روشهاي كاهش مصرف انرژي الكتريكي الكتروموتورها

مقدمه
موتورها مصرف‎‎كننده‎‎هاي عمده برق در اغلب كارخانه‎‎ها هستند. وظيفه يك موتورالكتريكي تبديل انرژي الكتريسيته به‎ انرژي مكانيكي است. در يك موتور سه‎‎فاز AC جريان از سيم‎‎پيچ‎‎هاي موتور عبور كرده و باعث ايجاد ميدان مغناطيسي دواري مي‎شود كه اين ميدان مغناطيسي محور موتور را مي‎‎چرخاند. موتورها به‎‎‎گونه‎‎اي طراحي شده‎‎اند كه اين وظيفه را به‎‎‎خوبي انجام دهند. مهم‎‎ترين و ابتدايي‎‎ترين گزينه صرفه‎‎جويي در موتورها مربوط‎‎به‎ انتخاب آنها و استفاده از آنها مي‎‎باشد.

۱- هرزگردي موتورها
بيشترين صرفه‎‎جويي مستقيم برق را مي‎‎توان با خاموش كردن موتورهاي بي‎‎بار و درنتيجه حذف تلفات بي‎‎باري به‎‎‎دست آورد. روش ساده آن درعمل نظارت دايم يا كنترل اتوماتيك است. اغلب به‎ مصرف برق در بي‎‎باري اهميت چنداني داده نمي‎‎شود درحالي‎‎كه غالباً جريان در بي‎‎باري حدود جريان در بار كامل است.
مثالي از اين نوع تلفات را مي‎‎توان در واحدهاي بافندگي يافت، جايي‎‎كه ماشين‎‎هاي دوزندگي معمولاً براي دوره‎‎هاي كوتاهي كار مي‎‎كنند. اگرچه موتورهاي اين ماشين‎‎ها نسبتاً كوچك هستند (۱٫۳ اسب بخار) ولي چون تعداد آنها زياد است

(معمولاً تعداد آنها در يك كارخانه به‎ صدها عدد مي‎‎رسد) اندازه اين تلفات قابل‎‎ملاحظه است. اگر فرض كنيم ۲۰۰ موتور ۱٫۳ اسب‎‎بخار در ۹۰درصد زمان هرزگرد بوده و باري معادل ۸۰درصد بار كامل بكشند، هزينه كار بيهوده موتورها با درنظر گرفتن ۱۲۰ريال بهاي واحد انرژي الكتريكي ، به‎‎‎شكل زير محاسبه مي‎شود:
هزينه بي‎‎باري = ۲۰۰موتور×۳/۱ اسب‎‎بخار × ۸۰% بار × ۶۰۰۰ساعت در سال × ۹۰% بي‎‎باري ×۱۲۰ريال= ۲۵ميليون ريال

با اتصال يك سوئيچ به‎ پدال چرخ‎‎ها مي‎‎توان آنها را به‎‎‎طور اتوماتيك خاموش كرد.

۲- كاهش بازده در كم‎‎باري
وقتي از موتوري استفاده شود كه مشخصات نامي بالاتر از مقدار مورد نياز را داشته باشد، موتور در باركامل كار نمي‎‎كند و در اين‎‎حالت بازده موتور كاهش مي‎‎يابد.
استفاده از موتورهاي بزرگتر از اندازه موردنياز معمولاً به‎ دلايل زير است :
– ممكن است پرسنل مقدار بار واقعي را ندانند و بنابه احتياط موتوري بزرگتر از اندازه موردنياز انتخاب شود
– طراح يا سازنده براي اطمينان از اينكه موتور توان كافي را داشته باشد، موتوري بسيار بزرگتر از اندازه واقعي موردنياز پيشنهاد ‎‎كند و بار حداكثر درعمل به‎‎‎ندرت اتفاق ‎‎افتد. به‎‎‎علاوه اغلب موتورها مي‎‎توانند براي دوره‎‎هاي كوتاه در باري بيشتر از بار كامل نامي كار كنند. (درصورت تعدد اين وسايل اهميت مسئله بيشتر مي‎شود)

– وقتي موتور با مشخصات نامي موردنظر در دسترس نيست يك موتور بزرگتر نصب مي‎شود و حتي وقتي موتوري با اندازه نامي موردنظر پيدا مي‎شود جايگزين نشده و موتور بزرگ همچنان به‎ كار خود ادامه مي‎‎دهد.
– به‎‎‎خاطر افزايش غيرمنتظره در بار كه ممكن است هيچگاه هم رخ ندهد يك موتور بزرگتر انتخاب مي‎شود.
– نيازهاي فرآيند توليدي كاهش يافته است
در برخي بارها گشتاور راه‎‎انداز بسيار بيشتر از گشتاور دورنامي است و باعث مي‎شود موتور بزرگتر به‎‎‎كار گرفته شوند.
بايد مطمئن شد هيچ كدام از اين موارد موجب استفاده از موتورهايي بزرگتر از اندازه و درنتيجه كاهش بازده نشده باشند.

جايگزيني موتورهاي كم‎‎بار با موتورهاي كوچكتر باعث مي‎شود كه موتور كوچكتر با بار كامل داراي بازده بيشتري باشد. اين جايگزيني معمولاً براي موتورهاي بزرگتر وقتي در ۳/۱ تا نصف ظرفيت‎‎شان (بسته به‎ اندازه‎‎شان) كار مي‎‎كنند اقتصادي است.
براي تشخيص موتورهاي بزرگتر از ظرفيت مورد نياز به‎ اندازه‎گيري‎‎ الكتريكي احتياج است. وات‎‎متر مناسب‎‎ترين وسيله‎‎است.
روش ديگر، اندازه‎گيري سرعت واقعي و مقايسه آن با سرعت نامي است. بار جزئي به‎‎‎عنوان درصدي از بار كامل نامي را مي‎‎توان از تقسيم شيب(سرعت) عمليات بر شيب بار كامل به‎‎‎دست آورد. رابطه بين بار و شيب تقريباً خطي است. معمولاً در اين موارد مي‎‎توان براي جلوگيري از سرمايه‎‎گذاري جديد اينگونه موتورها را با ديگر موتورهاي موجود در كارخانه جايگزين نمود كه تنها هزينه آن اتصالات و صفحه‎‎هاي تنظيم‎‎كننده هستند. اگر اين تغييرات را بتوان همزمان با تعميرات برنامه‎‎ريزي‎‎شده در كارخانه انجام داد بازهم هزينه‎‎ها كاهش مي‎‎يابد.

۳- موتورهاي پربازده
بازگشت سرمايه قيمت اضافي پرداختي جهت خريد موتورهاي پربازده، معمولاً كمتراز دو سال كاركرد موتور به‎‎‎ازاي ۴۰۰۰ ساعت كاركرد سالانه و در ۷۵درصد بار مي‎باشد. (بازگشت سرمايه نسبت به‎ موتورهاي قديمي و غير استاندارد به‎ كمتر از شش ماه نيز مي‎‎رسد) درمواردي كه بار موتور سبك يا ساعت كاركرد آن كم است يا بارهاي تناوبي استثنائاتي وجود دارد. بيشترين صرفه‎‎جويي در رنج موتورهاي ۱ تا ۲۰ اسب‎‎بخار به‎‎‎دست مي‎‎آيد. در توان بيشتر از ۲۰ اسب‎‎بخار افزايش بازده كاهش مي‎‎يابد و موتورهاي موجود بيش از ۲۰۰ اسب‎‎بخار تقريباً داراي بازده كافي هستند.
سازندگان معمولاً موتورهاي با طراحي استاندارد و قيمت تمام‎‎شده كم‎‎تر را عرضه مي‎‎كنند. به‎‎‎خاطر رقابت شديد اين نوع موتورها بازده كمي دارند. آنها ضريب قدرت پايين‎‎تري دارند، قابل تعمير نبوده و نمي‎‎توان به‎‎‎راحتي سيم‎‎پيچ آنها را مجدداً پيچيد.

در موتورهاي پربازده با استفاده از ورقه‎‎هاي استيل نازكتر در استاتور و روتور، استفاده از استيل با خواص الكترومغناطيسي بهتر، استفاده از فن‎‎هاي كوچكتر با بازده بيشتر و بهبود طراحي شكاف روتور بازده افزايش يافته است. تمام اين روش‎‎ها باعث افزايش مصرف مواد اوليه و درنتيجه افزايش هزينه‎‎ مواد يا هزينه‎‎هاي ساخت مي‎شود و بنابراين قيمت تمام شده موتور زياد مي‎شود. بااين وجود ۳۰-۲۰ درصد اضافه هزينه اوليه با كاهش هزينه‎‎هاي عملياتي جبران مي‎شود. از ديگر مزاياي موتورهاي پربازده اثر كم بر عملكرد موتور به‎‎‎هنگام نوسانات ولتاژ و بار جزئي است.

محاسبه بازگشت هزينه اين موتورها به‎‎‎خاطر متغيرهاي درگير پيچيده است. براي تعيين هزينه عملياتي موتور بايد توان مصرفي توسط موتور در ساعات كار آن و قيمت انرژي الكتريكي ضرب شود. هريك از اين فاكتورها متغيرهاي مخصوص به‎‎‎خود را دارند كه شامل تغيير در برنامه زمانبندي توليد، تغيير در بار موتور و جريمه‎‎هاي ديماند مي‎‎باشند. پرداختن به‎ برخي از اين عوامل مشكل است.
حتي وقتي ميزان صرفه‎‎جويي محاسبه مي‎شود از آنجاكه بازده واقعي يك موتور معمولاً ناشناخته است ممكن است اين محاسبات دچار خطا شوند. چون همه سازنده‎‎ها از تكنيك‎‎‎‎هاي يكساني براي اندازه‎گيري بازده موتورها استفاده نمي‎‎كنند ، بنابراين مشخصات نامي درج‎‎شده بروي پلاك را نمي‎‎‎توان با هم مقايسه كرد. به‎عنوان نمونه در آمريكا منظور بيشتر سازنده‎‎ها‎‎ از بازده نامي رنجي از بازده‎‎ها است كه بازده موتور در آن قرار مي‎‎گيرد. از تكنيك‎‎هاي آماري مختلفي براي تعيين حداقل بازده يك موتور با هر بازده نامي استفاده مي‎شود. به‎‎‎عنوان مثال يك موتور با بازده نامي ۹۰٫۲ % داراي حداقل بازده نامي ۸۸٫۵ % است.

عده زيادي موتورهاي پربازده را بدون اينكه درصدد توجيه برگشت هزينه آن باشند ، استفاده مي‎كنند ، مگر درمورد موتورهاي بزرگتر. معمولاً مدت بازگشت هزينه تقريباً يك سال است.

بازده موتورها از مشخصات نامي آنها متفاوت است(به‎‎‎دست نمي‎‎آيد). مثلاً يك موتور ۱۰۰-hp.1800-rpm سرپوشيده با فن خنك‎‎ساز از يك سازنده داراي يك حداقل بازده تضمين‎‎شده معادل ۹۰٫۲درصد در بار كامل در مدل استاندارد و ۹۴٫۳درصد در مدل بازده بالا است. موتور هم‎‎اندازه آن از يك سازنده ديگر داراي همان بازده ۹۰٫۲درصد در مدل استاندارد و حداقل بازده ۹۱درصد در مدل بازده بالا است. براي تعيين بازده واقعي يك موتور خاص بايد از تجهيزات تست پيچيده‎‎اي استفاده كرد.
به‎‎‎خاطر اين اختلاف‎‎ها، به‎‎‎هنگام ارزيابي ميزان صرفه‎‎جويي، استفاده از حداقل بازده تضمين‎‎شده قابل اطمينان‎‎تر است چون همه موتورها بايد برابر يا بزرگتر از اين اندازه باشند.

۴- درايوهاي تنظيم سرعت
وقتي تجهيزات بتوانند در سرعت كاهش‎‎يافته كار كنند چند گزينه قابل انتخاب است.
مثال‎‎هاي ذيل نمونه‎‎هايي براي همه صنايع هستند

۱-۴- موتورهاي AC فركانس متغير (با تنظيم فركانس)
وقتي پمپ‎‎هاي گريز از مركز، فن‎‎ها و دمنده‎‎ها در سرعت ثابت كار مي‎‎كنند و خروجي با استفاده از والوها و مسدود‎‎كننده‎‎ها كنترل مي‎شود موتور صرفنظر از مقدار خروجي در نزديكي بار كامل كار مي‎‎كند كه باعث مي‎شود انرژي زيادي توسط اين مسدودكننده‎‎ها و والوها تلف شود. اگر اين تجهيزات بتوانند همواره در سرعت مورد نياز كار كنند مقدار زيادي انرژي صرفه‎‎جويي مي‎شود.

درايوهاي تنظيم سرعت باعث مي‎شوند تجهيزات باتوجه به نياز سيستم در حالت بهينه عمل كنند.
كنترلرهاي AC تنظيم فركانس (فركانس متغيير) وسايل پيچيده‎‎اي بوده و گرانقيمت هستند. بااين‎‎حال مي‎‎توانند به‎‎‎راحتي به‎ موتورهاي القايي AC استاندارد اضافه شوند. با هزينه تجهيزات كمتر و هزينه‎‎هاي الكتريكي بيشتر (با كاهش هزينه تجهيزات و افزايش هزينه‎‎هاي الكتريكي) كاربرد اين وسايل در اغلب موارد اقتصادي مي‎شود. بسياري از انواع پمپ‎‎ها، فن‎‎ها، ميكسچرها، نقاله‎‎ها، خشك‎‎كننده‎‎ها، خردكننده‎‎ها (سنگ‎‎شكن‎‎ها) آسياب‎‎ها، صافي‎‎ها و برخي انواع كمپرسورها، دمنده‎‎ها و همزن‎‎ها در سرعت‎‎هاي مختلف با وسايل تنظيم سرعت كار مي‎‎كنند.

تجهيزات مجهز به‎ تنظيم سرعت كمتراز نصف تجهيزات مجهز به‎ مسدودكننده انرژي مصرف مي‎‎كنند.
در عمل بايد براي محاسبه دقيق صرفه‎‎جويي حاصل براساس كيلووات بازده موتور هم درنظر گرفته شود. بازده موتور تا زير۵۰درصد ظرفيت نامي افت مي‎‎كند.

۲-۴-درايوهاي DC حالت جامد (نيمه‎‎هادي)
مي‎‎توان با تنظيم سرعت با استفاده از درايوهاي DC صرفه‎‎جويي‎‎هاي مشابهي را انجام داد. هزينه اوليه نسبت‎‎به‎ درايوهاي AC تنظيم فركانس بيشتر است به‎‎‎خصوص وقتي مستقيماً بتوان از كنترلرهاي الكتريكي در موتور ACاستفاده كرد. تعمير و نگهداري كموتاتور و زغال نيز هزينه زيادي در درايوهاي DC دربردارد. همچنين سيستم‎‎هاي DC نسبت‎‎به‎ هواي خورنده و كثيف (مملو ازذرات) كه در يك محيط صنعتي معمول است حساس‎‎ترند.

بنابراين درايوهاي AC معمولاً ترجيح داده مي‎شوند مگر در مواردي كه شرايط عملياتي برخي از مشخصه‎‎هاي سيستم‎‎هاي DC از قبيل تنظيم سرعت خيلي دقيق، معكوس كردن سريع جهت، يا گشتاور ثابت در رنج سرعت نامي مورد نياز باشد.از اين درايوها در ماشين‎‎هاي حديده ((drawing machins، پوشش‎‎دهنده‎‎ها (لعاب‎‎دهنده‎‎ها coaters) ماشين‎‎هاي تورق (laminators)، دستگاه‎‎هاي سيم‎‎پيچي (winders) و ساير تجهيزات استفاده مي‎شود.

ساير تكنيك‎‎هاي تغيير سرعت موتور عبارت است از درايوهاي لغزش (slip) الكترومكانيكي، درايوهاي سيال. و موتورهاي القايي (موتورهاي با روتور سيم‎‎پيچي‎‎شده). اين درايوها با تغيير درجه لغزش بين درايو و عنصر درحال حركت سرعت را كنترل مي‎‎كنند. چون قسمتي از انرژي مكانيكي كه تبديل به‎ بار نمي‎‎شود به‎ حرارت تبديل مي‎گردد اين درايوها داراي بازده كمي بوده و معمولاً به‎‎‎خاطر مشخصه‎‎هاي خود در كاربردهاي خاصي به‎‎‎كار برده مي‎‎شوند. مثلاً ممكن است از درايوهاي سيال در سنگ‎‎شكن‎‎ها (خردكننده‎‎ها) استفاده شوند چون داراي ظرفيت توان بالا، انتقال گشتاور آسان، توانايي مقاومت دربرابر بارهاي شوك، قابليت مقاومت در سيكل‎‎هاي سكون (ازكارافتادگي)، ماهيت ايمني آن و قابليت تحمل هواي ساينده را دارند.
چون درايوهاي AC وDC سرعت چرخنده اصلي را تغيير مي‎‎دهند براي صرفه‎‎جويي در انرژي ترجيح داده مي‎‎شوند.

۳-۴-درايوهاي مكانيكي
درايوهاي تنظيم سرعت مكانيكي ساده‎‎ترين و ارزانترين وسايل تغيير سرعت هستند. اين نوع چرخ‎‎هاي قابل تنظيم مي‎‎توانند در امتداد محور باز و بسته شوند و درنتيجه ميزان تماس چرخ را با تسمه تنظيم كنند.
مزيت عمده درايوهاي مكانيكي سادگي آنها ، سهولت تعمير و نگهداري و هزينه پايين آنها است. يك سرويس تعمير و نگهداري درحد متوسط و كنترل سرعت با دقت كم (معمولاً ۵درصد) از خصوصيات اين درايوها است.

درايوهاي تسمه‎‎اي براي گشتاورهاي كم تا متوسط (۱۰۰اسب‎‎بخار) در دسترس هستند. بازده درايوهاي تسمه‎‎اي ۹۵ درصد است و نسبت كاهش سرعت تا ۱۰به‎ ۱ مي‎‎رسد.
از درايوهاي زنجيري فلزي در گشتاور زياد استفاده مي‎شود. اين درايوها مشابه درايوهاي تسمه‎‎اي هستند فقط به‎‎‎جاي تسمه‎‎هاي لاستيكي از تسمه‎‎هاي فلزي استفاده شده است.

۴-۴-كاهش يك سرعته
وقتي فقط با يك كاهش سرعت به‎ نتيجه رضايت‎‎بخش برسيم گزينه ارزانتري را مي‎‎توانيم انتخاب كنيم. اگرچه سرعت‎‎هاي متغيير اين مزيت را دارند كه در وضعيت‎‎هاي مختلف مي‎‎توان سرعت بهينه را به‎‎‎كار برد، در مواقعي كه رنج تغيير سرعت محدود است و زماني كه موتور بايد در سرعت پايين‎‎تري كار كند نسبت ‎‎به‎ زمان كل كار موتور كم است احتمالاً يك كاهنده تك‎‎سرعته ازنظر هزينه و اثربخشي به‎‎‎صرفه‎‎تر است.
درايوهاي تسمه‎‎اي: در اين درايوها يك (يك‎‎بار) كاهش سرعت با كمترين هزينه همراه است چون به‎‎‎راحتي مي‎‎توان چرخ‎‎ها را عوض كرد. ازآنجاكه با نصب دوباره چرخ‎‎هاي قديمي براحتي مي‎‎توان تغييرات را بازگرداند از اين روش وقتي استفاده مي‎شود كه كاهش خروجي براي يك دوره معين موردنياز است. مثلاً وقتي سطح توليد براي يك زمان نامشخص كاهش يافته ولي ممكن است در آينده نياز باشد كه به‎ ظرفيت اوليه برگرديم.
كاهش دور توسط چرخ‎‎دنده: حالت‎‎هاي مشابه‎‎اي را توسط تغيير چرخ‎‎دنده مي‎‎توان به‎‎‎كار برد.

تعويض موتور: درمواردي كه يك بار كاهش سرعت موردنياز است يك موتور با سرعت كم‎‎تر را نيز مي‎‎توان جايگزين‎‎نمود.

۵-۴-موتورهاي دوسرعته
موتور دوسرعته يك راه‎‎حل اقتصادي ميانه درمقايسه با استفاده از‎ درايوهاي چندسرعته و سرعت ثابت است.
همانطوركه در مثال‎‎هاي قبلي بيان شد چون توان مصرفي با مكعب (توان سوم) سرعت متناسب است، صرفه‎‎جويي در انرژي اهميت زيادي دارد. درعمل يك افزايش جزئي به‎‎‎خاطر تلفات اصطكاك رخ مي‎‎دهد. از اين روش و استفاده از روش‎‎هاي كنترلي ديگر مي‎‎توان خروجي را در يك رنج محدود كنترل كرد.
دوسرعت را مي‎‎توان از يك سيم‎‎پيچ به‎‎‎دست آورد ولي سرعت پاييني بايد نصف سرعت بالايي باشد. مثلاً سرعت‎‎هاي موتور به‎ اين شكل است ۹۰۰/۱۸۰۰ ، ۶۰۰/۱۲۰۰ ، ۱۸۰۰/۳۶۰۰

وقتي به نسبت‎‎هاي ديگري از سرعت نياز است استفاده از يك استاتور دو سيم‎‎پيچه ضروري است. از موتورهاي قفسي چندسرعته (multispeed squirrel cage motors) نيز كه داراي سه يا چهار سرعت همزمان هستند مي‎‎توان استفاده نمود.
قيمت موتورهاي دوسرعته تقريباً دو برابر موتورهاي تك‎‎سرعته است. اگر يك موتور بتواند در دوره‎‎هاي زماني محسوسي با سرعت كم‎‎تر كار كند صرفه‎‎جويي حاصله سرمايه‎‎گذاري اضافي را توجيه مي‎‎كند. در موتورهاي چندسرعته استارترهاي گرانقيمتي موردنياز است چون اندازه محافظ‎‎هاي اضافه‎‎بار در سرعت‎‎هاي مختلف متفاوت است.

۵-كاهش بار
مسلماً كاهش بار موتور يكي از بهترين روش‎‎هاي كاهش هزينه‎‎هاي الكتريكي است. تعمير و نگهداري مناسب تجهيزات نيز مي‎‎تواند با ازبين بردن تلفات ناشي از اصطكاك در تجهيزات ناميزان (غير هم‎‎محور)، ياتاقان‎‎هاي سخت‎‎شده و نقاله‎‎ها، بار موتور را كاهش دهد. روغن‎‎كاري مناسب قسمت‎‎هاي متحرك مانند ياتاقان‎‎ها و زنجيرها تلفات ناشي از اصطكاك را به‎ حداقل مي‎‎رساند. جايگزيني ياتاقان‎‎هاي غلطكي و بلبرينگ‎‎ها با ياتاقان‎‎هاي تخت به‎‎‎خصوص در شافت‎‎هاي انتقال نيز روش مؤثري است.

۶- گشتاور راه‎‎اندازي زياد
در بارهايي كه گشتاور استارت بزرگي نياز دارند بايد از يك موتورB -NEMA (رايج‎‎ترين موتور مورد استفاده در صنعت) يا موتورA -NEMA استفاده كرد. درجايي‎‎كه بارهاي با اينرسي زياد وجود دارد مي‎‎توان از موتورهاي كوچكتري كه به‎‎‎گونه‎‎اي طراحي شده‎‎اند كه قابليت گشتاور زياد را دارند استفاده كرد. يك موتور NEMA-B مي‎‎تواند ازعهده بار زياد استارت برآيد ولي وقتي بار به‎ سرعت نهايي رسيد موتور در كمتراز ظرفيت نامي كار مي‎‎كند. ولي انتخاب يك موتور كوجكتر از از نوع C-NEMA يا NEMA-D ضمن اينكه همان گشتاور راه‎‎انداز را توليد كرده ، در شرايط معمول عملياتي نيز نزديك بار كامل نامي كار مي‎‎كند.

۷- موتورهايي كه مجدداً پيچيده مي‎‎شوند (موتورهاي سوخته‎‎اي كه سيم‎‎پيچي آنها عوض مي‎شود)
بازده موتورهايي كه براي بار دوم پيچيده مي‎‎شوند كاهش مي‎‎يابد كه البته مقدار اين كاهش بستگي به‎ كارگاهي دارد كه موتور در آن پيچيده شده‎‎است، چون كارگاه‎‎هاي سيم‎‎پيچي لزوماً از بهترين روشي كه عملكرد اوليه موتور را حفظ كند استفاده نمي‎‎كنند. در برخي موارد به‎‎‎دليل بازده كم به‎‎‎خصوص در موتورهاي كوچك پيچيدن دوباره موتور توجيه‎‎پذير نيست.

درحالت ايده‎‎آل بايد بازده موتور قبل و بعد از پيچيدن آن با هم مقايسه شود. يك روش تقريباً ساده براي ارزيابي كيفيت موتور پيچيده‎‎شده مقايسه جريان بي‎‎باري موتور است، اين مقدار در موتورهايي كه به‎‎‎خوبي پيچيده نشده باشند افزايش مي‎‎يابد، بررسي روشي كه دركارگاه سيم‎‎پيچي استفاده مي‎شود، نيز مي‎‎تواند كيفيت كار را مشخص كند. در زير برخي نكاتي كه بايد موردتوجه قرارگيرد آمده است :
– وقتي موتوري را براي پيچيدن مجدد باز مي‎‎كنند، عايق بين ورقه‎‎ها خراب شده و باعث افزايش تلفات جريان گردابي مي‎‎گردد مگر اينكه بازكردن (سوزاندن) عايق در كوره‎‎اي با دماي قابل تنظيم انجام شده و ورقه‎‎هاي عايق غيرآلي جايگزين گردد.

– گداختن و سوزاندن سيم‎‎پيچ كهنه (خراب‎‎شده) در دماي كنترل نشده يا استفاده از يك مشعل دستي براي نرم‎‎كردن و خردكردن لاك بين سيم‎‎ها به‎‎‎منظور بازكردن آسان‎‎تر سيم‎‎پيچ به‎ اين معني است كه كار در اين كارگاه به‎‎‎خوبي انجام نمي‎‎شود و بايد به‎ كارگاه ديگري براي پيچيدن موتور مراجعه كرد.
– اگر در نتيجه بازكردن و سوزاندن نامناسب تلفات هسته افزايش يابد، موتور در دماي بيشتري كار مي‎‎كند و زودتر از موعد خراب مي‎شود.
– اگر تعداد دورهاي سيم‎‎پيچ در استاتور كاهش يابد تلفات هسته استاتور افزايش مي‎‎يابد اين تلفات درنتيجه جريان نشتي (هارمونيك) القا شده توسط جريان بار به‎‎‎وجود مي‎‎آيد و اندازه آن برابر با توان دوم جريان بار است.

– در پيچيدن موتور اگر از سيم‎‎هاي با قطر كوچكتر استفاده شود، مقاومت و درنتيجه تلفات افزايش مي‎‎يابد.
روش‎‎هاي پيچيدن موتور در كارگاه‎‎هاي مختلف تعميراتي متفاوت است بنابراين قبل‎‎از تصميم‎ به‎ پيچيدن دوباره موتور بايد كارگاه‎‎ها كاملاً بررسي و بهترين كارگاه انتخاب شود.
شركت Wanlass يك روش پيچيدن موتور ارائه كرده كه مدعي است بازده را تا ده درصد افزايش مي‎‎دهد اين روش برمبناي جايگزيني سيم‎‎پيچ موجود با دو سيم‎‎پيچ است كه به‎گونه‎‎اي طراحي شده‎‎اند كه سرعت موتور را متناسب‎‎با بار تغيير دهد. درمورد ادعاي بهبود بازده بحث‎‎هاي زيادي صورت گرفته و درحالي‎‎كه از عرضه موتورهاي Wanlass بيش‎‎از يك دهه مي‎‎گذرد استفاده كننده‎‎هاي عمده معتقدند اين نوع طراحي بهبودي را كه مي‎‎توان ازطريق تكنيك‎‎هاي متعارف طراحي موتور و سيم‎‎پيچ به‎‎‎دست آورد در صنعت موتور ارائه نكرده است.

۸- ژنراتور موتورها
يكسوكننده‎‎هاي نيمه‎‎هادي يك منبع مناسب جريان مستقيم DC براي موتورهاي DC يا ديگر استفاده‎‎هاي از جريان DC هستند، ژنراتور موتورهايي كه معمولاً براي جريان مستقيم به‎‎‎كار مي‎‎روند قطعاً نسبت‎‎به‎ يكسوكننده‎‎هاي نيمه‎‎هادي بازده كمتري دارند بازده موتور ژنراتور در بار كامل حدود ۷۰ درصد است در حاليكه بازده يكسوكننده‎‎هاي نيمه‎‎هادي تقريباً ۹۶ دصد در بار كامل است. وقتي ژنراتور موتوري در كمتراز بار نامي كار كند بازده آن به‎‎‎طور قابل‎‎ملاحظه‎‎اي كاهش مي‎‎يابد چون بازده آن برابر با حاصل‎‎ضرب بازده ژنراتور و موتور است.

۹- تسمه‎‎ها (Belts)
بازده درايوهاي V-belt تأثير زيادي در بازده موتور دارد. عوامل تأثيرگذار در بازده V-belt عبارتنداز:
۱- Overbelting: تسمه‎‎هاي با مشخصات نامي بالاتر باعث افزايش كارايي مي‎شوند
۲- تنش (فشار): فشار نامناسب باعث كاهش بازده تا ۱۰ درصد مي‎شود. بهترين فشار براي يك V-belt كمترين فشاري است كه در آن تسمه در بار كامل نلغزد.

۳- اصطكاك: تلفات اصطكاك اضافي درنتيجه ناميزان بودن(غيرهم‎‎محوري)، فرسودگي چرخ‎‎ها تهويه نامطلوب يا ماليده شدن تسمه‎‎ها به‎ چيزي به‎‎‎وجود مي‎‎آيند.
۴- قطر چرخ: هرچه قطر چرخ بزرگتر باشد بازده افزايش مي‎يابد.
جايگزيني V-beltهاي شياردار با V-beltهاي متعارف صرفه‎‎جويي زيادي دربردارد. يك V-belt درمعرض تنش فشاري بزرگي متناسب با قطر چرخ قراردارد. ازآنجاكه در V-beltهاي شياردار در قسمت تحت‎‎فشار از ماده كمتري استفاده شده تغيير شكل لاستيك و تنش‎‎هاي فشاري به‎ حداقل مي‎‎رسد بنابراين بازده عملياتي در V-beltهاي شياردار بيشتر مي‎شود.

اگر هزينه عملياتي سالانه يك موتور ۶۰ اسب‎‎بخار (براي ۶۰۰۰ساعت) ۱۸۰۰۰ دلار باشد حتي يك درصد بهبود در بازده موتور باعث ۱۸۰ دلار صرفه‎‎جويي در سال مي‎شود. هزينه اضافي براي ۶ تسمه با اندازه ۱۲۸ تقريباً ۷ دلار است.

خطرات برق در خانه
آيامي‌توانيد يك روز بدون استفاده از برق زندگي كنيد؟
حتي تصور زندگي بدون برق مشكل است برق يكي از نعمات خداست كه با همت و زحمت كاركنان مجموعه صنعت برق توليد و توزيع مي‌شود و در اختيار مصرف كنندگان قرار ميگيريد.
استفاده از برق بايد با رعايت نكات ايمني همراه باشد و بايد افراد خانواده با خطرات برق و روش صحيح استفاده از برق آشنا باشند.

خطرات استفاده غيراصولي از برق عبارتنداز:
برق گرفتگي،سوختگي،آتش سوزي و صدمات ناشي از پرتاب شدن

برق گرفتگي چيست؟
قرار گرفتن دو نقطه از بدن در مسير جريان برق موجب عبور جريان از بدن مي‌شود و با توجه به شدت و مدت عبور جريان برق گرفتگي بوجود ميآيد و ممكن است عواقب مختلفي نظير مرگ ناشي از ايست قلبي- سوختگي داخلي- سوختگي خارجي بدنبال داشته باشد. بعد از برق گرفتگي ممكن است كليه ها از كار بيفتد يا دست ها بدليل سوختگي داخلي قطع شوند و يا بعلت پرتاب شدن(بعلت لرزش ناشي از برق گرفتگي)استخوانها دچار شكستگي گردند.

چگونه برق گرفتگي بوجود ميآيد
تمامي سطح زمين- ديوارها- كف اتاقها در تمامي طبقات بعنوان يك نقطه از سيستم برق محسوب مي‌شود و اگر نقطه اي از بدن موجود زنده از يك طرف به زمين يا ديوارها وصل باشد و از طرف ديگر به سيم برق (فاز يا نول)يا بدنه فلزي دستگاه برقي (يخچال – كولر- چرخ گوشت …)تماس داشته باشد جريان برق از بدن عبور مي‌كند

.بنابراين براي جلوگيري از برق گرفتگي بايستي اولاً از تماس مستقيم با سيمهاي برق (فازيا نول).با تماس غير مستقيم (بدنه فلزي دستگاههاي برقي كه ممكن است اتصال داخلي داشته باشند)جلوگيري كنيم و ثانياً اينكه هر وقت با وسايل برقي تماس داشته باشيم(درب يخچال- بدنه-كولر- چرخ گوشت و..) سعي كنيم از تماس دست يا پا به ديوار يا كف اتاق يا بدنه فلزي كابينت ها خودداري كنيم.

رعايت موارد ذيل از برق گرفتگي جلوگيري مي‌كند
۱- سيستم وسايل برقي بايد كاملاً سالم باشنداگر طول سيم يا دو نقطه انتهايي كه به دو شاخه يا مادگي وصل شده دچار بريدگي شده باشد استفاده از آن سيم بسيار خطرناك مي‌باشد.
۲- هنگام وصل كردن سيم دستگاه برقي اول انتهاي سيم(مادگي)كه به دستگاه وصل مي‌شود در محل خود نصب گردد و بعد از آن دو شاخه به پريز برق وصل شود.
۳- هنگام وصل نمودن دو شاخه به پريز بدنه سخت دو شاخه را با دو انگشت بگيريد و از تماس كف دست با سيم خودداري كنيد.

۴- هنگام بيرون كشيدن دو شاخه از پريز اول دستگاه را خاموش كنيد ثانياً دو انگشت دست چپ را در دو طرف پريز قرار دهيد و با دو انگشت دست ديگر قسمت سخت دو شاخه را بگيريد و از پريز برق جدا كنيد (از كشيدن سيم جداً خودداري كنيد)
۵- هنگام باز كردن درب يخچال و يا استفاده از لوازم برقي در آشپزخانه حتماً دمپايي لاستيكي بپوشيد و از تماس همزمان هر دو دست بوسيله برقي و ديوارها خودداري كنيد.
۶- هنگام شستشوي كف آشپزخانه كليه وسايل برقي را از برق جدا كنيد و سعي كنيد از پاشيده شدن آب به روي وسايل برقي خودداري شود و تازماني كه كاملاً كف آشپزخانه خشك نشده از وصل مجدد وسيله برقي به برق خودداري كنيد.

۷- براي شستن ديوارهاي آشپزخانه از پاشيدن آب خودداري كنيد فقط با دستمال خيس روي ديوار بكشيد و در نزديكي پريزها و كليدها دستمال بايد مرطوب باشد.
۸- براي تعويض لامپها ابتدا كليد را روي حالت خاموش قراردهيد و با استفاده از چهارپايه سالم و مناسب به نحوي كه با استقرار روي آن دستها كاملاً آزاد باشد با يك دست قسمت عايق سر پيچ (هلدر)را نگه داريد و با دست ديگر لامپ را باز كنيد و يا لامپ را نصب كنيد.

۹- اگر سيم هاي شبكه برق كه در كوچه و خيابانها روي پايه ها نصب شده اند پاره شده و روي زمين افتاده از دست زدن به آنها خودداري كنيد و موضوع را به اتفاقات برق اطلاع دهيد.
۱۰-اگر سيم هاي شبكه نزديك دريچه يا پشت بام باشد و امكان دسترسي به آنها وجود دارد از دست زدن به آنها خودداري كنيد و به اتفاقات برق اطلاع دهيد.

خطرات برق در پارك‌هاي بازي
پاركهاي بازي و شادي كه عموماً جهت تفريح بزرگسالان و بازي و جنب و جوش جوانان و خردسالان طراحي شده بعضاً خطراتي براي استفاده كنندگان دارد و لازم است مسئولين ذيربط (مسئولين شهرداري ها)اين خطرات را شناسايي و نسبت به حذف اين خطرات اقدام نمايند.
مسئولين بايستي با استفاده از دانش فني افراد آگاه و طبق برنامه زمانبندي از طريق تكميل نمودن برگ هاي كنترل(چك ليست)به صورت مستمر شرايط فني تأسيسات موجود در پاركها را تحت كنترل داشته باشند.

از جمله مخاطراتي كه عامه مردم را در پاركها تهديد مي‌كند خطر برق گرفتگي است كه متأسفانه بيشتر بچه ها را قرباني مي‌كند.
لازم است هنگام طراحي فضاي داخلي پاركها و تعيين محل استقرار وسايل بازي برقي و پايه‌هاي روشنايي و تعيين مسير عبور كابلهاي برق درخصوص سيستم زمين حفاظتي پيش‌بيني هاي لازم معمول گردد.

شبكه زمين حفاظتي بايستي در سطح وسيعي در زمين محوطه پارك به صورت شبكه شطرنجي سيم(با مقطع حساب شده)طراحي و اجراء شده باشد. اين شبكه بايستي در يك يا چند نقطه مناسب كه رطوبت و عمق مورد نياز را داشته باشد به جرم زمين وصل شود.بعد از اجراي شبكه حفاظتي بايستي بدنه فلزي تمامي تأسيسات (مثل پايه چراغهاي روشنايي و بدنه دستگاههاي برقي و بدنه جعبه هاي تقسيم برق كه در كنار باغچه ها يا كنار محوطه هاي بازي نصب شده اند)را بوسيله سيم با مقطع حساب شده به اين شبكه وصل نمود.

در اين شرايط چنانچه به هر دليل بدنه فلزي تأسيسات برقدار شوند سريعاً وسايل حفاظتي (نظير كليد و يا فيوز)عمل كرده و برق را قطع خواهند كرد.
از جمله دلايلي كه موجب بروز اتصالي و برقدار شدن پايه هاي روشنايي يا بدنه فلزي دستگاهها مي‌شوند عبارتند از :
۱- انشعاب گرفتن از پايه هاي چراغ روشنايي جهت استفاده در دكه ها يا محوطه ها
۲- انشعاب گرفتن غيراصولي از شبكه هاي توزيع برق كه از اطراف پارك عبود داده شده
۳- باز ماندن درب جعبه فيوز پايه هاي روشنايي داخل پارك و در دسترس بودن نقاط برقدار
۴- باز ماندن درب جعبه هاي تقسيم برق داخلي پارك
۵- فرسوده شدن نقاط وصل نمودن سيم ها و ترمينالها و باز شدن آنها
۶- باز شدن سيمها از داخل ترمينال بدليل ضربه خوردن بدنه جعبه هاي تقسيم برق كه در محوطه داخلي پارك نصب شده
براي كسب اطمينان از بي خطر بودن تأسيسات پارك ها لازم است مسئولين ذيربط علاوه بر احداث سيستم هاي حفاظتي كه توضيح داده شده با استفاده از خدمات مهندسين و تكنسين هاي مجرب وضعيت اين تأسيسات را تحت كنترل داشته باشند.همچنين در پاركها يا ميادين كه از سيستم هاي پخش نور در زير آب استفاده شده خطر برقدار شدن آب نما وجود دارد كه بايستي در صورت امكان با استفاده از وسايل مورد نياز ولتاژ اين سيستم را تعديل و بي خطر نمود.

فراموش نكنيد
با توجه به وضعيت و شرايط فعلي سعي كنيد از تماس دست با بدنه فلزي تأسيسات خصوصاً در زمان بارندگي و در محل هاي مرطوب مثل محوطه چمن و يا دست زدن به آب داخل استخرهايي كه سيستم پخش نور در آنها تعبيه شده خودداري نموده و با راهنمايي كودكان و نوجوانان آنان را از خطر دور كنيم.