روش های راه اندازی موتور های القایی

• 
  

با گسترش شبکه‌های جریان متناوب و استفاده از برق سه‌ فاز به عنوان برق صنعتی، امروزه قسمت عمده‌ای از موتورهای الکتریکی از نوع جریان متناوب سه فاز هستند و در مراکز شهری و صنعتی بطور وسیعی از موتورهای القایی استفاده می‌کنند، زیرا قیمت آن مناسب، ساختمان آن ساده و هزینه نگهداری آن کم است. همچنین در مناطق روستایی و کشاورزی نیز موتورهای بزرگ جهت پمپ کردن چاه‌های آب مورد استفاده قرار می‌گیرند . ماشین‌های الکتریکی سه فاز به دو گروه اصلی (ماشین‌های سنکرون و ماشین‌های القایی) دسته بندی می شوند که از نظر ساختمان طرز کار و کاربرد تفاوت‌های‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ زیادی دارند. اما اساس کار هر دوی آن‌ها ایجاد میدان دوار است. روشهای راه‌اندازی موتورهای القایی با موتورهای سنکرون متفاوت است. در این پروژه به بررسی روش‌های راه‌اندازی موتورها القایی و بهبود راه‌اندازی آن‌‌‌‌ها می‌پردازیم.

 

 

 

کنترل موتورهای القایی با اینورتر

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی . اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند :

1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .

 

Distance Protection حفاظت مسافت سنج یا دیستانس

درشبکه های به هم پیوسته ، حفاظت انتخابی خطوط انتقال توسط رله های اضافه جریان همراه با رله های جهت یاب همواره بصورت مطلوب امکان پذیر نیست. علت این است که در شبکه های بزرگتر رده بندی زمانی رله های حفاظتی مشکل تر و از طرفی زمان رفع اتصالی نیز به خاطر فاصله زمانی بین عملکرد رله در بعضی از نقاط شبکه نسبتا زیاد خواهد بود. همچنین سیستم حفاظت خطوط انتقال شبکه (معمولا از ولتاژ 32 کیلو ولت به بالا ) به دلایلی از جمله بهبود شرایط پایداری شبکه بایستی قادر باشد که در تمام طول خط برای تمام جریان های اتصال کوتاه در کمترین زمان اتصالی را رفع نماید . با توجه به این مطالب و نیز به دلایل دیگر ، در این فصل اولیه در طرح حفاظتی دیستانس مورد بررسی مقدماتی قرار می گیرد. ذکر این نکته ضروریست که حفاظت دیستانس به خودی خود از نوع حفاظت های غیر واحد به شمار می رود که هم حفاظت اصلی یا اولیه را تامین می نماید و هم نقش حفاظت پشتیبان یا ثانویه را می تواند داشته باشد. چنانچه از سیستم PLC یا سایر سیستم های ارتباطی بین ایستگاه ها استفاده شود این حفاظت می تواند به حفاظت واحد تبدیل گردد که کارایی آن را به مراتب بهبود می بخشد. همچنین در طرح های حفاظتی دیستانس از رله وصل مجدد (Auto-Recloser ) نیز می توان استفاده کرد.این موارد در بخش های آینده مورد استفاده توضیح داده می شود.

 

 

تاثیر خازن گذاری در شبکه های توزیع

در شبکه های قدرت برای کنترل ولتاژ و اصلاح ضریب قدرت و جلوگیری از نوسانات قدرت در شبکه از خازن ها که به علت ارزانی و سادگی در سیستم قرار می گیرند. در این پروژه از چگونگی نصب خازن و انواع جبران سازی که استفاده می شود و همچنین تعیین خازن مورد نیاز از طریق خواندن کنتور و ثبات توان راکتیو بررسی میکنیم و همچنین اشنایی با بانک های خازنی که استفاده می شود چگونگی کاهش تلفات با خازن و همچنین خازن گذاری در شبکه های فشار ضعیف و چگونگی کلید زنی و حفاظت خازن های فشار ضعیف و همچنین روش کنترل انها ، و مشخصات فنی کلیدها که برای کنترل خازن های فشار قوی استفاده میشود شرح داده شده است.

 

 

خازن گذاری در شبکه های فشار متوسط در حضور منابع پراکنده (DG)

در سالهای اخیر اقدامات مختلفی برای بهینه سازی و تغییر سیستم های قدرت از ساختار جدیدی تحت عنوان " تجدید ساختار " صورت گرفته است . محدود شدن شبکه های توزیع بین تولید و انتقال از یک سو و مراکز بار از سویی دیگر آن را تبدیل به یک شبکه پسیو نموده است. لیکن استفاده ازواحدهای تولیدی کوچک (تولیدات پراکنده ) همچون توربینهای گازی , بادی , پیلهای سوختی و ... در سالهای اخیر باعث تغییر وضعیت این شبکه از یک شبکه پسیو به یک شبکه اکتیو گردیده است . تحقیقات انجام شده توسط EPRI نشان می دهد که تا سال 2010 نزدیک به 25 درصد تولیدات را , تولیدات پراکنده تشکیل خواهند داد که این رقم طبق تحقیقات NGF تا 30 درصد نیز پیش بینی شده است . بنابراین باید دید چه عواملی سبب شده تا نظریه تولیدات پراکنده به وجود آید ؟ شاید مهمترین مزیت , نزدیکی به مصرف کننده و در نتیجه کاهش و یا حذف هزینه های مربوط به انتقال و توزیع باشد . در کنار آن می توان به حذف محدودیت مکانی و جغرافیایی تولیدات کوچک نسبت به نیروگاه های بزرگ, عدم نیاز به ریسک بالا , زمان نصب کمتر , محیط زیست پاکتر , کیفیت و قابلیت اطمینان بیشتر , پیشرفت تکنولوژی در زمینه ساخت ژنراتورهای کوچک با توان تولیدی بالاو استفاده از انرژیهای تجدیدناپذیر مانند باد و خورشید اشاره کرد.

 

تحلیل پارامترهای اصلی کیفیت توان(کنترل کیفیت برق)

یک تعریف جامع کیفیت برق را کیفیت خدمت توصیف می نمایند که شامل سه مفهوم: قابلیت اطمینان در عرضه ، کیفیت برق ارایه شده و نهایتاً تهیه و جمع آوری اطلاعات می باشد. در سال های اخیر، کیفیت برق را همان کیفیت ولتاژ برق نامیده اند. کیفیت برق تغییرات خصوصیات و مشخصات الکتریکی را نشان می دهد و کیفیت برق مناسب نشان دهندهً وضعیت مناسب تغییرات یا اعوجاج یا اغتشاش در کمیت های ولتاژ ، جریان و فرکانس بوده که خرابی یا عملکرد نا درست تجهیزات شبکه و مشترکین را به دنبال خواهد داشت. در مراجع مختلف تعاریف کاملا متفاوتی برای واژه کیفیت برق وجود دارد . برای مثال شرکت های برق ممکن است واژه کیفیت برق را مترادف با کلمه عدم قطعی برق فرض نموده و با استفاده از آمارهای موجود نشان دهند که قطعی برق بسیار کم و در نتیجه کیفیت بسیار بالا بوده است . در عوض سازندگان وسایل الکتریکی ممکن است کیفیت را " مشخصاتی از شبکه قدرت که توانایی کارکرد مناسب را برای تجهیزات مهیا می سازد " تعریف می کنند . با افزایش تجهیزات الکترونیکی در شبکه از قبیل کامپیوترها ، UPS ها و کنترل دورها و غیره از یک طرف و پیچیده ترشدن شبکه ها از طرف دیگر ، موضوع کیفیت برق ، فوق العاده اهمیت پیدا کرده است. با توسعه کنترل الکترونیک قدرت در سیستم های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی ، معرفی تعاریف جانبی و فرعی نیز افزایش یافته است...

 

 

 

بررسی مدارات کارخانه سیمان و PLC آنها

امروزه قسمت اعظم انرژی مورد نیازصنایع را منابع انرژی الکتریکی تامین می کنند در نتیجه می توان ما شینهای الکتریکی و ترانسفورماتورها را به وفور در کارخانه های مختلف مشاهده کرد . در مواردی که مصرف کننده با ولتاژی غیر از ولتاژ شبکه کار می کند باید با روشی دقیق ترانسفورماتور لازم را جهت تبدیل ولتاژ شبکه به ولتاژ مورد نیاز طراحی کرد وساخت . در صورتی که ماشینهای الکتریکی مناسب و بر اساس شرایط کار انتخاب شوند عمر مفیدی در حدود 20-15 سال خواهد داشت . در صورتی که ماشین الگتریکی به طور مناسب انتخاب نشده باشد یا عمر مفید کارخانه یا دستگاهی که موتور در آن نصب شده است بیش از عمر ماشین الکتریکی پیش از سایر تجهیزات به پایان خواهد رسید. در این پروژه ابتدا در مورد مدارهای فرمان الکتریکی واجزای آنها مانند کنتاکتورها- بیمتال – فیوزها – لیمیت سویچ و چشم های الکتریکی و جداول مربوط به هر کدام از آنها توضیع داده شده است و در قسمت های دیگر پروژه مطالبی در مورد پلاک خوانی موتورها ( جریان مستقیم – آسنکرون وسنکرون ) و نوع نصب موتورها که در کارخانجات استفاده می شود ارائه شده است و در صفحه های دیگر این پروژه مدارات فرمان و قدرت یک کارخانه سیمان و جداول مربوط به فیوزها و بی متالها وسیمهای استفاده شده در کارخانه و مدارات PLC آنها ارائه شده است .

کلیدهای قدرت

کلید های فشار قوی تنها یک وسیله ایجاد ارتباط یا جدا کننده ارتباط بین مولد ها وترانسفورماتور ها با مصرف کننده ها و سیستم ها انتقال انرژی نمی باشند . بلکه وظیفه اصلی آنها حفاظت دستگاه ها و سیستم های الکتریکی در مقابل اضافه جریان ها (بار زیاد و اتصال کوتاه ها) می باشند . بنابراین این کلید ها باید هر نوع جریانی اعم از جریان های کوچک (جریانهای خازنی خطوط ) و غیره تا بزرگترین جریانی که ممکن است در شبکه بوجود آید (جریان اتصال کوتاه ) را از خود ، بدون تاثیر پذیری از اثرات حرارتی و یا دینامیکی عبور دهد. در ضمن نوعی از کلید ها ،(کلید های قدرت ) باید قادر باشند تا هر نوع جریانی را با هر شدتی در کوتاه ترین مدت قطع یا وصل نمایند و همچنین کلید های قدرت باید قادر باشند در حالت قطع هر نوع ولتاژی که بین دو سر باز کلید بر قرار باشد بدون کوچکترین احتمال قوس الکتریکی تحمل کنند.