الکتروموتور چند سرعته

خلاصه:

موتورهای القایی چند سرعته را می توان به عنوان محرک پمپ یا فن در کاربردهای خاص صنایع نفت و شیمیایی برای سازگاری با شرایط عملیاتی متغیر استفاده کرد. استفاده از موتورهای چند سرعته در این موارد می تواند هزینه تجهیزات یا انرژی را کاهش دهد. کاربردهای موتورهای چندسرعته ممکن است در مرحله طراحی پروژه در نظر گرفته نشود زیرا استفاده نسبتاً محدودی از این موتورها در صنعت وجود دارد. انواع موجود موتورهای چند سرعته و صرفه جویی در هزینه بالقوه مرتبط با استفاده از آنها بررسی می شود.

اصول موتورهای چند سرعته

هر تکنسین سرویس باید حداقل یک موتور چند سرعته در کامیون خود داشته باشد تا به تعویض های قابل قبول در این زمینه کمک کند.

موتورهای چند سرعته در دو نوع اصلی عرضه می شوند. اولی دارای یک مجموعه سیم پیچ اضافی به نام سیم پیچ تقویت کننده است که مانند یک ترانسفورماتور عمل می کند. نوع دوم با دو مجموعه مجزای سیم پیچ ارائه می شود.

عملکرد چند سرعته

در آخرین مقاله‌ام در مورد موتورها [«آنچه باید درباره سرعت موتور بدانید»، اخبار، 25 ژوئن]، توضیح دادم که سرعت موتور را با تعداد قطب‌ها تعیین می‌کنید. (تقسیم ثابت، 7200، بر تعداد قطب ها، به شما دور در دقیقه یا دور در دقیقه می دهد.) با این حال، وقتی موتور تحت بار است، قسمت چرخان موتور کند می شود یا “لغزش می یابد.” اگر بار ثابت باشد، می توانید با تضعیف قدرت میدان مغناطیسی چرخان، لغزش را افزایش دهید. یکی از راه ها کاهش ولتاژ به سیم آهنربایی است که قطب ها را تشکیل می دهد.

شما می توانید ولتاژ را به صورت خارجی با استفاده از کنترل سرعت یا داخلی با استفاده از سیم پیچ تقویت کننده در یک موتور چند سرعته کاهش دهید. به عبارت دیگر، سیم پیچ تقویت کننده مانند یک ترانسفورماتور عمل می کند و ولتاژ خط ورودی را به ولتاژ پایین تر در سیم پیچ ها تغییر می دهد.

سیم‌پیچ تقویت‌کننده ممکن است با شیرهایی همراه باشد که به شما امکان می‌دهد ولتاژهای مختلفی را به قطب اعمال کنید و سرعت‌های متفاوتی را در موتور ایجاد کنید. به یاد داشته باشید که ضربات “سرعت” فقط بر قدرت میدان چرخش تأثیر می گذارد – نه سرعت واقعی – به این معنی که شما فقط می توانید بر روی سرعت موتور با بار روی شفت تأثیر بگذارید. این به این دلیل است که لغزش زمانی رخ می دهد که بار در برابر میدان مغناطیسی ضعیف عمل می کند.

در نتیجه، اگر یک موتور چند سرعته را با استفاده از سرعت سنج یا بارق آزمایش کنید، تغییرات کمی بین شیرهای سرعت را تشخیص خواهید داد، زیرا باری وجود ندارد.

کاربردهای موتور

از آنجایی که روش سیم‌پیچ تقویت‌کننده برای ایجاد سرعت‌های چندگانه شامل استفاده از موتوری با تنها یک مجموعه از سیم‌پیچ‌های قطب است، خواهید دید که اسب بخار همیشه کمتر است، زیرا سرعت (ولتاژ) کاهش می‌یابد. در نتیجه، این طرح به طور کلی برای بارهای غیر از فن ها نامناسب است. نوع دوم موتور چند سرعته با دو مجموعه سیم پیچ کاملاً مجزا به شما امکان می دهد در یک زمان معین از یک یا سرعت دیگر استفاده کنید. داشتن دو مجموعه قطب به طور مستقل انعطاف پذیری بیشتری را برای تولید اسب بخار ثابت در کاربردهای مکانیکی به شما می دهد، زیرا شما در هر زمان فقط به یک مجموعه از قطب ها انرژی می دهید.

ما همچنین به یک موتور چند سرعته “تضعیف” توسط شیرهای سرعت به عنوان یک موتور چند اسب بخاری اشاره می کنیم. به عنوان مثال، اگر شما یک موتور 1/3 اسب بخار دارید، معمولاً 1/3 اسب بخار در هنگام اتصال به سرعت بالا، 1/4 اسب بخار در شیر سرعت متوسط ​​و 1/6 اسب بخار در سرعت پایین تولید می کند.

با دانستن این موضوع، می توانید از تطبیق پذیری موتورهای چند سرعته در این زمینه قدردانی کنید. می توانید از موتور چند سرعته فوق برای جایگزینی موتورهای تک سرعته، 1/3 اسب بخار، 1/4 اسب بخار یا 1/6 اسب بخار با همان تعداد قطب استفاده کنید.

برای دستیابی به نتایج صحیح، کافی است شیر ​​صحیح را انتخاب کنید و دو شیر استفاده نشده را با دقت عایق بندی کنید. نتیجه موتوری خواهد بود که عملکرد یکسان، ویژگی های صدای فن مشابه و فشار استاتیک مشابه مدل تک سرعته اصلی را تولید می کند.

موتورهای چند سرعته ابزار همه کاره دیگری را در این زمینه به تکنسین سرویس می دهند. به همین دلیل همیشه خوب است که مقداری برای تعویض اضطراری در انبار داشته باشید.

همه چیز درباره موتورهای دو سرعته

الکتروموتور چند سرعته

موتورهای دو سرعته یک انتخاب مقرون به صرفه برای کاربردهایی هستند که فقط به دو سرعت نیاز دارند و در عین حال احتمال خرابی را نیز کاهش می دهند. این موتورها اغلب با سرعت عملیاتی و سرعت کمتر برای راه اندازی آسان تر ساخته می شوند. بدون نیاز به مبدل فرکانس، موتورهای دو سرعته ممکن است فن ها، پمپ ها، بالابرها و سایر ماشین آلات را با دو سرعت متمایز فشار دهند.

🔰 اختراع موتور دو سرعته

موتورهای داهلندر (همچنین به عنوان موتورهای تعویض قطب، موتورهای دو یا دو سرعته نیز شناخته می‌شوند) موتورهای القایی چند سرعته هستند که در آنها سرعت با تغییر تعداد قطب‌ها تغییر می‌کند. این کار با تغییر اتصالات الکتریکی داخل موتور انجام می شود. بسته به سیم پیچ استاتور، موتور ممکن است دارای گشتاور ثابت یا متغیر باشد. رابرت داهلندر (1870-1935) که خالق آن نیز بود، ساخته شد.

به گفته رابرت داهلندر، مهندس سوئدی که برای ASEA کار می کند، تعویض قطب ها در یک موتور باعث کاهش سرعت موتور می شود. او و همکارش کارل آروید لیندستروم در سال 1897 حق ثبت اختراع برای طراحی الکتریکی برای جابه‌جایی بین قطب‌ها در موتور گرفتند. “اتصال داهلندر” به اتصال جدید داده شد و موتوری با این آرایش به “موتور تعویض قطب” یا “موتور داهلندر” معروف است.

الکتروموتور چند سرعته
نمودار موتورهای دو سرعته

اصل موتورهای دو سرعته

موتورهای دو سرعته برای کارکردن با دو، گاهی سه سرعت ثابت در نظر گرفته شده اند که می توانند به جلو و عقب سوئیچ شوند. تعداد نسبی جفت قطب موتور سرعت را تعیین می کند. آنها یک جایگزین مقرون به صرفه برای اینورترهای فرکانس هستند زیرا ممکن است در ماشین آلات و سیستم های صنعتی با دو یا سه سرعت کار کنند.

با یک موتور دو سرعته، سرعت و قدرت را می توان به راحتی با نیازهای برنامه تنظیم کرد و در نتیجه باعث صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی می شود. مصرف برق و انتشار CO2 هر دو ممکن است با کاهش سرعت موتور کاهش یابد.

کاربردهای معمولی

  • طرفداران
  • دمنده ها
  • ابزارهای ماشینی
  • بالابرها
  • نوار نقاله
  • پمپ ها

صنایع معمولی

  • هوا هندلینگ
  • ماشین ابزار
  • جرثقیل و بالابر
  • آب و فاضلاب

موتورهای دو سرعته سیم پیچ جداگانه

یک موتور با دو سیم پیچ به گونه ای طراحی شده است که در واقع دو موتور روی یک استاتور پیچیده می شود. یک سیم پیچ وقتی انرژی دارد یکی از سرعت ها را می دهد. هنگامی که سیم پیچ دوم انرژی می گیرد، موتور سرعت را افزایش می دهد که توسط سیم پیچ دوم تعیین می شود. در موتورهای دو سرعته از کلیدی که به سمت سیم پیچ سرعت بالا یا پایین هدایت می شود، استفاده می شود. شما، ماشین‌کار، مسئول تصمیم‌گیری در مورد سرعتی هستید که می‌خواهید موتور با چه سرعتی کار کند.

این نوع موتور از سیم پیچ ها برای ایجاد دو میدان مغناطیسی مجزا استفاده می کند که در نتیجه دو سرعت مجزا ایجاد می شود. یک موتور دو سرعته با دو سیم پیچ را می توان برای به دست آوردن تقریباً هر ترکیبی از سرعت های معمولی موتور استفاده کرد و نیازی نیست که دو سرعت مختلف با نسبت سرعت 2: 1 به یکدیگر مرتبط شوند. بنابراین، یک موتور دو سرعته که به 1750 دور در دقیقه و 1140 دور در دقیقه نیاز دارد، باید یک موتور دو سیم پیچ باشد.

موتورهای دو سرعته سه فاز

همچنین نوع دیگری از موتور وجود دارد که یک موتور دو سرعته تک سیم پیچ است. در این نوع موتورها باید نسبت 2:1 بین سرعت کم و زیاد وجود داشته باشد. موتورهای تک سیم پیچ دو سرعته دارای طرحی به نام قطب سری هستند. این موتورها با سرعت یکسان پیچ می شوند، اما وقتی سیم پیچ دوباره وصل می شود، تعداد قطب های مغناطیسی در استاتور دو برابر می شود و سرعت موتور به نصف سرعت اولیه کاهش می یابد. طبق سیستم DAHLANDER این موتورها با یک سیم پیچ ساخته می شوند. بسته به کاربرد و الزامات، ممکن است در دو اجرای جایگزین داده شود:

به گفته DAHLANDER، سیم پیچ ها را می توان به گونه ای تنظیم کرد که /YY یا Y/YY را تغییر دهد. در دو نرخ چرخش مجزا، این قدرت های متفاوت و نسبت گشتاور شروع را تضمین می کند. کاربردهای وسیعی دارد.

سیم پیچ تعویض قطب در موتورهای سه فاز دو سرعته با استفاده از یک سیم پیچ

با موتورهای الکتریکی با نسبت قطب 2:1 کار می کند.

2p=4/2، 1500/3000 دور در دقیقه

2p=8/4، 750/1500 دور در دقیقه

2p=12/6، 500/1000 دور در دقیقه

مزایا و معایب موتورهای دو سرعته

موتورهای داهلندر نسبت به سایر فناوری‌های کنترل سرعت، مانند درایوهای فرکانس متغیر، برتری دارند، زیرا قدرت کمتری از دست می‌دهند. این به این دلیل است که موتور اکثریت توان را مصرف می کند و هیچ گونه تعویض پالس الکتریکی انجام نمی شود. در مقایسه با سایر راه حل های جایگزین کنترل سرعت، سیستم به طور قابل توجهی ساده تر و کارکرد آسان تر است.

از طرف دیگر، موتور Dahlander دارای مضرات سایش و پارگی مکانیکی سریع در نتیجه تغییر سرعت در چنین نسبت شدید است. این نوع اتصال همچنین باعث ایجاد اعوجاج هارمونیک بالا در هنگام جابجایی قطب می شود زیرا فاصله زاویه ای بین توان تولید شده با کاهش قطب ها در موتور افزایش می یابد. این نوع اتصال همچنین در هنگام جابجایی قطب ها اعوجاج هارمونیک بالایی ایجاد می کند زیرا فاصله زاویه ای بین توان تولید شده با کاهش قطب ها در موتور افزایش می یابد.

گشتاور ثابت

بارهای گشتاور ثابت بارهایی هستند که گشتاور مورد نیاز آنها مستقل از سرعت است. این نوع سطل یک بار رایج بر روی وسایلی مانند نوار نقاله، پمپ های جابجایی مثبت، اکسترودرها، پمپ های هیدرولیک، تجهیزات بسته بندی و سایر انواع بارهای مشابه است.

گشتاور متغیر

نوع دوم بار که با گشتاور ثابت بسیار متفاوت است، بار تولید شده توسط موتور توسط پمپ های گریز از مرکز و دمنده ها است. در این حالت، گشتاور مورد نیاز بار از مقدار کم در سرعت کم به مقدار بسیار زیاد در سرعت بالا تغییر می کند.

تحت یک بار معمولی با گشتاور متغیر، دوبرابر کردن سرعت، گشتاور مورد نیاز و اسب بخار مورد نیاز را 8 برابر می‌کند. بنابراین، با این نوع بار، نیروی بی رحم باید در سرعت بالا اعمال شود و در سرعت پایین، به طور قابل توجهی به قدرت و گشتاور کمتری نیاز است. یک موتور گشتاور متغیر دو سرعته معمولی ممکن است 1 اسب بخار قدرت داشته باشد. در 1725 و 25 اسب بخار در 850 دور در دقیقه.

ویژگی های بسیاری از پمپ ها، فن ها و دمنده ها به گونه ای است که کاهش سرعت به نصف باعث خروجی در سرعت پایین می شود که می تواند غیر قابل قبول باشد. بنابراین، بسیاری از موتورهای گشتاور متغیر دو سرعته با ترکیب سرعت 1725/1140 دور در دقیقه تولید می شوند. این ترکیب تقریباً نیمی از عملکرد فن یا پمپ را هنگام استفاده از سرعت کم ارائه می دهد.

سوالات متداول

عملکرد موتور الکتریکی دو سرعته چگونه است؟
موتور دو سیم پیچ به گونه ای ساخته شده است که دو موتور در یک استاتور سیم پیچ می شوند. هنگامی که یکی از سیم پیچ ها فعال می شود، یکی از سرعت ها را تولید می کند. هنگامی که سیم پیچ دوم فعال می شود، موتور با سرعت تعیین شده توسط سیم پیچ دوم شروع به چرخش می کند.

یک موتور 2 سرعته چند قطب دارد؟
برای سرعت کم، هشت قطب وجود دارد. برای سرعت بالا، چهار قطب وجود دارد. با معکوس کردن جریان از طریق نیم فاز، تعداد قطب ها دو برابر می شود.

نتیجه گیری

در مقایسه با سایر سیستم های کنترل سرعت، مانند درایوهای فرکانس متغیر، موتورهای دو سرعته قدرت کمتری از دست می دهند. این به دلیل این واقعیت است که موتور اکثریت توان را مصرف می کند و سوئیچینگ پالس الکتریکی وجود ندارد.

دیدگاهتان را بنویسید

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