تعداد صفحات 181 صفخه
مقدمه :
موتورهای الکتریکی بزرگترین مصرف کننده ی انرژی الکتریکی هستند و به طور گسترده ای دربخش های مختلف صنعتی ، خانگی ، کشاورزی ، اداری و عمومی ، در پمپ ها ، فن ها ، سیستم های سرمایش و گرمایش ، دمنده ها ، کمپرسورهای هوا ، نوارهای نقاله ، لوازم برقی خانگی مانند یخچال ، فریزر ، ماشین لباسشویی ، پروانه های مکش هوا ، جارو برقی ، چرخ گوشت ، آب میوه گیری ،همزن ، خرد کن ها ، سشوار ، چرخ خیاطی ، وسایل صوتی و تصویری ، دستگاه های ادرای ، اتومبیل ها ، اسباب بازی ها و ... کاربرد دارند .
با توجه به گستردگی سیستم های دارای موتور الکتریکی و سهم قابل توجهی که این سیستم ها در مصرف انرژی الکتریکی در تمام بخش ها دارند ، پرداختن به برنامه بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های موتور الکتریکی در کلیه بخش ها اهمیت وی‍ژه ای دارد .
این امر ، هم به دلیل کاهش مصرف و تقاضای انرژی و هم به دلیل اثرات مثبت زیست محیطی و کاهش گازهای گلخانه ای ناشی از نیاز کمتر به احداث نیروگاه ها دارای اهمیت است .
یک تصور غلطی که در صنعت وجود دارد این است که کاهش هزینه با خاموش کردن دستگاه ها به وجود می آید . اما باید دانست برنامه های مدیریت انرژی ، طراحان را به تولید محصولات و یا ارائه خدمات با حداقل مصرف انرژی دعوت می کند .
مدیریت انرژی وظیفه یک شخص خاص و یا یک سرمایه گذاری در زمان خاص نمی باشد ، بلکه مدیریت انرژی یک تلاش مشخص در حال پیشرفت و قدم به قدم به منظور بهبود راندمان انرژی می باشد .
به طور کلی منافعی که از یک برنامه مدیریت انرژی خوب ، بدست می آید عبارتند از :
- افزایش راندمان محصولات
- کاهش انرژی مصرفی
- رسیدن به یک ضریب قدرت بالا
- تصحیح ضریب قدرت
- بدست آوردن حامیان مالی مناسب و جلب رضایت عمومی
مقدمه 12
فصل 1 / موتورهای القایی و روش های مدیریت انرژی در آنها 13
اجزای سیستم موتور الکتریکی 14
1- منبع تغذیه الکتریکی و تجهیزات آن 14
2- تجهیزات راه اندازی و کنترل موتور 14
3- موتورهای الکتریکی 14
4- تجهیزات انتقال موتور الکتریکی 16
5- بار مکانیکی 16
سهم مصرف انرژی الکتریکی سیستم های موتور الکتریکی 16
روش های مدیریت مصرف انرژی در سیستم های موتور الکتریکی 17
فصل 2 / تامین توان با کیفیت مناسب و تصحیح ضریب قدرت 19
مفهوم ضریب قدرت 20
جریمه های ضریب قدرت 21
بهبود ضریب قدرت 21
استفاده از موتورهای پر سرعت 21
موتورهای کم حجم در اندازه دیماند بار 21
افزودن خازن های اصلاح کننده ضریب قدرت به سیستم موتور الکتریکی 22
اندازه و محل خازن های اصلاح کننده ضریب قدرت 22
نصب خازن های ثابت بر روی موتور 22
نصب خازن های سوئیچ شونده 23
اندازه خازن ها برای موتورهای شخصی در کارخانه ها 24
فواید اصلاح ضریب قدرت 26
هزینه ی اصلاح ضریب قدرت 29
دوری کردن از تشدید هارمونیک ها پس از نصب خازن 29
فصل 3 / انتخاب درست موتور الکتریکی بر اساس بار مکانیکی 30
نقطه کار موتور 31
انواع موتورهای القایی قفس سنجابی 31
موتورهای کلاس A 32
موتورهای کلاس B 32
موتورهای کلاس C 32
موتورهای کلاس D 33
انتخاب موتور 33
اثرات انتخاب نادرست موتور 36
مطالعات انجام شده در امریکا در مورد وضعیت بار موتورهای الکتریکی 37
دلایل بزرگ انتخاب شدن موتورها 37
کوچک نمودن موتورها 38
فصل 4 / استفاده از موتورهای بیش بازده و پر بازده 42
راندمان یا بازده موتورهای الکتریکی 43
شیوه تخمین راندمان کامپیوتری 44
اهمیت توجه به بازده موتورهای الکتریکی 45
اندازه گیری بازده موتورهای الکتریکی 45
اندازه گیری بازده نامی در آزمایشگاه 45
اندازه گیری بازده کاری 46
روش های اندازه گیری درصد بار نامی موتورهای الکتریکی 47
1- روش اندازه گیری توان 48
2- روش اندازه گیری جریان 49
3- روش اندازه گیری لغزش 50
تعیین بارهای متغییر 51
موتورهای بیش بازده و پر بازده 52
تقسیم بندی موتورهای برق 52
موتورهای استاندارد کم بازده و پر مصرف (SEM) 52
موتورهای بیش بازده 54
3- موتورهای پر بازده 54
فن آوری های نوین ساختار موتورهای الکتریکی پر بازده 56
ویژگی های الکتروموتورهای پربازده 56
موتورهای بیش بازده و پر بازده در اروپا 57
صرفه جویی انرژی در موتورهای الکتریکی بیش بازده و پربازده 59
نسل جدید موتورهای پر بازده ( ابر ماشین های HTS ) 60
فصل 5 / کاهش سرعت موتورهای الکتریکی 63
اهمیت توجه به کاهش سرعت موتور 64
انواع بارها از نظر توان و سرعت 64
1- بار با گشتاور متغییر 65
2- بار با گشتاور ثابت 66
3- بار با توان ثابت 66
گشتاور ، لغزش و سرعت موتور 67
روش های مختلف کاهش دور موتور 67
1- کاهش فرکانس تغذیه موتور 67
2- تغییر تعداد قطب های موتور 68
3- تغییر لغزش موتور 69
3-1- تغییر ولتاژ تغذیه موتور 69
3-2- تغییر مقاومت روتور 70
3-3- استفاده از کوپلینگ سری با روتور 70
روش های مختلف کاهش دور بار 71
استفاده از دستگاه های کنترل دور موتور (ASD) 71
مزایا و ملاحظات استفاده از دستگاه های کنترل دور 73
اختلال در شکل موج 75
تحلیل هارمونیکی اختلال در شکل موج 76
انواع اختلال حاصله از VFD 77
1- هارمونیک های فرکانس خط 77
2- هارمونیک های فرکانس موتور 78
3- هارمونیک های فرکانس اینورتر در PWM 78
انتقال فاز ولتاژ – جریان 78
مسایل مرتبط با شکل موج ها و راه حل آنها 79
1- داغی موتور و اتلاف انرژی 79
2- تخریب عایقی موتور با درایو PWM 79
3- تشدیدهای مکانیکی 79
4- نویز شنوایی موتور با درایوهای PWM 80
فواید درایوهای متغییر ساز فرکانس 80
راندمان بالا 80
5- زیاد نشان دادن دستگاه های سنجش قدرت القایی 80
بزرگی نسبت کاهش دور 80
سهولت نصب در دستگاه های جدید 81
تعمیر و نگهداری پایین و کم 81
محدودیت های استفاده از درایوهای متغییر ساز فرکانس 81
1- محدودیت کاربرد در موتورهایی که نیازمند به گشتاور بالا در سرعت کم دارد 81
2- محدودیت های خنک سازی موتور 82
3- ظرفیت موتور برای
بررسی استفاده بهینه از موتورهای آسنکرون