/ در گوناگون از مهندسی برق / توسط
آخرین زمان ویرایش:

آموزش کنترل دور موتورها بخش دوم

با دومین بخش از آموزش کنترل دور موتورها در خدمت شما مهندسین و کاربران تابلو برقی هستیم

در این پست قصد داریم به صورت کامل بخش اول آموزش کنترل دور موتورها را تکمیل کنیم.

کنترل کننده دور موتور در تجهیزات صنعتی

مطمئناً بزرگترین مصرف کننده های انرژی الکتریکی موتورهای صنعتی موجود در کارخانجات هستند از این جهت بهینه سازی مصرف انرژی در این تجهیزات از اهمیت بسیار ویژه ای برخوردار است.

موتورهای الکتریکی صنعتی بیشتر در پمپ ها، فن ها و کمپرسورها مورد استفاده قرار می گیرند که چیزی در حدود ۶۵ درصد انرژی الکتریکی کل کشور را مصرف می کنند. جهت بهینه سازی موتورهای الکتریکی دو اقدام کلی را می توان انجام داد، اقدامات مربوط به طراحی و اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها!

به جهت کنترل دبی تجهیزاتی مانند فن ها و پمپ ها از ادوات و تجیزاتی مثل دمپرها و شیرهای خفه کن استفاده می شود و این دقیقآ مانند این است که برای کاهش سرعت یک اتوموبیل، در حالی که پدال گاز را تا آخر فشار داده ایم، از پدال ترمز استفاده نماییم. اما راهکار بسیار بهینه تر و مفید تر استفاده از کنترل کننده ی محرک این تجهیزات یعنی کنترل دور موتورهاست. به اين ترتيب كه با تغيير دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه ميدارد ، به عنوان مثال فشار آب يك مخزن را ثابت نگه مي دارد بنابراين در هنگام مصرف آب، دور موتور به صورت خودكار زياد مي شود و در هنگامي كه آب مصرف نمي گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش مي يابد . بنابراين دور موتور با مقدار مصرف تغيير مي نمايد که باعث میشود آب با فشار ثابت به تمام نقاط مي رسد .

. استفاده از اينورترها به دلایلی که بیان شد بر روي پمپ و فن و كمپرسورها در طي سال هاي اخير بسيار گسترش يافته است .

استفاده از تجهیزات کنترل دور موتور مزایای فراوانی دارد که به تعدادی از آن ها می پردازیم:

۱-  حذف دستگاه هاي كنترل دبي مكانيكي

۲-  ذخيره انرژي تا ۸۰%

۳-  راه اندازی آرام.

۴-   افزايش طول عمر مفيد قطعات مكانيكي.

از اينورترها بیشتر در این موارد استفاده می گردد :

۱-  فعاليت هاي گشتاور ثابت مثل ميكسرها , اكسترودرها , نوارهاي نقاله و . . .

۲-  فعاليتهاي توان ثابت مثل كشش و دستگاه هاي ماشيني.

۳-  فعاليت هاي گشتاور متغير مثل فن و پمپ.

همان طور که می دانیم در پمپ ها و فن ها ميزان دبي با سرعت موتور متناسب است اما توان مصرفي با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به ميزان ۵۰% كاهش يابد آنگاه توان مصرفي لازم  ۱۲٫۵% خواهد بود و اين   به مفهوم ۸۷٫۵%  صرفه جويي در انرژي است.

maxresdefault

تولیدکنندگان تجهیزات تهویه مطبوع غالباً اطلاعات مربوط به دستگاه های ساخت خود را به صورت مجزا و جدا از رابطة این دستگاه ها با هم، عرضه می کنند و از این رو در همان ابتدا، اطلاعات کمی در مورد این تجهیزات و عملکرد آنها در ارتباط با یکدیگر در دست است. اما به هرحال نمی توان با اتکاء به این اطلاعات، سیستم همبسته ای را ساخت یا شبیه سازی کرد و به حالت بهینه آن دست یافت. پس بی جهت نیست که اغلب سیستم های تهویه مطبوع کنونی، بهینه عمل نمی کنند و انرژی هدر می دهند. این سیستم ها همچنین مشکلات خاص خود را که مربوط به آسایش و کیفیت هوای داخل ساختمان می شود به همراه دارند.

با تمام این اوصاف به سبب دو دستاورد مهم تکنولوژی در ۱۰ تا ۱۵ سال گذشته، یعنی ساخت و بهینه سازی «محرک های فرکانس متغیر» برای فن ها، پمپ ها و کمپرسورها و پیشرفت سریع کنترل های دیجیتالی، شرایط به کلی تغییر کرده به طوری که امروزه می توان از نگرش سیستمی به طراحی تهویه مطبوع به صورت جدی سخن گفت.

تا همین اواخر، اغلب سازندگان چیلر فرض را بر این می نهادند که نباید از تجهیزات و محرک های فرکانس متغیر (VFD) در موتورخانه ها به طور کامل استفاده کرد. زیرا جریان متغیر آب سرد در اوپراتور چیلرها و یا جریان متغیر آب در مبدل کندانسورها، در کارکرد چیلرها اخلال به وجود می آورند و در ضمن امکان رده بندی آنها را با روبرو می سازند. ولی امروزه وضعیت تغییر کرده و تقریباً تمامی تولید کنندگان عمدة چیلر ایده های فوق را پذیرفته اند و چیلرهایی با مشخصات دور متغیر طراحی و ساخته اند. بدین ترتیب ایدة یک سیستم واحد تهویه مطبوع که در موتورخانه آن کلیة تجهیزات با دور متغیر کار کنند و امکان کاهش یا افزایش ظرفیت آنها به صورت تدریجی وجود داشته باشد به واقعیت بدل شده است. روشن است که چنانچه سیستم تهویه مطبوع را یک پارچه در نظر بگیریم، ایدة کنترل شبکه ای و یک پارچه نیز به میان می آید.

فلسفه ی وجودی کنترل کننده های دور موتور

به منظور درک مطالب بالا و اطلاع از نحوه ی کار این کنترل کنننده های دور موتور یک مثال را مورد بررسی قرار می دهیم.

می خواهیم به وسیله ی ۲ فن دیواری یکسان، اتاقی را خنک کنیم. چنانچه هوای اتاق گرم باشد، شاید لازم باشد که هر دو فن هریک با ۱۰۰ درصد ظرفیت خود کار کنند و هوای خنک بیرون را وارد اتاق نمایند اما چنانچه دمای هوای اتاق زیاد گرم نباشد و تصمیم بگیریم که تنها از ۵۰ درصد ظرفیت فن ها استفاده کنیم راه کار کنترل چه باید باشد؟

در یک روش می توان یکی از فن ها را با ۱۰۰ درصد ظرفیت آن به کار انداخت و فن دیگر را نیز خاموش کرد. در این حالت ظرفیت هوادهی ۵۰ درصد خواهد شد و انرژی مصرفی نیز به ۵۰ درصد قبل کاهش می یابد. این استراتژی همان است که امروزه در موتورخانه های متعارف به کار گرفته می شود. زیرا کمپرسورها نیز مانند فن ها و پمپ ها از قانون مشابهی تبعیت می کنند.

روش دیگر این است که هر دو فن را مجهز به محرک های فرکانس متغیر کنیم و به جای استراتژی بالا ، دور و هوادهی هریک از فن ها را به ۵۰ درصد تقلیل دهیم. در این حالت نیز کل هوادهی به ۵۰ درصد کاهش یافته است ولی توان مصرفی به  ۵/۱۲ درصد رسیده است (به جای ۵۰ درصد قبل). این مثال، هسته منطقی روش جدید کنترل بر اساس محرک های دور متغیر و سیستم شبکه ای DDC است.

در سیستم های متعارف دو اتفاق رخ می دهد. نخست آن که در حالت های پاره بار نقطه  کارکرد روی «منحنی طبیعی»، یعنی جایی که همواره راندمان حداکثر است، قرار ندارد. دوم آن که نقطه کارکرد در حالت های پاره بار با افزایش هد (head) روبرو است.

ولی زمانی که این روش جای خود را به کنترل ظرفیت از طریق تغییر دور موتور می دهد نقطه کارکرد، مطابق آن چه گفته شد، همواره در حالت راندمان حداکثر خواهد بود.

نوشته های مشابه

آموزش کنترل دور موتورها بخش اول

در این پست از سایت آموزش تابلو برق به بررسی و نکات مهم در کنترل دور موتورها می پردازیم.سپس به…

فیلم جزئیاتی از ساخت و مونتاژ تابلو برق

در این بخش از فیلم های تابلو برقی می توانید فیلم جزئیاتی از ساخت و مونتاژ تابلو برق را مشاهده…

نظری بدهید

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