کاربرد رله های دیجیتالی برای حفاظت الکتروموتور آگوست 18, 2018 – ارسال شده در: مقالات تخصصی راه اندازی و بهره برداری الکتروموتور و گیربکس, همه مقالات – برچسب ها: , , , , , , , , , ,

گروه صنعتی برقاب صنعت

طراحی و انتخاب انواع الکتروموتور جهت دستگاه و خط های تولید

استفاده از رله های حفاظتی چند کنظوره بر پایه ریز پردازنده (اینورتر) مقبولیت عمومی یافته چون سازندگان،روش های طراحی و تست خود را بهبود بخشیده اند تا بر مشکلات قبلی نظیر آسیب پذیری در برابر نویز الکترومغناطیسی تابشی و هدایتی و نیز نقص منبع تغذیه غلبه یابند.

رله های دیجیتالی (اینورتر ) به طور گسترده در تاسیسات جدید وهم چنین به عنوان جایگزین رله های الکترومکانیکی قبلی استفاده می گردند. در بازسازی تاسیسات تنها اگر رله الکترومکانیکی مشابه رله قبلی در انبار وجود داشته باشد از رله دیجیتالی استفاده نمی شود.

جهت مشاهده انواع الکتروموتور چینی اینجا کلیک کنید

پایش الکتروموتور

مطابق مطالعات انجام شده توسط موسسه پژوهشی قدرت الکتریکی وانجمن کاربردهای صنعتی موسسه مهندسین برق والکترونیک، غالب ترین عامل اسیب الکتروموتور ها ناشی از خطاهای مکانیکی،به ویژه اشکال یاتاقان ها می باشد. حداقل ۴۰% اسیب تمام الکتروموتور ها بر اثر نقص یاتاقان ها است.

خطاهای مکانیکی بر اثرارتعاش شدید در خود ماشین پدید می ایند. ارتعاش نامطلوب قادر به ایجاد مشکلات مکانیکی در ماشین، نظیر صدمه به بلبرینگ ها، لنگ زدن روتور،یا خرابی های سازه ماشین می باشد. انرژی ارتعاش یک ماشین بر حسب یکی  از سه مقدار جا به جایی،سرعت یا شتاب اندازه گیری می شود. اندازه گیری سرعت وجابه جایی ناشی از شتاب را امروزه توسط شتاب سنج ها انجام می دهند.

پایش ارتعاش از یک کتر مورد توجه در هنگام راه اندازی به یک ابزار تعمیراتی پیشگیرانه موثر ارتقاء یافته وسبب افزایش ایمنی، قابلیت اطمینان و کاهش هزینه در طول عمر دستگاه گردیده است. پایش ارتعاش الکتروموتور ازطریق به کارگیری باند وسیع،باند باریک و یات حلیل طیفی انرژی ارتعاش اندازه گیری شده الکتروموتور انجام می شود.

تحلیل باند وسیع

تحلیل باند وسیع ساده ترین و مرسوم ترین روش پایش ارتعاش است. در این روش سطح موثر ارتعاش دریک پهنای باند معین اندازه گیری می شود. این روش به دلیل وجود پایگاه های اطلاعاتی آماری بزرگی در مورد خطاها که در تدوین استانداردهای توصیه شده ارتعاش نظیر VDE2056,BS4675,ISO2372 به کار رفته اند،کارایی دارد.

توانایی روش پایش پهنای باند وسیع در سادگی آن است. با این وجود،در کاربرد آن مشکلاتی بروز می کند. تغییرات شدید در میرایی ارتعاش بین منبع و نقطه اندازه گیری می تواند سبب شود که یک اشکال یکسان، دامنه های ارتعاش متفاوتی بین ماشینها (الکتروموتور)ایجاد کند. حتی در ماشینهای (الکتروموتور) یکسان از نظر ظرفیت وشرایط خطا،سطح اندازه گیری شده ممکن است با ضریب ۱۰۰۰ متفاوت باشد. علاوه بر این، ارتعاشات شدید ناشی از عدم تعادل مکانیکی وناترازی ماشین، مولفه های فرکانسی با انرژی کم نظیر خطاهای یاتاقان ایجاد خواهد کرد. تحلیل روند شاخصی برای خرابی یک ماشین (الکتروموتور) در طول زمان می باشد.

تحلیل باند باریک

تحلیل باند باریک دارای توانمندی انتخاب باند کوچکتری، معمولا یک اکتاو کامل یا ۱/۳ ان بوده ولذا اجازه آشکار سازی خطاهایی که مولفه فرکانسی غالب را متاثر نمی سازند خواهد داد. گرچه پایش باند باریک به میزان زیادی نوانایی پایش خطاهای باطنی را بهبود می بخشد، ولی هنوز هم بعضی از مشکلات باند پهن نیز در اینجا وجود دارد. برای حذف ارتعاش ناشی از میرایی مکانیکی سازه ماشین (الکتروموتور)که در قرائت ها بروز می کند باید از تحلیل روند استفاده نمود.

تحلیل طیف فرکانس

تحلیل طیف فرکانسی مولفه های اندازه گیری شده ارتعاش را به مولفه های فرکانسی با پهنای باند ثابت از طریق کاربرد تبدیل فوریه سریع تجزیه می نماید. گرچه تحلیل طیفی، مفصل ترین آشکار سازی شرایط ماشین (الکتروموتور) را فراهم می کند، ولی دارای اشکالاتی نیز می باشد.

اولین ومهم ترین آن حجم زیاد اطلاعات تولید شده در این روش بوده که تفسیر وعیب یابی را به شدت پیچیده وطولانی می نماید. مسئله دیگر تغییرات در سرعت دوران ماشین (الکتروموتور) بوده که محل خطاهای وابسته به سرعت را تغییر داده، و لذا مانع از مقایسه مستقیم طیف های اندازه گیری شده خواهد شد.

نکته

صرف نظر از روش به کار رفته برای پایش ارتعاش،کیفیت داده ها و تفسیر انها به تخصص وآموزش تکنیسین ها محدود می شود. کارشناسان آموزش دیده در شرایط امروزی که بودجه ها کاهش یافته و افراد تعمیراتی تعدیل می شوند از قابلیت های نادر محسوب می گردند.

مسائل  متعددی در ماشین های الکتریکی (الکتروموتور)، از جمله تمامی مواردی که سبب ارتعاشات ناخواسته می گردند، باعث جریان های هارمونیکی نا مطلوب در ماشین (الکتروموتور) می شوند. این موضوع ناشی از ناهمگونی شار فاصله هوایی یا نوسانات گشتاور بار مکانیکی الکتروموتور است.

در هر صورت، الکتروموتور معیوب، دیگر مدل تقریبا خطی ندارد. در نتیجه،جریان های هارمونیکی در استاتور وجود خواهند داشت. محتوای هارمونیکی جریان استاتور را سپس می توان نه تنها برای تعیین ارتعاشات ناخواسته ماشین (الکتروموتور) به کاربرد، بلکه برای شناخت مسائل الکتریکی نظیر آسیب دیدگی یا شکستگی میله های روتور وحلقه های انتهایی ویا سیم پیچی معیوب استاتور نیز استفاده کرد.

تحلیل هارمونیکی جریان

تحلیل هارمونیکی جریان دارای مزیت عدم نیاز به استفاده از حسگرها به جز انهایی که به طور معمول در کنترل گننده الکتروموتور های فعلی وجود دارند،می باشد.

با این وجود، تحلیل هارمونیکی جریان از نظر محاسباتی دشوار بوده، چون هارمونیک های مورد نظر دارای دامنه چندین برابر کوچکتر از هارمونیک اصلی (مثلا۵۰ هرتز) هستند. باید شناخت کافی رابطه از رابطه بین هارمونیک های جریان وارتعاشات ماشین (الکتروموتور) وتخریب الکتریکی حاصل گردد. علاوه بر این، شخص آزمایش کننده باید قادر به جداسازی هارمونیک ناشی از بار متصل به الکتروموتور از هارمونیک تولیدی توسط خطاهای ماشین (الکتروموتور) باشد.

پایش تحلیل ارتعاشات

همانند تحلیل ارتعاشات، عیب یابی خطاهای الکتروموتور نیاز به سیستم های گران قیمت تحلیل داده ها و کارشناسان با آموزش های تخصصی بالا جهت بررسی اطلاعات دارد.

بعضی از شرکت ها از پایش ارتعاشات ودستگاه تحلیل جریان هر دو به عنوان ابزار تعمیرات پیشگیرانه استفاده می کنند. همان گونه که قبلا اشاره شد،هزینه دستگاه وکارشناسان مرتبط با آن سبب شده که کاربرد آنها به الکتروموتور های ۱۰۰۰ اسب بخار وبالاتر محدود شود. حتی برای این نوع الکتروموتور ها،ن فرات تعمیرات پیشگیرانه قادر به پایش الکتروموتور بیش از یک بار در هر ماه نیستند.

در سال های اخیر، روند موجود به سمت استفاده از شبکه های عصبی و سیستم های خبره جهت تحلیل وارزیابی ماشین  (الکتروموتور) بوده است. و ظیفه شبکه عصبی یادگیری مشخصات فرکانسی خاص هر ماشین (الکتروموتور) از جمله بارهای متناظر وشرایط نصب می باشد. در حالت پایش، اگر تغییرات کافی در یک وضعیت رخ دهد به گونه ای که دال بر بروز یک خطا در ماشین (الکتروموتور) باشد، شبکه عصبی آن را مشخص می سازد.

علاوه بر حفاظت در مقابل اشکالات ناشی از عوامل الکتریکی، پیشرفت های اخیر در ابزار دقیق؛ روش های حفاظتی را قادر به پایش مشخصات ماشین و،در نتیجه،آشکارسازی رآند نقص تجهیزات در دوره نهانی آنها نموده است. این پیشرفت ها به حسگر،آشکارسازها ،ونمایشگرها هم تسری یافته به گونه ای که از ورودی هایی که به طور مستقیم به کمیات اندازه گیری شده ولتاژ و جریان مربوط نمی شوند،استفاده می نمایند. در این بخش روش های معمول برای نظارت بر کارکرد الکتروموتور های فشار قوی بیان می شوند.

درجه حرارت زیاد سیم پیچی استاتور

هدف از حفاظت درجه حرارت زیاد سیم پیچی استاتور آشکار کردن درجه حرارت بالای سیم پیچی استاتور قبل از بروز آسیب به الکتروموتور می باشد.این حفاظت اغلب برای اعلام خبر در الکتروموتور های با نظارت دقیق به کار می رود.بعضی وقت ها از دو تنظیم درجه حرارت استفاده می شود.تنظیم کمتر برای اعلام خبر وتنظیم بالاتر برای قطع خواهد بود.

کنتاکتور بای پس

کنتاکتور بای پس

الف_استفاده ازآشکارسازهای مقاومتی درجه حرارتRTD ها

در الکتروموتور های ۳۷۰ کیلو وات وبالاتر از حسگرهای درجه حرارت مقاومتی(RTD) در داخل الکتروموتور استفاده می شود. معمولا ۶ عددRTD به کار رفته و در شیارهای سیم پیچی در هنگام پیچیدن الکتروموتور نصب می گردند. شش RTD را در محیط اطراف هسته برای پایش تمامی فازها قرار می دهند.متداول ترین نوع،پلاتینوم ۱۲۰ اهمی با سه سر می باشد.مقاومت المان RTD با درجه حرارت افزایش یافته واز پل وتستون برای اعلام درجه حرارت زیاد ویا عملکرد رله و یا هر دو استفاده می کنند.

برای ایمنی RTD ها باید زمین شوند، و آن زمین به نوبه خود زمین به نوبه خود زمینی را در کنترل پل و تستون قرار می دهد. بنابراین، کنترل پل و تستون نباید به طور مستقیم از باتری DC باید در حالت عادی به صورت زمین نشده عمل کرده تا حداکثر قابلیت اطمینان حاصل شود. با این وجود، قطع ولتاژ کنترلAC ناشی از سوختن فیوز می تواند حفاظت را بر دارد،مگر آنکه نقطه صفر در نزدیکی تنظیم قطع بوده که در آن صورت می تواند سبب قطع شود. یک RTD مدار باز یا مدار آن به صورت یک مقاومت بی نهایت به نظر رسیده و سبب قطع اشتباه می شود، چون این حالت متناظر با درجه حرارت بسیار بالا خواهد بود.

ترکیبات مختلف زیر اغلب در موردRTD ها به کار می روند:

  • با استفاده از یک نمایشگر یا کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (PLC) تمامی شش RTD به طور دائم برای رسیدن به نقاط اعلام خبر ویا نقاط قطع بالاتر با تاخیر زمانی پایش می شوند.
  • ششRTD را با نقاط اعلام خبر ویا نقاط قطع دستی پیش بینی می کنند.
  • تعیین می نمایند که کدام یک از RTD ها در حالت معمول داغ ترین بوده ودر این صورت یک رله برای صدور فرمان قطع به آن متصل می کنند.در این حالت باید مواظب بآد که مدار باز در کنتاکت کلید سبب قطع نابجا می شود. بنابراین کنتاکت های پل زننده لازم است.
  • فقط از کلید گردان و نشانگر استفاده می نمایند.
  • از یک، دو یا سه (یکی برای هر فاز) رله اعلام خبر استفاده می کنند؛ و از یک، دو یا سه (یکی برای هر فاز) رله قطع که در درجه حرارت بالاتر تنظبم شده است، استفاده می نمایند.

ب_استفاده از ترموکوپل ها

ترموکوپل ها برای نشان دادن درجه حرارت جهت توابع خبر وقطع،در روشی مانند RTD ها استفاده می شوند. با این وحود،مدار باز شدن سرهای ترموکوپل سبب قطع نخواهد شد، چون خروجی به عنوان وضعیت درجه حرارت کم به نظر می رسد. خروجی ترموکوپل ها متناظر با پایش درجه حرارت وکسب داده های سنتی است.

ج_استفاده از ترمیستورها

ترمیستورها برای فعال کردن رله ها جهت توابع خبر یا قطع ویا هر دو به کار می روند.ازآنها برای نشان دادن درجه حرارت استفاده نمی کنند.با این وجود،اغلب با ترموکوپل ها ترکیب می شوند تا نشانگر درجه حرارت را ایجاد نمایند،از ترمیستورها برای فعال کردن رله های ارزان قیمت استفاده می شود.

د_استفاده از ترموستات ها

ترموستات ها و دماسنج ها  روی بعضی از الکتروموتور ها به کار می روند. به عنوان مثال،ترموستات ها عناصر بی متال بوده و در الکتروموتور هایی با سیم پیچی تصادفی(کلاس۴۶۰ ولت) برای آشکار کردن ناتوانی در راه اندازی به کار می روند. این ترکوستات ها در سیم پیچی های انتهایی مدفون شده وباعث باز شدن یک کنتاکت جهت قطع الکتروموتور می شوند. دماسنج ها برای امکان اندازه گیری و ایجاد کنتاکت های قطع جهت درجه حرارت روغن یاتاقان های با روانکاری روغن به کار می روند.

ه_کاربرد حفاظت درجه حرارت سیم پیچی استاتور

حفاظت درجه حرارت سیم پیچی استاتور معمولا روی تمامی الکتروموتور های ۱۹۰ کیلووات وبالاتر به کار می روند. معمولا RTDها در تمامی الکتروموتور های ۳۷۰ کیلو وات و بالاتر استفاده می شوند. در شرایط زیر،کاربرد حفاظت درجه حرارت سیم پیچی استاتور باید در نظر گرفته شود:

  • الکتروموتور هایی با درجه حرارت زیاد محیط یا ارتفاع بالا؛
  • الکتروموتور هایی که سیستم تهویه آنها امکان کثیف شدن وپایین آمدن تاثیر خنک کنندگی را دارند؛
  • الکتروموتور هایی که در معرض بار زیاد دوره ای ناشی از کشخصات بعر محرک یا فرآیند هستند؛
  • الکتروموتور هایی که امگان دارد در معرض بار زیاد (در محدوده ضریب سرویس آنها)به منظور افزایش تولید قرار گیرند؛الکتروموتور هایی که تداوم سرویس در آنها بحرانی است؛
  • الکتروموتور هایی که از طریق ASDها تغذیه می شوند.

با توجه به این موضوع که دانش و تجربه مهم ترین عامل در بهره برداری می باشد  با استفاده از مقاله های منتشر شده تخصصی گروه صنعتی برقاب صنعت می توانید دانش و اطلاعات خود را در مورد بهره برداری و نگهداری انواع الکتروموتور، الکتروگیربکس، پمپ آب، موتور برق و دیزل ژنراتور، … افزایش دهید.

Slider

برقاب صنعت


گروه صنعتی برقاب صنعت با ربع قرن تجربه در زمینه فروش و خدمات رسانی انواع موتورآلات و تجهیزات صنعتی کشاورزی مفتخر است. در جهت آسان سازی کسب اطلاعات فنی مهندسی و خرید محصولات برای شما هموطن گرامی فروشگاه آنلاین برقاب صنعت وابسته به گروه صنعتی برقاب صنعت را در اختیار شما هموطن گرامی قرار دهد. تا در هر جای ایران پهناور که در حال کار و زندگی می باشید. به راحتی از خدمات تخصصی فنی و مهندسی و خرید مطمئن بهره مند شوید.

مهندسین ما در واحد فنی منتظر شما هستند. تا در طراحی ، خرید، و انجام انواع پروژه های کشاروزی، صنعتی و ساختمانی ( گلخانه صنعتی، پرورش ماهی، انواع صنایع سبک و سنگین، صنایع شیمیایی، راهسازی، دامداری و دامپروری) دانش کافی و کاربردی را در اختیار شما قرار دهند.

لازم به ذکر است که قیمت ها در فروشگاه آنلاین برقاب صنعت، نازلترین قیمت در بازار است. و مشاورین فنی و تخصصی گروه برقاب صنعت در زمینه های مختلف فعالیت این گروه، اعم از آبرسانی ساختمانی و خانگی توسط پمپ آب های خانگی. ساخت دستگاه های تخصصی توسط الکتروموتور ها و گیربکس ها در صنایع کوچک و بزرگ. کشاورزی و تجهیزات آن در مزارع، باغها، و یا گلخانه ها یا پرورش دام، طیور و آبزیان. راهسازی و ساختمان سازی توسط ابزار و تجهیزات تخصصی، از مجرب ترین و خبره ترین مشاوران تخصصی در آن زمینه هستند. لذا به شما صنعتگر، کشاورز و یا هموطن گرامی این اطمینان را می دهیم که جلب رضایت مراجعین هدف اصلی این گروه صنعتی (برقاب صنعت) می باشد.

از اینکه گروه صنعتی برقاب صنعت را برای خرید و کسب اطلاعات فنی و مهندسی انتخاب و اعتماد کرده اید متشکریم.

تهران، خیابان سعدی جنوبی، پاساژ سعدی قدیم واحد ۴٫۶

تلفن تماس: ۳۶۶۱۳۷۷۴