پلاک خوانی انواع موتور های تکفاز و سه فاز الکتریکی

• آموزش
• ۱۲:۲۸ ۱۳۹۹/۰۶/۲۱

---

همانطور که می دانید برای راه اندازی و آزمایش موتورها باید بتوانیم پلاک و مشخصات این موتورها را بخوانیم و از آنها در راه اندازی موتورهای تک فاز و سه فاز استفاده کنیم.

آشنایی با پلاک مشخصات الکتروموتورهای سه فاز و تکفاز

برای انتخاب صحیح و مناسب موتورهای سه فاز باید به توضیحات روی پلاک مشخصات موتور کاملا توجه نمود.شکل پلاک موتور سه فاز و همچنین اطلاعات نوشته شده روی آن متفاوت است که در زیر شکل دو نوع متفاوت از این پلاک ها را می بینید.

 

 

توضیحات مربوط به نوع دیگری از پلاک موتورهای سه فاز و و تک فاز که در شکل های زیر نمایش داده شده است.

با توجه به شماره های فوق داریم:

پلاک خوانی موتورهای جریان متناوب:

روی پلاک این موتور ها ولتاژ نامی سیم پیچ ها نوشته شده مثلا 220/380 ، ولتاژ کمتر نشانگر ولتاژ هر کلاف خواهد بود پس باید اتصال موتور طوری انجام شود که ولتاژ بیشتری به آن نرسد یعنی این موتور به صورت ستاره کار خواهد کرد اگر بر روی پلاک موتور 380/660 نوشته باشد در این صورت چون ولتاژ کمتر 380 ولت است و در اتصال مثلث به هر کلاف 380 ولت می رسد آن را مثلث می بندیم و چون در لحظه ی اول جریان زیادی می کشد آن را ابتدا ستاره و سپس مثلث می بندیم.

پلاک موتور

 

نام کشور سازنده و علامت کارخانه
Type	شماره سریال
ولتاژ مصرفی موتور220/380	توان خروجی موتور w یا kw
جریان نامی موتور	ضریب توان یا COSj
وضعیت نصب موتور	کلاس عایقی –ISOL
نوع اتصال∆یا Y	شرایط کارکرد –S1
حفاظت بین المللی- IP	سرعت چرخش موتورRPM
تعداد فاز ها3~	فرکانس Hz 50
تاریخ ساخت	وزن کل

 

1- وضعیت نصب موتور: برای مثال B3 موتور به صورت افقی می باشد V3 موتور به صورت عمودی نصب می شود

2- COSj: مقدار اختلاف فازی که در هنگام کار بین جریان و ولتاژ بوجود می آید هر چه COSj به یک نزدیکتر باشد اختلاف فاز کمتر و کیفیت موتور بهتر می شود هرچه میله‌های داخل روتور بیشتر باشد اختلاف فاز کمتر است.

3- جریان نامی: مقدار جریانی است که موتور در بار کامل از شبکه دریافت می کند.

4- کلاس عایقی:

حرارتی یا عایقی	حد اکثر دما
X,Y	90
A	105
B	120
E	130
F	155
H	180
C	210

 

5- سرعت روتور RPM=ROUN PER MINUTE

6- وضعیت کاری:S1 کارکرد دائم و S2 حالت کار کرد کوتاه مدت لحظه ای

7- حفاظت موتور IP=INTERNATIONAL PROTECTION

فرکانس کار: در این قسمت مقدار فرکانسی که موتور می­تواند با آن کار کند مشخص می­شود. فرکانس شبکه برق ایران معمولا 50 یا 60 هرتز است و اکثر موتورها نیز قابلیت کار کردن با این فرکنس را دارند. در پلاک این مقدار بدین صورت مشخص می­شود: f=50-60Hz

توان ورودی: این عدد نشانگر مقدار توانی است که موتور از شبکه برق می­کشد. معمولا این توان با واحد کیلووات و با اندیس 1 یا  in  نمایش می­دهند. مانند: = =12KW

توان خروجی: دراین قسمت توان حداکثری که موتور می­تواند به شفت تحویل دهد، نوشته می­شود. معمولا توان خروجی را با واحد اسب بخار بیان می­کنند و در غیر این صورت توان خروجی را با اندیس 2 یا out نشان می­دهند. مانند: = =1٫2KW و یا P=8.5Hp

راندمان: در قسمتی از پلاک مقدار راندمان یا همان نسبت توان ورودی به توان خروجی را به صورت عددی مابین 0 و 1 و یا به صورت % بیان می­کنند.  این عدد می­تواند به صورت ماکزیمم یا نامی باشد.

 مثلا =88% , =0٫95ɳ

ضریب توان: مقدار اختلاف فازی که بین جریان و ولتاژ در یک موتور ایجاد می­شود را ضریب توان می­گوییم. و آن را با cosφ نمایش می­دهند و آن ار با نام کسینوس فی تلفظ می­کنند. این مقدار به دلیل وجود خاصیت سلفی در موتورها ایجاد می­گردد. این عدد بین صفر و یک تغییر می­کند و هر چه قدر خاصیت سلفی موتور کمتر باشد این عدد به یک نزدیکتر است و توان راکتیو موتور به صفر نزدیکتر خواهد بود و موتور دارای راندمان بالاتری خواهد بود. این عدد را به عنوان مثال به این صورت نمایش می­دهند: cosφ=0٫8

سرعت روتور: این عدد با واحد دور بر دقیقه بیان می­گردد و سرعت خروجی یا به قولی سرعتی که محور موتور هنگام کار دارد را مشخص می­کند و به طور مثال به این صورت نوشته می­شود: = =1440rpm

خازنهای مورد استفاده: در این بند خازن موقت با نام  و خازن دائم با نام  و هر دو با واحد میکرو فاراد  (Fµ) جهت موتورهای تک خازنه و 2 خازنه مشخص می­شود.

نوع اتصال سیم‌پیچ استاتور: در پلاک با استفاده از علامات مخصوصی اتصال داخلی و تعداد سیم‌­پیچ‌های استاتور و تعداد ترمینالهای در دسترس را مشخص می­کنند.

درجه حفاظت: شرایطی محیطی که یک موتور می­تواند آن را تحمل کند و صدمه نبیند، بوسیله  دو عدد مشخص می­شود. این عدد را با IP نمایش می­دهند که معنی عدد سمت چپ و راست در جدول زیر آمده است.

 

آشنایی با انواع الکتروموتور

• آموزش
• ۲۱:۲۶ ۱۳۹۹/۰۶/۲۰

---

انتخاب صحیح الکتروموتور یکی ازضروری ترین امورمهندسی درهرواحد صنعتی می باشد. اطلاعات زیر می تواند راهنمایی باشد جهت انتخاب یک الکتروموتور مناسب.

الف) محل کارکرد الکتروموتور: لازم است اطلاعات دقیقی ازمحل کار الکتروموتور را طبق جدول ذیل آماده نماییم.

ارتفاع محل کارکرد از سطح دریای آزاد	m
حداقل وحداکثردمای محیط کارکرد	c⁰
حداکثررطوبت محل کارکرد	%

 

ب) اطلاعات عمومی الکتروموتور: ابتدا می بایست مشخص نمود که الکتروموتور مورد نیاز برای یک پروژه جدید با طراحی جدید مصرف خواهد شد یا برای جایگزینی یک الکتروموتور قدیمی، پس ازتعیین آن اطلاعات راطبق جدول ذیل جمع آوری نمایید:

اطلاعات فنی تجهیزاتی که میبایست توسط الکتروموتور گردانده شوند	الکتروموتور برای طراحی جدید
اطلاعات موتوری که قبلا کارمیکرده است مثال:برند الکتروموتور سابق تیپ الکتروموتور سابق سریال مندرج روی پلاک الکتروموتور سابق سال تولید الکتروموتور سابق استاندار طراحی وساخت الکتروموتور سابق تصویر پلاک الکتروموتور سابق کاتالوگ و نقشه فنی الکتروموتورسابق	الکتروموتور برای جایگزینی

اطلاعات عمومی الکتروموتور مورد نیاز:

Motor with squirrel cage rotor	موتور با رتور قفس سنجابی
Motor with slip-ring rotor	موتور با رتور سیم پیچی شده
genrators	ژنراتور
Single phase motor	موتور تکفاز
Inverter feeding motors	موتور مناسب برای کنترل دور
Pole changing motors	موتورهای چند سرعته
Explosion proof EEX e	موتورهای ضدانفجارکلاس E
Explosion proof EEx na	موتورهای ضدانفجارکلاس NA
Explosion proof EEx de/d	موتورهای ضد انفجار کلاس D یا DE
Roller table motors	موتورهای میزهای غلطکی
Break motors	موتورهای ترمز دار
Marine motors	موتورهای دریایی
Fan motors	موتورهای فن دار
Motors for fire and smoke	موتورهای مناسب برای محیط های آتش ودود

اطلاعات تخصصی الکتروموتور

rated power	قدرت	KW
service duty	نظام کاری	S1…S2
voitage	ولتاژکاری شبکه	V
current	جریان شبکه	I
freguency	فرکانس شبکه	F/Z
voltage variation	نوسانات ولتاژ	%
freguency  variation	نوسنات فرکانس	%
number of pole	تعداد قطب	–
rated speed	سرعت دورانی	Rpm
efficiency	راندمان	%
degree of protection	درجه حفاظتی	Ip
insulation class	کلاس حرارتی	–
type of constriction	نحوه نصب	–
type of cooling	سیستم خنک کننده	c….
noise level	سطح صدا	Db
direction of rotation	جهت چرخش	–
type of connection	نحوه اتصال	–
terminal box position	محل نصب ترمینال	–
bearing type	نوع بلبرینگ	–
painting color	رنگ مورد نظر	Ral
windoing sensor	حسگر سیم پیچ	–
bearing sensor	حسگر بلبرینگ	–
space heater	گرم کن داخلی	–
weight	وزن	kg
test	انواع تست

  کلاس حراتی

افزایش بیش از حد دما می تواند بر روی خواص مکانیکی و عایقی مواد تاثیر بگذارد . از این رو در ماشینهای الکتریکی باید حداکثر دمای مجاز ماشین تعیین شود . کلاس حرارتی ماشین توسط یک علامت contclass یا isol خاص معرفی می شود :

جدول زیر علامت کلاسهای حرارتی مختلف و حداکثر دمای مجاز را برای هر حالت نشان می دهد.

در اینجا لازم به یاد آوری است که دمای ذکر شده در جدول ، حداکثر مجاز می باشد و منظور، حرارت ایجاد شده در اثر کارکرد موتور نیست بلکه دمای 40 درجه سانتیگراد محیطی نیز در آن تاثیر دارد.

مثلا یک موتور با کلاس  A  که حداکثر 150 سانتیگراد را تحمل میکند اگر در محیطی کار کند که دمای آن محیط 40 درجه سانتیگراد باشد در اثر کارکرد موتور دمای آن باید 65 درجه سانتیگراد افزایش یابد زیرا:    105 =40+65

درجه حفاظتی

در خصوص درجه حفاظتی یک الکترو موتور که باIP  نمایش داده می شود می بایست یاد آوری نمود که عدد  اول پشت   P   درجه حفاظت در مقابل اجسام جامد خارجی و عدد دوم درجه حفاظت  در مقابل نفوذ آب را نشان می دهد .

جدول های زیر درجات مختلف را بیان میکنند .

جدول مربوط به اولین عدد پشت IP

شرح وعلامت مشخصه	مفهوم	اولین عدد
بدون حفاظت در برابر تماس اشخاص واشیا، خارجی	بدون حفاظت	0
حفاظت در مقابل تماس اتفاقی اشخاص واشیا، با قطر بزرگتر از 50 میلیمتر	حفاظت در برابر اشیا، خارجی بزرگ	1
حفاظت دربرار تماس انگشت باقسمتهای تحت ولتاژ ومتحرک ونفوذ اشیا،باقطر12میلیمتر	حفاظت دربرابراشیا، کوچک	2
حفاظت درمقابل اشیا،باقطربزرگتراز2٫5میلیمتر	حفاظت دربرابر اشیا،کوچک	3
حفاظت درمقابل اشیا،باقطربزرگترازیک میلیمتر	حفاظت دربرابراشیا،ریز	4
حفاظت درمقابل نفوذ گرد وخاک به قسمتهای آسیب پذیر	حفاظت دربرابرنفوذ گردوغبار	5
حفاظت کامل دربرابر گرد وغبار	حفاظت دربرابرنفوذگردوغبار	6

 

جدول مربوط به دومین عدد پشت IP

شرح وعلامت مشخصه	مفهوم	دومین عدد
بدون حفاظت در برابر تماس اشخاص واشیا، خارجی	بدون حفاظت	0
علامت مشخصه	حفاظت درمقابل نفوذ قطرات آب عمومی	1
با زاویه 15 درجه نسبت به خط عمود	حفاظت درمقابل نفوذ قطرات آب مایل	2
بازاویه 60 درجه به خط عمود	حفاظت درمقابل پریدن آب	3
درتمام جهات	حفاظت درمقابل پاشیدن آب	4
درتمام جهات	حفاظت درمقابل پاشیدن شعاعی آب	5
بدون فشار	حفاظت دربرابربالا آمدن آب	6
تحت فشاروزمان محدود	حفاظت دربرابرفروبردن درآب	7
تحت فشاروزمان محدود	حفاظت دربرابرغوطه وربودن درآب	8

 arkanarzesh.com :منبع

 

انواع سیم و کابل

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۱۶:۳۵ ۱۳۹۹/۰۶/۲۰

---

1- سیم مفتولی یا سیم تک لایه

این نوع سیم که به سیم خشک نیز معروف است دارای یک رشته هادی می باشد و  به دلیل این که قابلیت فرم دهی دارد عموما در تابلو برق ها استفاده می شود. ولتاژ نامی این نوع سیم 750/450 ولت است و برای جریان های مختلف، با سطح مقطع های 1٫5 تا 240 میلی متر مربع ساخته میشود.

2 -سیم افشان

سیم های افشان به دلیل این که از تعداد زیادی سیم مسی نازک به هم تابیده تشکیل شده اند نرم بوده و دارای قابلیت انعطاف بالا می باشند به همین دلیل از آن ها در سیم کشی ساختمان استفاده می شود. ولتاژ نامی این سیم های افشان  500/300 ولت است.و با توجه به جریان عبوری در سطح مقطع های مختلف موجود می باشند.

 

3- سیم نیمه افشان

این سیم ها چیزی بین سیم های مفتولی و افشان می باشند یعنی تعداد رشته های این نوع سیم به مراتب از سیم های افشان کم تر بود و در نتیجه انعطاف آن نیز از سیم های افشان کمتر می باشد. ولتاژ نامی این سیم 750/450ولت است و زمینه های کاربرد آن مشابه سیم های مفتولی است.

 

نام گذاری سیم ها

برای نام گذاری سیم ها ها و کابل ها به مولفه هایی همچون نوع عایق، جنس هادی، شکل هادی و … حروفی را نسبت داده اند که از کنار هم قرار گرفتن این حروف دقیقا می توان به نوع سیم و کابل و مورد مصرف آن پی برد.

این حروف عباتند از:

N: نشان دهنده سیم مسی نرم شده یا به عبارتی سیمی که طبق استاندارد VDE آلمان ساخته شده است.

Y: عایق PVC دورهر رشته است

S و Z: علامت سیم های مخصوص

F: علامت سیم های نرم

A: برای سیم کشی داخل لوله ها

M: به مفهوم سیم های مقاوم در مقابل رطوبت است.

در زیر چند نمونه از سیم های پر کاربرد آورده شده است.

موارد مصرف	حروف مشخصه
سیم تک لا با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمان	NYA
سیم افشان با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمان	NYAF
سیم مخصوص با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمان	NSYA
سیم مقاوم در مقابل رطوبت	NYM
سیم با روکش پلاستیک مخصوص برای روشنایی و لوازم خانگی	NYZ
سیم برای مصرف لوستر و چراغ ها	NYFA
سیم دو رشته ای برای مصرف روشنایی(دولا)	NYFAZ
سیم مکالمه و خبری	Y

 

سیم کواکسیال

سیم های کواکسیال به عنوان آنتن و یا رابط دستگاه های صوتی و تصویری استفاده می شوند.در این سیم ها از دو نوع هادی استفاده شده است که یک هادی در مرکز سیم از نوع مفتولی و سیم اصلی می باشد و سیم دوم به صورت بافته شده در دور سیم است به منظور جلوگیری از پارازیت می باشد و همانطور که در تصویر مشاهده می نمایید سیم اصلی توسط یک لایه PVC از سیم خارجی عایق شده و در نهایت یک عایق دوم کل مجموعه را محافظت میکند.

 

کابل

در صورتی که چند سیم در کنار یکدیگر به کمک یک غلاف و یا لایه عایقی دوم قرار گیرند تشکیل یک کابل را می دهند.

تقسم بندی کابل ها از نظر شکل هادی

 

 

کابل ها از نظر شکل هادی(شکل سطح مقطع) به دو دسته تقسیم می شوند که هر دسته با حروف خاصی نمایش داده می شود.که هادی های گرد را با حرف (r) و هادی های مثلثی (سکتور) را با حرف (S) نمایش می دهند.

تقسم بندی کابل ها از نظر تعداد رشته

کابل ها از نظر تعداد رشته در نوع تک رشته (مفتولی) و افشان یا چند رشته وجود دارند که کابل های چند رشته را با (m) و با حرف (e) نمایش می دهند.

تقسم بندی کابل ها از نظر کاربرد

کابل ها از نظر کاربرد به دو دسته ی کابل های مسلح که برای تحمل ضربه ها، فشار، نفوذ رطوبت و سایر عوامل دارای محافظ اند و دیگر کابل های غیر مسلح که فاقد محافظ اند تقسیم میکنند.

عایق کابل متناسب با نوع مصرف عایق کابل از مواد مختلف ساخته می شود. این مواد عبارتند از:

1. کاغذ های آغشته به روغن های مخصوص
2.  مواد لاستیکی
3. PVC

حروف مورد استفاده برای نام گذاری کابل ها:

 

 

مبدل‌های الکتریکی و کاربردهای آن

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۲۳:۳۲ ۱۳۹۹/۰۶/۱۹

---

مبدل الکتریکی یکی از مهمترین جنگ های قرن نوزدهم جنگ برای زمین یا معادن نبود، بلکه جنگ بر سر برق برای تامین انرژی بناها بود است. در سالهای پایانی قرن هیجدهم، پیشتاز برق آمریکایی توماس ادیسون، از ادامه تلاش برای اثبات برتری جریان برق DC نسبت به جریان برق AC منصرف شد، ایده استفاده از سیستم جریان برق متناوب توسط رقیب اصالتاً صربستانی بزرگش نیکولا تسلا حمایت می شد. ادیسون برای اینکه مردم را قانع کند که جریان برق متناوب خیلی خطرناک است، تمامی راه های غیرمستقیم را امتحان کرد. از برق گرفتگی فیل گرفته تا پیشنهاد دادن میز الکتریکی جریان AC برای مجرمان اعدامی. با این حال، سیستم تسلا برنده شد و دنیا تا به امروز با برق AC به طور موثرتری کار کرده است.

تنها مشکل موجود این است که، بسیاری از وسایل ما برای برق AC طراحی شده اند، ولی مولدهای مقیاس کوچک اغلب برق DC تولید می کنند. این به این معنی است که اگر شما بخواهید برای شارژ موبایلتان از باتری DC ماشینتان استفاده کنید، شما به وسیله ای نیاز خواهید داشت که جریان DC را به AC تبدیل کند. درنتیجه شما به یک مبدل الکتریکی نیاز خواهید داشت.

تفاوت بین جریان برق DC و AC چیست؟

وقتی معلمین علوم می خواهند اساس نظریه الکتریسیته را بعنوان جریانی از الکترون ها برای ما توضیح دهند، معمولاً در مورد جریان برق مستقیم(DC) حرف می زنند. ما یاد میگیریم که الکترون ها هم تقریباً مثل خطی از موریانه ها عمل می کنند، به همان شکل که موریانه ها برگ ها را حمل می کنند الکترون ها هم با بسته ای انرژی الکتریکی در حال حرکت هستند. این تشبیه برای وسیله ابتدایی مثل چراغ قوه مناسب است، که مداریست شامل باتری، لامپ و یک عدد کلید متصل بهم، و انرژی الکتریکی تا زمان تمام شدن انرژی باتری بطور سیستم وار از باتری به لامپ انتقال میابد.

در وسایل خانگی بزرگتر، برق به شکل دیگری عمل می کند. منبع تغذیه ای که از پریز میآید از نوع برق AC ست، که جهت جریان آن هر ثانیه 50 تا 60 بار تغییر میکند(بعبارت دیگر در فرکانس 50تا60 هرتز). درک اینکه چطور جریان AC انرژی الکتریکی را به مقصد می رساند، وقتی که بطور مرتب در مورد اینکه به کدام سمت برود نظرش عوض می‌شود، سخت است!

اگر الکترون ها از پریز دیوار شما خارج میشوند، یا چندین میلیمتر بیایند و در جهت عکس دوباره برگردند، چگونه تابحال جهت تولید روشنایی به لامپ رومیزی شما رسیده است؟

در واقع جواب ساده ست. تصور کنید کابل های بین لامپ و دیوار بسته هایی پر از الکترون هستند. وقتی شما کلید را روشن می کنید، تمام الکترونهای داخل کابل تا انتهای رشته های لامپ شروع به ارتعاش کرده، که این حرکات ارتعاشی انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل کرده و در نهایت موجب درخشیدن حباب لامپ میشود. برای انتقال انرژی الزامی نیست که الکترونها درون یک دایره حرکت کنند: در جریان AC آنها صرفاً در یک نقطه ثابت در حال فعالیت هستند.

مبدل الکتریکی چیست؟

یکی از میراث های تسلا طراحی وسایل اکترونیکی برای AC است. ابزاری که به DC نیاز دارند و مجبورند که از خروجی های AC انرژی خود را تامین کنند، به وسیله ای دیگر به نام یکسوکننده احتیاج دارند، که از اجزای الکترونی به نام دیودها ساخته شده و جریان AC را به DC تبدیل میکند.

یک مبدل الکتریکی برعکس این عمل می کند و فهم اصول کار آن بسیار آسان است. فرض کنید شما یک باتری در چراغ قوه دارید و کلید بسته است، بنابراین برق DC به دور مدار جریان پیدا میکند، همیشه در یک جهت، درست مانند ماشین مسابقه که به دور مسیری مشخص در حال حرکت است. حالا اگر شما باتری را بیرون آورده و آنرا بصورت سروته داخل چراغ قوه قرار دهید چه خواهد شد، فرض کنید در این حالت هم کاملا جاگیر شده باشد، مسلماً هنوز چراغ قوه را تغذیه خواهد کرد و شما تفاوت بین نور چراغ قوه را با حالت قبل تشخیص نخواهید داد، اما در واقع جریان الکتریکی در جهت مخالف جریان دارد. حالا فرض کنید که شما دستانی برق آسا و ماهری دارید که میتواند در عرض یک ثانیه باتری را 50 تا60 بار سروته کند. در اینصورت شما یک ماشین مبدل خواهید بود که جریان DC باتری را با فرکانس 50 الی60 هرتز به جریان AC تبدیل می کند.

 

این گونه منابع معکوس شونده ناگهانی برای برخی از وسایل الکتریکی بسیار مخرب هستند. مطابق شکل زیر، در منابع معمولی AC، جهت جریان بتدریج براساس یک الگوی سینوسی از یک سو به آنسو تغییر می کند:

 

می توان با استفاده از مبدل الکتریکی این گونه خروجهای به آرامی متغیر AC را، از DC ورودی بدست آورد. بجای تغییر ناگهانی موج مربعی خروجی که با خاموش و روشن کردن کلید در مبدلهای اولیه شاهد بودیم، در یک مبدل الکتریکی از اجزای الکترونیکی به اسم سلف و خازنها استفاده می شود که باعث میشود جریان خروجی بتدریج بالا و پایین شود.

همچنین می توان از مبدل ها به همراه ترانسفورماتورها برای تبدیل ولتاژ ورودی DC مشخصی به یک ولتاژ خروجیAC کاملاً متفاوتی (بالاتر یا پایین تر) نیز استفاده کرد، اما توان خروجی باید همیشه کمتر از توان ورودی باشد: این امر ناشی از قانون بقای انرژیست که یک مبدل یا ترانسفورماتور قادر نخواهد بود که توان خروجی بیشتری نسبت به توان ورودی به دست دهد، زیرا بخشی از انرژی بشکل گرما در حین عبور جریان الکتریکی از میان اجزا مختلف الکترونیکی و الکتریکی از بین می رود. اگرچه فیزیک پایه به ما میگوید که همیشه یه جایی مقداری انرژی تلف می شود، در عمل بازدهی یک مبدل بیش از 90% است.

مبدل الکتریکی چگونه کار می کند؟

تصورکنید شما یه باتری با جریان DC هستید و یکی رو شانه هاتون میزند و میگوید بجای برق DC برق AC تولید کن. شما چطوری این کار را خواهید کرد؟ اگر تمام جریانی که شما تولید می کنید فقط در یک جهت است، چطور که یک کلید ساده به مسیر خروجی شما اضافه شود؟ خاموش و روشن کردن سریع کلید پالسهای برق مستقیم تولید خواهد کرد- که حداقل نصف کار را انجام داده است. برای اینکه برق AC به درستی تولید شود شما به کلیدی نیاز خواهید داشت که این امکان را به شما بدهد که جریان در طول یک ثانیه 50 الی60 بار معکوس کنید. خودتان را تصور کنید که بعنوان یک باتری انسانی اتصالات خودتان را در طول یک دقیقه 3000 بار جلو عقب کنید.

 

اساساً یک ماشین مبدل قدیمی، بطور خلاصه شده، یک واحد خاموش و روشن کننده متصل به ترانسفورماتور الکتریکی بود. اگر شما در مورد ترانسفورماتورها مطالعه کرده باشید می‌دانید که آنها وسایل الکترومغناطیسی هستند که بوسیله دو عدد سیم پیچ(به اسم اولیه و دومی) که بدور دو هسته آهنی معمولی پیچیده شده اند، جریانهای AC ولتاژ پایین را به جریانهای AC ولتاژ بالا یا برعکس، تبدیل میکنند. در یک مبدل نیز یک موتور الکتریکی یا یک نوع مکانیزم خاموش روشن کننده اتوماتیک با برعکس کردن محل اتصالات به سادگی جهت جریان ورودی را در سیم پیچ اولی جلو عقب کرده، و در سیم پیچ دومی جریان متناوب AC تولید می شود، پس با طرحی که در بالا برای مبدلها رسم شده فرق زیادی ندارد. دستگاه قطع و وصل کننده تقریباً شبیه آنچه که در زنگ خانه ها وجود دارد کار میکند. وقتی منبع وصل است، کلید را آهنربایی کرده، آنرا کشیده و بسرعت خاموش میکند. فنری که به کلید وصل است آنرا به حالت اول برگردانده و آنرا دوباره روشن می کند، این فرآیند تکرار شده و برای همیشه ادامه می یابد.

انواع مبدل الکتریکی

اگر شما جریان DC را خاموش و روشن کنید، یا آنرا جلو و عقب کرده و مسیر جریان نیز برعکس کنید، نتیجه کار شما تغییر ناگهانی جریان خواهد بود: همه در یک جهت، همه در جهت دیگر، و دوباره برعکس. نمودار جریان زمان یا ولتاژ زمان را برای این حالت رسم کنید، نتجه امواج مربعی خواهد بود. اگرچه عملاً چیزی که بدست آمده یک جریان متناوب است ولی با آنچه که در خانه ها استفاده میشود کاملا متفاوت است. زیرا جریان برق متناوب خانگی به شکل یک موج سینوسی بسیار نرم تغییر می کند. بطور کلی وسایل سنگین در خانه ما که انرژی خام مصرف میکنند(وسایلی از قبیل گرم کنندهای الکتریکی، لامپهای رشته ای، کتریها یا فریزرها) برایشان مهم نیست که موجی که دریافت می کنند چه شکلی است: کل چیزی که می خواهند انرژیست و مقدار زیاد انرژی و در واقع موج مربعی شکل آنها را اذیت نمی کند. از سویی دیگر، برای وسایل الکترونیکی جریان ورودی با امواج هموار سینوسی مناسبتر است.

این موضوع توضیح می دهد که چرا دو نوع مبدل الکتریکی با کارآیی مختلف داریم: مبدل های موج سینوسی واقعی/کامل(بطور خلاصه PSWها) و مبدل های موج شبه سینوسی یا اصلاح شده(یا MSWها). همانطور که از اسمشان پیداست، مبدل های واقعی برای تامین برق خانگی از ترانسفورمرهای طردلی(حلقوی شکل) و یک مدار الکترونیکی، جهت تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب که به آرامی تغییر می کند و شبیه موج سینوسی واقعی است، استفاده می کنند. آنها میتوانند انرژی مورد نیاز هرگونه وسیله الکتریکی را، که به برق AC نیاز دارد، از طریق منبع برق DC تامین کنند. مثل تلویزیون، کامپیوتر، رادیو، بازیهای ویدئویی و استریوها. از طرف دیگر، مبدل های موج سینوسی اصلاح شده که از اجزای الکترونیکی نسبتاً ارزانتر ساخته شده اند(تریستورها، دیودها و دیگر اجزای ساده) یک نوع موج تقریباً مربعی شکل(نسبت به موج سینوسی خیلی ناهموارترند که به آن موج مربع گردشده هم می گویند) تولید می کنند، که برای ارسال انرژی به وسایل الکتریکی سنگین مناسب هستند ولی می توانند برای وسایل الکترونیکی ظریف(یا هر وسیله ای که دارای کنترلر الکترونیکی یا ریزپردازنده باشد) مشکلاتی را بوجود بیاورند. همچنین، اگر بهش فکر کرده باشید، امواج تقریباً مربعی شکل در کل نسبت به امواج کاملا سینوسی انرژی بیشتری را انتقال می دهند(سطح زیر نمودار مربعی شکل بیشتر از سینوسی است)، در نتیجه خطر گرمای بیش از حد در استفاده از مبدلهای MSW وجود دارد. در عوض این قبیل مبدلها نسبت به مبدل های موج سینوسی بسیار ارزانتر بوده و بطور موثرتری عمل خواهد کرد (این امر برای زمانی که شما بخواهید از یک منبع محدود مثل باتری استفاده کنید بسیار مهم است، زیرا موجب می شود که باتری دوام بیشتری داشته باشد).

 

اگرچه بسیاری از مبدلها بعنوان واحدهای مستقلی کار میکنند، با ذخیره باتری، که در کل مستقل از شبکه برق هستند، دیگر مبدل ها(تحت عنوان مبدل های تعامل ابزاری utility-interactive inverters یا مبدل های متصل به شبکه grid-tied inverters) مخصوصا به گونه ای طراحی شده اند که همیشه به شبکه برق متصل باشند، که معمولاً از آنها برای انتقال برق در همان ولتاژ و فرکانس از چیزهایی مانند صفحاتی خورشیدی به شبکه برق استفاده می شود. اگر هدف اصلی شما تولید انرژی الکتریکی شخصی است این قبیل مبدل ها گزینه های بی نظیری هستند. اگر شما میخواهید گاهی اوقات از شبکه اصلی برق جدا شده یا میخواهید یک منبع انرژی در زمانی قطعی برق داشته باشید این مبدل ها مفید نیستند، زیرا اگر ارتباط شما با شبکه اصلی قطع شود و شما نتوانید خودتان بطور مستقل برق تولید کنید مبدل نیز از کار افتاده و شما دیگر هیچ گونه منبع انرژی نخواهید داشت. به همین دلیل بسیاری از مردم از مبدلهای دوفازی  bimodal یا دوکاره  birectionalاستفاده می کنند، که هم بصورت مستقل و هم بصورت متصل به شبکه کار می کنند. بعلت اینکه این مبدل ها قطعات و اجزای اضافی دارند، طبیعتاً حجیم تر و گرانتر خواهند بود.

مبدل ها چه شکلی هستند؟

مبدل ها میتوانند بسیار بزرگ و حجیم باشند، مخصوصا اگر دارای باتری داخلی باشند که در اینصورت بطور مستقل عمل خواهند کرد. آنها معمولاً گرمای زیادی تولید میکنند که به همین دلیل دارای پرهای فلزی (برای دفع گرمای بهتر) و همچنین فن های خنک کننده هستند. یک مبدل معمولی به اندازه باتری ماشین یا شارژر باتری ماشین بوده ولی مبدل های بزرگتر تا حدودی ظاهری شبیه منبع ذخیره باتری ماشین در یک جعبه عمودی دارند. کوچکترین مبدلها جعبه های قابل حمل هستند که به اندازه رادیوی ماشین بوده و شما می توانید آنرا به سوکت فندک ماشین خود وصل کرده و برای شارژ لپ تاپ یا گوشی همراهتان برق AC تولید کنید.

همانطورکه وسایل خانگی براساس توان مصرفی متفاوت هستند، مبدل ها نیز براساس مقدار توان تولیدی با هم متفاوت هستند. معمولاً، برای رعایت احتیاط شما به مبدلی نیاز دارید که توان خروجی آن در حدود یک چهارم بیشتر از توان ماکزیمم وسیله ای باشد که شما می خواهید روشن کنید. این امر بخاطر این است که برخی از وسایل(مانند یخچال و فریزرها یا لامپ های فلوئورسنس) در لحظه روشن شدن حداکثر توان مصرفی را دارند. اگرچه مبدل ها میتوانند حداکثر توان را در یک دوره کوتاه زمانی تولید کنند، بهتر است توجه کنید که آنها برای تولید توان حداکثر در یک دوره طولانی طراحی نشده اند.

 

کاربرد درایو فرکانس متغیر(VFD) چیست؟

• آموزش
• ۲۲:۳۷ ۱۳۹۹/۰۶/۱۹

---

  در دنیای امروز بیشتر از آنکه محققین و مهندسین به فکر اختراع یا ثبت دستگاه جدیدی باشند به دنبال کنترل دقیق و موثر بر وسایل به کار رفته در زندگی انسان ها هستند و یکی از وسایلی که حداقل در قرن گذشته تاثیر بسیار زیادی بر کیفیت و شیوه زندگی انسان ها داشته است موتورها هستند، امروزه کمتر وسیله بزرگی را می توانید بیابید که موتوری در آن به کار گرفته نشده باشد، از تجهیزات تاسیساتی شامل وسایل سرمایشی و گرمایشی گرفته تا خودروها و وسایل زندگی مثل ماشین لباسشویی و یخچال تا حتی ساعت مچی که به دستتان دارید!

درایو اینورتر چیست؟

یک درایو فرکانس متغیر(VFD) که، درایو با فرکانس قابل تنظیم، درایو اینورتر، درایو میکرو و درایو دور متغیر نیز شناخته می‌شود در واقع یک نوع درایو با سرعت قابل تنظیم است که با تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی به موتورهای AC سرعت و گشتاور این موتورها را کنترل می کنند.

VFDs در بخش های کاربردی مختلف اعم از لوازم خانگی کوچک تا بزرگترین درایوهای آسیاب معدن و کمپرسورهای صنعتی استفاده می شود. با این حال، تنها حدود 25 درصد از انرژی الکتریکی مورد استفاده در جهان از این تکنولوژی استفاده می کنند که با توجه به وضعیت انرژی های فسیلی در آینده مطمئنا نیاز بیشتری برای استفاده از این تجهیزات احساس خواهد شد.

همچنین با افزایش کاربرد موتورهای القایی در صنعت بحث کنترل این موتورها اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. درایو VFD یک سیستم برای کنترل کردن سرعت یک موتور AC با کنترل کردن فرکانس تغذیه اعمال شده به موتور الکتریکی است.

 VFD به نام های AFD یا VSD نیز خوانده می‌ شود. همچنین به مدارهای اینورتری که دارای فرکانس و ولتاژ خروجی قابل تغییر باشند درایو الکتریکی گفته می ‌شود.

سیستم VFD

سیستم VFD معمولاً در موتورهای سه فاز مورد استفاده قرار می گیرند اگرچه که این تجهیزات در موتورهای تک فاز نیز قابل استفاده هستند. شکل زیر بلوکی از این سیستم را نشان داده است. سیستم کنترل کننده فرکانس معمولا به وسیله اپراتور فرمان گرفته و توان AC  فرکانس با یک دامنه ثابت را به یک توان AC با فرکانس متغیر تبدیل می‌کند.

رابط اپراتور

اپراتور به وسیله یک صفحه کلید و یک صفحه نمایش (LCD) بر کارکرد موتور کنترل دارد و به طور کلی استارت و استاپ موتور الکتریکی، بر عکس کردن جهت چرخش موتور، سوئیچ کردن بین حالت دستی یا حالت اتوماتیک را می تواند کنترل کند.

 بنابراین با هم به پاسخ چند سوال توجه می کنیم:

اینورتر چیست؟

اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیت های مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یک موتور با توان   20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده کرد.

انواع اینورترها از نظر ورودی کدامند؟

  از نظر ورودی  اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.

انواع اینورترها از نظر کاربرد کدامند؟

  از نظر کاربرد اینورترها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. برای راه اندازی پمپ ها، فن ها، آسانسور، جرثقیل، نوارهای نقاله، دستگاه های اکسترودر و… از اینورتراستفاده می شود. برای پمپ و فن از اینورترهای با گشتاور متغیر و برای آسانسور و نوار نقاله و جرثقیل از اینورتر با گشتاور ثابت و برای اکسترودرها از اینورتر با فیدبک PG بهره برداری می کنند.

 اینورترها

مزایای استفاده از اینورترها چیست؟

کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور، امکان تغییر سرعت موتور، امکان تغییر جهت حرکت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، امکان کنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی کردن حرکت.

کدامیک از اینورترها دارای کیفیت بالاتری هستند؟

اینورترهایی که دارای استاندارد CE,UL,cUL باشند، مورد تائید صنایع اروپا و آمریکا بوده واز نظر کیفیت مناسب هستند.

مزایای استفاده از اینورترها:

• تنظیم دقیق سرعت موتور (کنترل دور)
• تغیر جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور
• روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی
• حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور

یکی از بزرگترین مزایای این سیستم ها راه اندازی نرم موتور بدون هیچ گونه ضربه به قسمت های مکانیکی مثل کوپلینگ ها، گیر بکس ها، تسمه ها، زنجیرها و …  که در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمت های مکانیکی را سبب می شود.

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت اگر بار موتور از مقدار مجاز بیشتر شود ، اینورتر موتور را خاموش کرده و به کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد.

جلوگیری از گرم کردن و در نهایت سوختن موتور در مواردی که موتور به طور مداوم تغییر جهت دور داده و یا خاموش و روشن می شود.

صرفه جویی در انرژی

یکی از کابردهای اینورترها در صنایع پمپ های خانگی است، که هم به صورت یک قطعه داخلی و هم به صورت یک قطعه خارجی بر روی الکتروپمپ ها نصب می شود و در واقع نسل جدیدی از پمپ ها دور متغیر را معرفی نموده است، وجود کنترل کننده دور در پمپ ها چندین مزیت دارد که از مهترین آنها به کاهش مصرف انرژی، کاهش استهلاک پمپ، کاهش سر و صدای پمپ و… می توان اشاره نمود، الکتروپمپ های دور ثابت به محض اینکه شیر آبی باز شود با حداکثر توان خود شروع به کار می کنند که این هم استهلاک بالای پمپ را به دنبال دارد و هم مصرف بالای برق بنابراین با استفاده از کنترل کننده های دور موتور می توان دور موتور را درست به اندازه نیاز به فشار آب تنظیم نمود تا هم مصرف آب و برق کاهش یافته و هم عمر مفید دستگاه ها و تجهیزات افزایش یابد.

 

عملکرد پوزیشنر در شیر کنترل و انواع آن

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۲۲:۰۹ ۱۳۹۹/۰۶/۱۹

---

  پوزیشنر ولو نوعی تجهیز ابزار دقیق، که به منظور کنترل هوای ورودی به عملگرهای شیر کنترلی و به منظور کنترل دقیق حجم سیال عبوری از شیر تا رسیدن به نقطه مطلوب استفاده می شود.

پوزیشنرها معمولا در دو نقطه از عملگرهای کنترلی نصب می شوند؛ اگر حرکت ساقه شیر به صورت خطی یا حرکت عمودی باشد در کنار یوغ  (YOKE) یا در پوشش بالایی عملگر نصب می شوند  و اگر حرکت ساقه شیر بصورت چرخشی باشد در انتهای محور شیر نصب می شوند. در هر دو حالت پوزیشنر به صورت مکانیکی به ساقه و یا محور شیر به منظور مقایسه با فشار اعمال شده به عملگر متصل خواهد شد.

این مکانیزم به این صورت است که یک فرمان کنترلی از سمت اتاق فرمان به پوزیشنر برای به حرکت دراوردن ساقه شیر اعمال می شود و بالعکس، دوباره پوزیشنر یک سیگنال فیدبک که مکانیزم عملکرد آن به صورت مغناطیسی است فرمان را به سیستم وارد می کند تا اپراتور اتاق کنترل اطمینان پیدا کند که شیر به اندازه سیگنال ارسال شده باز یا بسته شده است. البته در مواردی که احتیاج به سیگنال فیدبک نیست و یا شرایط به صورتی است که پروسس اجازه از بین رفتن حساسیت نسبت به دقت باز و بسته شدن شیر را از بین می برد، از این مکانیزم استفاده نخواهد شد.

دلایل استفاده از کنترل ولو

1. بالا بردن کیفیت سیستم کنترل شیر
2. آسان تر کردن سیستم عملکرد شیر زمانی که فشار خروجی کنترلر از فشار عملکرد شیر کمتر است
3. به حداقل رسانیدن اثرات اصطحکاک پکینگ شیر و در نتیجه کم کردن اثرات هسیترزیس بخصوص در زمان هایی که در پکینگ شیر از موادی مانند گرافیت در دماهای بالا استفاده می شود.
4. بالابردن سرعت پاسخگویی یا فیدبک نسبت به تغییرات در پروسس
5. در بعضی موارد می توان از یک پوزیشنر برای دو شیر استفاده کرد
6. حل مشکلات بوجود آمدن اصطحکاک در زمان بسته شدن کامل شیرهای چرخشی
7. حل مشکلات افت فشار هوا بخاطر فاصله بین کنترلر و شیر کنترل
8. امکان کامل باز و بسته کردن شیر بصورت پیوسته
9. امکان استفاده مطلوب از سیگنال 4 تا 20 میلی امپر در تبادل سیگنال با کنترلر
10. امکان استفاده از عملگرهای پیستونی در شیرهای با فشار عملکرد بالا

 

انواع پوزیشنرها:

پوزیشنرهای پر کاربرد در صنعت در سه دسته تقسیم بندی می شوند:

1- پوزیشنرهای پنوماتیک:

سیگنال مورد استفاده در این نوع پوزیشنر معمولا 3-15 PSIG  است. در این نوع پوزیشنر از خط هوای اصلی برای تغذیه استفاده شده و بسته به سیگنال پنوماتیک دریافتی از کنترلر، فرمان لازم را به عملگر برای باز و بسته کردن شیر اعمال می نماید.

2- پوزیشنرهای مبدل جریان الکتریکی به هوا و بالعکس ( I/P ):

در این نوع پوزیشنر از سیگنال الکتریکی کنترلر برای تحریک استفاده شده و متناسب با آن هوای خروجی به عملگر شیر اعمال می شود.

3- پوزیشنرهای هوشمند یا دیجیتال:

این نوع از پوزیشنرها مانند حالت قبل عمل می کنند با این تفاوت که بجای استفاده از جریان 4 تا 20 میلی آمپر برای تحریک، از سیگنال های دیجیتال استفاده می کنند، که این سیگنال ها بصورت دیجیتال و کد از سمت کنترلر به پوزیشنر ارسال می شود و متناسب با لاجیک دریافتی، هوای خروجی را به عملگر اعمال می نماید. نوع این سیگنال ها ممکن است از پروتکل HART یا  FIELDBUS باشد. به این صورت که مثلا اگر سیگنال خروجی کنترلر از جنس HART  باشد الزاما باید پوزیشنر مورد استفاده این پروتکل را پشتیبانی کند یا در صورت استفاده از پوزیشنرهای معمولی (آنالوگ) از رابط های مناسب بین کنترلر و پوزیشنر برای تبدیل سیگنال استفاده شود .

4- شیرهای کنترلی بدون پوزیشنر:

در این نوع از پوزیشنرها سیگنال خروجی از کنترلر مستقیم به دیافراگم عملگر شیر کنترلی اعمال می شود و ساقه یا محور شیر به حرکت در می آید که متناسب با آن شیر باز یا بسته می شود. حال اگر فشار هوای اعمالی برای حرکت دادن شیر بیشتر از فشار خروجی از کنترلر باشد عملا این سیستم کارایی خودش را از دست می دهد. از طرفی در این سیستم ما هیچ سیگنال فیدبکی را از جانب شیر دریافت نمی کنیم که این خود یک عیب بزرگ در سیستم است.

5- شیرهای کنترلی همراه با پوزیشنر:

در این نوع شیر دیگر محدودیت های حالت قبل وجود ندارد و همانطور که مشاهده می کنید فشار اعمال شده به عملگر برای به حرکت دراوردن شیر جدای از سیگنال خروجی از کنترلر است. پوزیشنر متناسب با سیگنال الکتریکی یا پنوماتیکی دریافتی از کنترلر هوا با فشار مناسب برای کنترل شیر به عملگر اعمال می شود درنتیجه دیگر محدودیت افت فشار نخواهیم داشت. همچنین  با استفاده از سیگنال فیدبکی که پوزیشنر برای کنترلر می فرستد ما میتوانیم به صحت عملکرد شیر بصورت پیوسته پی ببریم.

 

سلنوئید ولو­ ها یا شیرهای برقی - انواع و کاربرد

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۲۳:۳۷ ۱۳۹۹/۰۶/۱۸

---

یکی از دستگاه‌هایی که امروزه به طور گسترده در صنعت و در بخش تاسیسات مورد استفاده قرار می‌گیرد، سلنوئید ولو می‌باشد. سلنوئید ولو یا شیر برقی (Solenoid Valve) یک شیر کنترل شده الکترومکانیکی می‌باشد. ولو شامل یک کویل الکتریکی به همراه هسته فرومغناطیس است که در داخل آن قرار داشته و قابلیت جابجایی دارد و در واقع این مجموعه به عنو ان یک سلنوئید یا سیم پیچ عمل می کند. هسته این سیم پیچ، پیستون نامیده می شود. در حالت عدم تحریک (rest position) ، این پیستون یک حفره کوچک را می‌بندد. با اعمال جریان الکتریکی به سلنوئید، این جریان باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود که این میدان به پیستون داخل سلنوئید نیرو وارد کرده و آن را جابجا می‌کند. به این ترتیب با حرکت هسته، مجرا باز یا بسته می‌شود.

سلنوئید ولو به طور گسترده در چرخه‌هایی که مایعات و یا گازها در آن‌ها جریان دارند، استفاده می‌شود و یکی از پرکاربردترین تجهیزات در چنین سیستم هایی می‌باشد. نمونه‌ای از کاربردهای سلنوئید ولو عبارتند از :

• سیستم‌های گرمایشی
• تکنولوژی هوای فشرده
• اتوماسیون صنعتی
• استخرهای شنا
• سیستم‌های آبیاری
• ماشین‌های لباسشویی و …

مدار عملکردی سلنوئید ولو

 

سلنوئید ولو جهت باز، بسته و کنترل کردن شدت جریان مایع یا گاز عبوری از درون لوله استفاده می‌شود. نحوه عملکرد این شیرها از طریق مدار آن‌ها کاملا قابل درک است. یک شیر 2/2، دارای دو دریچه (ورودی و خروجی) و دو وضعیت می باشد. این شیر ها می‌توانند از نوع Normally open و یا Normally close باشند. در نوع  Normally open، هنگامی که جریانی در سیم پیچ ها جاری نمی‌باشد (de-energized state)، ولو باز بوده و سیال می‌تواند از دریچه عبور کند؛ اما در نوع Normally close ، هنگامی که جریانی از سیم پیچ‌ها عبور نمی‌کند، ولو بسته بوده و مانع از عبور سیال از دریچه می‌شود. یک شیر 2/3 دارای 3 مجرا و 2 موقعیت بوده و می­تواند دو مدار را قطع و وصل کند. در شکل زیر نحوه عملکرد مدار این شیر را مشاهده می­ کنید. پیکان ­های موجود در شکل­ها بیانگر جهت جریان میان مجرا­ها می­باشد.

 

نحوه عملکرد

سلنوئید ولو­ها دارای انواع عملکرد مختلف می­باشند که عبارتند از:

• عملکرد مستقیم
• عملکرد غیر­مستقیم
• عملکرد نیمه ­مستقیم

عملکرد مستقیم

این نوع از سلنوئید ولو­ها ساده­ ترین نحوه عملکرد را دارند. یک فنر کوچک پیستون را به سمت پایین نگه می­ دارد تا شیر بسته شود. پیستون از مواد فرومغناطیسی ساخته می­شود. یک سیم­پیچ الکتریکی در اطراف پیستون قرار می­گیرد. هنگامی که سیم­پیچ با جریان الکتریکی تحریک شود، یک میدان مغناطیسی شکل گرفته که پیستون را به سمت بالا حرکت می­دهد که این کار باعث باز شدن دریچه و جاری شدن سیال می­شود. این ولو، یک ولو Normally Close نامیده می­شود. ولو normally open نیز عملکرد عکس چیزی که بیان شد را دارد؛ به این صورت که هنگامی که سیم­پیچ با جریان الکتریکی تحریک نشده است، دریچه باز می­ باشد. با جاری­شدن جریان الکتریکی در سیم­پیچ، پیستون به سمت پایین حرکت کرده و دریچه بسته می­شود. فشار عملکرد و میزان جریان عبوری مستقیما با قطر دریچه و نیروی مغناطیسی سلنوئید ولو متناسب است. این روش عمکرد برای مقدار جریان­های پایین استفاده می­شود. سلنوئید ولو­های با عملکرد مستقیم این توانایی را دارند تا در فشار­های صفر تا ماکزیمم فشار مجاز عمل کنند. در شکل زیر نحوه عملکرد یک شیر 2/2 با عملکرد مستقیم نمایش داده شده است.

 

عملکرد غیر مستقیم

در سلنوئید ولوهای با عملکرد غیر مستقیم (servo operated یا pilot operated) از اختلاف فشار سیال بین مجراهای ولو برای باز و بسته شدن استفاده می‌شود. معمولا این نوع از ولوها نیازمند یک اختلاف فشار حداقلی 0.5 bar می‌باشند. ورودی و خروجی توسط یک واسط لاستیکی از یکدیگر جدا شده است که دیافراگم نامیده می‌شود. این واسط لاستیکی دارای یک حفره می‌باشد که سیال از طریق آن می‌تواند به بخش بالایی جریان پیدا کند. میزان فشار و همچنین فنری که در بالای دیافراگم قرار دارد، بسته ماندن ولو را تضمین می‌کند. چمبر بالای دیافراگم از طریق یک مسیر کوچک به مجرای فشار پایین متصل می‌باشد. این اتصال در حالت بسته توسط ولو قطع می‌شود. قطر این حفره پایلوت از قطر حفره دیافراگم بزرگتر است. هنگامی که سلنوئید تحریک می‌شود، حفره پایلوت باز شده که باعث می‌شود فشار بالای دیافراگم افت کند. به علت اختلاف فشار دو طرف دیافراگم، دیافراگم بالا رفته و سیال می‌تواند از ورودی به خروجی جریان پیدا کند. سلنوئید ولوهای غیر مستقیم می‌توانند تنها برای یک جهت جریان استفاده شوند. این نوع از سلنوئید ولو در کاربردهای با اختلاف فشار کافی و شدت جریان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ برای مثال در سیستم‌های آبیاری و کارواش.

 

عملکرد نیمه مستقیم

سلنوئید ولوهای با عملکرد نیمه مستقیم، مشخصه‌های دو نوع قبلی را با هم دارا می‌باشد. این ولوها می‌توانند در فشار صفر کار کرده و در عین حال شدت جریان زیادی را کنترل کنند. این نوع از ولو از یک نظر تا حدودی مشابه ولو غیرمستقیم بوده و دارای یک دیافراگم و یک حفره کوچک در دو طرف می‌باشد. تفاوت آن در این است که پیستون آن مستقیما به دیافراگم متصل می‌باشد. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند، مستقیما دیافراگم را حرکت داده تا ولو را باز کند. به طور همزمان، حفره دیگری توسط پیستون باز شده که قطر بزرگتری نسبت به حفره اول در دیافراگم دارد. این باعث افت فشار در چمبر بالای دیافراگم خواهد شد. در نتیجه دیافراگم نه تنها توسط پیستون، بلکه توسط اختلاف فشار نیز به بالا حرکت خواهد کرد. این ترکیب باعث می‌شود تا ولو بتواند در فشار صفر کار کند و در عین حال بتواند جریان بالایی را کنترل کند. اغلب، سلنوئید ولوهای نیمه مستقیم نسبت به غیر مستقیم دارای کویل‌های قوی‌تری می‌باشند. این نوع از ولوها با نام assisted-lift valve نیز شناخته می‌شوند.

 

موتورهای الکتریکی - بررسی انواع پر بازده و کم بازده

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۲۳:۱۶ ۱۳۹۹/۰۶/۱۸

---

پروژه های تاسسیاتی به سه بخش طراحی تاسیسات، انتخاب تجهیزات و پیاده سازی تقسیم می شود در نتیجه انتخاب تجهیزات از مهمترین گزینه های مورد نظر است که باید از لحاظ بازدهی، برند، کارایی و … مورد بررسی قرار بگیرد. در مقاله زیر در رابطه با موتورهای الکتریکی به اختصار توضیحاتی داده شده است، همچنین می توانید برای اطلاعات بیشتر در خصوص تجهیزات الکتریکی و مکانیکی به بخش مقالات در وبسایت ارکان ارزش مراجعه کنید.

امروزه توجه به تجهیزات انتخاب شده جهت اجرای تاسیسات با بازده انرژی بیشتر و کارایی بالاتر روز‌ به‌ روز بیشتر می‌گردد. سازندگان معتبر موتورهای الکتریکی دنیا نیز انواع موتورهای با بازده بیشتر را تحت عنوان موتورهای الکتریکی بیش‌ بازده و پربازده روانه بازار کرده‌اند. این موتورها تا 30% تلفات کمتر و 10% بازده بیشتری نسبت به موتورهای استاندارد دارند.

بازده موتورهای الکتریکی

همواره مقداری از توان ورودی، در داخل موتور به صورت تلفات از دست می‌رود. بازده یک موتور الکتریکی درصدی از توان الکتریکی ورودی موتور است که به توان مکانیکی خروجی آن تبدیل می‌شود.

بازده هر ماشین از جمله یک موتور الکتریکی   به صورت نسبت توان خروجی مفید به کل توان ورودی آن تعریف می‌شود.

موتورهای بیش‌بازده و پربازده

برای تعیین بازده نامی موتورهای الکتریکی استانداردهای مختلفی وجود دارد. سازندگان همواره باید در طراحی موتورهای الکتریکی، بازده نامی بیشتر یا مساوی مقادیر کمینه جدول های استاندارد را در نظر گیرند.

 

اهمیت توجه به بازده موتورهای الکتریکی

در ارزیابی مصرف انرژی موتورهای الکتریکی، بازده نامی یکی از مشخصات مهم آنها به حساب می آید. به طور معمول، در مرحله طراحی و خرید یک موتور الکتریکی و یا جایگزینی آن، قیمت خرید و موجود بودن موتور به عنوان عوامل اصلی انتخاب موتور به شمار می آیند و در بیشتر موارد، توجهی به بازده آن نمی شود. سازندگان موتورهای الکتریکی نیز برای برآورده ساختن خواسته خریداران، مبنای کار را عوامل فوق در نظر می گیرند و بیشتر در این موارد به رقابت می پردازند. با توجه به افزایش قیمت انرژی الکتریکی و با در نظر گرفتن سهم قابل توجهی دو سومی موتورهای الکتریکی از مصرف انرژی صنایع، رفته رفته بازده انرژی مورد توجه بیشتری قرار خواهد گرفت. با نگاهی دقیق تر به وضعیت قیمت و مصرف انرژی موتورهای الکتریکی و با توجه به مطالعات انجام شده، می توان دریافت که قیمت خرید موتورهای الکتریکی کمتر از 2% از کل هزینه ای را که در طول دوره عمر آن پرداخت می گردد شامل می شود.

موتورهای بیش بازده و پربازده

پس از بحران انرژی دهه هفتاد میلادی در سطح جهان، سازندگان معتبر موتورهای الکتریکی، موتورهای خود را در انواع مختلف استاندارد و با بازده بیشتر تحت عنوان های بیش بازده و پربازده تولید می کنند. هدف اصلی در طراحی این موتورهای الکتریکی، کمینه سازی تلفات بوده است. تحقیقات گسترده ای که در یکی دو دهه اخیر در زمینه طراحی موتورهای الکتریکی و با هدف افزایش بازده آن ها به عمل آمده است، منجر به کاهش حدود 30 درصدی تلفات موتور و افزایش 1 تا 10 درصدی در بازده موتورها گردیده است.

در آمریکا این موتورها تحت عنوان های EEM (Energy Efficient Motors) و PEM (Premium Efficient Motors) شناخته می شوند. موتورهای EEM موتورهای هستند که بازده بیشتری از موتورهای استاندارد دارند و در استاندارد NEMA MG-1 حداقل سطوح بازده آن ها مشخص شده است. وزارت انرژی آمریکا مقرر داشته که طبق برنامه EPACT، از سال 1997 کلیه موتورهای جدید از 1 تا 200 اسب بخار که برای فروش در آمریکا ساخته می شوند، باید از نوع بیش بازده (EEM) انتخاب گردند.

اتحادیه اروپا نیز از سال 1998 و به دنبال تصمیم برای استفاده از موتورهای با بازده بیشتر با همکاری کمیته سازندگان ماشین های الکتریکی و الکترونیک قدرت اروپا، موتورهای ولتاژ پایین خود در محدوده 1 تا 90 کیلووات را در سه کلاس بازده تقسیم بندی کرده است.

موتورهای Eff3 که همان موتورهای معمولی مورد استفاده هستند. این موتورها تحت عنوان موتورهای استاندارد شناخته می شوند.

موتورهای Eff2 که موتورهای با بازده بیش از موتورهای استاندارد هستند و تحت عنوان موتورهای بیش بازده شناخته می شوند. تلفات این موتورها به طور میانگین 20% کمتر از موتورهای استاندارد است.

موتورهای Eff1 یا همان موتورهای پربازده که بیشترین بازده را در بین موتورهای ساخته شده دارند. تلفات این موتورها به طور میانگین 40% کمتر از موتورهای استاندارد است. این موتورها به دلیل استفاده از مواد بهتر، نسبت به دیگر انواع موتورها دارای طول عمر بیشتری هستند.

 

 

نسل جدید موتورهای پربازده: ابرماشین های HTS (High Temperature Conductors)

امروزه با توسعه و پیشرفت در زمینه ابررساناها که از اوایل دهد 90 میلادی به سرعت صورت گرفته است، ساخت این مواد با دمای محیطی حدود 35 تا 40 درجه کلوین که هنوز هم دمای پایینی است، امکان پذیر شده است که تحت عنوان مواد ابررسانای با دمای بالا و یا HTS شناخته می شوند. این پیشرفت ها، امکان ساخت موتورها و ژنراتورهای سنکرون با سیم پیچ های ابررسانای HTS به جای سیم پیچ های مسی متداول را تحت عنوان کلی ابرماشین و یا همان ماشین های HTS را فراهم نموده است. ویژگی بارز سیم های ابررسانا، مقاومت الکتریکی بسیار پایین آن ها در مقابل جریان الکتریکی است که باعث می گردد تلفات اهمی کاهش قابل توجهی یافته و امکان عبور دادن جریان های بالاتر نسبت به سیم های مسی با همان سطح مقطع فراهم آید و بنابراین چگالی توان قابل انتقال از طریق آن سیم افزایش یابد که منجر به کاهش وزن و افزایش بازده سیستم خواهد شد. این مزیت ها، باعث شده که این مواد به عنوان گزینه مناسبی جهت ساخت تجهیزات الکتریکی مورد توجه سازندگان آنها قرار گیرد.

آنچه قابل ذکر می باشد این است که مواد ابررسانای HTS امروزه در سیم پیچ های میدان DC در ماشین های الکتریکی سنکرون مورد استفاده قرار می گیرند و در سیم پیچ های استاتور مورد استفاده قرار نمی گیرند. استفاده از مواد HTS در سیم پیچ های استاتور باعث می گردد که دندانه های هسته استاتور به دلیل میدان شدید مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ های HTS به اشباع بروند. به دلیل پایین بودن دمای نگهداری سیم پیچ های HTS که نیاز به خنک سازی های قابل نصب در ماشین با استفاده از گازهایی مانند هلیوم و نیتروژن دارند، تجهیزات خنک سازی آنها در روتور نصب می گردند. هم اکنون استفاده از مواد ابررسانا در موتورها و ژنراتورهای سنکرون بزرگ (معمولا بیشتر از 1000 اسب بخار) دارای توجیه قتصادی و فنی می باشد و در موتورهای کوچکتر ساخته نمی شوند. موتورهای الکتریکی بیش از 1000 اسب بخار حدود 25% انرژی الکتریکی تولیدی کشورهای صنعتی را مصرف می نمایند. این موتورها به طور وسیعی در صنایع بزرگ در کمپرسورها، اکسترودرها، فن ها، پمپ ها و … کاربرد دارند. از جمله کاربردهای قابل توجهی که موتورهای HTS پیدا نموده اند، استفاده از آنها در صنعت حمل و نقل و به ویژه در موتورهای بزرگ پیشران ناوها و کشتی های تجاری می باشد که باعث کاهش قابل توجه وزن و حجم آن ها می گردد. این موتورها دارای قیمت پایین تر، اندازه کمتر از نصف، وزن کمتر از یک سوم و بازده بالاتر از موتورهای مشابه معمولی می باشند. این موتورها می توانند به همراه دستگاه های کنترل دور VFD (Variable Frequency Drive) در سرعت های مورد نیاز به کار گرفته شوند تا بتوان از مزایای کاهش سرعت در سیستم های سیال بهره گرفت.

 

جمع بندی:

افزایش بازده در موتورهای الکتریکی پربازده همراه با افزایش وزن، حجم و قیمت موتور خواهد بود، ولی از آنجا که این موتورها با فناوری پیشرفته تر و از مواد بهتری ساخته شده اند، نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، عمر عایقی آنها بیشتر است، دارای تلفات حرارتی کمتری هستند و لرزش و صدای آنها نیز کمتر است. به طور کلی همگی این عوامل باعث افزایش قابلیت اطمینان ایت تجهیزات الکتریکی پربازده شده است و استفاده از آنها در دراز مدت دارای توجیه اقتصادی خواهد بود.

 

دبی سنج یا فلومتر(Flow meter) و انواع آن

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۲۳:۰۲ ۱۳۹۹/۰۶/۱۸

---

دبی سنج یا فلومتر(کنتور) وسیله ای است که برای اندازه گیری سرعت جریان یا مقدار گاز و سیال داخل لوله استفاده می شود. وسایل اندازه گیری جریان بسیار متنوع بوده و هر موقعیتی محدودیت ها و نیازمندی های مهندسی مختص به خود را دارد. دبی سنج ها با عناوین مختلفی از قبیل جریان سنج، معیار یا پیمانه جریان، شاخص جریان، سیال سنج و غیره مطرح می شوند.

چرا به یک دبی سنج دقیق نیاز داریم؟

دبی سنج یا فلومتر دقیق جهت نظارت و یا کنترل دقیق جریان استفاده می شود. برخی از تجهیزات صنعتی نیازمند محاسبه دقیق مقدار و کمیت های درگیر با آنها هستند، مانند سرو شیرهای(Servo-valve) تعبیه شده در صنایع هوا فضا. از طرف دیگر، برای برخی از کارها مانند آبیاری تاکستان ها دقتی در حدود 5% الی 10% لازم داریم.

انواع دبی سنج ها براساس نوع خروجی چیست؟

حجمی یا جابجایی مثبت Positive Displacement(PD)

دبی سنج های بکار رفته در ماشین آلات از نوع جابجایی مثبت/حجمی هستند. دبی سنج های جابجایی مثبت، بدلیل اندازه گیری مستقیم مقدار حجم واقعی، منحصر بفرد هستند. سایر دبی سنج ها بصورت غیرمستقیم این کار را انجام داده و از طریق اندازه گیری پارامترهای دیگر مقدار حجم و نرخ جریان را محاسبه می کنند. به کمک  PDسنج ها سیگنال خروجی بطور مستقیم مقدار جریان عبوری از دستگاه را نشان می دهد. این دستگاه شامل انواع دوروتوری(چرخ دنده ساده، چرخدنده بیضوی، چرخدنده مارپیچی)، ناوتیتینگ دیسک(nutating disc)، پیستون های رفت و برگشتی و پیستون های نوسانی یا دوار است.

جرمی

سیگنال خروجی بطور مستقیم میزان جرم عبوری از دستگاه اندازه گیری را نشان می دهد.

که کنتورهای حرارتی و کوریولیسی در این حوزه قرار می گیرند.

سرعتی

سیگنال خروجی بطور مستقیم سرعت جریان عبور از دستگاه را نشان می دهد، که شامل فلومترهای زیر می شود:

• الکترومغناطیسی
• التراسونیکی
• توربینی، پروانه ای، چرخ پدالی یا چرخ پلتون
• ورتکسی یا سوناری
• پره ای و تارگتی
• ناحیه متغیر و دورانی
• روزنه ای، کانال باز، نازل جریان، لامیناری، ونتوری و لوله پیتوت

بهترین نوع دبی سنج یا فلومتر کدامند؟

هیچ دبی سنجی وجود ندارد که مناسب تمامی شرایط مورد نیاز باشد. جهت انتخاب یک دبی سنج مناسب باید تمامی مواردی را که لازم است اندازه گیری شود بنویسید. برای انتخاب دبی سنج باید انواع مختلف آن ها را سبک و سنگین کنیم، بنابراین اطلاع از یک سری خصوصیات کاملا ضروری است. که مهمترین آن ها شامل موارد زیر است:

1. چه نوع گاز یا سیالی اندازه گرفته می شود؟
2. حداکثر و حداقل سرعت جریان.
3. دقتهای مورد نیاز کدامند؟
4. دما و ویسکوزیته سیال.
5. سازگاری سیال با مواد سازنده دستگاه.
6. بیشترین فشار در موقعیت دستگاه.
7. چه مقدار افت فشاری مجاز است؟
8. آیا دستگاه قادر است در موقعیت خطرناک نصب شود؟
9. جریان سیال مداوم است یا متناوب؟
10. چه نوع سیگنال خروجی لازم داریم؟

با استفاده از این لیست شما قادر خواهی بود موارد غیرضروری را حذف کنید( برای مثال دبی سنج توربینی برای سیال ویسکوزی مناسب نبوده یا اینکه دبی سنج کوریولیسی برای جریان های تزریقی سرعت عمل پایینی دارد). سپس موارد باقیمانده را با هم مقایسه کرده و دبی سنج مورد نیاز را انتخاب نمائید. قیمت کنتورهای دقیق براساس قابلیتشان است. قبل از هر چیزی بهتر است بجای قیمت دستگاه به نوع کنتوری که جوابگوی نیاز شماست فکر شود. در نهایت شرایط بسیار ضروری خود از قبیل: سرعت های جریان پایین، حداکثر فشار یا دمایی که لازم است در یک بازه طولانی اندازه گرفته شود با دقت ارزیابی و محاسبه نمائید. اگر این موارد برای شما اهمیت زیادی دارند هیچوقت بخاطر مسایل مالی از آنها چشم پوشی نکنید.

قیمت و ارزش یک دبی سنج جابجایی مثبت بسته به اندازه خط لوله متغیر است. بسته به نوع نیاز و سفارشات، خروجی و دیگر مشخصات قابل ملاحظه جریان متنوع هستند. نمودار زیر قیمت کلی دبی سنج های مختلف را نشان می دهد.

تگ ها:

- - 

 

شناخت فیوزها، انواع، اجزاء و کاربرد آنها در صنایع گوناگون

• اطلاعات فنی تجهیزات
• ۱۵:۲۷ ۱۳۹۹/۰۶/۱۳

---

سیستم قدرت باید انرژی الکتریکی را به طور مداوم و بدون وقفه به مصرف کننده تحویل نماید. یکی از مخاطراتی که سیستم قدرت را تهدید می کند، اتصال کوتاه است که می تواند باعث تغییرات شدید و ناگهانی در سیستم قدرت شود. ایجاد خطا و اتلاف انرژی زیاد به صورت حرارت و جرقه در محل اتصال کوتاه، باعث آتش سوزی، صدمات مکانیکی و الکتریکی به تجهیزات می شود.

در صورت بروز فالت لازم است قسمت معیوب در کوتاه ترین زمان از مدار جدا شود و از سرایت خطا به سایر نقاط جلوگیری شود و حداقل قطعی برق در سایر مدارات سالم به وجود آید. یکی از ادواتی که سیستم را در مقابل مخاطراتی نظیر افزایش غیرمجاز جریان الکتریکی حفاظت می کند فیوزها هستند. به محض اینکه جریانی بیش از جریان نامی فیوز از آن عبور کند، فیوز جریان را قطع می نماید و مدار معیوب یا از سیستم جدا می کند. رله ها از دیگر ادوات حفاظت از سیستم های الکتریکی هستند که به محض تشخیص خطا فرمان قطع را به کلیدهای قدرت  ارسال می کنند. در این مقاله به فیوزها، انواع، اجزاء و کاربرد آن ها در صنایع مختلف می پردازیم.

فیوز

عبارت است از یک سیم حرارتی که در مدار جریان قرار می گیرد و به ازای جریان به خصوصی در زمان معین ذوب می شود (می سوزد). عملکرد صحیح فیوز نه فقط تابع دقت مرحله ساخت می باشد، بلکه همچنین به استفاده درست و نگهداری صحیح پس از نصب نیز بستگی دارد. چنانچه فیوز به درستی به کار گرفته نشود احتمال وارد آمدن خسارت جدی به تجهیزات گران قیمت وجود دارد.

اجزاء تشکیل دهنده ی فیوزها

• پایانه: قسمت های فیوز را که برای اتصال الکتریکی مدار خارجی تعبیه شده است پایانه گویند
• پایه فیوز: به قسمت های ثابت یک فیوز گفته می شود که مجهز به ترمینال هایی  برای اتصال به مدار خارجی بوده و در مورد بعضی از انواع دارای روپوش محافظ نیز می باشد
• نکته: فیوز وقتی قادر به حفاظت مدار است که در مسیر فاز و ابتدای مدار نصب شود.
• کنتاکت های پایه فیوز: به قسمت های هادی پایه فیوز گفته می شود که با کنتاکت های کلاهک فیوز یا رابط  فیوز در ارتباط است.
• کلاهک فیوز: به قسمت جداشدنی فیوز گفته می شود که حامل رابط فیوز بوده و خارج کردن و تعویض آن را راحت میکند.
• کنتاکت های کلاهک فیوز: برای اتصال به کنتاکت های رابط فیوز و نیز اتصال به کنتاکت پایه فیوز طراحی شده است.
• نگهدارنده ی فیوز: به مجموع پایه فیوز و کلاهک فیوز نگهدارنده فیوز گویند.
• رابط فیوز(فشنگ فیوز):به قسمتی از فیوز گفته میشود که شامل المان فیوز بوده وپس از عمل کردن فیوز برای آماده سازی مجدد آن، باید تعویض گردد.
• کنتاکت های رابط فیوز: یرای اتصال رابط فیوز به کنتاکت های پایه فیوز و کنتاکت های کلاهک فیوز طراحی شده است.
• المان فیوز: بخشی از فیوز بوده که هنگام عملکرد فیوز ذوب می گردد. (سیم فیوز)
• شاخص فیوز: قسمتی از فیوز بوده که مشخص  می کند فیوز سالم بوده یا عمل کرده است. شاخص فیوز را با توجه به جریان نامی فیوز، به رنگهای مختلف می سازند. جدول زیر جریان نامی را با توجه به رنگ شاخص آن مشخص می کند. شاخص فیوز توسط یک سیم مقاومتی نگهداشته می شود. پس از سوختن المان فیوز سیم مقاومتی نیز سوخته و پولک فلزی که تحت کشش فنری کوچک قرار دارد آزاد می شود. در فیوزهای فشار قوی به عوض پولک ازیک میله فلزی قطع کننده ( فشنگ) استفاده شده است. این میله با ضربه ای در حدود 12Kg سبب قطع کنتاکت کلید و فرمان به لامپ سیگنال و غیره می شود.

انواع فیوزها

فیوزها از منظر سطح ولتاژ، موارد استعمال، محکم شدن کلاهک  فیوز به پایه فیوز، منحنی ذوب المان فیوز، نحوه ی عملکرد و نحوه ی کاربرد دسته بندی می شوند که در ادامه به آن می پردازیم:

1. ازنظر ولتاژ شبکه

1. فیوزهای فشار ضعیف: در شبکه های با ولتاژ کمتر از 1000 ولت متناوب و 1500 ولت مستقیم به کار می روند
2. فیوزهای فشار قوی: در شبکه های با ولتاژ بالاتر از 1000 ولت متناوب به کار برده می شود

اهم استانداردهای مرتبط با فیوزها: 

IEC 60269: Low voltage fuses

IEC 60050-441: International Electro-Technical Vocabulary. Switchgear, control gear and fuses

IEC 60282: High voltage fuses

IEC 60420: High voltage alternating current fuse switch combinations

IEC 60644: Specifications for high voltage fuse-links for motor circuit applications

IEC 60787: Application guide for the solution of fuse-links of high voltage fuses for transformer applications

IEC 60549: High-voltage fuses for the external protection of shunt capacitors

 

2. از نظر مورد استعمال

الف) انواع فیوز فشار ضعیف از نظر مورد استعمال به دو دسته HRC یا NH و LS تقسیم می شوند.

فیوزهای HRC یا NH فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع زیاد

این فیوز دارای قدرت قطع زیاد بوده به طوری که می تواند جریان های اتصال کوتاه  تا 200 کیلو آمپر و بیشتر را با اطمینان کامل قطع کند. این فیوزها برای جریان نامی تا 1250 آمپر و ولتاژ نامی 660 ولت ساخته شده اند و برای حفاظت سیم و کابل در توزیع با قدرت های زیاد و حفاظت موتورها بکار برده می شوند.

فیوزهای LS یا فیوز فشنگی(فیوز فشار ضعیف با قدرت قطع کم)

این فیوز مخصوص حفاظت سیم ساخته شده است و قدرت قطعشان قدری کمتر از فیوزهای NH می باشد.

ب) انواع فیوز فشار قوی ازنظر مورد استعمال به دو دسته فیوزهای کات اوت برای شبکه های توزیع و فیوزهای قدرت تقسیم می شوند.

فیوزهای کات اوت

از  انواع فیوز کات اوت به طور وسیعی در حفاظت فیدرهای توزیع استفاده می شود. در ایران این فیدرها عموما دارای ولتاژهای 11 ، 20، 33 کیلو ولت هستند. از این فیوزها می توان در مواقع تعمیر و نگهداری به عنوان سکسیونر نیز استفاده کرد. اصولا از فیوزهای کات اوت در جاهایی استفاده می شود که خطاها و اضافه بارها به ندرت اتفاق می افتد چرا که هر بار عملکرد این فیوز باید فردی برای تعویض فیوز به محل اعزام شود.

این فیوزها در ولتاژهای 2٫6 تا 34٫5 کیلو وات ساخته می شوند و جریان نامی آنها از 6 تا 200 آمپر می باشد. ظرفیت قطع آنها از  2 کیلوآمپر در ولتاژهای بالا  تا 20 کیلو آمپر در ولتاژهای پایین متغییر است.

فیوزهای قدرت – فیوزهای فشار قوی با قدرت قطع زیاد – فیوز HH

فیوزهای قدرت هنگامی استفاده می شود که جریان اتصال کوتاه سیستم بزرگتراز ظرفیت قطع فیوزهای کات اوت باشد. ضمنا فیوزهای قدرت برای ولتاژهای بالاتری نسبت به فیوزهای کات اوت ساخته میشوند. اصول کار فیوزهای کات اوت و قدرت نظیر هم می باشند.

فیوزهای قدرت در ولتاژهای 2٫4 تا 138 کیلو وات ساخته می شوند و جریان کار مداوم آنها از 0٫5 تا 400 آمپر است. فیوزهای قدرت از نوع محدود کننده جریان را می توان در محلهایی که جریان اتصال کوتاه متقارن اند تا 80 کیلو آمپر باشد مورد استفاده قرار داد.

3. از نظر محکم شدن کلاهک فیوز به پایه فیوز

فیوزهای فشار ضعیف را از نظر نحوه ی محکم شدن کلاهک فیوز به پایه فیوز می توان به دو دسته تقسیم کرد:

الف) نوع B: از یک پایه فیوز، کلاهک فیوز و رابط فیوز ( فشنگ) استوانه ای تشکیل شده است که معمولا فشنگ فیوز توسط دو کنتاکت تیغه ای به پایه ی فیوز محکم می شود. فیوزهای NH عموما از این نوع ساخته می شوند. این فیوزها به فیوزهای چاقویی معروفند.

ب) نوع D: از یک پایه فیوز ، کلاهک فیوز نوع پیچی و یک رابط فیوز ( فشنگ ) تشکیل شده است که کلاهک فیوز توسط پیچاندن به پایه فیوز محکم می شود. فیوزهای LS عموما ازاین نوع ساخته می شوند. این فیوزها به فیوزهای فشنگی معروفند.

4. از نظر منحنی ذوب المان فیوز

فیوزها را میتوان بر اساس منحنی ذوب المان فیوز T.C.C به دو دسته تندکار (نوع L) و کندکار (نوع M یا موتوری) تقسیم نمود. فیوز کند کار جریان های زیاد را خیلی کندتر از فیوز تندکار قطع می کند. به این جهت فیوزهای کندکار در جاهایی مصرف می شوند که اضافه بار کم مدت نباید سبب قطع مدار گردد (مثل هنگام راه اندازی موتورها).

5. از نظر نحوه ی عملکرد

از نظر نحوه ی عملکرد می توان فیوزها را به دو دسته زیر تقسیم کرد:

الف) فیوزهای محدود کننده جریان

از مفهوم محدود کنندگی جریان مشخص شده است که در اثر وقوع خطا، جریان بسیار بزرگ از فیوز و مدار خواهد گذشت چون فیوز محدود کننده در مدار وجود دارد، جریان قبل از اینکه به پیک خود برسد توسط فیوز قطع می شود.

ب) فیوزهایی که جریان را محدود نمی کنند

فیوزهای غیر محدود کننده جریان دارای این قابلیت نیستند و بنابراین جریان های اتصال کوتاه بزرگ بدون اینکه قبل از رسیدن به پیک قطع شوند، از فیوز و در نتیجه تجهیزات تحت حفاظت عبور می کنند. انواع فیوزهایی که پس از عمل ، گازهای حاصل از عملکرد فیوزاز محفظه المان آن خارج می شوند از نوع فیوزهای غیر محدود کننده جریان هستند و به فیوزهای انفجاری معروفند.

لازم به تذکر است که فیوزهای غیر محدود کننده جریان مانند؛ کلیدهای فشار قوی وقتی قادر به قطع قوس و در نتیجه قطع مدار هستند، که جریان متناوب به نقطه صفرخود برسد.

6. از نظر نحوه ی کاربرد

از نظر نحوه ی کاربرد می توان فیوزها را به انواع زیر تقسیم نمود:

الف ) فیوز همه منظوره (فشنگ نوع G)

فیوز محدود کننده جریانی را گویند که قادر است تحت شرایط معین همه جریان های کوچکتر یا مساوی ظرفیت قطع نامیش را که باعث ذوب المان فیوزی می گردند، قطع کند.

ب ) فیوز پشتیبان (فشنگ نوع A)

فیوز محدود کننده ی جریانی را گویند که قادر است تحت شرایط معین همه ی جریان های بین پایین ترین جریان تعیین شده روی مشخصه زمان، جریان عملکردش و ظرفیت قطع نامیش را قطع کند.

تذکر: به عنوان یک تعریف ساده برای فیوزهای پشتیبان می توان گفت که فیوزهای پشتیبان نوع A  عموما برای حفاظت در مقابل اتصال کوتاه به کار می روند حال آن که فیوزهای همه منظوره در مقابل اضافه بار نیز مدار را حفاظت می کنند.

7. انواع فیوزها از نظر ساختار:

• فیوزهای فشنگی
• اتوماتیک (آلفا)
• مینیاتوری
• بکسی
• کاردی (تیغه ای)
• 6-شیشه ای یا کارتریج
• فیوزهای فشار

فیوزهای مینیاتوری

فیوزهای مینیاتوری نوعی از فیوزها هستند که می‌توانند مدارات را در برابر جریان اتصال کوتاه و جریان اضافه بار محافظت نمایند. تشخیص جریان اتصال کوتاه بوسیله یک سیم پیچ دارای تعداد دور کم و قطر زیاد میباشد. تشخیص جریان اضافه به عهده یک فلز (بیمتال) می‌باشد که بوسیله عبور جریان مدت دار بیش از جریان نامی گرم شده و بر اثر خم شدن باعث عمل کنتاکت فیوز شده و مدار را قطع می‌کند.

فیوزهای مینیاتوری بر حسب نوع کاربرد به دو گروه تند کار و کند کار تبدیل می‌شوند. از فیوز تند کار جهت مدارهای روشنایی (غیر موتوی) و از فیوز کند کار جهت مدارات موتوری استفاده می‌شود. فیوز ترانسفورماتور که اغلب کت اوت(CUT OUT FUSE) نامیده می‌شود یک المنت است و چون با برداشتن تیغه فولادی یا نگهدارنده فیوز مدار مانند قطع یک کلید، باز می‌شود به آن کت اوت می‌گویند. فیوز کت اوت جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل جریانهای زیاد احتمالی ناشی از اتصال کوتاه یا اضافه بار در شبکه فشار ضعیف و سیم پیچی‌های داخل ترانسفورماتور به کار می‌رود.

فیوزهای بکسی

این فیوزها دارای فشنگی هستند که می‌تواند از نوع تندکار یا کندکار باشد. نوع تندکار معمولاً برای مدارهای روشنایی و نوع کندکار معمولاً برای الکتروموتورها به کار می‌رود که در اصطلاح به آن فشنگ موتوری می‌گویند. داخل فشنگ‌ها یک سیم حرارتی ذوب‌شونده هست که اطراف آن با خاک نرم کوارتز و ماسه پر می‌شود تا حرارت و جرقه ی حاصل از سوختن سیم حرارتی را به خود جذب کند. فشنگ‌ها دارای یک پولک رنگی در انتهای خود هستند که پشت شیشه ی کلاهک فیوز قرار می‌گیرد. این پولک با یک سیم نازک به سر فشنگ وصل شده که آمپر نامی آن را مشخص می‌کند، و پس از سوختن فیوز این پولک نیز به داخل آن می‌افتد.

 تعیین جریان نامی فیوز از روی رنگ پولک آن

رنگ پولک	جریان نامی فیوز به آمپر
صورتی	2
قهوه‌ای	4
سبز	6
قرمز روشن	10
خاکستری	16
آبی	20
زرد روشن	25
سیاه	35
سفید	50
مسی روشن	63
نقره‌ای	80
قرمز تیره	100
زرد تیره	125
مسی	160
آبی	200

نکته : در داخل فشنگ  فیوز خاک کوارتز یا ماسه ریزه پر میکنند خاصیت این پودر این است که در هنگام قطع  فیوز باعث خاموش شدن جرقه تولید شده در داخل فشنگ می شود و از انفجار در اثر جرقه جلوگیری می کند.

علامت گذاری

علامــت گذاری (مشخصه/کلاس) فیوزهای حفاظت از نیمه رساناها مانند سایر فیوزها بــا 2 حرف صورت میگیــرد که حرف اول محدوده جریان قطع و عملکرد  فیوز را مشخص میکند. (با حروف کوچک)

a) حفاظت محدود

منظور آن اســت که فیوز در محدوده عملکرد خود در تمام محدوده جریان بین کمترین جریان تعیین شده روی منحنی جریان/ زمان از دستگاهی که پس از آن قرار گرفته خود و قدرت قطع خود صرفا محافظت مینماید.

g) حفاظت کامل

فیوز با عبور همه جریانهایی که موجب ذوب شــدن المنت شــده تــا جریان قدرت قطع خود از آســیب دیدن دســتگاه و مدار محافظت مینماید.

حرف دوم اما کاربرد فیوز را با توجه به مشــخصه و نوع بهره برداری از آن مشخص میکند. (با حروف بزرگ)

L) حفاظت هادی ها

B) تجهیزات  معدن

M) تجهیزات موتوردار و حفاظت کلید زنی

R) حفاظت نیمه هادی ها

Tr) حفاظت ترانسفورماتورها

ترکیب محدوده قطع فیوزهــا و کاربردهای آنها در راهنمای کاربرد فیوزهای فشار ضعیف مربوط به اســتاندارد IEC61818 به صورت زیر آورده شده است.

gL) حفاظت کامل – کاربرد عمومی ویژه اجزاء نیمه رسانا

aM) حفاظت محدود – حفاظت از موتورها در برابر اتصال کوتاه

gR) حفاظت کامل – حفاظت از نیمه رساناها و مدار

gR) حفاظت محدود – حفاظت از نیمه رساناها

gS) حفاظت کامل – ترکیب gR و aR

gB) حفاظت کامل – حفاظت دستگاههای استخراج معدن

gTr) حفاظت کامل- حفاظت تراسفورمرها

ویژگی های انواع فیوز قطع سریع

این فیوزها که برای حفاظت نیمه رســاناها و تضمین صحت و اطمینــان از عملکرد تأسیســات و تجهیزات بــه کار میروند از ویژگی های زیر برخوردار میباشند.

• قطع مدار به میزان کافی ســریع است تا آسیبی به دستگاه ها وارد نشود.
• عملکرد ســریع قطع مدار قبل از آسیب دیدن بخش های نیمه رسانا اتفاق میافتد.
• قدرت قطع نامی بالا
• ظرفیت بالا در کلیدزنی جریان
• محدودیت بالای جریان DC
• قــوس الکتریکی (arc) ناچیز هنگام واکنش (عملکردفیوز به گونه ای اســت که موجب Over–Voltage غیر قابل قبول و مخرب اجزاء نیمه هادی نمی گردد.)

فیوزهای gS قابلیت حفاظت کامل هم دستگاه متشکل از نیمه هادیها و هم اتصالات مدار به صورت همزمان را دارا می باشند. همچنین میتوان از آنها برای موتورهای با سرعت متغیر،راه اندازهای نرم، سروموتورها، موتورهای DC و ســایر تجهیــزات تابلویی به منظور حفاظت مدار اتصال و اجزاء نیمه هادی استفاده نمود.

 انواع فیوز جدید=gG+aR موجب میشوند تا فضای کمتری در تابلو اشغال شده و در نتیجه از قیمت تمام شده آن میکاهد. فیوزهای gS قادرند ضمن حفاظت کابل، از نیمه رساناهای موتورها در برابر خرابی دیودها و تریستورها و یا انفجارIGBTپیشگیری کنند. این فیوزها که بهترین حفاظت از تجهیزات الکترونیک سیم ها، کابل ها، اتصاالت و کلیدها از جریانهای شدید را از خود نشان دادهاند بر اساس استانداردهایIEC 60269-4 و VDE 0636 تولید شده اند.

انتخاب فیوز قطع سریع

اگرچه دســتورالعمل مشــخصی به جز IEC 60146-6 که در بالا نیز به آن اشــاره شــد جهت انتخاب فیوز منتشر نشــده است و بسته به ویژگی های مدار و تأسیسات موردنظر میبایست محاسبات خاص خود را به منظور تعیین دقیق فیوز انجام داد اما چند پیشــنهاد پایه در این مبحث عنوان میگردد.

A شــدت جریان گذرنده از نیمه هادی (Isem) می بایست کمتر و یا مساوی با جریان نامی فیوز انتخابی (Inv) باشد. Isem ≤ Inv

B اختالف پتانســیل در نیمه هادی(Usem) می بایست کمتر و یا مســاوی با ولتاژ نامی فیوز (Unv) باشد. Usem ≤ Unv

C مشــخصه I²t فیــوز انتخابــی می بایســت از مشــخصهI²t نیمه رسانا کمتر باشد. I²t_opv < I²t_sem