روش‎‎های كاهش مصرف انرژی الكتريكي موتورها

[سمندون 19437]

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.

[سمندون 19437]

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.

[سمندون 19437]

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