اتصالات موتور یا تخته کلم
جهت اتصالات سیم موتور از پوسته به داخل یک ترمینال یا جعبه موتور هدایت می شود که به آن تخته کلم گفته می شود. نحوه اتصال سیم بر روی تخته کلم موتور سه فاز بیشتر به دو حالت اتصال ستاره و اتصال مثلث صورت می گیرد که در ادامه آن را به طور کامل بررسی می کنیم.
اولین و مهمترین اقدام در راه اندازی موتور الکتریکی توجه به نحوه اتصال و سربندی آن به شکل ستاره یا مثلث است. در حالت کلی می توان موتور سه فاز را با سافت استارتر، درایو و کنتاکتور راه اندازی کرد. ناگفته نماند که ارزان ترین و ساده ترین روش راه اندازی در موتور سه فاز بهره گیری از مدار کنتاکتوری است. این مدار می تواند به شکل ستاره مثلث یا تک ضربه ای طراحی شود. (برای نحوه راه اندازی موتور بصورت ستاره مثلث اینجا کلیک کنید)
نحوه سربندی موتور سه فاز ستاره مثلث
نحوه سربندی موتور تکفاز بصورت چپگرد راستگرد
مشخصات الکتریکی پلاک موتور
جهت راه اندازی موتور به صورت تک ضربه می بایست یکی از حالتهای مثلث یا ستاره دائم را انتخاب کنید. اتصال مثلث یا ستاره به صورت دائم اغلب در جعبه ترمینال موتور صورت می گیرد. برای این منظور در داخل جعبه ترمینال فلزهایی وجود دارد که جهت اتصال درست کلاف مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز ها جهت راه اندازی مدار ستاره مثلث به طور کامل باز می شوند و شش سیم که مربوط به کلاف موتور است از جعبه خارج می شود.
اتصال مثلث یا ستاره فقط مربوط به راه اندازی کنتاکتوری نیست بلکه جهت اتصال موتور به درایو نیز بکار می رود. لازم است بدانید که جهت راه اندازی موتور و انتخاب سایر تجهیزات باید به اطلاعات الکتریکی مثل توان، جریان و ضریب توان نیز توجه کنید.
(تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی موتور در حالت ستاره مثلث و تک ضرب)
تمامی این اطلاعات در پلاک الکتروموتور وجود دارند و می بایست با دقت بسیار بالایی بررسی شود. از مهم ترین آیتم های مشخص شده بر روی پلاک می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1-سطح ولتاژ
2- فرکانس
3- محاسبه جریان رتور
4- سرعت نامی
5- محاسبه بازدهی
6- توان نامی موتور
7- ضریب توان
8- کلاس بازدهی
9- جریان نامی
10- اطلاعات مشتری
11- اطلاعات اختیاری
تمامی موارد فوق در سربندی تخته کلم الکتریکی بسیار مهم بوده و باید یکایک آنها را در طراحی مدار سه فاز الکتریکی به کار بگیرید. فراموش نکنید که به کارگیری موارد فوق تنها به روش استاندارد کارساز است و باید دقت زیادی در راه اندازی آنها بکار گرفته شود.
سطح ولتاژ انتخاب اتصال ستاره مثلث
سطح ولتاژ در سربندی موتور الکتریکی و همچنین اتصال ستاره مثلث بسیار مهم بوده و این اتصالات با توجه به سطح ولتاژ در موتور انتخاب می شود. در ابتدای سربندی می بایست به پلاک توجه کرده و ولتاژ مجاز جهت سربندی و اتصال به کلاف را مشخص کنید.
ناگفته نماند که اگر روی پلاک ولتاژ های مختلفی برای مدار ستاره مثلث نوشته شده باشد با سربندی یا اتصال درست می توان از مدار الکتریکی در تمام رنج ها استفاده کرد. بر روی الکتروموتور ها قسمتی به عنوان جعبه ترمینال یا تخته کلم جهت اتصال کابل ها وجود دارد که دارای ۶ ترمینال می باشد، شما می توانید از این ترمینال جهت انتخاب سربندی به شکل مثلث یا ستاره و اتصال کابل استفاده کنید.
فراموش نشود که اگر می خواهید الکتروموتور را به شیوه ستاره مثلث راه اندازی کنید باید تمام فلز ها در داخل جعبه ترمینال باز شود، توجه داشته باشید که هر شش سیم مربوط به کلاف در راه اندازی ستاره مثلث باید به مدار متصل شود. در روش ستاره مثلث وجود فلز در تخته کلم و جعبه ترمینال موجب اتصال کوتاه می شود.
فرکانس های درج شده روی پلاک موتور
روی تخته کلم ستون فرکانس الکتروموتور به دو شکل ۵۰ و ۶۰ هرتز درج می شود. برخی از موتورهای الکتریکی تنها جهت کار در یک فرکانس مشخص طراحی می شود. فرکانس بر تلفات داخلی و همچنین دور الکتروموتور بسیار تاثیرگذار است و از طرف دیگر نحوه سربندی مثلث و ستاره موتور تاثیری روی سرعت فرکانس نخواهد گذاشت. به عبارت دیگر با اتصال ستاره مثلث در موتور تک سرعته نمی توان سرعت را کنترل کرد.
محاسبه جریان روتور قفل شده در موتور الکتریکی چگونه انجام می شود؟
در این زمینه عبارتی با نام CL وجود دارد که به معنی Code Letter می باشد و به معنای میزان جریان موتور به صورت قفل شده در الکتروموتور است. جریان طبق حروف روی پلاک محاسبه می شود و شما می توانید جهت محاسبه حداقل و حداکثر جریان روتور قفل شده در مورد تورهای الکتریکی مقادیر را روی فرمول قرار داده و آن را به دست آورید. مقادیر را از روی پلاک بخوانید.
سرعت نامی
در قسمت سرعت نامی فرض کنید سرعت در فرکانس ۵۰ و ۶۰ هرتز باشد، طبق فرمول سرعت چرخش یا دوران الکتروموتورهای AC با توجه به فرکانس منبع و تعداد قطر ها تعیین می شود. در این فرمول سرعت میدان دوار این بوده و واحد آن دور در دقیقه است.
n=2*f*60/p
با بررسی این فرمول به این نتیجه می رسید که سرعت الکتروموتور AC در ۵۰ هرتز برابر است با تقسیم ۶۰۰۰ بر P. این موضوع نشان می‌دهد که سرعت موتور های معمولی را با تغییر سربندی به شکل مثلث یا ستاره نمی توان تغییر داد.
محاسبه بازدهی
توانی که روی پلاک الکتروموتور درج شده و بر اساس اسب بخار یا کیلووات است در واقع همان توان مکانیکی است. در تمام الکتروموتورها توان دریافتی بزرگتر از توان تحویلی بوده و اختلاف این دو توان به شکل تلفات تعریف می گردد. به عبارت دیگر توان دریافتی الکتروموتور را می توان از شبکه معادل جمع تلفات و توان تحویلی به دست آورد.
توان نامی موتور
در خصوص توان مکانیکی یا توان روی موتور باید بدانید که این توان بر حسب کیلووات روی پلاک درج شده است و بیان کننده میزان انرژی است که الکتروموتور در شرایط نرمال به بار تحویل می دهد. در این زمینه شرایط نرمال به شرایطی گفته میشود که کمیت های دیگر مثل فرکانس، ولتاژ و غیره در مقادیر نامی قرار بگیرند. ناگفته نماند که هرگونه تغییر در پارامترهای اصلی موجب تغییر در توان تحویلی خواهد شد.
ضریب توان در موتور الکتریکی
توان دریافتی در الکتروموتور شامل دو بخش راکتیو و اکتیو است. توان اکتیو به مولفه گفته میشود که به کار مکانیکی تبدیل شده است، اما توان راکتیو مولفه ای است که جهت ساخت میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد.
کلاس بازدهی در موتور الکتریکی
در پلاک الکتروموتور ممکن است از عبارت کلاس راندمان یا IE-CL استفاده شود. کلاس راندمان یا بازدهی در چهار گروه بازدهی بالا، بازدهی استاندارد، بازدهی مطلوب و بازدهی فوق دسته بندی می شود.
جریان نامی در مشخصات الکتروموتور
جریان نامی با توجه به نوع مثلث ستاره در الکتروموتور مشخص می شود. در واقع جریان نامی بیان کننده میزان آمپراژ دریافتی از الکتروموتور در حالت نرمال است. فراموش نکنید که میزان جریان دریافتی از الکتروموتور در مدت زمان طولانی نباید بیشتر از مقادیر درج شده آن بر روی پلاک شود.
در برخی از الکتروموتور عبارت S.F روی پلاک درج شده که به معنای میزان اضافه بار مجاز می باشد. لازم به ذکره است که تغییرات ولتاژ در راه اندازی مدار ستاره مثلث مورد استفاده قرار می گیرد و در حالت اول موتور ولتاژ کمتری در راه اندازی مدار نیاز دارد.
اطلاعات دلخواه مشتری
این بخش به منظور ثبت اطلاعات خواسته شده از سمت سفارش دهنده مثل شماره های خاص، نام شرکت، تجهیزات اضافی و غیره در نظر گرفته می شود. در این بخش مشخصات هیتر داخلی و ۲ شماره نیز درج می شود. درج طلاعات دلخواه مشتری اگرچه کم اهمیت به نظر می رسد اما جهت فروش مدار و برند سازی از اهمیت فوق العاده مهمی برخوردار است، لذا سعی کنید هنگام طراحی مدار و سربندی آن حتما از این مورد بهره ببرید.
اطلاعات اختیاری
در بسیاری از موارد ممکن است الکتروموتور دارای بخش‌های ویژه ای باشد که این اطلاعات طبق استانداردهای NEMA یا استاندارد IEC اجباری نباشد. به همین جهت قسمتی از پلاک الکتروموتور به منظور درج اطلاعات اختیاری در نظر گرفته شده است، برای مثال فرض کنید یک الکتروموتور دارای ترمز الکتریکی است که اطلاعات اضافی مثل جریان متناوب و کلاس حرارتی عایق دارد، تمامی این اطلاعات اختیاری را نیز می توانید بر روی پلاک الکتروموتور در بخش اطلاعات اختیاری درج کنید.
سخن پایانی
سربندی تخته کلم موتور الکتریکی از موارد فوق العاده مهم در مهندسی برق به شمار می رود که باید به صورت استاندارد انجام شود. از مهمترین سربندی موتور الکتریکی می توان سربندی ستاره مثلث اشاره کرد. در این سربندی نکات و موضوعات مهمی وجود دارد که باید آن را در نظر گرفته و سپس اقدام به طراحی مدار کنید.
در این مقاله سعی شد مهم ترین و کاربردی ترین موارد در سربندی موتور الکتریکی سه فاز به روش ستاره مثلث به شکل تخصصی ارائه شود، لذا قبل از سربندی و طراحی مدار لازم است که این موارد را مطالعه کنید و سپس با در نظر گرفتن آن اقدام به سربندی تخته کلم موتور الکتریکی به شیوه استاندارد کنید.
ترجمه و جمع آوری:
ابراهیم