دانلود گزارش کارآموزی در شرکت الکتروتکنیک رازی

موتورهای القائی :
موتورهای القایی بخصوص موتورهای قفس سنجابی مزایایی نسبت به موتورهای DC دارند .

از مواردی نظیر نیاز به نگهداری کمتری , قابلیت اطمینان بالاتر , هزینه, وزن , حجم و اینرسی کمتر , راندمان بیشتر , قابلیت عملرکد در محیط های با گرد و غبار و در محیط های قابل انفجار را می توان نام برد.

مشکل اصلی موتورهای DC وجود کموتاتور و جاروبک است , که نگهداری زیاد و پر هزینه و نامناسب بودن عملکرد موتور در محیط های بار گرد و غبار بالا و قابل انفجار را بدینال دارد.

با توجه به مزایای فوق در تمامی کاربردهای , موتورهای القایی بطور وسیع بر سایر موتورهای الکتریکی ترجیح داده می شوند .

با اینحال تا حدی پیش از موتورهای القایی فقط در کاربردهای سرعت ثابت استفاده شده است .

و در کابردهای سرعت متغییر موتورهای DC ترجی داده شده اند.

این امر ناشی از آن است که روشهای مرسوم در کنترل سرعت و موتوهای القایی هم غیر اقتصادی و هم دارای راندمان کم بوده است .

با بهبود در قابلیت ها و کاهش در هزینه تریستورها و اخیراً در ترازیستورهای قدرت و GTO ها امکان ساخت محرکه های سرعت متغییر با استفاده از موتورهای القایی بوجود آمده است که در برخی موارد حتی از نظر هزینه و عملکرد از محرکه های با موتور DC نیز پیشی گرفته اند.

در نتیجه این پیشرفت ها , محرکه های موتورهای القایی در برخی کاربردهای سرعت متغییر بجای محرکه های DC مورد استفاده قرار گرفته اند .

پیش بینی می شود در آینده موتورهای القایی بطور گسترده در محرکه های سرعت متغییر مورد استفاده قرار خواهند گرفت .

راه اندازی :
زمانیکه موتور القایی بطور مستقیم به ولتاژ خط متصل می شود .

جریان راه اندازی بزرگی را می کشد.

در شرایطی که امپدانس داخلی منبع تغذیه بزرگ و یا ظرفیت جریان خروجی آن محدود باشد و راه اندازی موتور موجب افت ولتاژ خط می شود .

در نتیجه سایر بارهای متصل به آن منبع تغذیه دچار اشکال می گردند .

لذا لازم است .

با استفاده از روشهایی جریان راه اندازی محدود شود .

رفتار موتورهای فقس سنجابی در شرایط راه اندازی با توجه به نوع آن (کلاس موتور ) متفاوت می باشد.

راه اندازی موتورهای روتور سیم پیچی شده با افزایش مقاومت خارجی روتور انجام می شود و جریان راه اندازی نیز محدود می شود .

روش های دیگری هم وجود دارد که هم در مورد موتورهای قفس سنجابی و هم در مورد روتور سیم بندی شده کاربرد دارند .

بطور مثال می توان از کاهش ولتاژ تغذیه , تغییر فرکانس استاتور و یا افزایش امپدانس استاتور نام برد.

در موتورهای رتور سیم بندی شده همچنین از تزریق ولتاژ در مدار رتور نیز به منظور کاهش جریان راه اندازی می توان استفاده نمود
زمانیکه موتور القایی بطور مستقیم به ولتاژ خط متصل می شود .

رفتار موتورهای فقس سنجابی در شـــــرایط راه اندازی با توجه به نوع آن (کلاس موتور ) متفاوت می باشد.

راه اندازی موتورهای روتور ســـــیم پیــــچی شده با افزایش مقاومت خارجی روتور انجام می شود و جریان راه اندازی نیز محدود می شود .

در موتورهای رتور سیم بندی شده همچنین از تزریق ولتاژ در مدار رتور نیز به منظور کاهش جریان راه اندازی می توان استفاده نمود .

از این روشها بجز روش افزایش امپدانس استاتور در کنترل سرعت موتورها نیز استفاده می شود که در قسمت های بعدی مورد بحث قرار می گیرند .

از روشهای متعارف کاهش جریان را اندازی , کاهش ولتاژ تغذیه است که توسط کلیه ستاره ـ مثلث و یا اتوترانس انجام می شود .

با تغییر سیم بندی از مثلث به ستاره وجریان و راه اندازی با ضریب 3/1 و گشتاور راه اندازی با ضریب3/1 تقلیل می یابند .

موتورهای بزرگ معمولاً با دو سیم بندی در استاتور طراحی می شوند.

بطوریکه در حالت عادی معمولاً هر دو سیم بندی بطور موازی در مدار قرار می گیرند و در طی مرحله راه اندازی فقط یکی از سیم بندی در مدار قرار می گیرند .

این کار باعث افزایش امپدانس معادل موتور شده و در نتیجه جریان راه اندازی محدود می شود .

این روش بنام روش راه اندازی با سیم بندی کسر (PORT WINDING STARTING) نامیده می شود .

ترمز الکتریکی : در بخش های گذشته ضرورت استفاده از ترمز الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت .

همانند موتورهای DC روشهای متفاوتی در ترمز الکتریکی موتورهای القایی مورد استفاده قرار می گیرند .

که به سه دسته زیر تقسیم می شوند : ترمز ژنراتوری ترمز با معکوس کردن تغذیه ترمز دینامیکی یا رئوستایی در حالت ترمز ژنراتوری ماشین القایی همانند ژنراتور آسنکرون رفتار مینماید و انرژی مکانیکی ناشی از بار و موتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

انری فوق به منبع تغذیه باز گردانده می شود که می توان از آن بطور مفید استفاده نمود.

واضع است که اگر منبع تغذیه امکان جذب انرژی بازگشتی ناشی از ترمز الکتریکی را نداشته باشد عملکرد محرکه در حالت ترمز ژنراتوری عملی نخواهد بود .

زمانیکه سرعت موتور در بالاتر از سرعت سنکرون قرار می گیرد .

سرعت نسبی بین میدان گردان رتور و استاتور منفی است .

لذا ولتاژ و جهت جریان رتور عکس حالت موتوری خواهد گردید.

بنابراین جهت جریان استاتور نیز عکس می گردد تا تعادل آمپر دور فاصله هوایی حفظ گردد.

در نتیجه جهت قدرت الکتریکی نیز تغییر کرده و قدرت از سوی ماشین به منبع تغذیه جاری می شود و موتور همانند یک ژنراتور القایی عمل نماید .

جریان مغناطیس کنندگی مورد نیاز برای ایجاد میدان گردان از منبع تغذیه استاتور تامین می شود.

لذا عملکرد ژنراتور القایی امکانپذیر نمی باشد .

مگر آنکه استاتور به منبع تغذیه متصل باشد برای قرار گرفتن در شرایط ترمز ژنراتوری لازم است سرعت موتور از سرعت سنکرون بیشتر باشد .

زمانی که استاتور به منبع تغذیه با فرکانس ثابت متصل باشد .

حالت ژنراتوری تنها با افزایش سرعت موتور به بالاتر از سرعت سنکرون امکان پذیر می گردد .

ولی درصورتی که از منبع فرکانس متغییر استفاده شود.

می توان فرکانس منبع را به گونه ای تنظیم نمود که سرعت میدان گردان همواره از سرعت موتور کوچکتر باشد .بنابراین ترمز ژنراتوری تا سرعت های کم عملی خواهد بود .

زمانیکه با استفاده از ترمز ژنراتوری سرعت بارهای فعال ثــابت نــگاه داشته می شود افت کوتاه مدت ولتاژ تغذیه و یا افزایش لحظه ای گشتاور بار ممکن است نقطه کار را به ناحیه ناپایدار ببرد.

لذا برای حفظ ایمنی در چنین وضعیتی از ترمز مکانیکی در کنار ترمز ژنراتوری استفاده می شود تا از افزایش شدید سرعت جلوگیری بعمل آید.

در روش دیگر از خازن که با موتور سری می شود استفاده می شود .

این عمل باعث می شود گشتاور ترمزی افزایش یابد .

اگر از موتور با رتور سیم بندی شده استفاده شود.

افزایش مقاومت روتور محدود ناحیه پایدار را افزایش می دهد.

در این حالت S>1 می باشد .

اگر موتور به تغذیه با توالی مثبت متصل شود .

S>1 وقتی بدست می آید که رتور در جهت عکس میدان استاتور دوران نماید.

از آنجایی که سرعت نسبی میدان گردان روتور و استاتور مثبت است, گشـــتاورمــــوتور مثــبت است و موتور قدرت الکتریکی را از منبع جذب مینماید.

چون موتور در جهت عکس دوران می کند یک گشتاور مثبت حالت ترمزی را ایجاد می کند , قدرت مکانیکی بار و اینرسی موتور با قدرت الکــتریکتــی تبــدیل شده و همچنین قدرت تغذیه شده توسط منبع در مقاومت های موتور بصورت حرارت تلف می شود .

بنابراین در این روش تمامی انرژی ترمزی بصورت حرارتی تلف می شود .

لذا این روش یک روش بی بازده است .

با ولتاژ توالی منفی وقتی موتور در جهت مثبت دوران کند.

تغییر توالی ولتاژ استاتور باعث ایجاد حالت ترمزی می شود.

تغییر توالی ولتاژ استاتور با جابجایی دو فاز تغذیه به سادگی انجام می شود.

گشتاور موتور در سرعت صفر مخالف صفر است لذا برای توقف کامل موتور.

در نزدیکی یا روی سرعت صفر بایستی موتور از تغدیه جدا شود .

بنابراین لازم است از عناصر و یا وسایلی برای تشخیص صفر شدن سرعت و قطع موتور از منبع استفاده شود .

چرا که در غیر این صورت موتور در جهت عکس شروع به شتاب گیری می کند .

لذا بطور کلی این روش برای حالت توقف کامل مناسب نیست بلکه در جهت عکس شروع به شتاب گیری می کند .

لذا بطور کلی این روش برای حالت توقف کامل مناسب نیست بلکه برای تغییر جهت گردش موتور مناسب است .

در این روش موتور از منبع تغذیه AC قطع و به منیع تغذیه DC متصل می شود .

جریان DC که در سیم بندی استاتور جاری می شود .

میدان مغناطیسی ساکن را در فاصله هوایی ایجاد می کند .

اختلاف سرعت میان میدان ساکن استاتور و میدان گردانی ایجاد می کند که در جهت عکس حرکت روتور دوران می نماید تا میدان نتیجه آن نسبت به استاتور ساکن گردد .

لذا بواسطه آنکه دو میدان گردان رتور و استاتور ساکن می گردند و جریان رتور معکوس حالت موتوری می باشد لذا در کلیه سرعتهای گشتاور ترمزی ایجاد میگردد در سرعت صفر ( در حالت سکون ) گشتاور ترمزی صفر می گردد .

مقدار جریان DC که در استاتور جاری است به مقاومت استاتور , که دارای مقدار کوچکی , بستگی دارد لذا برای محدود ساختن جریان در حد مجاز یک ولتاژ DC کوچک کافی است .

برای این منظور از ترانس کاهنده و پل دیودی استفاده می شود .

در شرایطی که گشتاور ترمزی کنترل شده ای مورد نیاز باشد ( گشتاور ترمز متغییر با سرعت ) از پل تریستوری بجای پل دیودی استفاده می شود .

در شرایطی که به ترمز سریع نیاز باشد گشتاور ترمزی بزرگی تولید شود.

لذا در این حالت جریان استاتور می تواند تا ده برای جریان نامی نیز برای مدت کوتاه افزایش یابد.

اما به محض توقف موتور بایستی منبع قطع شود یا جریان به زیر جریان نامی تقلیل یابد .

در غیر اینصورت موتور دچار اضافه حرارت خواهد شد .

کنترل سرعت : در این بخش اصول کنترل سرعت محرکه های الکتریکی که در آنها از مبدل های نیمه هادی کنترل شده استفاده می شود.

مورد بررسی قرار می گیرد.

روشهای مرسوم عبارتنداز: کنترل با منبع ولتاژ متغیر فرکانس ثابت کنترل با منبع ولتاژ فرکانس متغیر کنترل مقاومت رتور کنترل از روش تزریق ولتاژ در مدار رتور روشهای 3 و 4 فقط در موتورهای رتور سیم بندی شده قابل استفاده هستند .

گشتاور فاصه هوایی در موتورهای القایی منتاسب با مجذور ولتاژ تغذیه است .

شکل کلی منحنی های سرعت گشتاور مشابه است ولی با مجذور ولتاژ تغییر می نماید .

کنترل سرعت با تغییر ولتاژ تغذیه به گونه ای انجام می شود که در سرعت مورد نظر گشتاور بار بوسیله موتور تامین می شود .

از آنجایی که افزایش ولتاژ به بالاتر از ولتاژ نامی مجاز نمی باشد بنابراین در این روش افزایش سرعت تا سرعت نامی امکان پذیر است.

چون گشتاور در لغزش مشخص با مجذور ولتاژ متناسب است لذا جریان رتور مستقیماً متناسب با ولتاژ تفذیه است.

در نتیجه نسبت گشتاور به جرسان با کاهش ولتاژ تغذیه کاهش می یابد .

همچینین گشتاور موجود برای یکی بارگذاری حرارتی مشخص برای موتور کاهش می یابد .

گشتاور شکست نیز با مجذور ولتاژ کم می شود .

بنابراین بهره برداری در سرعت های پایین و با شرایط حرارتی طبیعی موتور در صورتی امکان پذیر است که گشتاور بار بار کاهش شرعت تقلیل باید بطور مثال می توان به بارهای پنکه ای بعنوان این دسته از بارهای متغییر اشاره نمود .

برای داشتن محدوده وسیعی از تغییرات سرعت لازم است از موتورهای با لغزش نامی بالا استفاده شود .

بنابراین موتورهای کلاس D افقی سنجابی با لغزش بین 10 تا 20 درصد یا بار نامی و یا موتورهای رتور سیم بندی شده با مقاومت خارجی بالا بکار گرفته می شوند .

در موتورهای روتور سیم بندی شده بواسطه آنکه تلفات مسی رتور در مقاومت خارجی ایجاد ایجاد می شود نسبت به موتورهای کلاس D مناسب تر می باشند .

لذا می توان از موتورهای کوچکتری نیز استفاده نمود .

سرعت سنگرون مستقیماً با فرکانس تغذیه متناسب است لذا با تغییر فرکانس تغذیه سرعت موتور به کمتر و بیشتر از سرعت نامی تغییر می نماید .

ولتاژ القایی E متناسب با حاصل ضرب فرکانس و شار فاصله هوایی است .

اگر از لغت ولتاژ استاتور طرف نظر شود می توان ولتاژ ورودی موتور را متناسب با حاصل ضرب شار و فرکاس در نظر گرفت اگر فرکانس بدون هیچ تغییر در ولتاژ تغذیه کاهش یابد شار فاصله فاصله هوایی افزایش می یابد .

موتورهای القایی به گونه ای طراحی شوند که در نزدیکی ناحیه زانویی منحنی اشباع مغناطیسی قرار گریند .

بناباین افزایش شار باعث می گردد که موتور با اشباع مواجه شود که در نتیجه , منجر به افزایش جریان مغناطیسی , افزایش تلفات هسته , ایجاد هارمونیک در شکل موج جریان و ولتاژ و افزایش نویز صورتی می گردد همانطور که افزایش شار باعث بروز شکلات ناشی از اشباع میگردد.

کاهش شار نیز مناسب نمی باشد زیرا ظرفیت گشتاور موتور تقلیل می یابد .

لذا تغییر فرکانس با تغییر ولتاژ تغذیه همراه است به گونه ای که شار در موتور ثابت باقی بماند.

افزایش فرکانس به بیش از فرکانس اصلی در ولتاژ ثابت انجام می شود .

در گشتاور بار مشخص , سرعت موتور با افزایش مقاومت رتور کاهش مییابد .

ولی سرعت بی باری موتور از تغییرات مقاومت رتور تاثیر نمی پذیرد .

با کاهش سرعت روتور راندمان موتور و لتفاتت مسی رتور به ترتیب کاهش و افزایش می یابند .

لذا روش کنترل مقاومت روتور همانند روش تغییر ولتاژ تغذیه موتور از نقطه نظر تلفات روش غیر مفیدی می باشد با اینحال سبت به روش کنترل تغذیه مزایای دارد .

از جمه ایجاد گشتاور ثابت و نسبت گشتاور به جریان بالا را می توان نام برد .

کنترل مقاومت رتور با استفاده از یک پل دیودی و یک برشگر پیاده سازی می شود .

فرض می کنیم ولتاژ تزریق شده در فاز رتور باشد .

حالت بی باری ایده آل را در نظر می گیریم که در آن جریان I بایستی صفر باشد .

اگر V جود نداشته باشد جریان I در صورتی صفر است که موتور در سرعت سنکرون قرار داشته باشد .

سرعت موتور در بی باری تا تغییر ولتاژ V از صفر تا E/AT1 به ترتیب از سرعت سنکرون تا سکون تغییر می نماید .

همچنین اگر V معکوس شود S منفی بوده و در نتیجه سرعت بی باری می تواند از سرعت سنکرون نیز بالاتر رود .

در این شرایط سرعت نسبی بین میدان گردان استاتور و میدان گردان روتور نسبت به حالت موتوری در زیر سرعت سنکرون معکوس می باشند .

نتیجتاً جهت و توالی ولتاژ القایی رتور معکوس می شود .

بنابراین برای کار در بالاتر از سرعت سنکرون هم پلاریته و هم توالی فاز ولتاژ تزریق شده به رتور بایستی عوض شوند .

همچنین با تغییر شرعت , فرکانس ولتاژ اتلقایی رتور نیز عوض می شود .

لذا ولتاژ تزریق شده به روتور بایستی فرکانس ولتاژ القایی استاتور را دنبال نماید.

کنترل با کنترل کننده های ولتاژ AC تغییرات ولتاژ تغذیه توسط کنترل کننده ولتاژ AC بدست می آید .

لازم به یادآوری است که این کنترل کننده از یکی منبع AC ثابت یک ولتاژ AC متغییر فرکانس ثابت ایجاد می کند .

با اینجال در این تبدیل ضریب قدرت کوچک است و مقدار قابل ملاحظه ای از هارمونیک ها نیز در ولتاژ خروجی کنترل کننده ایجاد می شود .

با کاهش ولتاژ خروجی , ضریب قدرت کاهش و محتویات هارمونیکی افزایش می یابند .

افزایش هارمونیک هات باعث افزایش تلفات و افت ظرفیت موتور میشوند .

گشتاور موتور که در ولتاژهای پایین کوچک است کاهش بیشتری می یابد .

موتورهایی القایی که با کنترل کننده های ولتاژ AC کنترل می شوند در بارهای پنکه ای پمپ ا و جرثقیل ها بکار گرفته می شوند .

از کنترل کننده های ولتاژ AC در راه اندازی موتورهای القایی نیز استفاده می شود .

بدلیل کنترل غیر پله ای ولتاژ موتور و انعطاف پذیری کنترل ناشی از پایین بودنقدرت مدار کنترلی کنترل کننده های ولتاژ AC در راه اندازی مزایای بیشتری نسبت به روشهای راه اندازی مرسوم همچون راه اندازی با اتوترانسفورمر , راه اندازی با کلیه ستاره ـ مثلث و غیره دارند .

بری از مزایا عبارتند از : شتاب گیری و کاهش سرعت یکنواخت سادگی در پیاده سازی کنترل جریان , حفاظت آسان در مقابل تک فاز کار کردن یا کار بصورت نامتقارن , نیاز به نگهداری کمتر در کاربردهایی که راه اندازی و توقف مکرر خودکار دارند عدم حضور جریان های هجومی که در زمان قطع و وصل ولتاژ خط در اتوترانسفورماتور و راه اندازی ستاره ـ مثلث وجود دارند .

هنگامیکه شرایط کاری مناسب هستند.

در راه اندازی با کنترلب کننده های ولتاژی AC صرفه جویی انرژی هم وجود دارد چونکه موتور را می توان با ولتاژ بهینه تغذیه نمود.

در چنـــین کاربــردهایی کنترل ولتاژ برای کاهش تلفات است نه برای کنترل سرعت.

صرفه جویی در انرژی به سه عامل بستگی دارد : بارگذاری موتور , دامنه ولتاژ اعمال شده و کیفیت ساختمانی موتور صرفه جویی در انرژی در حالت موتورهای تک فاز بیش از موتورهای سه فاز محرکه های موتور القایی کنترل شده با فرکانس : در بــــخش هــای قبل دریافتیم که با کنترل فرکانس موتورای القایی قفس سنجابی مشخصه های ناسبی در شرایط دائم و گذرا بدست می آید .

یک موتور القایی قفس سنجابی زیر نسبت به یک موتور DC دارد .

از جمله قیمت ارزان , طول عمر زیاد ,.

استحکام و قابلیت اطمینان بالا را می توان نام برد .

ساختمان رتور موتور فوق سنجابی بگونه ای است که می توان آن را در سرعت , قدرت و ولتاژ بالاتر طراحی نود .

با اینحال هزینه سیستم کنترل فرکانس متغییر به مراتب بیش از هزینه یکسو کننده قابل کنترل میباشد.

در کاربردهای خاص که نیاز به تعمیر و نگهداری نبایستی وجود داشته باشد همچون کاربرد در تاسیسات زیر دریایی و زیر زمینی و همچنین کاربرد در محیط های قابل انفجار و آلوده نظیر معادن و صانیع شیمیایی استفاده از محرکه های القایی با فرکانس متغییر عمومیت پیدا کردن است .

در این بخش محرکه های فرکانی متغییر مورد بررسی قرار می گیرند که در آنها از مبدلهای نیمه هادی قدرت استفاده می شود .

این مبدلها به 3 دسته زیر تقیبم بندی می شوند .

اینورتر منبع ولتاژ (VSI) اینوتر منبع جریان (CSI) سیکلوکنوتر اینورترها DC را به AC با فرکانس متغییر تبدیل می کند .

اگر خروجی AC اینورتر بصورت یک منبع ولتاژ AC عمل کند به گروه اینورتر منبع ولتاژ تعلق دارد .

به همین صورت اگر خروجی AC اینورتر بصورت یک مبع جریان AC عمل کند .

‌آن را اینورتر منبع جریان می نمایند .

سیلکوکنورترها از منبع ولتاژ AC ثابت می تواند مشخه ای منبع AC فرکانس متغییر ولتاژ یا جریان را ایجاد نمایند .

به دلیل کوچک بودن امپدانس داخلی , ولتار خروجی یک اینورتر منبع ولتاژ با تغییرات بار ثابت باقی می ماند بنابراین برای محرکه های تک موتوره و چند موتوره مناسب هستند .

با اتصال کوتاه شدن پایانه های خروجی جریان به سرعت افزایش می باید .

زیرا امپدانس داخلی و ثابت زمانی ‌آن کوچک هستند.

بنابراین حفاظت در برابر اتصال کوتاه توسط سیستم کنترل جریان میسر سیم و بایستی با فیوزهای سریع حفاظت انجام شود .

برای کنترل سرعت موتور القایی تغییرات همزمان ولتاژ و فرکانس لازم است فرکانی ولتاژ خروجی اینورتر با تغییر پریود زمانی یکی سیکل کنترل می شود .

اینکار بسادگی و با تغییر دادن هادی زمانی سیگنالهای کنترلی انجام می شود و مولفه ای اصلی ولتاژ خروجی این اینورتر ثابت است .

مولفه های اصلی ولتاژ خروجی یک اینورتر را می توان با تغییر ولتاژ ورودی کنترل نمود .

هنگامیکه اینورتر با یکی منبع ولتاژ DC تغذیه می شوند .

وغیره ولتاژ DC ورودی به اینورتر با قرار دادن یکی برشگر بین منبع DC و اینورتر تغییر داده می شود .

بسته به نوع کاربرد از برش افزاینده و یا کاهنده استفاده می شد .

برای حذف اعواجاج ولتاژ DC خرویج برشگر از یکی فیلتر LC بین برگشر و اینورتر استفاده میشود .

فیلتر مزبور از تداخل آثار ولتاژ خروجی برشگر به وردی اینورتر و جریان وردی اینورتر به خروجی برگشت جلوگیری بعمل آید.

به دلیل بزرگ بودن امپدانس داخلی یکی اینورر منبع جریان , تغــییر ولتاژ پایانه های اینورتر جریان در اثر تغییر بار بسیار بزرگ اس و بنابراین اگر در حالت چند ماشینه از اینورتر جریان استفاده شود .

تغییر بار هر یکی از موتورها بر کار سایر موتورها اثر دارد .

پی در کاربرد چند ماشینه از اینورتر منبع جریان استفاده نمی شود .

خروجی اینورتر منبع جریان مستقل از امپدانس بار است .

حفاظت ذاتی در مقابل اتصال کوتاه پایانه هایش دارد.

بعلت وجود اندوکتانس پراکندگی ولتاژ لحظه ای بر روی ولتاژ فاز ایجاد می شود .

اضافه ولتاژ فوق در هر لحظه که جریان فاز تغییر می نماید .

ایجاد می شود.

این امر باعث می شود که ولتاژ نامی قطعه افزایش یاید .

مجموعه های خازنی مسیری برای عبور در جریان در لحظه اول تغییرات ایجاد می نمایند .

این امر سبب می شود که اضافه ولتاژ تقلیل یابد .

اضافه ولتاژ فوق با افزایش اندوکتانس پراکندگی موتور افزایش می یابد .

لذا جهت محدود نمودن .

اضافه ولتاژ لحظه ای لازم است از خازن با ظـــــرفیت بــزرگتری استفاده شود .

در نتیجه زمان لازم جهت یابی جریان از یک فاز به فاز دیگر افزایش می یابد .

همچنین محدود عملکرد فرکانس اینورتر تقلیل می باید.

لذا لازم است از موتور با اندوکتانس پراکندگی کوچک استفاده شود .

باید توجه داشت که نیاز فوق بر خلاف نیاز مورد نظر در اینورتر ولتاژ می باشد .

در آنجا برای کاهش آثار هارمونیک ها و فیلتر نمودن آنها , موتورهای بار راکتانس پراکندگی بالاتر ترجیح داده میشوند.

اصلی ترین مشکل یکسوکننده ها منبع جریان ضریب قدرت کم آن در ولتاژ های کم اتصال DC می باشد .

مشکل فوق با استفاده از روشهایی نظیر یکسو کننده با هرزه گرد کنترل شده یا مدولاسیون پهنای پالس برطرف می شود .

مبدل هایی دوبل به صورت همزمان و یا غیر مزمان قابل کنترل می باشند .

یکسوکننده های 1 و 2 بصورت یکسوکننده های تمام کنترل شده و نیمه کنترل شده متصل می شوند .

مبدل 2 امکان عملکرد در چهار ربع را دارد .

این عمل با ولتاژ و فرکانس مختلف انجام می شود.

جریان مثبت با توسط یکسو کننده 1 تغذیه می گردد .

جریان منفی باز نیر توسط یکسو کننده 2 تغذیه میشود .

در شرایطی که یکسو کننده ها بصورت غیر همزمان کنترل شوند .

فقط یکی از یکسو کننده ها در هر لحظه هدایت جریان را به عهده دارد .

یکسو کننده 1 برای جریان مثبت کنو یکسو کننده 2 برای جریان منفی هدایتی جریان بار را به عهده می گیرند .

یکسوکننده 1 در شرایطی که ولتاژ مثبت با شد به صورت یکسو کننده و در شرایطی که ولتاژ منفی است به صورت اینورتری عمل می نماید.

عکس شرایط فوق برای یکسو کننده 2 صادق است.

در شرایطی که از کنتترل همزمان استفاده می شود .

هر دو مبدل بطور همزمان در مدار قرار دارند.

زمانی که جریان AC گردشی در نتیجه اختلاف لحظه ای ولتاژ پایان های یکسو کننده های ایجاد می گردد .

از اندوکتانسهای L2 , L1 برای محدود نمودن .

جریان گردشی AC استفاده می شود .

مبدل دوبل فوق همانند یک سیلکوکنورتر تک فاز عمل می کند .

سیستم فوق این امکان را فراهم می سازد که از منبع ولتاژ فرکانی ثابت منبع ولتاژ فرکانس متغیر بدست می آید .

سیلکوکنورتر سه فاز از سه سیلکوکنورتر تک فاز که سیگنالهای مرجع آن 120 درجه اختلاف فاز دارند بدست می آید .

برای جلوگیری از واکنش بین دو مبدیل هر مبدل با سیم بندی مشتق از یکی ترانسفورماتور سه فار تغذیه می شود .

فرکانس ولتاژ خروجی سیلکو کنوتر از فرکانس تغذیه کمتر است با هر افزایش در فرکانس بار , هارمونیک های جریان و ولتاژ افزایش می یابند .

متناسب با اینکه بار تا چه حد می توان هارمونیک های جریان را تحمل کند .

حداکثر فرکانس خروجی محدود می گردد .

یک سیلکو کنورتر سه فاز 36 عدد تریستور نیاز دارد.

که تعداد تریستورها را میتوان به عدد 1 نیز تقلیل محرکه های موتور القایی کنترل شده با سیلکوکنورتر در محرکه های قدرت بالا با محدوده سرعت پایین , همچون صنایع نورد فلزات و در ماشینهای حفاری در معادن استفاده می شود .

باردهی ترانسفورماتور ابتدا باید گفته شود که مطلوب ترین شرایط برای کار یک ترانس این است که با تمام ظرفیت تحت سرویس بوده و ایزولاسیون آن نیز نباید از حد مجاز تجاوز ننمایند.

اضافه بار مجاز عملا منحنی مصرف بار الکتریکی که در طول شبانه روز غیر یکنواخت بوده و در فاصله زمانی مشخصی مقدار ماکزیمم خود را خواهد داشت .

از طرف دیگر با توجه به این حقیقت که عمر مفید هر نوع از عایق های الکتریکی پس از جذب میزان معینی حرارت به اتمام می رسد , می توان در ماقع پیک بار , ترانس را به صورتی تحت اضافه بار قرار داد که اضافه فساد عایق در این پریود درست به اندازه کمبود فساد آن در زمان مینیمم بار باشد .

به این ترتیب عایق عمر مفید معین شده خویش را حفظ نموده و دچار خرابی زودرس نخواهد گردید .

این اضافه بار که معمولا به صورت درصدی از بار نامی بیان می شود , بستگی به میزان غیر یکنواختی منحنی بار , روش خنک کردن ترانس و ضریب انتقال حرارت آن دارد .

اضافه بار مجاز برای زمان های کوتاه برای ترانس به شرح زیر می باشد .

ترانسهای روغنی ترانسهای خشک در شرایط اضطراری ممکن است ترانسها را حتی روزانه 6 ساعت و حداکثر تا 5 روز متوالی تحت 40 درصد 40 درصد اضافه بار قرار داد.

البته در این صورت بار میانگین ترانس در طول 24 ساعت نباید از 93/0 بارنامی تجاوز نماید.

شرایط پار الل کردن و باردهی اقتصادی برای ترانسفورماتورها وقتی که ترمینالهای مشابه اولیه و ثانویه دوترانس (یا بیشتر ) به یکدیگر متصل شوند گفته می شود که آنها بصورت پارالل کارمی کنند.

این عمل معمولاً ا زطریق باسهای ویژه و یا مستقیماً روی شبکه انجام می گیرد.

برای پارالل کردن چند ترانس شرایط زیر باید برقرار باشد.

ترانس های روغنی ترانس های خشک در شرایط اضطراری ممکن است ترانس ها را حتی روزانه 6 ساعت و حداکثر تا 5 روز متوالی تحت 40 درصد اضافه بار قرار دارد .

البته در این صورت بار میانگین ترانس در طول 24 ساعت نباید از 93/0 بار نامی تجاوز نماید .

شرایط پارالل کردن و باردهی اقتصادی برای ترانسفورماتورها وقتی که ترمینال های مشابه اولیه و ثانویه دو ترانس (یا بیشتر) به یک دیگر متصل شوند گفته می شود که آن ها به صورت پارالل کار می کنند .

این عمل معمولا از طریق باس های ویژه و یا مستقیما روی شبکه انجام می گیرد .برای پارالل کردن چند ترانس باید برقرار باشد : کلیه ترانس ها باید دارای گروه های اتصال یکسان باشند.

ولتاژ نامی ونسبت تبدیل ترانس ها باید یکسان باشد .

ولتاژ اتصال کوتاه (امپدانس اتصال کوتاه ) ترانسفورماتورها باید برابر باشند .

اگر در یک پست برق چند ترانسفورماتور به طور پارالل وجود داشته باشد , شرایط کار اقتصادی ایجاد می نماید که بر حسب مقدار بار مصرفی , تعداد مشخصی از ترانسفورماتورها در مدار قرار گیرند .

این تعداد بر این اساس انتخاب می شوند که تلفات انرژی به حداقل ممکن برسد و البته مناسب ترین وضعیت حالتی است که در این انتخاب علاوه بر تلفات در خود ترانسفورماتورها تلفات بار اکتیو و راکتیو در شبکه نیز مد نظر قرار گیرد .

ارقام 0 تا 11 مبین گروه اتصال بوده و مشخص می کند که بردار ولتاژ یک فاز (در اتصال ستاره ) در فشار قوی چند برابر 30 درجه نسبت به ولتاژ همان فاز (دراتصال ستاره) در طرف فشار ضعیف و در جهت مثبت متلتاتی اختلاف فاز دارد .

اتصال ترانسفورماتورها با گروه های اتصال غیر مشابه به همدیگر به هیچ وجه امکان پذیر نمی باشد .

برای درک حادثه های که ممکن است در اثر اتصال چنین ترانسفورماتورهایی پیش آید کافی است متذکر شود که اگر بردارهای ثانویه دو ترانس فقط 30 درجه اختلاف فاز داشته باشند , جریان متعادل کننده از 3 تا 5 برابر جریان نامی تجاوز خواهد نمود .

همچنین اختلاف کوچکی در نسبت تبدیل دو ترانس پارالل شونده , منجر به جریان متعادل کننده نسبتا زیادی شده و ترانسفورماتوری که دارای ولتاژ ثانویه بیشتر است بار زیادتری به خود جذب می نماید .اگر چند ترانس با امپدانس اتصال کوتاه هایی مختلف به صورت پارالل بسته شوند توزیع بار بین آن ها به طور مستقیم با ظرفیت نامی و به طور معکوس متناسب با امپدانس اتصال کوتاه خواهد بود .

نسبت بین ظرفیت نامی ترانس هایی که قرار است به طور پارالل کار کنند نباید از 3:1 تجاوز نماید , زیرا اگر چه امپدانس اتصال کوتاه دو ترانس تیز مساوی باشند , مولفه های اکتیو و راکتیو آندو معمولا با هم اخلتاف داشته و این اختلاف در ترانسفورماتورهای با ظرفیت پایین بارزتر می باشد .

حال چنانچه امپدانس های اتصال کوتاه نیز بیش از 10 درصد تفاوت داشته باشد , اختلاف بین مولفه های فوق شدید تر بوده و نتیجتا کار پارالل کردن آن ها به خاطر وجود جریان متعادل کننده با اشکال مواجه خواهد شد .پس از اتمام عملیات نصب و یا تعمیرات اساسی معمولا ترانسفورماتورها مورد تست های مخصوص قرار داده و بعد از اطمینان از حصول شرایط کار پارالل تحت سرویس قرارمی دهند .

تنظیم ولتاژ تنظیم ولتاژ در شبکه برق به کمک تپ چنجر و یا با کم یا زیاد کردن تعداد دورهای سیم پیچ ترانسفورماتور صورت می گیرد .

اغلب ترانسفورماتورهای اصلی شبکه برق مجهز به تپ چنجر چنجر هایی هستند که زیر بار کار کرده و در طرف فشار قوی ترانس نصب می شوند .

این تپ چنجرها در واقع وقتی که ولتاژ فشار قوی از حد مجاز انحراف پیدا کند , با تغییر دادن نسبت ولتاژ طرف فشار ضعیف را در مقدار نامی تثبیت می نمایند .

از نطر نوع تپ چنجرها را به دو دسته می توان تقسیم نمود .

در نوع اول نسبت تبدیل ترانسفورماتور در حالت قطع کامل از شبکه و به کمک چند حلقه سیم پیچ اضافی تغییر داده شده ودر نوع دوم تغییر نسبت تبدیل در حالت اتصال کامل به شبکه و زیر بار انجام می گیرد .

مثلا در ترانسفورماتورهای کاهنده توزیع برق , چهار تپ وجود دارد که به کمک آن ها می توان نسبت تبدیل ترانسفورماتور را در حالت بی باری و به میزان 5+ , 5/2 + , 5/2 _ , و 5_ درصد مقدار نامی تغییر داد .

تپ چنجر ها معمولا در مخزن جداگانه ای در مجاورت تانک ترانس (به طوری که از بیرون به صورت یکپارچه دیده می شوند) نصب شده و محور عمل کننده آن ها در بالای ترانس قرار دارد .

طبیعی است که در لحظات تغییر یک تپ به تپ دیگر مدار ترانسفورماتور قطع خواهد شد .

برای تثبیت ولتاژ وقتی که ولتاژ در ترمینال های طرف فشار ضعیف افزایش می یابد , باید تعداد دور سیم پیچ فشار قوی را به میزان مناسب کاهش داده و برعکس اگر ولتاژ در طرف فشار ضعیف کاهش یابد باید تعداد دور در طرف فشار قوی را به میزان مناسب افزایش داد .