Επιλογή Κινητήρων. σωμάτων και νερού IPXY. Κατηγοριοποίηση: Ηλεκτρικές Μηχανές Βιομηχανικοί Αυτοματισμοί. μέχρι μια οριακή θερμοκρασία B, F, H, C

Transcript

1 Επιλογή Κινητήρων Οι κινητήρες κατασκευάζονται με μονώσεις που μπορούν να αντέξουν μόνο μέχρι μια οριακή θερμοκρασία Τα συστήματα μόνωσης έχουν κατηγοριοποιηθεί σε διάφορες κλάσεις: Y, A, E, B, F, H, C Από αυτές οι πιο συνηθισμένες είναι: Για μετασχηματιστές: Κλάση Α: Μέγιστη συνεχώς επιτρεπόμενη θερμοκρασία 105 C. Για κινητήρες: Κλάση Β: Μέγιστη συνεχώς επιτρεπόμενη θερμοκρασία 130 C. Η κλάση αυτή συνηθίζεται για κινητήρες <100kW Κλάση F: Μέγιστη συνεχώς επιτρεπόμενη θερμοκρασία 155 C. Η κλάση αυτή συνηθίζεται για κινητήρες >100kW Συνεχής υπέρβαση της θερμοκρασίας αυτής κατά 10 C μπορεί να επιφέρει μείωση της ζωής του εξοπλισμού κατά 50% Παρόλα αυτά, σε περιπτώσεις βραχυκυκλωμάτων μπορεί να υπάρξει αύξηση αυτής της θερμοκρασίας κατά 70 C για χρονικό διάστημα της τάξης των 5 sec. Αυτή δεν προκαλεί πρόβλημα. 1 Βαθμοί προστασίας σε εισδοχή ξένων σωμάτων και νερού Κατηγοριοποίηση: IPXY Χαρακτηρίζει το βαθμό προστασίας έναντι εισόδου νερού (0-8) Χαρακτηρίζει το βαθμό προστασίας έναντι εισόδου ξένων σωμάτων και επαφής με το ανθρώπινο σώμα (0-6) 1

2 Βαθμοί προστασίας σε εισδοχή ξένων σωμάτων και νερού 3 Βαθμοί προστασίας σε εισδοχή ξένων σωμάτων και νερού 4

3 Περιστροφική Ταχύτητα Επαγωγικών Κινητήρων Η περιστροφική ταχύτητα ενός κινητήρα δίνεται από τη σχέση: n S 60 f = P 5 Περιστροφική Ταχύτητα Επαγωγικών Κινητήρων όπου f η συχνότητα του δικτύου και Ρ ο αριθμός των ζευγών πόλων. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα ενός κινητήρα μπορεί να μεταβληθεί ουσιαστικά μόνο με τη μεταβολή της συχνότητας τροφοδοσίας και του αριθμού των ζευγών πόλων του. Επίσης υπάρχει μια μικρή μεταβολή της ταχύτητας με τη μεταβολή της τάσης και του φορτίου, αλλά δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσου- με τα μεγέθη αυτά για πρακτικές μεταβολές της ταχύτητας. Μεταβολή αριθμού πόλων: Πρόκειται ουσιαστικά για μέθοδο που μπορεί να εφαρμοστεί μόνο κατά τη σχεδίαση κατασκευή του κινητήρα Γίνεται με δύο τρόπους: Μέθοδος διαδοχικών πόλων Πολλαπλά τυλίγματα Τα βασικά μειονεκτήματα είναι: Μεγάλο κόστος Ακόμα και με την εφαρμογή της μεθόδου μπορού- με να επιτύχουμε μόνο λίγες συγκεκριμένες ταχύ- τητες 6 3

4 Περιστροφική Ταχύτητα Επαγωγικών Κινητήρων Μεταβολή της συχνότητας του δικτύου: Γίνεται με χρήση διατάξεων ηλεκτρονικών ισχύων (Drives) Drives). Όσο μειώνεται η συχνότητα μειώνεται και η ταχύτητα του κινητήρα και αντίστροφα. Κατά τη μείωση της συχνότητας θα πρέπει οπωσδήποτε να παραμείνει σταθερός ο λόγος της τάσης τροφοδοσίας προς τη συχνότητα, γιατί διαφορετικά θα έχουμε ανεπίτρεπτη αύξηση της μαγνητικής ροής στον πυρήνα. Κατά την αύξηση της συχνότητας αντίθετα, η τάση τροφοδοσίας πρέπει να μείνει σταθερή λόγω της μόνωσης του κινητήρα, με αποτέλεσμα τη μείωση της μαγνητικής ροής στον πυρήνα και της ροπής του κινητήρα. 7 Μέσα προστασίας και ζεύξης κινητήρων Πρέπει να προστατέψουμε τους κινητήρες μας έναντι: Συνεχούς υπερφόρτισης Βραχυκυκλωμάτων Η προστασία έναντι συνεχούς υπερφόρτισης γίνεται με: Θερμικά στοιχεία, διμεταλλικά ή ηλεκτρονικά, που διαρρέονται από το ρεύμα γραμμής ή τυλιγμάτων Θερμίστορες που εμφυτεύονται στις κεφαλές των τυλιγμάτων. Πρόκειται για ειδικούς αγωγούς, στους οποίους παρουσιάζεται με αύξηση της θερμοκρασίας είτε μείωση της αντίστασής τους (θερμοί αγωγοί), είτε αύξηση της αντίστασής τους (ψυχροί αγωγοί). Θερμομετρικές αντιστάσεις Ηλεκτρονόμους κινητήρων 8 4

5 Μέσα προστασίας και ζεύξης κινητήρων Η προστασία έναντι βραχυκυκλωμάτων γίνεται με: Ασφάλειες Αυτόματους ηλεκτρομαγνητικούς διακόπτες (ηλεκτρονόμοι ή ρελαί) 9 Η σωστή σχεδίαση της γραμμής τροφοδοσίας του κινητήρα έχει πολύ μεγάλη σημασία για τη σωστή λειτουργία του. Αν επιλέξουμε καλώδια μικρότερης διατομής από αυτήν που χρειάζεται για δεδομένο κινητήρα, τότε κατά τη λειτουργία του κινητήρα θα προκαλείται πτώση τάσης στο καλώδιο, δηλαδή ο κινητήρας τελικά θα λειτουργεί με μειωμένη τάση. Αν επιλέξουμε καλώδια μεγαλύτερης διατομής από αυτήν που χρειάζεται τότε έχουμε ανούσια αύξηση του κόστους εγκατάστασης. Η μέγιστη επιτρεπτή πτώση τάσης από το μετρητή μέχρι τον κινητήρα είναι 4%. 10 5

6 Υπολογισμός πτώσης τάσης σε απλή γραμμή με ένα φορτίο και μία τροφοδότηση: ΔV l Ψ P l Ψ Icos ϕ Μονοφασικό κύκλωμα: = = V V V Τριφασικό κύκλωμα: ΔV l Ψ P 3 l Ψ Icos ϕ = = V V V όπου: l το μήκος του καλωδίου τροφοδότησης του κινητήρα (m) P η ισχύς του κινητήρα (W) V η τάση τροφοδότησης I το ρεύμα του κινητήρα cosφ ο συντελεστής ισχύος του κινητήρα 11 Επίσης ο όρος Ψ αντιστοιχεί στις απώλειες του καλωδίου τροφοδο- σίας. Θα είναι: Ψ = R + X tanϕ όπου: και: 1 R = κ A κ η αγωγιμότητα του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο το καλώδιο τροφοδοσίας A η διατομή των αγωγών του καλωδίου τροφοδοσίας 1 6

7 Επίσης είναι: X = 0,068 ln + 0, 5 r όπου: r η ακτίνα των αγωγών του καλωδίου τροφοδοσίας D η απόσταση μεταξύ των κέντρων των αγωγών ( D= 3 D D D ) για τριφασικό καλώδιο Για Χαμηλή Τάση και διατομές καλωδίων < 35mm, παίρνουμε προσεγγιστικά: D Ψ R 13 7