مقاله در مورد بررسی و انتخاب بهینه موتورهای الکتریکی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل
گروه برق
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی در رشته مهندسی برق – قدرت
عنوان:
بررسی و انتخاب بهینه موتورهای الکتریکی
استاد راهنما:
دکتر یاوریان
نگارش:
بابک عیوضی
تابستان 91
فهرست
چکیده ‌ح
مقدمه 1
1- موتورهای الکتریکی 3
موتورهای تک فاز 4
1-1-رتور 6
2-1-استاتور 6
3-1-سپرها (درپوش های دو طرف موتور) 7
4-1-کلید گریز از مرکز 8
2- طرز کار موتور القا تک فاز 10
1-2-سیم پیچی قفس سنجابی 10
2-2-سیم پیچی های استاتور 10
موتورهای تک فاز خازنی 13
1- خازن 14
1-1-خازن روغنی 14
2-1- خازن های الکترولیتی 15
تعیین مقدار ظرفیت خازن 17
2-موتور تک فاز با خازن راه انداز 19
1-2-ساختمان 19
5-یک خازن عموماً از نوع الکترولیتی 19
2-2-طرز کار 19
3-موتور تک فاز با خازن دایمی 20
موتورهای تک فاز متناوب با رتور اتصال کوتاه 23
موتور القایی همراه با خازن راه انداز (Start) 27
1-موتورهای سه فاز 30
1-1-ساختمان موتور سه فاز 30
3-1-نمونه ای از اتصالات موتور سه فاز 33
ستاره ای- مثلث و مقاومت های تخلیه کننده 35
موتور القایی سنجابی 35
سیم ها 37
تبدیل سیم های آلومینیومی به سیم مسی و بالعکس 38
سطح مقطع 41
یک خطای نابخشودنی 42
معرفی مشخصات پلاک موتور 44
2-موتورهای حفاظت شده در مقابل آب (Drip proofmo): 71
3-موتورهای کاملاً بسته بدون تهویه (Totally enclosed, noneventilated motors) 71
4-موتورهای کاملاً بسته با تهویه هواکش (Totally enclosed fan cooled) 72
روش های ایمنی موتورهای الکتریکی 75
طراحی موتورهای الکتریکی 75
نوع کار موتورهای الکتریکی 78
روش های انتخاب موتورهای الکتریکی 81
ضریب عملکرد() 86
انواع رومت های نصب (v یا B) 89
درجه حرارت و ارتفاع محیط در کار موتور 90
انتخاب موتورها 101
مشخصات موتورهای تک فاز 106
مشخصات موتورهای آسنکرون سه فاز قفس سنجابی 107
مشخصات موتورهای آسنکرون سه فازه با رتور سیم پیچی شده 108
1-مصرف انرژی 110
2-تلفات موتور القایی و محرک 111
3-ملاحظات اقتصادی 112
4-عملکرد 114
5-بازدهی و ضریب توان 115
6-کنترل کننده موتور 117
7-اینورترها 118
8-سیکلوکنورتورها 118
9- نتیجه گیری 118
1-اهمیت و شرح مسئله: 120
2-عمر یک موتور چقدر است؟ 121
3-پیش بینی عمر باقیمانده موتورها 122
4-روش های تخمین بار موتورها 124
5-اثر بارگذاری در راندمان موتورها 125
روش های تعیین راندمان 126
6- اثر عدم تعادل ولتاژ در راندمان موتورها 127
7-اثر عدم تقارن سیم پیچ ها در راندمان موتورها 128
8-اثر سرعت در توان پمپ ها و فن ها 129
9-اثر وضع موتور روی راندمان و قابلیت اعتماد آن 130
10-اثرات کیفیت توان در راندمان و عمر موتورها 130
11- محاسبات اقتصادی برای جایگزینی موتورها 131
مراجع و منابع: 135
تقدیم به پدر و مادر بزرگوارم
ابتدا تشکر و سپاس خدایی را به می آورم که با آفرینش انسان به عنوان اشرف مخلوقات و همچنین دو موجود به نام پدر و مادر که عین فداکاری و از خود گذشتگی و مظهر ایثار هستند، بر انسان منت نهاد.
تقدیر و تشکر
امیر مومنان:
«هر کس به من حرفی آموخته مرا بنده خود ساخته»
پس
تشکر و سپاس فراوان از استاد بزرگوارم جناب آقای دکتر کمال یاوریان که با نهایت دلسوزی قطره ای علم از اقیانوس حکمتش را به من یاد داده و آرزوی سربلندی، جاودانگی دارم برای استاد بزرگوارم و از خدا توفیق شاگردی لایق را خواهانم .
از پدرم که همواره به عنوان استاد و تنها حامی در تمام مراحل زندگی و تحصیلم زحمات زیادی را تحمل نموده اند نهایت تقدیر و تشکر را می کنم.
همچنین از مادر بزرگوارم و خواهر عزیزم زهرا و فاطمه و همچنین تمامی پدران و مادران تقدیر و تشکر می کنم به خاطر این که هم چون شمع می سوزند و تمام عمر و زندگی خود را فدا می کنند، تا روشنایی برای فرزندان خود باشند و همچنین از تمامی معلمانی که مرا تا این مرحله از زندگی و تحصیل یاری نموده اند و توفیق آن را داشته ام که در خدمتشان باشم کمال تشکر و قدردانی را دارم و از خداوند متعال برای آن بزرگواران خواهان سعادتمندی در دنیا و آخرت هستم.
هر چند که کلمات گفته شده، نمی تواند حتی گوشه ای از تمامی صحبت ها و کرده های آنها نسبت به ما را جبران کند و یا نشان دهد.
چکیده
دراین پایان نامه ضمن مرور میزان متوسط بازدهی در سیستم های محرک صنعتی اهمیت انتخاب مناسب موتور در این موارد از دیدگاه مصرف انرژی مورد بررسی قرار می گیرد. اهمیت تطابق بین موتور و بار و بالا بودن ضریب ار از نظر انرژی مصرفی و بازدهی سیستم محرک – موتور مورد تاکید قرار می گیرد. ملاحظات اقتصادی در انتخاب موتور مناسب در محرک های صنعتی با استفاده از «زمان متوسط بین دو خرابی» و «زمان متوسط تعمیر» بر شمرده شده و با مقایسه بازدهی روش های مختلف کنترل سرزعت موتور رابطه ای بر محاسبه توان مکانیکی خروجی موتور – محرک ارائه می شود. سپس ضمن بررسی نحوه و میزان تاثیر بازدهی و ضریب توان محرک موتور یا بار، تاثیر استفاده از خازن بر ضریب توان مورد بررسی قرار می گیرد و همچنین با تحقیق و بررسی در مورد مسئله جایگزینی موتورها در صنعت که یکی از مسائل بسیار مهم و مورد مطالعه در کشورهای صنعتی و در حال توسعه می باشد، روش ها و دستور العمل های لازم جهت تعویض موتورها در صنعت و بویژه صنعت فولاد در جهت بهره وری بیشتر از دیدگاه کاهش مصرف انرژی، افزایش قابلیت اطمینان در خط تولید و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ارائه می گردد و با محاسبات نشان داده می شود که با انتخاب بهینه و جایگزینی موتورها می توان به مقدار زیاد هزینه انرژی الکتریکی و تعمیر و نگهداری را کاهش داده و همچنین با افزایش قابلیت اطمینان در خط تولید از هزینه های گزاف قطع خط تولید جلوگیری نمود. جایگزینی موتورها در چهار بخش تعویض موتورهای فرسوده و راندمان پایین با موتورهای راندمان بالا، موتورهای سایز بزرگ با سایز کوچک، موتورهای دور ثابت با دور متغیر، موتورهای تعمیراتی با موتورهای نو مورد بررسی اقتصادی قرار گرفته و با توجه به زمان بازگشت سرمایه در هر مورد راهکارهای لازم ارائه شده است.
با توجه به نیازهای اولیه برای برآورد راندمان و عمر باقیمانده موتور، روش های تست در حین کار موتورها در صنعت نیز آورده شده است.
واژه های کلیدی: موتورهای القایی – محرک صنعتی – انتخاب موتور – تطبیق بار – کنترل موتور – موتورهای الکتریکی – مصرف انرژی – کاهش تلفات – موتورهای پربازده

فایل : 129 صفحه

فرمت : Word