استفاده از میدان مغناطیسی برای ایجاد جریان در هسته سیم پیچ ، اساس کار کوره های القایی را تشکیل می دهد . در این کوره ها از حرارت ایجاد شده توسط تلفات فوکو و هیسترزیس برای ذوب فلزات یا هرگونه عملیات حرارتی استفاده می شود
کوره های القایی در مقایسه با کوره های سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر ، تمیزی و تلفات گرمایی کمتر و ... است . همچنین در کوره هایی که در آنها از روشهای دیگر ، غیر القاء استفاده می شود ، اندازه کوره بسیار بزرگ بوده و در زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است . عبور جریان از یک سیم پیچ و استفاده از میدان مغناطیسی برای ایجاد جریان در هسته سیم پیچ ، اساس کار کوره های القایی را تشکیل می دهد . در این کوره ها از حرارت ایجاد شده توسط تلفات فوکو و هیسترزیس برای ذوب فلزات یا هرگونه عملیات حرارتی استفاده می شود .
نخستین کوره القایی که مورد بهره برداری قرار گرفت از شبکه اصلی قدرت تغذیه میشد و هیچگونه تبدیل فرکانسی صورت نمی گرفت . با توجه به اینکه افزایش فرکانس تغذیه کوره موجب کاهش ابعاد آن و بالا رفتن توان (تلفات) می شود ، برای رسیدن به این هدف ، در ابتدا منابع تغذیه موتور ژنراتوری مورد استفاده واقع گردید . هر چند با این منابع می توان فرکانس را تا حدودی بالا برد ، ولی محدودیت فرکانس و عدم قابلیت تغییر آن و در نهایت عدم تطبیق سیستم تغذیه با کوره ، دو عیب اساسی این سیستمها به شمار میرفت . با توجه به این معایب ورود عناصر نیمه هادی به حیطه صنعت موجب گردید منابع تغذیه استاتیک جایگزین منابع قبلی شوند .

در سال 1831 میلادی مایکل فارادی (Faraday) با ارائه این مطلب که اگر از سیم پیچ اولیه ای جریان متغیری عبور کند ، در سیم پیچ ثانویه مجاورش نیز جریان القاء میشود ، تئوری گرمایش القایی را بنا نهاد . علت اصلی این پدیده القاء ، تغییرات شار در مدار بسته ثانویه است که از جریان متناوب اولیه ناشی میشود . نزدیک به یکصد سال این اصل در موتورها، ژنراتورها ، ترانسفورماتور ها ، وسایل ارتباط رادیویی و ... بکار گرفته می شد و هر اثر گرمایی در مدارهای مغناطیسی به عنوان یک عنصر نا مطلوب شناخته می شد . در راستای مقابله با اثرات حرارتی در مدارهای مغناطیسی و الکتریکی از سوی مهندسین گامهای موثری برداشته شد . آنها توانستند با مورق نمودن هستهِ مغناطیسی موتورها و ترانسفورماتورها ، جریان فوکو(Eddy Current) را که عامل تلفات حرارتی بود مینیمم نمایند .
به دنبال آزمایشات فارادی ، قوانین متعددی پیشنهاد شد . قوانین لنز (Lenz) و نیومن (Neuman) نشان دادند که جریان القاء‌ شده با شار القایی مخالفت کرده و به طور مستقیم با فرکتنس متناسب می باشد . فوکو (Focault) در سال 1863 در مقاله ای تحت عنوان "القاء جریان در هسته" (The Induction Of Current in Cores) که توسط هویساید (Heviside) منتشر گردید نظریه ای راجع به جریان فوکو ارائه داد و در رابطه با انتقال انرژی از یک کویل به یک هسته توپر بحث نمود . علاوه بر افراد فوق ، تامسون (Thomson) نیز در ارائه نظریه گرمایش از طریق القاء سهم بسزایی داشت .

در اواخر قرن نوزدهم استفاده از تلفات فوکو و هیسترزیس به عنوان منبع گرمایش القائی از طرف مهندسین مطرح شد . همچنین در اوایل قرن اخیر در کشورهای فرانسه ، سوئد و ایتالیا بر اساس استفاده از خازنهای جبران کننده توان راکتیو پیشنهاداتی برای کوره های القایی بدون هسته ارائه شد . در این پیشنهادات بیشتر ذوب فلزات در فرکانسهای میانی مورد نظر بود .
دکتر نورث روپ (Northrup) ایده کوره با فرکانس میانی را برای موارد صنعتی گسترش داد . در روزهای نخستین ، بر اثر نبود امکانات از جمله خازنهای با ظرفیت کافی و قابل اطمینان ، توسعه و پیشرفت متوقف شد . بعدها در سال 1927 کمپانی کوره های الکتریکی (Electrical Furnace CO. [EFCO.]) نخستین کوره الکتریکی با فرکانس میانی را در شفیلد انگلستان و به منظور آهنگری و گرمادهی موضعی فلزات جهت اتصال به یکدیگر ، نصب کرد . بعد از این ، تعداد و اندازه این کوره ها رو به افزایش گذاشته است . لازم به ذکر است که مزیتهای دیگر کوره های القایی همچون دقت زیاد برای گرم کردن تا عمق مورد نظر و حرارت دادن نواحی سطحی در طی پیشرفتهای بعدی ( در سالهای جنگ جهانی دوم ) بیشتر آشکار شد . در گرمایش القایی عدم نیاز به منبع خارجی گرم کننده ، تلفات گرمایی کمتر شده و تمیزی شرایط کار تامین میگردد . در این روش همچنین نیازی به تماس فیزیکی بار و کویل نبوده و علاوه بر این چگالی توان بالا در مدت زمان گرمایش کم به آسانی قابل دسترس می باشد .

در ابتدا کوره های القایی مستقیماً از شبکه قدرت تغذیه می شدند که بنوبه خود گام موفقی در استفاده از توان الکتریکی جهت عملیات حرارتی بحساب میآمد .
از آنجائیکه تلفات فوکو و هیسترزیس با فرکانس نسبت مستقیم دارند و اینکه ابعاد کویل کوره با بالا رفتن فرکانس کاهش می یابد ، مهندسین به فکر تغذیه کوره در فرکانسهای بالاتر از فرکانس شبکه قدرت افتادند . اولین قدم در این راه استفاده از فرکانسهای دو برابر و سه برابر که از هارمونیکهای دوم و سوم بدست می آمدند ، بود .
این هارمونیکها بر خلاف طبیعت مخرب خود در این نوع کاربرد سودمند تشخیص داده شدند . پائین بودن راندمان در استفاده از هارمونیکهای فوق موجب گردید طراحان روش دیگری را مورد استفاده قرار دهند در این مرحله سیستم موتورـژنراتور توسعه یافت که با استفاده از این سیستم توانستند فرکانس تغذیه را تا صدها هرتز افزایش دهند . در کوره های القایی افزایش فرکانس باعث کاهش عمق نفوذ جریان القایی میگردد لذا در عملیات حرارتی سطحی که سختکاری سطح فلز ، مورد نظر می باشد از کوره های القایی با فرکانس بالا استفاده می شود . با ورود عناصر نیمه هادی مانند تریستورها ، ترانزیستورها و موسفت ها به حیطه صنعت محدودیت فرکانس و عدم تغییر آن ، در تغذیه کوره ها مرتفع شد .

از لحاظ سیستم قدرت میتوان سیستمهای القایی را به چهار دسته اساسی تقسیم نمود :


الف ) سیستمهای منبع (Supply Systems)
در این سیستمها که فرکانس کار آنها بین 50 تا 60 هرتز و 150 تا 540 هرتز می باشد احتیاجی به تبدیل فرکانس نیست و با توجه به فرکانس کار ،‌ عمق نفوذ جریان زیاد بوده و حدود 10 تا 100 میلیمتر می باشد . همچنین مقدار توان لازم تا حدود چندین صد مگا وات نیز میرسد .

ب ) سیستمهای موتورـژنراتور (Motor-Generator Systems)
فرکانس این سیستمها از 500 هرتز تا 10 کیلو هرتز می باشد . در این سیستمها تبدیل فرکانس لازم بوده و این عمل بوسیله ژنراتورهای کوپل شده با موتورهای القایی صورت می پذیرد . همچنین در این سیستمها توان به وسیله ماشینهای 500 کیلو وات تامین میگردد و برای بدست آوردن توانهای بالاتر ،‌ از سری کردن ماشینها استفاده میشود . عمق نفوذ در این سیستمها به خاطر بالاتر بودن فرکانس نسبت به سیستمها منبع ، کمتر بوده و در حدود 1 تا 10 میلیمتر است .

ج ) سیستمهای مبدل نیمه هادی (Solid-State Converter Systems)
در این سیستمها فرکانس در محدوده HZ 500 تا KHZ 100 بوده و تبدیل فرکانس به طرق گوناگونی صورت میپذیرد . در این سیستمها از سوئیچهای نیمه هادی استفاده میشود و توان مبدل بستگی به نوع کاربرد آن تا حدود MW 2 میتواند برسد .

د ) سیستمهای فرکانس رادیویی (Radio-Frequency System)

فرکانس کار در این سیستم در محدوده KHZ 100 تا MHZ 10 می باشد . از این سیستمها برای عمق نفوذ جریان بسیار سطحی، در حدود 1/0 تا 2 میلیمتر استفاده می گردد و در آن از روش گرمایی متمرکز با سرعت تولید بالا استفاده میگردد
منبع :

مات از ewa.ir

تاریخ انتشار : جمعه 10 دی 1389 - 12:51

موتور پله ای
آشنایی با استپ موتور

Step Motor
گردآورنده : عباس صمیمی فر
طبقه بندی : برق - مقالات

 

با پیشرفت روز افزون علم و فناوری همواره نیاز های جدید به وسایل و دستگاه های جدید تر جهت هماهنگی همه بخشهای صنعت با این پیشرفت ، به وجود می آیند. بدین منظور شناخت و طراحی راه کارها و وسایل جدید امری است اجتناب ناپذیر.از جمله این پیشرفت ها ساخت نوع جدید و پیشرفته تری از موتورهای الکتریکی به نام استپ موتور ها یا موتورهای پله ای است که با کاهش انواع هزینه ها در صناع کم کم جای مکانیزم های پیچیده مکانیکی را خواهند گرفت.در این مقاله سعی شده است تا بسیار مختصر و متناسب با محدودیت ها بزبانی ساده و قابل درک ساختار و نحوه کارکرد و کنترل موتورهای استپی بررسی و بیان شود...

آشنایی با استپ موتور
چكیده:

با پیشرفت روز افزون علم و فناوری همواره نیاز های جدید به وسایل و دستگاه های جدید تر جهت هماهنگی همه بخشهای صنعت با این پیشرفت ، به وجود می آیند. بدین منظور شناخت و طراحی راه كارها و وسایل جدید امری است اجتناب ناپذیر.از جمله این پیشرفت ها ساخت نوع جدید و پیشرفته تری از موتورهای الكتریكی به نام استپ موتور ها یا موتورهای پله ای است كه با كاهش انواع هزینه ها در صناع كم كم جای مكانیزم های پیچیده مكانیكی را خواهند گرفت.در این مقاله سعی شده است تا بسیار مختصر و متناسب با محدودیت ها بزبانی ساده و قابل درك ساختار و نحوه كاركرد و كنترل موتورهای استپی بررسی و بیان شود.

مقدمه:
با درك میدان های مغناطیسی و كشف آنكه می توان انرژی الكریكی را به انرژی مكانیكی تبدیل نمود تحولی عظیم در تاریخ بشری بوجود آمد ، بگونه ای كه بشر روز به روز به تفكر و طراحی و ساخت وسایلی كه بتوانند با استفاده از انرژی الكتریكی ، انرژی مكانیكی تولید نمایند روی آورد. از این رو انواع موتور های الكتریكی به صحنه وجود آمده و همچنان سیر تكمیلی خود را طی نمودند تا به امروز كه می توان برای هر نوع كاربری ، نوع خاصی از موتورها را بكار برد. اما ساخت اسپ موتور با امكاناتی كه به طراحان و سازندگان ماشین آلات میدهد ، به گونه ای برجسته سبب كاهش هزینه ها در همه زمینه ها می شود. یكی از چندین مزایای بسیار زیاد این نوع الكتروموتورها تبدیل مكانیزم های بسیار پیچیده مكانیكی ، به تنها یك محرك استپی می باشد. در ادامه با این پدیده جالب آشنا تر خواهیم شد.

استپ موتور یا موتور پله ای
یك استپ موتور وسیله ای الكتریكی است چرخش زاویه ای گسسته یا پله ای دارد و با اتصال به ضربان هایی در فركانسی خاص كار می كند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب حركت محور موتور تا زاویه ای معین می شود كه این زاویه ، زاویه استپینگ (Stepping Angle) نامیده می شود.
شكل 1 ساختمان ساده شده یك استپ موتور "Bifilar" مگنت دائمی را نشان می دهد.
روتور از جنس آهنربای دائمی است و شش دندانه دارد كه با فاصله های مساوی و یك در میان در قطب های N و S اطراف روتور قرار دارند.استاتور چهار قطب دارد كه هر قطب دارای پیچه ای است كه این پیچه از مركز خروجی V را داراست.
پیچه های روی قطب های مختلف به هم وصلند بطوری كه فقط پنج سیم A , B , C , D & +V از موتور خارج می شوند.پیچه با ارسال جریان به سیم +V و خروج آن از یكی از سیمهای دیگر فعال می شود.
سیم پیچ ها در دندانه های استاتور به روشی پیچیده می شوند به طوریكه نتایج زیر حاصل می شود :
اگر سیم B فعال باشد ، قطب 1 شمال و قطب 2 جنوب خواهند بود و اگر سیم A فعال باشد قطب 1 جنوب و قطب 2 شمال می شود.

اگر سیم C فعال باشد قطب 3 شمال و قطب 4
جنوب و اگر سیم D فعال باشد قطب 3 جنوب و در عوض قطب 4 شمال خواهند بود.
عملكرد استپ موتورها براساس این قانون است كه وقتی قطبهای مشابه دفع می شوند ، قطبهای مخالف جذب می شوند. اگر سیم پیچ ها در توالی صحیح فعال باشند روتور در مسیر و جهتی معین خواهد چرخید.
شكل 2 نشان می دهدكه روتور هنگامی كه پیچه ها با توالی داده شده در جدول 1 فعال اند چگونه می گردد.

همانطور كه در شكل 2 مشاهده می شود ، ترتیب القاهای داده شده در در جدول 1 سبب چرخش روتور در جهت عقربه های ساعت می شود.
اگر توالی این القا ها معكوس شود ، جهت حركت نیز معكوس می شود.

اگر حتی همه القا ها متوقف شده و هیچ جریانی به موتور وارد نشود ، به علت وجود آهنرباهای دائمی در روتور بازهم مقداری جاذبه میان قطب ها و دندانه ها وجود دارد. از این رو حتی هنگامی هم كه هیچ تغذیه ای به موتور متصل نیست ، بازهم قدری ((گشتاور نگه دارنده)) در موتور باقی می ماند.
از شكل 2 می توان مشاهده نمود كه موتور زاویه استپینگ یا زاویه مرحله 30 درجه دارد و برای كامل كردن یك چرخه به 12 استپ یا مرحله نیاز دارد. تعداد مرحله ها در هر دور در یك موتور استپی با اضافه كردن دندانه های بیشتر روی روتور می تواند افزایش یابد و با اضافه كردن دندانه هایی به دندانه های استاتور ، زاویه استپینگ یا زاویه طی مرحله یك موتور استپی را می توان تا حد 1.8 درجه كوچك كرد به طوری كه برای طی یك چرخه دویست مرحله نیاز باشد.
برنامه القای پیچه ها در شكل 2 به القای تك فاز معروف است ; از آنجا كه در هر زمان فقط یكی از چهار پیچه فعال است.

در هر مرحله دندانه های روتور دقیقا رد مقابل دندانه های فعال استاتور قرار می گیرند. با این حال راه اندازی موتور با دو پیچه حامل جریان در یك زمان امری ممكن است (القای دو فازی). در این حالت دندانه های روتور خود را در میان دوتا از دندانه های فعال استاتور قرار می دهند. جدول 2 برنامه كاری و موقعیت روتور را برای القای دو فاز و تك فاز نشان می دهد.توجه داشته باشید كه زاویه مرحله یا همان Stepping Angle برای دو نوع القا یكی است بجز اینكه موقعیت های روتور با نصف زاویه مرحله تعیین می شوند.
اگر القای تك فاز و دو فاز با هم تركیب شوند ، یك حالت نیم مرحله (Half Step mode) حاصل می شود. در این حالت تعداد مراحل یا استپ ها در هر چرخه دو برابر است ; به طوری كه اگر موتوری در حالت مرحله كامل یا Full – Step برای كامل كردن چرخه به دویست دور نیاز داشته باشد ، در حالت نیم مرحله یا Half – Step به چهارصد دور برای تكمیل آن نیاز دارد. جدول 3 توالی كاركرد برای حالت نیم مرحله نشان می دهد.
استپ موتوری كه در بالا شرح داده شد از دو پیچه با در مقابل هم قرار دادن مگنت های همنام در هر قطب استفاده می كند. به این دلیل است كه این نوع ، استپ موتور "Bifilar" نامیده می شود.
نتیجه گیری
كارایی و امكانات یك استپ موتور بسیار بیشتر از انواع دیگر الكترو موتورها می باشد. بدین لحاظ كه بسیاری مكانیزم ها و حالات مختلف چرخش را می توان از آنها گرفت و همچنین این كه كنترل این موتور ها بسیار آسان تر از سایرین است به طوری كه عمدتا به وسایل كنترل سرعت اضافی از قبیل ترمز های الكتریكی و مكانیكی نیازی ندارند.
پس بر ماست تا با افزایش دانش خود در مورد این نوع كارامد از موتورهای الكتریكی سعی در استفاده هرچه بیشتر از امكانات آنها كنیم.
منبع :

huppa.com

تاریخ انتشار : جمعه 10 دی 1389 - 0:6

روش‎‎های كاهش مصرف انرژی الكتریكی موتورها
طبقه بندی : برق - مقالات

موتورها مصرف‎‎كننده‎‎های عمده برق در اغلب كارخانه‎‎ها هستند. وظیفه یك موتورالكتریكی تبدیل انرژی الكتریسیته به‎ انرژی مكانیكی است. در یك موتور سه‎‎فاز AC جریان از سیم‎‎پیچ‎‎های موتور عبور كرده و باعث ایجاد میدان مغناطیسی دواری می‎شود كه این میدان مغناطیسی محور موتور را می‎‎چرخاند. موتورها به‎‎‎گونه‎‎ای طراحی شده‎‎اند كه این وظیفه را به‎‎‎خوبی انجام دهند. مهم‎‎ترین و ابتدایی‎‎ترین گزینه صرفه‎‎جویی در موتورها مربوط‎‎به‎ انتخاب آنها و استفاده از آنها می‎‎باشد.


1- هرزگردی موتورها
بیشترین صرفه‎‎جویی مستقیم برق را می‎‎توان با خاموش كردن موتورهای بی‎‎بار و درنتیجه حذف تلفات بی‎‎باری به‎‎‎دست آورد. روش ساده آن درعمل نظارت دایم یا كنترل اتوماتیك است. اغلب به‎ مصرف برق در بی‎‎باری اهمیت چندانی داده نمی‎‎شود درحالی‎‎كه غالباً جریان در بی‎‎باری حدود جریان در بار كامل است.
مثالی از این نوع تلفات را می‎‎توان در واحدهای بافندگی یافت، جایی‎‎كه ماشین‎‎های دوزندگی معمولاً برای دوره‎‎های كوتاهی كار می‎‎كنند. اگرچه موتورهای این ماشین‎‎ها نسبتاً كوچك هستند (1.3 اسب بخار) ولی چون تعداد آنها زیاد است (معمولاً تعداد آنها در یك كارخانه به‎ صدها عدد می‎‎رسد) اندازه این تلفات قابل‎‎ملاحظه است. اگر فرض كنیم 200 موتور 1.3 اسب‎‎بخار در 90درصد زمان هرزگرد بوده و باری معادل 80درصد بار كامل بكشند، هزینه كار بیهوده موتورها با درنظر گرفتن 120ریال بهای واحد انرژی الكتریكی ، به‎‎‎شكل زیر محاسبه می‎شود:
هزینه بی‎‎باری = 200موتور×3/1 اسب‎‎بخار × 80% بار × 6000ساعت در سال × 90% بی‎‎باری ×120ریال= 25میلیون ریال
با اتصال یك سوئیچ به‎ پدال چرخ‎‎ها می‎‎توان آنها را به‎‎‎طور اتوماتیك خاموش كرد.
2- كاهش بازده در كم‎‎باری
وقتی از موتوری استفاده شود كه مشخصات نامی بالاتر از مقدار مورد نیاز را داشته باشد، موتور در باركامل كار نمی‎‎كند و در این‎‎حالت بازده موتور كاهش می‎‎یابد.
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 به‎‎‎ندرت اتفاق ‎‎افتد. به‎‎‎علاوه اغلب موتورها می‎‎توانند برای دوره‎‎های كوتاه در باری بیشتر از بار كامل نامی كار كنند. (درصورت تعدد این وسایل اهمیت مسئله بیشتر می‎شود)
- وقتی موتور با مشخصات نامی موردنظر در دسترس نیست یك موتور بزرگتر نصب می‎شود و حتی وقتی موتوری با اندازه نامی موردنظر پیدا می‎شود جایگزین نشده و موتور بزرگ همچنان به‎ كار خود ادامه می‎‎دهد.
- به‎‎‎خاطر افزایش غیرمنتظره در بار كه ممكن است هیچگاه هم رخ ندهد یك موتور بزرگتر انتخاب می‎شود.
- نیازهای فرآیند تولیدی كاهش یافته است
در برخی بارها گشتاور راه‎‎انداز بسیار بیشتر از گشتاور دورنامی است و باعث می‎شود موتور بزرگتر به‎‎‎كار 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 كم‎‎بار با موتورهای كوچكتر باعث می‎شود كه موتور كوچكتر با بار كامل دارای بازده بیشتری باشد. این جایگزینی معمولاً برای موتورهای بزرگتر وقتی در 3/1 تا نصف ظرفیت‎‎شان (بسته به‎ اندازه‎‎شان) كار می‎‎كنند اقتصادی است.
برای تشخیص موتورهای بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز به‎ اندازه‎گیری‎‎ الكتریكی احتیاج است. وات‎‎متر مناسب‎‎ترین وسیله‎‎است.
روش دیگر، اندازه‎گیری سرعت واقعی و مقایسه آن با سرعت نامی است. بار جزئی به‎‎‎عنوان درصدی از بار كامل نامی را می‎‎توان از تقسیم شیب(سرعت) عملیات بر شیب بار كامل به‎‎‎دست آورد. رابطه بین بار و شیب تقریباً خطی است. معمولاً در این موارد می‎‎توان برای جلوگیری از سرمایه‎‎گذاری جدید اینگونه موتورها را با دیگر موتورهای موجود در كارخانه جایگزین نمود كه تنها هزینه آن اتصالات و صفحه‎‎های تنظیم‎‎كننده هستند. اگر این تغییرات را بتوان همزمان با تعمیرات برنامه‎‎ریزی‎‎شده در كارخانه انجام داد بازهم هزینه‎‎ها كاهش می‎‎یابد.
3- موتورهای پربازده
بازگشت سرمایه قیمت اضافی پرداختی جهت خرید موتورهای پربازده، معمولاً كمتراز دو سال كاركرد موتور به‎‎‎ازای 4000 ساعت كاركرد سالانه و در 75درصد بار می‎باشد. (بازگشت سرمایه نسبت به‎ موتورهای قدیمی و غیر استاندارد به‎ كمتر از شش ماه نیز می‎‎رسد) درمواردی كه بار موتور سبك یا ساعت كاركرد آن كم است یا بارهای تناوبی استثنائاتی وجود دارد. بیشترین صرفه‎‎جویی در رنج موتورهای 1 تا 20 اسب‎‎بخار به‎‎‎دست می‎‎آید. در توان بیشتر از 20 اسب‎‎بخار افزایش بازده كاهش می‎‎یابد و موتورهای موجود بیش از 200 اسب‎‎بخار تقریباً دارای بازده كافی هستند.
سازندگان معمولاً موتورهای با طراحی استاندارد و قیمت تمام‎‎شده كم‎‎تر را عرضه می‎‎كنند. به‎‎‎خاطر رقابت شدید این نوع موتورها بازده كمی دارند. آنها ضریب قدرت پایین‎‎تری دارند، قابل تعمیر نبوده و نمی‎‎توان به‎‎‎راحتی سیم‎‎پیچ آنها را مجدداً پیچید.
در موتورهای پربازده با استفاده از ورقه‎‎های استیل نازكتر در استاتور و روتور، استفاده از استیل با خواص الكترومغناطیسی بهتر، استفاده از فن‎‎های كوچكتر با بازده بیشتر و بهبود طراحی شكاف روتور بازده افزایش یافته است. تمام این روش‎‎ها باعث افزایش مصرف مواد اولیه و درنتیجه افزایش هزینه‎‎ مواد یا هزینه‎‎های ساخت می‎شود و بنابراین قیمت تمام شده موتور زیاد می‎شود. بااین وجود 30-20 درصد اضافه هزینه اولیه با كاهش هزینه‎‎های عملیاتی جبران می‎شود. از دیگر مزایای موتورهای پربازده اثر كم بر عملكرد موتور به‎‎‎هنگام نوسانات ولتاژ و بار جزئی است.
محاسبه بازگشت هزینه این موتورها به‎‎‎خاطر 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 به‎‎‎خود را دارند كه شامل تغییر در برنامه زمانبندی تولید، تغییر در بار موتور و جریمه‎‎های دیماند می‎‎باشند. پرداختن به‎ برخی از این عوامل مشكل است.
حتی وقتی میزان صرفه‎‎جویی محاسبه می‎شود از آنجاكه بازده واقعی یك موتور معمولاً ناشناخته است ممكن است این محاسبات دچار خطا شوند. چون همه سازنده‎‎ها از تكنیك‎‎‎‎های یكسانی برای اندازه‎گیری بازده موتورها استفاده نمی‎‎كنند ، بنابراین مشخصات نامی درج‎‎شده بروی پلاك را نمی‎‎‎توان با هم مقایسه كرد. به‎عنوان نمونه در آمریكا منظور بیشتر سازنده‎‎ها‎‎ از بازده نامی رنجی از بازده‎‎ها است كه بازده موتور در آن قرار می‎‎گیرد. از تكنیك‎‎های آماری مختلفی برای تعیین حداقل بازده یك موتور با هر بازده نامی استفاده می‎شود. به‎‎‎عنوان 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 می‎كنند ، مگر درمورد موتورهای بزرگتر. معمولاً مدت بازگشت هزینه تقریباً یك سال است.
بازده موتورها از مشخصات نامی آنها متفاوت است(به‎‎‎دست نمی‎‎آید). مثلاً یك موتور 100-hp.1800-rpm سرپوشیده با فن خنك‎‎ساز از یك سازنده دارای یك حداقل بازده تضمین‎‎شده معادل 90.2درصد در بار كامل در مدل استاندارد و 94.3درصد در مدل بازده بالا است. موتور هم‎‎اندازه آن از یك سازنده دیگر دارای همان بازده 90.2درصد در مدل استاندارد و حداقل بازده 91درصد در مدل بازده بالا است. برای تعیین بازده واقعی یك موتور خاص باید از تجهیزات تست پیچیده‎‎ای استفاده كرد.
به‎‎‎خاطر این اختلاف‎‎ها، به‎‎‎هنگام ارزیابی میزان صرفه‎‎جویی، استفاده از حداقل بازده تضمین‎‎شده قابل اطمینان‎‎تر است چون همه موتورها باید برابر یا بزرگتر از این اندازه باشند.
4- درایوهای تنظیم سرعت
وقتی تجهیزات بتوانند در سرعت كاهش‎‎یافته كار كنند چند گزینه قابل انتخاب است.
مثال‎‎های ذیل نمونه‎‎هایی برای همه صنایع هستند
1-4- موتورهای AC فركانس متغیر (با تنظیم فركانس)
وقتی پمپ‎‎های گریز از مركز، فن‎‎ها و دمنده‎‎ها در سرعت ثابت كار می‎‎كنند و خروجی با استفاده از والوها و مسدود‎‎كننده‎‎ها كنترل می‎شود موتور صرفنظر از مقدار خروجی در نزدیكی بار كامل كار می‎‎كند كه باعث می‎شود انرژی زیادی توسط این مسدودكننده‎‎ها و والوها تلف شود. اگر این تجهیزات بتوانند همواره در سرعت مورد نیاز كار كنند مقدار زیادی انرژی صرفه‎‎جویی می‎شود. درایوهای تنظیم سرعت باعث می‎شوند تجهیزات باتوجه به نیاز سیستم در حالت بهینه عمل كنند.
كنترلرهای AC تنظیم فركانس (فركانس متغییر) وسایل پیچیده‎‎ای بوده و گرانقیمت هستند. بااین‎‎حال می‎‎توانند به‎‎‎راحتی به‎ موتورهای القایی AC استاندارد اضافه شوند. با هزینه تجهیزات كمتر و هزینه‎‎های الكتریكی بیشتر (با كاهش هزینه تجهیزات و افزایش هزینه‎‎های الكتریكی) كاربرد این وسایل در اغلب موارد اقتصادی می‎شود. بسیاری از انواع پمپ‎‎ها، فن‎‎ها، میكسچرها، نقاله‎‎ها، خشك‎‎كننده‎‎ها، خردكننده‎‎ها (سنگ‎‎شكن‎‎ها) آسیاب‎‎ها، صافی‎‎ها و برخی انواع كمپرسورها، دمنده‎‎ها و همزن‎‎ها در سرعت‎‎های مختلف با وسایل تنظیم سرعت كار می‎‎كنند.
تجهیزات مجهز به‎ تنظیم سرعت كمتراز نصف تجهیزات مجهز به‎ مسدودكننده انرژی مصرف می‎‎كنند.
در عمل باید برای محاسبه دقیق صرفه‎‎جویی حاصل براساس كیلووات بازده موتور هم درنظر گرفته شود. بازده موتور تا زیر50درصد ظرفیت نامی افت می‎‎كند.
2-4-درایوهای DC حالت جامد (نیمه‎‎هادی)
می‎‎توان با تنظیم سرعت با استفاده از درایوهای DC صرفه‎‎جویی‎‎های مشابهی را انجام داد. هزینه اولیه نسبت‎‎به‎ درایوهای AC تنظیم فركانس بیشتر است به‎‎‎خصوص وقتی مستقیماً بتوان از كنترلرهای الكتریكی در موتور ACاستفاده كرد. تعمیر و نگهداری كموتاتور و زغال نیز هزینه زیادی در درایوهای DC دربردارد. همچنین سیستم‎‎های DC نسبت‎‎به‎ هوای خورنده و كثیف (مملو ازذرات) كه در یك محیط صنعتی معمول است حساس‎‎ترند.
بنابراین درایوهای AC معمولاً ترجیح داده می‎شوند مگر در مواردی كه شرایط عملیاتی برخی از مشخصه‎‎های سیستم‎‎های DC از قبیل تنظیم سرعت خیلی دقیق، معكوس كردن سریع جهت، یا گشتاور ثابت در رنج سرعت نامی مورد نیاز باشد.از این درایوها در ماشین‎‎های حدیده ((drawing machins، پوشش‎‎دهنده‎‎ها (لعاب‎‎دهنده‎‎ها coaters) ماشین‎‎های تورق (laminators)، دستگاه‎‎های سیم‎‎پیچی (winders) و سایر تجهیزات استفاده می‎شود.
سایر تكنیك‎‎های تغییر سرعت موتور عبارت است از درایوهای لغزش (slip) الكترومكانیكی، درایوهای سیال. و موتورهای القایی (موتورهای با روتور سیم‎‎پیچی‎‎شده). این درایوها با تغییر درجه لغزش بین درایو و عنصر درحال حركت سرعت را كنترل می‎‎كنند. چون قسمتی از انرژی مكانیكی كه تبدیل به‎ بار نمی‎‎شود به‎ حرارت تبدیل می‎گردد این درایوها دارای بازده كمی بوده و معمولاً به‎‎‎خاطر مشخصه‎‎های خود در كاربردهای خاصی به‎‎‎كار برده می‎‎شوند. مثلاً ممكن است از درایوهای سیال در سنگ‎‎شكن‎‎ها (خردكننده‎‎ها) استفاده شوند چون دارای ظرفیت توان بالا، انتقال گشتاور آسان، توانایی مقاومت دربرابر بارهای شوك، قابلیت مقاومت در سیكل‎‎های سكون (ازكارافتادگی)، ماهیت ایمنی آن و قابلیت تحمل هوای ساینده را دارند.
چون درایوهای AC وDC سرعت چرخنده اصلی را تغییر می‎‎دهند برای صرفه‎‎جویی در انرژی ترجیح داده می‎‎شوند.
3-4-درایوهای مكانیكی
درایوهای تنظیم سرعت مكانیكی ساده‎‎ترین و ارزانترین وسایل تغییر سرعت هستند. این نوع چرخ‎‎های قابل تنظیم می‎‎توانند در امتداد محور باز و بسته شوند و درنتیجه میزان تماس چرخ را با تسمه تنظیم كنند.
مزیت عمده درایوهای مكانیكی سادگی آنها ، سهولت تعمیر و نگهداری و هزینه پایین آنها است. یك سرویس تعمیر و نگهداری درحد متوسط و كنترل سرعت با دقت كم (معمولاً 5درصد) از خصوصیات این درایوها است.
درایوهای تسمه‎‎ای برای گشتاورهای كم تا متوسط (100اسب‎‎بخار) در دسترس هستند. بازده درایوهای تسمه‎‎ای 95 درصد است و نسبت كاهش سرعت تا 10به‎ 1 می‎‎رسد.
از درایوهای زنجیری فلزی در گشتاور زیاد استفاده می‎شود. این درایوها مشابه درایوهای تسمه‎‎ای هستند فقط به‎‎‎جای تسمه‎‎های لاستیكی از تسمه‎‎های فلزی استفاده شده است.
4-4-كاهش یك سرعته
وقتی فقط با یك كاهش سرعت به‎ نتیجه رضایت‎‎بخش برسیم گزینه ارزانتری را می‎‎توانیم انتخاب كنیم. اگرچه سرعت‎‎های متغییر این مزیت را دارند كه در وضعیت‎‎های مختلف می‎‎توان سرعت بهینه را به‎‎‎كار برد، در مواقعی كه رنج تغییر سرعت محدود است و زمانی كه موتور باید در سرعت پایین‎‎تری كار كند نسبت ‎‎به‎ زمان كل كار موتور كم است احتمالاً یك كاهنده تك‎‎سرعته ازنظر هزینه و اثربخشی به‎‎‎صرفه‎‎تر است.
درایوهای تسمه‎‎ای: در این درایوها یك (یك‎‎بار) كاهش سرعت با كمترین هزینه همراه است چون به‎‎‎راحتی می‎‎توان چرخ‎‎ها را عوض كرد. ازآنجاكه با نصب دوباره چرخ‎‎های قدیمی براحتی می‎‎توان تغییرات را بازگرداند از این روش وقتی استفاده می‎شود كه كاهش خروجی برای یك دوره معین موردنیاز است. مثلاً وقتی سطح تولید برای یك زمان نامشخص كاهش یافته ولی ممكن است در آینده نیاز باشد كه به‎ ظرفیت اولیه برگردیم.
كاهش دور توسط چرخ‎‎دنده: حالت‎‎های مشابه‎‎ای را توسط تغییر چرخ‎‎دنده می‎‎توان به‎‎‎كار برد.
تعویض موتور: درمواردی كه یك بار كاهش سرعت موردنیاز است یك موتور با سرعت كم‎‎تر را نیز می‎‎توان جایگزین‎‎نمود.
5-4-موتورهای دوسرعته
موتور دوسرعته یك راه‎‎حل اقتصادی میانه درمقایسه با استفاده از‎ درایوهای چندسرعته و سرعت ثابت است.
همانطوركه در مثال‎‎های قبلی بیان شد چون توان مصرفی با مكعب (توان سوم) سرعت متناسب است، صرفه‎‎جویی در انرژی اهمیت زیادی دارد. درعمل یك افزایش جزئی به‎‎‎خاطر تلفات اصطكاك رخ می‎‎دهد. از این روش و استفاده از روش‎‎های كنترلی دیگر می‎‎توان خروجی را در یك رنج محدود كنترل كرد.
دوسرعت را می‎‎توان از یك سیم‎‎پیچ به‎‎‎دست آورد ولی سرعت پایینی باید نصف سرعت بالایی باشد. مثلاً سرعت‎‎های موتور به‎ این شكل است 900/1800 ، 600/1200 ، 1800/3600
وقتی به نسبت‎‎های دیگری از سرعت نیاز است استفاده از یك استاتور دو سیم‎‎پیچه ضروری است. از موتورهای قفسی چندسرعته (multispeed squirrel cage motors) نیز كه دارای سه یا چهار سرعت همزمان هستند می‎‎توان استفاده نمود.
قیمت موتورهای دوسرعته تقریباً دو برابر موتورهای تك‎‎سرعته است. اگر یك موتور بتواند در دوره‎‎های زمانی محسوسی با سرعت كم‎‎تر كار كند صرفه‎‎جویی حاصله سرمایه‎‎گذاری اضافی را توجیه می‎‎كند. در موتورهای چندسرعته استارترهای گرانقیمتی موردنیاز است چون اندازه محافظ‎‎های اضافه‎‎بار در سرعت‎‎های مختلف متفاوت است.
5-كاهش بار
مسلماً كاهش بار موتور یكی از بهترین روش‎‎های كاهش هزینه‎‎های الكتریكی است. تعمیر و نگهداری مناسب تجهیزات نیز می‎‎تواند با ازبین بردن تلفات ناشی از اصطكاك در تجهیزات نامیزان (غیر هم‎‎محور)، یاتاقان‎‎های سخت‎‎شده و نقاله‎‎ها، بار موتور را كاهش دهد. روغن‎‎كاری مناسب قسمت‎‎های متحرك مانند یاتاقان‎‎ها و زنجیرها تلفات ناشی از اصطكاك را به‎ حداقل می‎‎رساند. جایگزینی یاتاقان‎‎های غلطكی و بلبرینگ‎‎ها با یاتاقان‎‎های تخت به‎‎‎خصوص در شافت‎‎های انتقال نیز روش مؤثری است.
6- گشتاور راه‎‎اندازی زیاد
در بارهایی كه گشتاور استارت بزرگی نیاز دارند باید از یك موتورB -NEMA (رایج‎‎ترین موتور مورد استفاده در صنعت) یا موتورA -NEMA استفاده كرد. درجایی‎‎كه بارهای با اینرسی زیاد وجود دارد می‎‎توان از موتورهای كوچكتری كه به‎‎‎گونه‎‎ای طراحی شده‎‎اند كه قابلیت گشتاور زیاد را دارند استفاده كرد. یك موتور NEMA-B می‎‎تواند ازعهده بار زیاد استارت برآید ولی وقتی بار به‎ سرعت نهایی رسید موتور در كمتراز ظرفیت نامی كار می‎‎كند. ولی انتخاب یك موتور كوجكتر از از نوع C-NEMA یا NEMA-D ضمن اینكه همان گشتاور راه‎‎انداز را تولید كرده ، در شرایط معمول عملیاتی نیز نزدیك بار كامل نامی كار می‎‎كند.
7- موتورهایی كه مجدداً پیچیده می‎‎شوند (موتورهای سوخته‎‎ای كه سیم‎‎پیچی آنها عوض می‎شود)
بازده موتورهایی كه برای بار دوم پیچیده می‎‎شوند كاهش می‎‎یابد كه البته مقدار این كاهش بستگی به‎ كارگاهی دارد كه موتور در آن پیچیده شده‎‎است، چون كارگاه‎‎های سیم‎‎پیچی لزوماً از بهترین روشی كه عملكرد اولیه موتور را حفظ كند استفاده نمی‎‎كنند. در برخی موارد به‎‎‎دلیل بازده كم به‎‎‎خصوص در موتورهای كوچك پیچیدن دوباره موتور توجیه‎‎پذیر نیست.
درحالت ایده‎‎آل باید بازده موتور قبل و بعد از پیچیدن آن با هم مقایسه شود. یك روش تقریباً ساده برای ارزیابی كیفیت موتور پیچیده‎‎شده مقایسه جریان بی‎‎باری موتور است، این مقدار در موتورهایی كه به‎‎‎خوبی پیچیده نشده باشند افزایش می‎‎یابد، بررسی روشی كه دركارگاه سیم‎‎پیچی استفاده می‎شود، نیز می‎‎تواند كیفیت كار را مشخص كند. در زیر برخی نكاتی كه باید موردتوجه قرارگیرد آمده است :
- وقتی موتوری را برای پیچیدن مجدد باز می‎‎كنند، عایق بین ورقه‎‎ها خراب شده و باعث افزایش تلفات جریان گردابی می‎‎گردد مگر اینكه بازكردن (سوزاندن) عایق در كوره‎‎ای با دمای قابل تنظیم انجام شده و ورقه‎‎های عایق غیرآلی جایگزین گردد.
- گداختن و سوزاندن سیم‎‎پیچ كهنه (خراب‎‎شده) در دمای كنترل نشده یا استفاده از یك مشعل دستی برای نرم‎‎كردن و خردكردن لاك بین سیم‎‎ها به‎‎‎منظور بازكردن آسان‎‎تر سیم‎‎پیچ به‎ این معنی است كه كار در این كارگاه به‎‎‎خوبی انجام نمی‎‎شود و باید به‎ كارگاه دیگری برای پیچیدن موتور مراجعه كرد.
- اگر در نتیجه بازكردن و سوزاندن نامناسب تلفات هسته افزایش یابد، موتور در دمای بیشتری كار می‎‎كند و زودتر از موعد خراب می‎شود.
- اگر تعداد دورهای سیم‎‎پیچ در استاتور كاهش یابد تلفات هسته استاتور افزایش می‎‎یابد این تلفات درنتیجه جریان نشتی (هارمونیك) القا شده توسط جریان بار به‎‎‎وجود می‎‎آید و اندازه آن برابر با توان دوم جریان بار است.
- در پیچیدن موتور اگر از سیم‎‎های با قطر كوچكتر استفاده شود، مقاومت و درنتیجه تلفات افزایش می‎‎یابد.
روش‎‎های پیچیدن موتور در كارگاه‎‎های مختلف تعمیراتی متفاوت است بنابراین قبل‎‎از تصمیم‎ به‎ پیچیدن دوباره موتور باید كارگاه‎‎ها كاملاً بررسی و بهترین كارگاه انتخاب شود.
شركت Wanlass یك روش پیچیدن موتور ارائه كرده كه مدعی است بازده را تا ده درصد افزایش می‎‎دهد این روش برمبنای جایگزینی سیم‎‎پیچ موجود با دو سیم‎‎پیچ است كه به‎گونه‎‎ای طراحی شده‎‎اند كه سرعت موتور را متناسب‎‎با بار تغییر دهد. درمورد ادعای بهبود بازده بحث‎‎های زیادی صورت گرفته و درحالی‎‎كه از عرضه موتورهای Wanlass بیش‎‎از یك دهه می‎‎گذرد استفاده كننده‎‎های عمده معتقدند این نوع طراحی بهبودی را كه می‎‎توان ازطریق تكنیك‎‎های متعارف طراحی موتور و سیم‎‎پیچ به‎‎‎دست آورد در صنعت موتور ارائه نكرده است.
8- ژنراتور موتورها
یكسوكننده‎‎های نیمه‎‎هادی یك منبع مناسب جریان مستقیم DC برای موتورهای DC یا دیگر استفاده‎‎های از جریان DC هستند، ژنراتور موتورهایی كه معمولاً برای جریان مستقیم به‎‎‎كار می‎‎روند قطعاً نسبت‎‎به‎ یكسوكننده‎‎های نیمه‎‎هادی بازده كمتری دارند بازده موتور ژنراتور در بار كامل حدود 70 درصد است در حالیكه بازده یكسوكننده‎‎های نیمه‎‎هادی تقریباً 96 دصد در بار كامل است. وقتی ژنراتور موتوری در كمتراز بار نامی كار كند بازده آن به‎‎‎طور قابل‎‎ملاحظه‎‎ای كاهش می‎‎یابد چون بازده آن برابر با حاصل‎‎ضرب بازده ژنراتور و موتور است.
9- تسمه‎‎ها (Belts)
بازده درایوهای V-belt تأثیر زیادی در بازده موتور دارد. عوامل تأثیرگذار در بازده V-belt عبارتنداز:
1- Overbelting: تسمه‎‎های با مشخصات نامی بالاتر باعث افزایش كارایی می‎شوند
2- تنش (فشار): فشار نامناسب باعث كاهش بازده تا 10 درصد می‎شود. بهترین فشار برای یك V-belt كمترین فشاری است كه در آن تسمه در بار كامل نلغزد.
3- اصطكاك: تلفات اصطكاك اضافی درنتیجه نامیزان بودن(غیرهم‎‎محوری)، فرسودگی چرخ‎‎ها تهویه نامطلوب یا مالیده شدن تسمه‎‎ها به‎ چیزی به‎‎‎وجود می‎‎آیند.
4- قطر چرخ: هرچه قطر چرخ بزرگتر باشد بازده افزایش می‎یابد.
جایگزینی V-beltهای شیاردار با V-beltهای متعارف صرفه‎‎جویی زیادی دربردارد. یك V-belt درمعرض تنش فشاری بزرگی متناسب با قطر چرخ قراردارد. ازآنجاكه در V-beltهای شیاردار در قسمت تحت‎‎فشار از ماده كمتری استفاده شده تغییر شكل لاستیك و تنش‎‎های فشاری به‎ حداقل می‎‎رسد بنابراین بازده عملیاتی در V-beltهای شیاردار بیشتر می‎شود.
اگر هزینه عملیاتی سالانه یك موتور 60 اسب‎‎بخار (برای 6000ساعت) 18000 دلار باشد حتی یك درصد بهبود در بازده موتور باعث 180 دلار صرفه‎‎جویی در سال می‎شود. هزینه اضافی برای 6 تسمه با اندازه 128 تقریباً 7 دلار است.

منبع :

bselectron.mihanblog.com

تاریخ انتشار : چهارشنبه 29 دی 1389 - 17:42











Admin Logo
themebox Logo