راه اندازي موتور DC

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

در ابتداي راه اندازي موتور dc ولتاژ القايي در هادي روتور صفر است يعني داريم ec=0 در اين حالت جريان شديدي از آرميچر عبور مي كند كم است. اين جريان شديد باعث آسيب رسيدن به موتور مي شود. بنابراين لازم است در ابتداي راه اندازي به نحوي مقدار جريان ia كم شود.

براي كاهش ia در ابتداي راه اندازي از مقاومتهايي سري با سيم پيچ آرميچر استفاده مي كنيم و در هر مرحله مقدار مقاومت را كم مي كنيم تا اينكه ia به مقدار نامي خود برسد

راه اندازي مقاومتي موتور شنت

كم كردن مقاومت راه اندازي به دو صورت ممكن است انجام گيرد. روش اول توسط يك اپراتور و روش دوم توسط رله هاي تأخيري.

روش اول داراي خطا و مشكلاتي است كه عبارتند از:

- نياز به يك اپراتور براي راه اندازي هر موتور dc

- در صورتيكه مقاومتها به سرعت از مدار آرميچر برداشته شوند ممكن است جريان بيشتر از جريان نامي شود و به موتور آسيب برسد.

- اگر مقاومتها به كندي از مدار آرميچر برداشته شوند باعث تلفات زيادي در موتور و ايجاد حرارت مي شود.

مقايسه كلي بين موتورهاي dc و ac

بعلت اينكه موتورهاي dc داراي كموتاتور و جاروبك هستند، هزينه بيشتري براي تعمير و نگهداري آنها بايد صرف شود. معمولاً بين كموتاتورها در موتورهاي dc جرقه زده مي شود بنابراين در مكانهايي كه خطر اشتعال وجود دارد از آنها استفاده نمي شود. در كارهائيكه احتياج به تنظيم سرعت دقيق داريم معمولاً از موتور شنت استفاده مي شود و براي راه اندازي بارهاي سنگين نيز موتور سري بكار مي رود.

 

مزيت عمده موتورهاي ac نسبت به موتورهاي dc در هزينه تعمير و نگهداري آنها و هم چنين احتياج نداشتن به يك منبع dc است. در كارهائيكه احتياج به يك سرعت ثابت با راه اندازي بارهاي سنگين داريم موتورهاي ac بهتر از موتورهاي dc هستند.

 

يكي از مهمترين مسائل موتورها، راه اندازي موتورها در شروع كار است. در هنگام راه اندازي جريان شديدي از موتور عبور مي كند و ممكن است باعث اختلال در كار دستگاههاي ديگر بشود. همان طور كه قبلاً‌ ذكر شد موتورهاي القائي جريان راه اندازي در حدود 5 تا 7 برابر جريان نامي از شبكه دريافت مي كنند.

 

در موقعيتهايي كه جريانهاي راه اندازي ايجاد مشكل مي كنند از موتورهاي القايي روتور سيم پيچي شده استفاده مي كنيم. مزيت عمده اين نوع موتورها، جريان راه اندازي كم و گشتاور راه اندازي زياد آنها است. روش عمده اي كه در موتورهاي dc براي كم كردن جريانهاي راه اندازي استفاده مي شود، بكار بردن مقاومتهايي سري با مدار آرميچر است كه به تدريج از مدار آرميچر خارج مي شوند، اين روش تلفات زيادي را بهمراه دارد. امروزه با پيشرفت در عناصر نيمه هادي و المانهاي قدرت سعي مي شود كه بيشتر از موتورهاي ac استفاده شود تا هزينه تعمير و نگهداري را كاهش دهند.

 

موتورها معمولاً در قدرتهاي متفاوتي ساخته مي شوند، استاندارد موتورهاي توان بالا موجود است. با بالا رفتن توان احتياج به جريان و ولتاژ بيشتري براي موتور خواهيم داشت، در صورتيكه ولتاژ ترمينالهاي موتور را افزايش دهيم جريان مورد نياز موتور كم مي شود. كاهش جريان موتور نيز باعث كاهش قطر سيم پيچهاي موتور مي شود و هزينه ساخت كاهش مي يابد. البته عوامل مختلف ديگري در طراحي موتورهاي با قدرت بالا مؤثر هستند و ولتاژ استاندارد موتورهاي القايي بزرگ موجود است.

 

با توجه به محيط كارخانه سيمان و اثر گرد و غبار روي عملكرد موتورهاي dc و پيشرفتي كه در زمينه كنترل موتورهاي القايي در صنعت صورت گرفته است، در صنعت سيمان از موتورهاي القايي بيشتر استفاده مي شود كه در بخش بعدي به بررسي آنها مي پردازيم.

 

هر چقدر توان موتور بالا مي رود، لازم است كه ولتاژ اعمال شده نيز به موتور افزايش پيدا كند. معمولاً موتورهاي 380 تا 460 ولت را فشار ضعيف و موتورهاي 460 تا 2300 ولت را فشار متوسط و موتورهاي بالاتر از 2300 ولت را فشار قوي مي نامند.

 

در صورتيكه گشتاور راه اندازي و گشتاور ماكزيمم مناسب بخواهيم از موتورهاي القايي استفاده مي كنيم. موتورهاي القايي در مقايسه با موتورهاي dc داراي حجم و وزن كمتري هستند و نگهداري و تعميرات موتورهاي القايي نيز به مراتب كمتر از موتورهاي dc است.

 

در مكانهايي كه لازم است سرعت دقيقي داشته باشيم در گذشته از موتورهاي dc استفاده مي شود ولي اكنون با استفاده از كنترل كننده ac سعي مي شود از موتور القايي استفاده شود.

 

مزاياي مهم كنترل كننده هاي ac را مي توان به صورت زير برشمرد:

 

- براحتي مي توان از آنها استفاده نمود.

 

- استفاده از نمايشگرهاي ديجيتالي كه امكان مشاهده پارامترهاي مختلف را فراهم مي كنند.

 

- قابليت برنامه ريزي و مدل كردن كنترل كننده هاي pi و pid

 

- ايجاد كنترل روي سيستمهاي گشتاور ثابت، توان ثابت و سيستمهاي ترتيبي (سيستمهاي متوالي)

 

- قيمت پائين در مقايسه با كنترل كننده هاي آنالوگ

 

- قابليت اطمينان زياد

 

- استفاده از المانهاي قدرت مانند ترانزيستورهاي igbt كه مي توانند با فركانس زيادي قطع و وصل شوند تا بدين صورت كنترل سيستم بهتر صورت گيرد.

 

- قابليت كنترل فركانس از 01/0 تا 500 هرتز بدين ترتيب مي توان كنترل دقيقي روي سرعت موتور انجام داد و انرژي را صرفه جويي كرد.

 

- مشخصه ديناميكي مناسب كه امكان كنترل سرعت و شتاب را به خوبي فراهم مي كند.

 

- استفاده از رگولاتورهاي جريان براي حالتهاي گذرا

 

استفاده از روشهاي كنترل سرعت برداري براي كنترل دقيق و بهينه سيستم