الکتروموتور, مقالات
نقشه راه اندازی مستقیم موتور القایی و اصول کارکرد
اسفند
در این مقاله قصد داریم در مورد نقشه راه انداز مستقیم موتور القایی و اصول کارکرد (Direct On Line Starter) صحبت‌کنیم.
فهرست مطالب
- 1- راه انداز DOL چیست؟
- 2- نقشه سیم کشی راه انداز مستقیم(استارتر) DOL
- 3- استارتر موتور 3 فاز با حفاظت اضافه بار
- 4- اصول کارکرد راه اندازی مستقیم یا DOL
- 5- مدار کنترلی راه انداز DOL
- 6- مزایا، معایب و کاربردهای راه انداز DOL
1- راه انداز DOL چیست؟
استارتر DOL (یا استارتر مستقیم Direct Line) روشی برای راه اندازی موتور القایی 3 فازاست.
در راه اندازی DOL یک موتور القایی مستقیماً به منبع تغذیه 3 فاز وصل‌می‌شود و استارتر DOL ولتاژ خط کامل را به ترمینال های موتور اعمال‌می‌کند.
با وجود این اتصال مستقیم، هیچ آسیبی به موتور وارد نمی‌شود. یک استارتر موتور DOL شامل دستگاههای حفاظتی و در بعضی موارد سیستم مونیتورینگ‌است.
نمودار سیم کشی یک استارتر DOL در زیر نشان داده شده‌است.نقشه راه انداز مستقیم
از آنجا که استارتر DOL موتور را مستقیماً به خط اصلی منبع تغذیه وصل می‌کند .
موتور جریان ورودی بسیار بالایی را در مقایسه با جریان بار کامل موتور (تا 5-8 برابر بالاتر) می‌کشد.
با رسیدن موتور به سرعت نامی ، مقدار این جریان بزرگ کاهش می‌یابد.
راه‌انداز مستقیم فقط در صورتی قابل استفاده‌است که جریان هجومی زیاد موتور باعث افت ولتاژ بیش از حد در مدار تغذیه‌نشود.
اگر نیاز به جلوگیری از افت ولتاژ بالا باشد ، باید به جای آن از استارتر ستاره مثلث استفاده شود. راه اندازهای مستقیم معمولاً برای راه اندازی موتورهای کوچک بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی 3 فاز تا 5 اسب استفاده‌می‌شوند.
همانطور که می دانیم ، معادله جریان آرمیچر در موتوربرابراست با :
رتور
مقدار emf (E) back به سرعت N)) بستگی دارد ، یعنی E به طور مستقیم با N متناسب‌است.
در زمان راه اندازی ، مقدار E صفر است. بنابراین جریان راه اندازی بسیار زیاداست.
در موتور کوچک، روتور از طول محوری بزرگتر و قطر کوچک تر برخورداراست.
بنابراین سرعت آن سریع میشود. از این رو ، سرعت افزایش می‌یابد و بنابراین مقدار جریان آرمیچر به سرعت کاهش‌می‌یابد.
بنابراین، موتورهای کوچک وقتی به طور مستقیم به منبع تغذیه 3 فاز وصل می‌شوند ، به راحتی و یکنواخت راه اندازی‌می‌شوند.
اگر یک موتور بزرگ را مستقیماً به خط 3 فاز وصل کنیم ، یکنواخت کارنمی‌کند و آسیب می بیند، زیرا به دلیل دارا بودن روتور با طول محوری کوچکتر و قطر بزرگتر با سرعتی مانند یک موتور کوچکتر شتاب نمی‌یابد.
با این حال ، برای موتورهای بزرگ ، می توانیم از یک استارتر روغنی غوطه ور DOL استفاده‌کنیم.
2- نقشه سیم کشی راه انداز مستقیم(استارتر) DOL
نمودار سیم کشی برای استارتر DOL در زیر نشان داده‌شده‌است. یک استارتر مستقیم از دو دکمه ، یک دکمه سبز برای استارت و یک قرمز برای توقف موتور استفاده‌می‌کند.
استارت DOL شامل یک MCCB یا قطع کننده مدار ، کنتاکتور و یک رله اضافه بار برای حفاظت‌است. این دو دکمه ، یعنی سبز و قرمز یا دکمه های استارت و توقف تیغه ها را کنترل‌می‌کنند.
برای استارت موتور ، ما تیغه ها را با فشار دادن دکمه سبز می بندیم و ولتاژ خط کامل در موتور ظاهر میشود.
کنتاکتور می تواند 3 پل یا 4 پل باشد. کنتاکتور ارائه شده در زیر از نوع 4 پل‌است. این شامل سه تیغه ی NO (normally open نرمالی باز) است که موتور را به خط تغذیه متصل می‌کند
و کنتاکت چهارم “تیغه نگهدارنده” (تیغه کمکی)است که پس از وصل دکمه استارت ، سیم پیچ کنتاکتور را برقدار می‌کند. در صورت بروز هرگونه خطایی ، سیم پیچ کمکی بی برق شده و از این رو استارتر موتور را از منبع تغذیه جدا می‌کند.
3- استارتر موتور 3 فاز با حفاظت اضافه بار
هنگامی که یک موتور جریان بیش از حد داشته باشد تا نیازهای بار را برآورده کند به گونه ای که این میزان بار از حد مجاز بالاتر رود، این به عنوان اضافه بار شناخته میشود. محافظت اضافه بار حرارتی نوعی امنیت است برای هنگامی که موتور اضافه جریان دارد یا جریان بیش از حد باعث گرم شدن تجهیزات میشود.
اضافه بار نیز یک نوع جریان بیش از حد (اضافه جریان)است. بنابراین رله های اضافه بار برای محدود کردن مقدار جریان کشیده شده‌استفاده می‌شوند.
اما این بدان معنی نیست که مدار را در برابر اتصال کوتاه نیز محافظت می‌کند. از فیوز یا MCB برای حفاظت اتصال کوتاه در سیستم استفاده میشود.
حفاظت از اضافه بار ، مدار را در جریانهای نسبتاً کم باز می‌کند که کمی بالاتر از مقدار نامی موتور است. جریان های اضافه باراگر به مدت طولانی ادامه پیدا کنند باعث بروز صدمه می‌شوند، حفاظت اضافه بار اگر مقدار اضافه جریان برای مدت کوتاهی وجود داشته باشد، مدار را قطع نخواهد کرد مانند زمان راه اندازی موتور.
ما اغلب حفاظت اضافه بار را از طریق رله اضافه بار ارائه می‌دهیم.
رله های اضافه بار ممکن است دستگاه هایی با حالت جامد باشند که دارای قطع قابل تنظیم بوده که رله الکترونیکی نامیده میشود و یا با تعامل با سنسورهای دما باشد که به رله حرارتی شناخته می‌شوند یا اگر فقط برای جریان اضافی عملکرد داشته باشند به عنوان رله مغناطیسی نامیده می‌شوند. برای اکثر موتورها ، حداکثر مقدارحفاظت اضافه بار 125٪ از مقدارجریان بار کامل‌است .
4- اصول کارکرد راه اندازی مستقیم یا DOL
اصول کار یک استارتر DOL با اتصال یک منبع برق اصلی 3 فاز به موتور شروع میشود. مدار کنترلی به هر دو فاز وصل‌شده و از آنها فقط برق (تغذیه) می‌گیرد.
وقتی دکمه استارت را فشار می دهیم، جریان در سیم پیچ کنتاکتور (سیم پیچ مغناطیسی) و همچنین مدار کنترلی جریان‌می‌یابد.
جریان سیم پیچ کنتاکتور را انرژی دار (برق دار) می‌کند و منجر به بسته شدن تیغه ها میشود و از این رو تغذیه 3 فاز به موتور وصل میشود. مدار کنترلی برای یک راه انداز DOL در زیر نشان داده شده‌است.
5- مدار کنترلی راه انداز DOL
اگر دکمه استپ را فشار دهیم ، جریان کنتاکت‌ها قطع‌می‌شود ، از این رو تغذیه موتور در دسترس نخواهدبود و اتفاقی مشابه در هنگام عملکرد رله اضافه بار رخ خواهدداد. از زمان قطع موتور ، دستگاه به استراحت‌می‌رود. اگر دکمه استارت را بزنیم ، سیم پیچ کنتاکتور (کویل مغناطیسی) برق‌دارمی‌شود .زیرا وقتی دکمه استارت را می زنیم ، از تیغه های اصلی که در نمودار راه ا نداز مستقیم نشان داده‌شده‌است، برقدار میشود.
6- مزایا، معایب و کاربردهای راه انداز DOL
مزایا
مزایای استارت DOL شامل موارد زیراست:
- 1- راه انداز ساده و اقتصادی.
- 2- طراحی ، کارکرد و کنترل راحت تر.
- 3- گشتاور تقریباً کامل در شروع راه ندازی.
- 4- درک راحت و عیب یابی آسان.
- 5- استارتر DOL منبع تغذیه را به سیم پیچ مثلث موتور وصل می‌کند.
معایب
معایب استارتر DOL شامل موارد زیراست:
- 1- جریان شروع بالا (5-8 برابر جریان بار کامل).نقشه راه انداز مستقیم
- 2- استارترDOL باعث افت قابل توجهی در ولتاژ میشود ، از این رو فقط برای موتورهای کوچک مناسب است.
- 3- استارترDOL طول عمر دستگاه را کاهش می دهد.
- 4- از نظرمکانیکی سخت است.
- 5- گشتاور زیاد غیر ضروری در زمان راه اندازی
کاربردها
کاربردهای استارتر DOL اصولا موتورهایی هستند که جریان ورودی زیاد باعث افت ولتاژ بیش از حد در مدار منبع تغذیه نمی‌شود (یا جایی که این افت ولتاژ بالا قابل قبول است).
استارت های مستقیم معمولاً برای راه ا ندازی پمپ های آب کوچک ، تسمه های نقاله ، فن ها و کمپرسورها استفاده می‌شوند.
در مورد موتور آسنکرون (مانند موتور 3 فاز قفس سنجابی) موتور تا زمانی که با سرعت کامل کار کند ، جریان شروع بالایی رامی‌کشد.
موتور القایی سه فاز
لینک زبان اصلی مقاله :
DOL Starter (Direct On Line Starter) Diagram & Working Principle
مقالات مرتبط:
تفاوت بین اتصال ستاره و مثلث – مقایسه ستاره و مثلث
راه انداز ستاره مثلث موتور ۳ فاز القایی
راه انداز یا استارتر موتور الکتریکی چیست؟ انواع راه انداز موتور و روش های راه اندازی موتور
درایو موتورهای القایی | راه اندازی، کنترل سرعت، ترمز موتور القایی