مقدمه
موتورها مصرفکنندههای عمده برق در اغلب کارخانهها هستند. وظیفه یک موتورالکتریکی تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی مکانیکی است. در یک موتور سهفاز AC جریان از سیمپیچهای موتور عبور کرده و باعث ایجاد میدان مغناطیسی دواری میشود که این میدان مغناطیسی محور موتور را میچرخاند. موتورها بهگونهای طراحی شدهاند که این وظیفه را بهخوبی انجام دهند. مهمترین و ابتداییترین گزینه صرفهجویی در موتورها مربوطبه انتخاب آنها و استفاده از آنها میباشد.
1- هرزگردی موتورها
بیشترین صرفهجویی مستقیم برق را میتوان با خاموش کردن موتورهای بیبار و درنتیجه حذف تلفات بیباری بهدست آورد. روش ساده آن درعمل نظارت دایم یا کنترل اتوماتیک است. اغلب به مصرف برق در بیباری اهمیت چندانی داده نمیشود درحالیکه غالباً جریان در بیباری حدود جریان در بار کامل است.
مثالی از این نوع تلفات را میتوان در واحدهای بافندگی یافت، جاییکه ماشینهای دوزندگی معمولاً برای دورههای کوتاهی کار می‌کنند. اگرچه موتورهای این ماشینها نسبتاً کوچک هستند (1.3 اسب بخار) ولی چون تعداد آنها زیاد است (معمولاً تعداد آنها در یک کارخانه به صدها عدد میرسد) اندازه این تلفات قابلملاحظه است. اگر فرض کنیم 200 موتور 1.3 اسببخار در 90درصد زمان هرزگرد بوده و باری معادل 80درصد بار کامل بکشند، هزینه کار بیهوده موتورها با درنظر گرفتن 120ریال بهای واحد انرژی الکتریکی ، بهشکل زیر محاسبه میشود:
هزینه بیباری = 200موتور×3/1 اسببخار × 80% بار × 6000ساعت در سال × 90% بیباری ×120ریال= 25میلیون ریال
با اتصال یک سوئیچ به پدال چرخها میتوان آنها را بهطور اتوماتیک خاموش کرد.
2- کاهش بازده در کمباری
وقتی از موتوری استفاده شود که مشخصات نامی بالاتر از مقدار مورد نیاز را داشته باشد، موتور در بارکامل کار نمیکند و در اینحالت بازده موتور کاهش مییابد.
استفاده از موتورهای بزرگتر از اندازه موردنیاز معمولاً به دلایل زیر است :
- ممکن است پرسنل مقدار بار واقعی را ندانند و بنابه احتیاط موتوری بزرگتر از اندازه موردنیاز انتخاب شود
- طراح یا سازنده برای اطمینان از اینکه موتور توان کافی را داشته باشد، موتوری بسیار بزرگتر از اندازه واقعی موردنیاز پیشنهاد کند و بار حداکثر درعمل بهندرت اتفاق افتد. بهعلاوه اغلب موتورها میتوانند برای دورههای کوتاه در باری بیشتر از بار کامل نامی کار کنند. (درصورت تعدد این وسایل اهمیت مسئله بیشتر میشود)
- وقتی موتور با مشخصات نامی موردنظر در دسترس نیست یک موتور بزرگتر نصب میشود و حتی وقتی موتوری با اندازه نامی موردنظر پیدا میشود جایگزین نشده و موتور بزرگ همچنان به کار خود ادامه میدهد.
- بهخاطر افزایش غیرمنتظره در بار که ممکن است هیچگاه هم رخ ندهد یک موتور بزرگتر انتخاب میشود.
- نیازهای فرآیند تولیدی کاهش یافته است
در برخی بارها گشتاور راهانداز بسیار بیشتر از گشتاور دورنامی است و باعث میشود موتور بزرگتر بهکار گرفته شوند.
باید مطمئن شد هیچ کدام از این موارد موجب استفاده از موتورهایی بزرگتر از اندازه و درنتیجه کاهش بازده نشده باشند.
جایگزینی موتورهای کمبار با موتورهای کوچکتر باعث میشود که موتور کوچکتر با بار کامل دارای بازده بیشتری باشد. این جایگزینی معمولاً برای موتورهای بزرگتر وقتی در 3/1 تا نصف ظرفیتشان (بسته به اندازهشان) کار می‌کنند اقتصادی است.
برای تشخیص موتورهای بزرگتر از ظرفیت مورد نیاز به اندازهگیری الکتریکی احتیاج است. واتمتر مناسبترین وسیلهاست.
روش دیگر، اندازهگیری سرعت واقعی و مقایسه آن با سرعت نامی است. بار جزئی بهعنوان درصدی از بار کامل نامی را میتوان از تقسیم شیب(سرعت) عملیات بر شیب بار کامل بهدست آورد. رابطه بین بار و شیب تقریباً خطی است. معمولاً در این موارد میتوان برای جلوگیری از سرمایهگذاری جدید اینگونه موتورها را با دیگر موتورهای موجود در کارخانه جایگزین نمود که تنها هزینه آن اتصالات و صفحههای تنظیمکننده هستند. اگر این تغییرات را بتوان همزمان با تعمیرات برنامهریزیشده در کارخانه انجام داد بازهم هزینهها کاهش مییابد.
دانشنامه کلمات:-
الکتریسیته
الکتریسیتهمجموعهای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد