انتخاب الکتروموتور مناسب علاوه بر اینکه از خرابی تجهیزات جلوگیری می‌کند، کارایی را تضمین کرده و مشکلات مربوط به نگهداری را نیز کاهش می‌دهد. موتورهای الکتریکی، هنگامی که به‌درستی انتخاب و نصب شوند، روشی کارآمد برای حرکت ماشین ها و تجهیزات خواهند بود. در این مقاله نحوه انتخاب موتور مناسب بر اساس شرایط محیطی، الزامات پروژه و قدرت مورد نیاز بررسی‌شده است.
مزایای انتخاب موتور مناسب
موتورهای با اندازه مناسب نه تنها با کمترین فرسودگی کار می‌کنند، بلکه بهترین راندمان انرژی را نیز به همراه دارند. موتورهای با راندمان بالا در ابتدا هزینه بیشتری دارند، اما این هزینه به طور معمول با کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری در طول عمر موتور جبران می‌شود.
گرما دلیل اصلی عمر کوتاه موتور است. گرمای بیش‌ازحد در سیم‌پیچ‌های موتور (به علت بار بیش‌ازحد روی موتور یا استارت-استوپ غیر اصولی)، سایش و اصطکاک قطعات داخلی یا جریان هوای ضعیف می‌تواند به عایق موتور آسیب برساند و در نهایت باعث ذوب سیم‌پیچ و خرابی موتور گردد. نصب در جای نادرست مانند لرزش بیش از حد نیز می‌تواند به موتور و تجهیزات مرتبط آسیب برساند. انتخاب و نصب موتور مناسب می‌تواند از بروز هر دو مشکل جلوگیری کند.
مراحل انتخاب موتور مناسب
با در نظر گرفتن ۳ پارامتر زیر می‌توانیم موتور مناسب پروژه را انتخاب کنیم:
- بررسی ویژگی‌ها و مشخصات بار (منظور از بار تمام چیزهایی است که به موتور متصل خواهد شد و موتور آن‌ها را حرکت می‌دهد).
- شرایط محیطی محل نصب.
- در نظر گرفتن منبع تغذیه موجود برای راه‌اندازی موتور.
ویژگی ها و مشخصات بار
پیش از ادامه بهتر است تا با یک مفهوم متداول آشنا شویم:
گشتاور موتور، به بیان ساده، نیروی چرخشی (دَوَرانی) است که موتور تولید می‌کند. در واقع میزان نیرویی است که برای چرخاندن یک جسم نیاز است. مثلاً میزان نیرویی که باید به یک شیر وارد کنیم تا بچرخد و باز شود.
حال که با مفهوم گشتاور آشنا شدید، در صنعت دو نوع متداول بار داریم:
بار گشتاور ثابت: حجم ثابتی از بار حمل می‌شود مانند نوار نقاله‌ها، جرثقیل‌ها و کمپرسورها. در این حالت گشتاور ثابت بوده و توان به صورت خطی متناسب با تغییرات سرعت تغییر می‌کند (سرعت بالاتر توان بالاتر و بالعکس)
بار گشتاور متغیر: مانند پمپ‌ها و فن‌ها، گشتاوری را تجربه می‌کنند که با سرعت تغییر می‌کند. استفاده از درایو فرکانس متغیر برای تنظیم سرعت موتور برای بهینه سازی عملکرد مناسب است و می‌تواند در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند. بااین‌حال، طراحان باید مطمئن شوند که موتور آن قدر کُند عمل نکند که نتواند خود را خنک کند و موتورها نیز باید دارای اینورتر باشند.
یکی دیگر از ملاحظات مربوط به انتخاب موتور مناسب این است که چند بار باید آن‌ها را استارت و متوقف کرد، که به‌عنوان چرخه وظیفه (Duty Cycle) شناخته می‌شود. باید در نظر داشت که هر راه‌اندازی همراه با یک استرس به موتور خواهد بود و باعث استهلاک و کاهش عمر آن می‌شود.
تاثیر شرایط محیطی در انتخاب موتور مناسب
به عنوان مورد آخر تاثیر شرایط محیطی در انتخاب موتور مناسب را بررسی خواهیم کرد. دما، رطوبت و شرایط آلودگی و غبار محیط سه پارامتر مهم محیطی در انتخاب موتور مناسب هستند.
هفت نوع متداول موتورها از لحاظ ساختار فیزیکی و بدنه عبارت‌اند از:
مقاوم در برابر قطره (ODP)
محفظه این موتور اجازه می‌دهد تا هوا برای خنک کردن از میان سیم‌پیچ‌ها عبور کند،اما از ریخته شدن قطرات مایع (با زاویه ۱۵ درجه نسبت به محور قائم) بر روی الکتروموتور جلوگیری می‌کند. از موتورهای ODP به طور معمول در محیط‌های داخلی که نسبتاً تمیز و خشک هستند، استفاده می‌شود، مانند ماشین آلات، نوار نقاله، پمپ، فن و کمپرسور هوا.
کاملاً محصور و خنک شده توسط فن (TEFC)
محفظه این موتور از گردش هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. یک فن متصل به محور باعث ایجاد یک فشار هوای روبه‌جلو در زمان کار در محفظه موتور می‌شود و موتور را خنک می‌کند. قاب آجدار موتور نیز در فرآیند خنک شدن نقش دارد. استایل محفظه TEFC، تطبیق پذیرترین نوع در بین همه سبک‌ها است. این نوع محفظه در پمپ‌ها، فن‌ها، کمپرسورها کاربرد دارد.
کاملاً محصور و بدون تهویه (TENV)
این محفظه مشابه یک TEFC است اما هیچ فن خنک‌کننده‌ای ندارد و وابسته به شرایط محیطی برای خنک شدن است. هیچ بادخور یا دهانه بازی در پوسته وجود ندارد. برای جلوگیری از تبادل آزاد هوا، کاملاً محصورشده، اما هوابندی نشده است.این نوع محفظه برای مصارفی که در معرض خاک و یا رطوبت قرار دارند، مناسب است.(اما نه در محیط‌های بسیار مرطوب یا خطرناک (مملو از گازهای مشتعل )
کاملاً محصور با عبور هوای بسیار زیاد (TEAO)
این نوع موتورها مناسب فن‌های وکیوم بوده که قابلیت کار در محیط‌های پر گردوغبار را دارند. موتور باید در مسیر جریان هوای فن، نصب شود. در واقع این تیپ موتور مناسب دمنده‌ها، کولرها و فن‌هایی ساخته‌شده که گردش هوای ایجادشده خود موتور را نیز خنک می‌کند.
کاملاً محصور و با قابلیت شستشو (TEWD)
این نوع محفظه برای مقاومت در برابر فشار بالای شستشو و یا دیگر محیط‌های مرطوب طراحی‌شده است. امکان استفاده در محفظه‌هایTEAO ، TEFC و ENV که کاملاً محصورشده و در محیط هایی که به شدت شیمیایی و مرطوب هستند، اما نه در شرایط خطرناک (محیط‌های مملو از گازهای قابل اشتعال) می‌توان از این موتورها استفاده کرد.
محفظه محصور ضد انفجار (EXPL)
موتور ضد انفجار و کاملاً محصور است و برای جلوگیری از انفجار گاز یا بخار در داخل یک پوسته طراحی‌شده است. این پوسته از ایجاد جرقه یا انفجار در خارج از موتور جلوگیری می‌کند. برای راه‌اندازی و استفاده ایمن، حرارت موتور باید زیر دمای احتراق گازها یا بخارهای اطراف باشد. موتورهای ضد انفجار در محیط‌های خطرناک (کارخانه‌های مواد شیمیایی، صنعت نفت و گاز، صنعت چوب و پلاستیک و…) استفاده می‌شوند.
برای شرایط محیطی خطرناک (HAZ)
این موتورها بر اساس تقسیم بندی استاندارد (NFPA -70) برای شرایط و محیط‌های شیمیایی کاملاً خطرناک (گازهای آلی، بخارهای اسیدی و ….) ساخته می‌شود.
منبع تغذیه و ولتاژ کاری
برای منبع تغذیه موجود برنامه‌ریزی کنید. ولتاژ بالاتر اولویت ماست چون ولتاژ عملیاتی بالاتر طول عمر موتور را بهبود می‌بخشد. این امر به ویژه در موتورهای کوچک‌تر که عایق و فن ممکن است به‌اندازه کافی گرمای ایجادشده را تخلیه نکنند ، بسیار مهم است. به عنوان مثال یک موتور ۳ فاز راحت‌تر از موتور تک فاز، معکوس می‌شود و بنابراین برای پروژه‌هایی که نیاز به چپ‌گرد – راست‌گرد است، اولویت با موتور سه فاز است.
جمع‌بندی
برای هر کاربرد ، اغلب گزینه‌های متعددی برای انتخاب موتور وجود دارد. پیروی از مراحل فوق به شما کمک می‌کند تا ضمن به حداقل رساندن هزینه‌های راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری ، بهترین تعادل فنی را یافته و موتور مناسب را انتخاب کنید. تجربیات خود را در انتخاب موتور مناسب با ما و دیگر همکاران از طریق بخش دیدگاه در میان بگذارید.
