خبر های ویژه
7 تیر 1398
موتورهای مغناطیس دائم ، راندمان بیشتر ، مصرف کمتر انرژی
توفیق وحیدی آذر
حرکت تکنولوژی گاه بسیار انقلابی دیده می شود ، موتوری که هسته آن به مغناطیس دائمی تبدیل شده است ، موجب برتری یافتن آن در هزینه هایی چون قیمت، مصرف انرژی، عمر بیشتر و دوام می گردد و حجم آن کاهش می یابد. سال های متمادی استفاده از موتورهای DC بواسطه حجم کوچک و گشتاور بالای آنها بوده است اما اکنون موتورنسل جدید AC با اصلاحات لازم جایگزین آنها شده اند. دریک پروژه نوآورانه در یک شرکت دارویی در تبریز موتورهای AC نسل جدید جایگزین موتورهای DC گردید و ثبات و دوام و عملکرد مطلوب در دستگاه ها ایجادگردید در این بخش فقط به بحث تکنیکال موضوع پرداخته می شود ؛ موضوعات انسانی ؛ مشکلات تغییر تکنولوژی و انتقال تکنولوژی بحثی دیگر می طلبدرسی
تبریز امروز:
جريان انتقال تكنولوژي در جهان صنعتي معاصر با روش هاي مختلف و متناسب با نوع صنعت انجام مي گيرد، اين جريان از مرزهاي يك سازمان عبور و در سازمان ديگر استقرار مي‌يابد. تكنولوژي را ميتوان به صورت اطلاعات خالص انتقال داد و يا اينكه به شكل محصول، ماشين يا پروسه و عمليات و يا در قالب دانائي در اشخاص و مغز هدايت نمود. شكل تجسمي انتقال تكنولوژي يعني هدايت آن توسط اشخاص ، ماشين و نرم افزار، جلوه گر نمودن آن به صورت اسباب و وسيله است.
.jpg)
***
براي حل يك مشكل مزمن و تسهيل در بحث هاي تكنيكال نياز به تغيير در تكنولوژي راه اندازي سيستم اكسترودر يك ماشين توليدي بطري هاي پر شده پلاستيك الزامی به نظر ميرسيد. ماشيني كه با توجه تغييرات تكنولوژيك دارای عمر زیاد بود. اين فرصتي بود براي حل يك مسئله بود، كه راه آن با گذر از نوآوري هاي تكنولوژيك ميسر مي شد. بحث ذيل معرفي نسلي جديد از موتور است كه در سال های اخیر به تكامل رسيده است و ما در تبریز آنرا با لحاظ هزينه هاي مرتبط و بهینه سازی فنی و اقتصادی در روي يك ماشين به كار بستيم و نتيجه خوب از آن گرفتيم.
.jpg)
***
در جهان معاصر تكنولوژي و صنعت سال هاست كه از موتورهاي القاييAC كه در حقيقت مولدهاي انرژي هر مكانيزم فني هستند به تعداد زيادي استفاده مينمايد. نظر به اين كه موتورهاي الكتريكي قسمت عمده مصرف برق هر صنعت را بخود اختصاص ميدهند، از اين جهت در بحث بهره وري انرژي بررسي اين موتورها در صف اول قرار گرفته اند.
.jpg)
در حال حاضر موتورهائي تا 150 اسب بخار (112 كيلووات) براي مصارف عمومي تولید مي شوند و ابعاد بزرگتر آن بزودي در بازار ارائه خواهند گرديد. فريم بهسازي شده فقط يك سايز روتور و يك سايز استاتور را به ازاي هر سايز فريم مورد استفاده قرار ميدهد. مهمتر اينكه ارتفاع شفت در همان ابعاد موتورهاي القايي استاندارد NEMA نگه داشته شده اند. تكنولوژي آهنرباي دائمي دروني جهشي بزرگ نسبت به طرح هزينه بردار روتور مسي در مقايسه با جديدترين موتورهاي القايي با راندمان زياد است كه براي مطابقت با استانداردهاي الزامي راندمان ساخته شدهاند. كنترل قابل تنظيم پمپ ها، فن ها و كمپرسورها ميتواند مزيتي براي استفاده از موتورهاي آهنرباي دائمي دروني باشد. در اين خصوص متخصصين متذكر ميشوند كه اين موتورهاي كوچك و سبك آهنرباي دائمي دروني ميتوانند راه گشائي ايده آل براي كاهش ارتعاشات زيان آور باشند كه چيزي متعارف در تاسيسات با پمپ هاي عمودي ميباشد. گرچه موتورهاي با آهنرباي دائمي دروني موجب كاهش چشمگير در ابعاد فيزيكي در مقايسه با موتورهاي القايي هستند، اما ابعاد كوچك و حداقل هميشه هدف نميباشد. بسته به نوع كاربري موتورها در نظر گرفتن ابعاد، وزن و سطح عملكرد متعادل شايد بهترين يا مناسب ترين روش براي انتخاب يك موتور براي يك دستگاه باشد.
.jpg)
استانداردهاي بهره وري (راندمان ـ بازده) و قوانين اجباري مربوط به ميزان حداقل انرژي الزام براي عملكرد موتورهاي القايي در جامعه صنعتي غربي، موتورهاي چند منظوره را كه داراي طراحي انرژي با راندمان مناسب ميباشند، محدود به توان خروجي بين 1 تا50 اسب بخار (75-375 /كيلووات) مي نمايند. اخيرا موتورهاي AC تكامل يافته اي با قطب برجسته و آهنرباي دائمي دروني با بازده انرژي بالاتر طراحي و وارد بازار صنعتي گرديده اند، كه در آنها آهنرباي دائمي كه موجب توليد شار ميشود، در داخل روتور جاسازي مي گردد. اين طرح جديد كاملا متفاوت با طرح متداول الكتروموتور با آهنرباي دائمي است كه در آن آهنرباها بصورت ساده در روي سطح روتور نصب ميشوند. موتورهاي " آهنرباي دائمي داخلی" تا بحال در سروو موتورهاي موجود روي دستگاههاي CNC ،ماشينهاي ابزار و سيستم هاي با حركت افزاينده با راندمان بسيار بالا نصب شده اند، با اين وجود در طراحي ماشين هاي داراي مكانيزم هاي متحرك زياد قابليت توليد و توان عملياتي بالا مهم تر از بازده الكتريكي آن در نظر گرفته مي شود. قابليت هاي بالا و توان گشتاور در اين موتورها و نياز كمتر اين نوع ماشين هاي الكتريكي به نگهداري دائم امكان جايگزيني آنها را در روي تجهيزات صنعتي در مراحل اوليه طراحي براي ساخت و حتي نوسازي و بازسازي آنها به وجود آورده است به نحوي كه اين موتورها به سادگي ميتوانند جايگزين موتورهاي DC در صنعت گردند. آنچه براي روتورها يا الكتروموتورهاي آهنرباي دائمي دروني تازه است، استفاده آنها در موتورهاي چند منظوره براي كاربردهاي وسيع صنعتي و توليد كنندگان قطعات اصلي ميباشد. چنين ابتكاري در حال رشد است، در مراحل اوليه فريم بهسازي شده (ورقه ـ ورقه) شده و آن را با روتورهاي آهنرباي دائمي دروني بهم مي آميزند. آهنرباهاي ميله اي شكل كه در داخل روتور جاسازي شدهاند يك دستگاه قطب برجسته را بوجود مي آورند كه موجب تمركز شار و در نتيجه توليد توان زيادتر، بازدهي بيشتر و گرم شدن كمتر موتورها ميشود. گشتاور بالا در اين موتورها از يك مولفه اضافي گشتاور مقاوم مغناطيسي در موتورهاي آهنرباي دائمي دروني بوجود مي آيد. استاتور يا قسمت ثابت موتور جزئي از فريم يهسازي شده ميباشد كه ماحصل آن حذف محل اتصال بين استاتور به فريم بوده و موجب ايجاد يك مسير مستقيم براي انتقال حرارت از موتور ميشود. پره هاي بدنه كه در چنين لایه های فلزي نازك شكل داده شده اند موجب بهينه سازي انتقال حرارت ميشوند. وقتي اين لایه ها، دسته دسته روي هم گذاشته شده و تحت فشار به يكديگر پرچ ميشوند، بدنه مانند يك فريم ريخته گري شده به نظر ميرسد. يك موتور القايي 4 اسب بخار خوب، ميتواند بازدهي برابر با 2/96 درصد داشته باشد و حال آنكه آزمايشات نشان ميدهد كه يك موتور 4 اسب بخار آهنرباي دائمي دروني در مقايسه، بازدهي تا 3/98 درصد دارد. موتورهاي آهنرباي دائمي دروني با يك محركه برداري و با سرعت قابل تنظيم كنترل ميشوند كه فقط چند نرم افزار مخصوص الزم دارند. رشد اذهان عمومي براي پذيرش چنين موتورهايي در جوامع صنعتي بسيار است. موتورهايي كه با 5-4 برابر فريم كوچكتر، 6-5 برابر چگالي توان بالاتر 50 درصد وزن كمتر در مقايسه با يك موتور القاييAC معمولي را دارند و ميتوانند به سادگي جايگزين موتورهاي DC گردند. صنعت پيشرفته الكتروموتور در حال حاضر آماده توليد اين موتورها تا توان 150 اسب بخار ميباشد و موتورهاي بزرگتر در مرحله آزمايش قرار دارند. موتورهاي تا چهار صد اسب بخار در اواخر 2009 به مرحله آزمايش رسيدند و براي موتورهاي تا هزار اسب بخار برنامه ريزي براي توليد ميگردد. تكنولوژي آهنرباي دائمي دروني ميتواند در زمينه پديده نوآوري موتورهاي بالاتر در طبقه بندي NEMA باشد. در كشورهاي صنعتي كميته بين المللي الكتروتكنيك اخيرا گروه بندي بالاترين بازده را براي موتورهاي صنعتي تعريف كرده است. اين دسته بندي كه IE4 سوپرپريميوم (فوق العاده) نام گذاري شده است صرف نظر از نوع موتور مي باشد و مختص به موتورهاي القايي AC نيست. هزينه اوليه زياد يك حقيقت براي موتور هاي آهنرباي دائمي دروني بود که البته با رشد مداوم حجم تولید و فروش اين موتورها هزينه هاي توليد آنها پائين آمده است ولي مقياس حقيقي صرفه جويي انرژي همان هزينه برق مصرفي و هزينه هاي دوره عمر ميباشد. موتورهاي AC با آهنرباي دائمي دروني جايگاه ويژهاي در كاربردهاي وسيع صنعتي به منظور صرفه جوئي انرژي و توان (قدرت) بالا دارند. جاسازي كردن آهنرباي دائمي در داخل روتور يك موتور AC موجب يك طراحي بسيار پيچيده تر و گران قيمت در مقايسه با روتورهائي ميشود كه آهنربا در آنها فقط روي سطح روتور نصب ميشود. ولي با اين وجود عملكرد بسيار فوق العاده و مزاياي زيادي از اين روش حاصل ميشود. موتورهاي آهنربا دائمي دروني توليد يك مولفه گشتاور مغناطيسي مقاوم مي‌كنند كه اين مازاد بر مولفه گشتاور مغناطيسي است كه نتيجه آن ايجاد گشتاور بالاتر نسبت به ابعاد موتور مي گردد. گشتاور زیاد و سرعت و قابلیت کنترل موتورهای آهنربای دائمی، امکان جایگزینی آنها را به جای موتورهای DC در طراحی اولیه ماشینآالت نیازمند موتور قدرتمند و یا تعویض را فراهم می آورد و معضل بزرگ سرویس جاروبک ها و راهبری موتور با این جابجایی حل میشود و افزون بر این موضوع، اندازه کوچک موتور ACدر مقیاسه با موتور معادل DC آن، مهندسین طراح را با مزیت دیگری مواجه میسازد.
.jpg)
از مزاياي ديگر موتور هاي آهنرباي دائمي دروني مي توان نگه داشت حوزه وسيعتري از بار موتور ، مقادير بازده و توان باالتر را در مقايسه با موتورهاي القايي دانست. در حال حاضر موتورهائي تا 150 اسب بخار ( 112 كيلووات) براي مصارف عمومي ارائه ميگردد و ابعاد بزرگتر آن بزودي در بازار ارائه خواهند گرديد. فريم لایه های يهسازي شده فقط يك سايز روتور و يك سايز استاتور را به ازاي هر سايز فريم مورد استفاده قرار ميدهد. مهم تر اينكه ارتفاع شفت در همان ابعاد موتورهاي القايي استاندارد NEMA نگه داشته شده اند. تكنولوژي آهنرباي دائمي دروني جهشي بزرگ نسبت به طرح هزينه بردار روتور مسي در مقايسه با جديدترين موتورهاي القايي با راندمان زياد است كه براي مطابقت با استانداردهاي الزامي راندمان ساخته شده اند. كنترل قابل تنظيم پمپ ها، فن ها و كمپرسورها ميتواند مزيتي براي استفاده از موتورهاي آهنرباي دائمي دروني باشد. در اين خصوص متخصصين متذكر ميشوند كه اين موتورهاي كوچك و سبك آهنرباي دائمي دروني ميتوانند راه گشائي ايده آل براي كاهش ارتعاشات زيانآور باشند كه چيزي متعارف در تاسيسات با پمپ هاي عمودي ميباشد. گرچه موتورهاي با آهنرباي دائمي دروني موجب كاهش چشمگير در ابعاد فيزيكي در مقايسه با موتورهاي القايي هستند، اما ابعاد كوچك و حداقل هميشه هدف نمي باشد. بسته به نوع كاربري موتورها در نظر گرفتن ابعاد، وزن و سطح عملكرد متعادل شايد بهترين يا مناسبترين روش براي انتخاب يك موتور براي يك دستگاه باشد.
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت