درایو و اتصال آن به موتور روتور سیم پیچی شده
با توجه به کاربرد معمول موتور روتور سیم پیچی شده در تجهیزات بالابر ( جرثقیل ها ) در گذشته و نیز کارایی حاصل از درایوها در کنترل موتورهای الکتریکی، بعضی از کاربران بالابرهای صنعتی که دارای موتور روتور سیم پیچی شده بوده اند تمایل به استفاده از ترکیب موتور و درایو را مد نظر دارند بشرط آنکه موتور قدیمی حفظ گردد.
در ادامه به بررسی چرایی، چگونگی و مزیت و عدم مزیت این روش می پردازیم:
موتور روتور سیم پیچی شده:
این موتور برای دو خصوصیت خوب شناخته می شود ” گشتاور راه انداز بالا و جریان راه اندازی پایین”
استفاده از این نوع موتورها جهت راه اندازی در زیر بار و نیز اتصال به شبکه ضعیف بسیار مناسب است اما خصوصیاتی چون ” تعمیر و نگهداری بالا، نیاز به راه انداز مقاومتی یا مایع، گرانی و معمولا حساسیت بالا نسبت به محیط ” از معایب آن بشمار می آید.
موتور قفس سنجابی:
این موتور دارای خصوصیات مثبتی همچون ” کارایی در شرایط محیطی سخت ، تعمیر نگهداری کم ، قیمت مناسب ، تحمل بالای دمایی و پاسخگویی قدرتمند به تغییرات بار” می باشد.
البته ” جریان راه اندازی بالا و گشتاور راه اندازی پایین” از نکات منفی آن است. بدین جهت استفاده از آن در صنعت بسیار معمول و مورد استقبال می باشد اما نباید به شبکه ضعیف و یا در زیر بار راه اندازی بشوند مگر با تمهیداتی.
درایو:
درایوها از زمانی فن آوری توانست قابلیت های آنها را برای صنعت قابل اطمینان کند با توجه به خصوصیات مثبتی چون ” کنترل سرعت، کنترل گشتاور، اتوماسیون صنعتی، حفاظت از موتور ، کنترل جریان کشی اولیه و گشتاور راه انداز بالا ” بسیار مورد استقبال قرار گرفته است.
البته درایوها برای کار با موتورهای مختلفی طراحی شده اند که بنا بر ساختار و عملکرد آن موتورها، ساختار و عملکرد خاص خود را دارند….مثلا درایو موتورهای DC و موتورهای سرو با درایو موتورهای قفس سنجابی متفاوت می باشند.
درایوها خصویات و یا تاثیرات منفی هم دارند از آن جمله:
افزایش صدای موتور
افزایش دمای موتور
ایجاد هارمونیک ها در هر دو سمت شبکه و موتور
تولید جریان بیرینگ مخرب
تولید ضربه های پالس زنی تا ۱۰۰۰ ولت و تخریب عایق موتور
حساسیت زیاد به محیط
و نیز
گرانی، پیچیدگی اپراتوری و نیاز به نگهداری و تعمیر تخصصی
کاربرد درایوها در کاربری های مختلفی امکان پذیر می باشد از پمپ و فن گرفته تا بالابرهای صنعتی ، از نورد در صنعت فولاد تا تسمه نقاله های صنعت شیشه سازی.
اما هدف ما از این سخن شناخت کاربری درایو در صنعت جابجایی مواد می باشد.
باید توجه داشت که کلیه تجهیزات مدرن جابجا کننده مواد، امروزه از درایوها برای کنترل هویست و حرکت ترولی بهره میبرند. چراکه ارایه گشتاور راه اندازی بالا و کامل از لحظه استارت موتور و نیز کنترل جریان کشی حداقل از ۱٫۲ برابر جریان نامی الی چند برابر جریان نامی ( کمتر از ۳ برابر )، داشتن کنترل سرعت در تمامی لحظات و اجرای آن بصورت نرم و بدون ضربه از سوی درایو آنرا بسیار مناسب این کاربری کرده است.
لازم بذکر است که جرثقیل هایی که از درایو بهره می برند همگی از موتورهای فقس سنجابی استفاده می کنند و بدین طریق استفاده از موتورهای روتور سیم شده در این حالت منتفی می باشد.
شاید بپرسید چرا؟
در ابتدا اجازه دهید عرض کنم که با اتصال کوتاه کردن سر سه کلاف روتور موتور سلیپ رینگ و یا قرار دادن بخش کوچکی از مقاومت راه انداز در این مدار، می توان موتور روتور سیم پیچی شده را به شبهه موتور فقس سنجابی تبدیل نموده و با توجه به کارکرد درایو می توان این موتور را بدان متصل و مورد بهره برداری قرار داد. شاید برای یک پمپ با هد استاتیکی پایین و تجهیز درایو به فیلترهای مناسب اینکار جواب دهد اما قطعاَ برای کاربری سنگینی چون جابجایی مواد ” خیر ” و این خیر به معنی عدم اطمینان از تداوم کار موتور در این کاربری می باشد.
چرا؟
- موتورها دارای ظرفیت دمایی می باشند که بیش از آن گرم شدن موتور باعث از بین رفتن عایق و اتصال کوتاه می گردد … موتورهای روتور سیم پیچی شده بعلت اتصال تقریبا دایمی به بانک مقاومتی خود دارای انتقال و تبادل دمایی بهتری بخصوص در روتور با محیط بیرون بوده و این خود در خنک شوندگی موتور تاثیر بسزایی می گذارد اما در صورت اتصال کوتاه نمودن سرکلاف ها این مزیت از بین رفته و موتور نه تنها خنک نمی شود بلکه با وجود درایو موتور از حالت عادی نیز گرم تر شده و عایق سیم پیچ های روتور که بیشترین دما را باید تحمل کند چون برای اینکار طراحی نشده اند خیلی زود از بین می روند.
- روتور موتور سلیپ رینگ سیم پیچی شده است ، درست بمانند استاتور لذا برای تحمل جریانهای بالای راه اندازی به هیچ وجه مناسب نیستند، این صحیح است که درایو، جریان راه اندازی را پایین می آورد اما این مقدار بستگی مطلق به بار و مقاومت روتور دارد و با توجه به اینکه جرثقیل بسیار زیاد در زیر بار استارت می شود این خود جریان کشی را به حداقل ۳ برابر جریان نامی می رساند که برای تحمل سیم پیچ ها زیاد محسوب می گردد و عاملی برای از بین رفتن عایق و سوختن موتور خواهد بود.
توجه به این نکته مهم است که گشتاور تولیدی به مقدار مقاومت روتور بستگی مستقیم دارد و هرچه مقاومت اولیه روتور بالا باشد گشتاور راه انداز بیشتری خواهیم داشت و با توجه به اتصال کوتاه نمودن سیم پیچ های روتور این مقاومت بسیار بسیار پایین بوده لذا جریان راه اندازی به ناچار در گشتاور کامل بالا خواهد بود.
- اگر روتور بصورت بی واسته اتصال کوتاه گردد که مقاومت سیم پیچ ها پایین و آسیب پذیری آنها بسیار بالا می شود و اگر مقدار کمی مقاومت در مدار باقی بماند همچنان مشکل ذغال ها ، تعمیر ونگهداری بمانند قبل و حفظ محفظه بانک مقاومتی نیز بر مشکلات بالا اضافه می گردد. ضمنا توجه فرمایید گشتاور راه اندازی به مقاومت روتور بستگی دارد همچنانکه در بالا ذکر شد ولی در حین کار و در سرعت نامی این مقاومت باعث افرایش تلفات می گردد و کمکی نمی کند.
- در استفاده از درایو برای موتور قدیمی تر و کارکرده روتور سیم پیچی شده ای که بعنوان شبهه قفس سنجابی کار می کند باید از فیلترهای سلفی استفاده نمود که این مورد برای موتورهای قفس نجابی قدیمی نیز صادق است اما برای موتورهای قفس سنجابی نو توصیه به استفاده می باشد. ضمنا استفاده از درایوی با کارایی بالا و آپشن های حفاظتی مناسب برای کار با شبه فقس سنجابی بسیار مهم است.
با کلیه موارد ذکر شده استفاده از شبه فقس سنجابی ها در کاربری جرثقیل اصلا توصیه نمی شود.
با تشکر
هانی ادیب آزاد
مدیر فنی شرکت ویستا جم صنعت
دی ماه ۱۳۹۵