گزارش كارآموزی بررسی سيستم توزيع برق فولاد آذربايجان

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
گزارش كارآموزي بررسي سيستم توزيع برق فولاد آذربايجان در 77 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

تاريخچه كارخانه 2

شرح مختصري از فرآيند توليد و ظرفيت كارخانه 3

واحدهاي كارخانه 5

دياگرام تك خطي برق كارخانه 6

پست برق كارخانه 7

تجهيزات موجود در داخل پست 63 KV 8

ترانسهاي بكار رفته در كارخانه 10

حفاظت ترانس ها 10

انواع تابلوهاي برق 13

انواع موتورهاي بكار رفته در كارخانه 20

طريقه وصل موتورهاي DC به برق 21

طريقه تغذيه موتورهاي DC 22

روش ترمزي معكوس 25

كنترل دور حلقه بسته موتورهاي DC 26

جزئيات بلوك هاي مختلف موتورهاي DC 32

روش هاي كنترل دور موتور هاي القائي سه فاز 34

حفاظت موتورها 42

راه اندازي موتورهاي القائي سه فاز 44

مدارهاي قدرت برخي از موتورهاي القائي سه فاز 46

طريقه تنظيم درجه حرارت داخل كوره 49

طريقه تنظيم فشار داخل كوره 50

ساختار PLC 54

مراجع( References ) 67





مقدمه

برق كارخانه از طريق پست 230 KV شهرستان ميانه تامين شده و به 63 KV تبديل مي گردد و از طريق خط انتقال 63 KV دو مداره به پست 63 KV كارخانه انتقال مي يابد در پست 63 KV ولتاژ از طريق دو دستگاه ترانسفورماتور به ولتاژ 6.6 KV تبديل مي گردد و به ترانسهاي توزيع جهت تبديل به ولتاژ 6.6 KV / 400 V , 600 V انتقال مي يابد . در كارخانه فولاد آذربايجان ميانه دو نوع موتور بكار برده شده است كه عبارتند از :

1- موتورهاي DC تحريك جداگانه براي محرك استندهاي خط نورد بكار برده مي شود .

2- موتورهاي AC سه فاز براي محرك رولرهاي شارژ كوره ، دشارژ كوره ، لوپرها ،پمپ هاي آب ، كمپرسور باد ، موتورهاي مبدل فركانسي براي دورهاي متغير مانند رولرهاي خروجي خط نورد و موتورهاي جرثقيل ها و .... بكار برده شده است .

براي تغذيه موتورهاي DC از ترانسهاي دو خروجي كه ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبديل مي كنند و با يكسو كردن آن از طريق ادوات الكترونيك صنعتي ( يكوساز تمام موج تمام كنترل شده ) تهبه مي شود استفاده شده است .

براي تغذيه موتورهاي AC سه فاز از ترانسهايي كه ولتاژ 6.6 KV را به ولتاژ 600 V تبديل مي كنند استفاده شده است

در كارخانه فولاد تابلو برق هاي بكار رفته عبارتند از :

1ـ تابلوهاي 6.6KV METAL CLAD SWITCHBOARD

2- تابلوهاي POWER CENTER

3- تابلوهاي ( MCC) MOTORS CONTROL CENTER

4- تابلوهاي درايو مبدل فركانس

5- تابلوهاي درايوهاي DC

6- - تابلوهاي اتوماسيون

خط نورد شامل 18 قفسه مي باشد كه براي محرك استندها از موتورهاي DC تحريك جداگانه استفاده شده است و تغذيه و كنترل دور موتورهاي DC بكار رفته در خط نورد ، از طريق ادوات الكترونيك صنعتي ( يكسو كننده هاي تمام كنترل شده ) مهيا مي گردد و كنترل دور موتورهاي DC توسط ادوات الكترونيك صنعتي و از طريق فيدبك گرفتن از جريان و فيدبك گرفتن از سرعت موتور ( توسط تاكوژنراتور ) تنظيم مي گردد .

براي حمل محصول توليد شده بعد از استندها ( خط نورد ) به بستر خنك كننده از رولرها كه محرك آنها موتورهاي آسنكرون ( القائي ) هستند استفاده مي شود و بسته بع نوع محصول بايد سرعت خاصي داشته باشند كه از طريق مبدل فركانس ( سيكلو كنورتر ) دور موتورهاي آسنكرون كنترل مي شود انجام مي گيرد و بعد از آنجا به واحد بسته بندي انتقال يافته و محصول بدست آمده بسته بندي مي گردد كه تمام اين فرآيندها توسط اتوماسيون صنعتي PLC بطور اتوماتيك كنترل مي گردد .



تاريخچه كارخانه

كارخانه در 5 كيلو متري جنوب شرقي ميانه جنب ايستگاه راه آهن با 476 هكتار مساحت واقع شده است .

در فروردين 1379 نصب تجهيزات تمام شده و در بهمن 1379 راه اندازي شده وبه بهره برداري كامل رسيده است . ظرفيت اسمي كارخانه 550 هزار تن در سال مي باشد و توليدات كارخانه به عبارت زير مي باشد :

50 % ميلگرد آجدار

20 % ميلگرد ساده

10 % ناوداني

10 % نبشي

10 % تسمه مي باشد .











شرح مختصري از فرآيند توليد و ظرفيت كارخانه :

ظرفيت اسمي كارخانه 550000 تن در سال توليد مقاطع سبك و ميلگردهاي ساختماني و صنعتي است كه 50 % ميلگرد آجدار ، 20% ميلگرد ساده ، 10 % ناوداني ، 10 % نبشي و 10 % تسمه خواهد بود . كه مواد اوليه مصرفي آن شمش هاي فولادي به سطح 130 * 130 و 150 * 150 ميليمتر مربع و بطول 6 الي 12 متري است . كه نوع فولادهاي مواد اوليه از نوع فولادهاي ساختماني st – 50 , st – 44 , st – 37 و فولادهاي كم كربن ، متوسط كربن و كم آلياژي است كه بيشتر در ساختمان ، پيچ و مهره ، الكترود ، ميخ ، پرچ ، تورهاي حصاري ، سيم خاردار ، صنايع فلزي و ماشين سازي كاربرد دارند .

شمش هاي خريداري شده از داخل يا خارج از كشور و حمل توسط قطار يا تريلي ها بعد از انبار شدن در انبار شمش توسط جرثقيل سقفي در قسمت شارژينگ روي ميز روله قرار داده مي شود سپس داخل كوره هدايت مي شوند و ظرفيت كوره 110 تن در ساعت مي باشد كه در اين دماي 600 تا 1150 و حداكثر تا 1200 درجه سانتيگراد رسانده مي شود و سپس بعد از رسيدن به دماي مورد نظر شمش از كوره خارج مي شود و چون شمش سرخ شده ، در مجاورت هوا شديدا اكسيده مي گردد ، لذا پس از خروج از كوره عمل پوسته زدايي زير غلتكها همراه پاشيدن آب انجام مي شود و سپس بكمك غلتكهاي كشنده بطرف نورد اوليه هدايت مي شود ، شمش پس از عبور از نورد اوليه ، مياني و نهايي شكل مورد نظر تسمه ، ميلگرد ، ناوداني و با نبشي به خود مي گيرد .

خط نورد در مجموع از 18 قفسه استند تشكيل شده است كه بصورت افقي و عمودي پشت سر هم مرتب شده اند و محرك اصلي اين استندها موتورهاي DC تحريك جداگانه مي باشد .

طراحي خط بگونه اي است كه هيچگونه پيچش و يا كششي ايجاد نمي شود و خط همواره با سرعتي معادل 2.5 الي 18 متر بر ثانيه مي تواند محصول توليد نمايد . بدليل تنوع توليدات استندهاي 12 و 14 و 16 و 18 قابليت چرخش از حالت افقي به عمودي و بالعكس را دارند در طي فرآيند توليد ، قيچي هاي پروانه اي عمليات قيچي كردن ابتدا و انتهاي شمش در حال نورد را بدليل سرد شدن بر عهده دارند .

محصول نورد شده بمنظور خنك شدن ، داخل قسمت بنام Queching خنك كاري مي شود و در صورتي كه مصرف صنعتي نداشته باشند به قسمت برش گرم هدايت خواهد شد . در مرحله برش گرم محصولات خروجي توسط يك قيچي پروانه اي براي سايزهاي كوچك و با قيچي لنگ براي سايزهاي بزرگ به قطعاتي با طول 96 متر تبديل خواهد شد .

در طول بستر خنك كننده شمش نورد شده محصول 96 متري بوسيله بستر حركت عرضي و گام به گام به انتهاي ديگر منتقل شده و در اين راه آب يا هوا در بستر خنك كننده سرد شده و پس از تراز شدن يك طرفه ، محصولات به منظور ورود به دستگاه تاب گير از روي بستر خنك كننده به روي زنجيرهاي نقاله تخليه مي شوند كه در ادامه بطور اتوماتيك لايه اي از محصولات به تعداد مشخص به روي روله هاي مغناطيسي هدايت و با چرخش روله ها محصولات به درون تاب گير مي روند سپس بطور متناوب در خروجي بوسيله قيچي پاندولي در طولهاي 6 يا 12 متري بريده مي شوند . محصولات برش خورده بطور اتوماتيك بطرف محل شمارش و بسته بندي هدايت مي شوند .

هر دسته از محصولات بمقدار معيني به سيستم بازوي هاي هيدروليكي بمنظور فشردن و چفت كردن محصولات تحويل داده مي شوند . در حين اين عمل چنگاله هاي متحرك باندل فشرده شده را به دستگاه گره زن تحويل داده و در طول هاي مساوي روي باندل عمل گره زدن انجام مي شود سپس هر بسته از محصولات بطور منظم به قسمت توزين انتقال داده شده و پس از توزين همزمان توسط كارگران بطور دستي پلاك هايي را بمنظور شناسايي محصول درانتهاي آنها نصب مي گردد محصولات توسط جرثقيل به انبار محصول و از آنجا توسط تريلي ها به محل مصرف حملمي شوند













واحدهاي كارخانه

كارخانه از 15 واحد تشكيل شده است كه شامل :

1- واحد 31 انبار شمش و شارژ كوره ( Charging , Bilt Storage )

2- واحد 32 كوره پيش گرم كن ( Furnace )

3- واحد 33 خروجي كوره ( Discharging )

4- واحد 34 نورد اوليه Roughing Mill كه شامل 6 استند و قيچي 1

5- واحد 35 نورد مياني Intremedite Mill كه شامل 6 استند و قيچي 2

6- واحد 36 نورد نهايي Finishing Mill كه شامل 6 استند و قيچي 3

7- واحد 37 برش گرم و بستر خنك كننده ( Cooling Bed , Hot Cuthng )

8- واحد 38 برش سرد پاندولي و تاب گيري , Cold Cutting ) ( Steragner

9- واحد 39 بسته بندي ( Stacker )

10- واحد 57 آزمايشگاه ( Laboratory )

11- واحد 63 كارگاه تراش غلطك ( Work Shop )

12- واحد 81 اسكل پيت ، تصفيه خانه ، منبع آب ( Water Reservor , WTP , Sceal Pit )

13- واحد 84 كمپرسور هوا ( Air Comperasor Room )

14- واحد 90 اتاق برق Room ) ( Electrical

15- واحد 91 پست 63 KV ( 63 KV Substaition )

مي باشد









نحوه كاركردرله هاي Earth Fault , Over Current

در ورودي هر يك از متال كلدها در سر مسير هر فاز 3-50 HZ , 6.6 KV يك عدد C.T با دو ثانويه به نسبت 1000 / 5A / 5A نصب شده كه يكي از ثانويه هاي C.T به آمپرمتر رفته و دومي يك رله Over Current رفته كه هر وقت جرياني اضافي از هر فاز عبور مي كند رله فرمان قطع خواهد داد .

و همچنين بعد از C.T اول يك C.T ديگر به نسبت تبديل 100 / 1A نصب شده كه هر سه فاز از داخلش گذشته و در نهايت به ترانسفورماتورهاي 400 و 600 منتقل شده اند و ثانويه C.T به رله Earth Fault رفته كه هرگاه اتصالي يا نامتعادلي بين فازها رخ دهد جريان C. بالا رفته و رله عمل كند .

2- تابلوهاي POWER CENTER

ولتاژ خروجي 3 ترانسفورماتور 400V به مجموعه تابلوهايي كه POWER CENTER ناميده مي شوند و در ( ER1) قرار دارند مي آيد . POWER CENTER از سه سكشن تشكيل شده و هرترانسفورماتوريك سكشن راتغذيه مينمايدواين سه سكشن توسط كليدهاي BUS COUPLER به همديگر ارتباط داده شده اند . تا بتوان موقعي كه نياز باشديكي از ترانسفورماتور از مدار خارج شود امكان تأمين ولتاژ آن سكشن را از ساير ترانسفورماتورها برقرار نمود

براي هر سكشن يك بانك خازني براي اصلاح COS? طراحي شده و يك خط از ژنراتور كارخانه مستقيماً به پاورسنتر آمده تا در مواقعي كه احتمال قطعي برق باشد بتوان قسمتهاي اضطراري خط نورد مثلاً برق قسمتهاي اتوماسيوني كوره را تأمين نمود و برق تمامي قسمتهاي كارخانه از طريق POWER CENTER پخش مي شود مانند : اتاق كمپروسور هوا ، روشنايي پست 63KV ، جرثقيل سقفي ، مجموعه تبلوهاي MCC و ...

از 5 ترانسفورماتور 400V كه گفتيم 3 ترانسفورماتور POWER CENTER ER1 را تغذيه مي كرد دو ترانسفورماتور ديگر يكي POWER CENTER ER2 و ديگري POWER CENTER آبرساني را تغذيه مي كنند .



تغيير جهت جريان آرميچر

در اين طرح جهت جريان تحريك ثابت باقي مي متند . اگر كنترل سرعت در بالاي سرعت مبنا ضروري باشد ، مي توان تحريك را توسط يك يكسو كننده نيمه كنترل شده تكفاز تغذيه نمود ، و در غير اين صورت مي توان آن را به يك پل ديودي با ولتاژ ثابت وصل نمود .

1- يكسو كننده كنترل شده منفرد با يك كليد معكوس كننده :

2- مبدل دوبل : يك مبدل دوبل شامل دو يكسو كننده تمام كنترل شده است كه بطور معكوس و موازي به دو سر آرميچر موتور متصل هستند . اين طرح در شكل قبل نشان داده شده است .

اگر يكسو كننده 1 كار در ربع اول و ربع چهارم را ميسر سازد ، يكسو كننده 2 كار در ربع دوم و سوم را فراهم مي كند . اين مبدل دوبل مي تواند بطور همزمان يا غير همزمان كنترل شود . در كنترل همزمان ، كه به آن كنترل با جريان گردشي نيز گفته مي شود ، هر دو يكسو كننده بطور همزمان عمل مي كنند . در كنترل غير همزمان ، كه به آن كنترل بدون جريان گردشي گفته مي شود ، در هر زمان فقط يك يكسو كننده فعال است و يكسو كننده ديگر غير فعال است .

در كنترل كننده غير همزمان ، شكل قبل ، معكوش نمودن سرعت بصورت زير انجام مي شود :

در ابتدا فرض كنيد كه محركه در ربع اول كار مي كند . پس يكسو كننده 1 فعال است و پالسهاي آتش به يكسو كننده 2 ارسال نمي شود . براي تغيير جهت چرخش ، ابتدا بايستي موتور در ربع دوم و سپس در ربع سوم كار كند . براي اينكار ، بايستي يكسو كننده 2 فعال و يكسو كننده 1 غير فعال شود . قبل از آنكه اين امر انجام شود ، تمام تريستورها در يكسو كننده 1 بايستي خاموش شوند ، در غير اينصورت ، يك اتصال كوتاه بر روي خط تغذيه و از طريق تريستورهاي هادي يكسو كننده 1 رخ مي دهد ، جريان حاصله از اتصال كوتاه به توسط حلقه كنترل جريان قابل تنظيم نيست و بايستي بوسيله مدار شكن ها يا فيوزهاي سريع قطع شود ، به اين منظور بايستي قدمهاي زير را با دقت دنبال نمود .

با تنظيم زاويه آتش 1 در بيشترين مقدار آن ، جريان اجبارا به صفر مي رسد . پس از آنكه جريان آرميچر صفر شد ، يك زمان مرده 2 تا 10 ميلي ثانيه اي بايستي صبر نمود تا از خاموش شدن تمام تريستورهاي يكسو كننده 1 اطمينان لازم حاصل شود . حال پالسهاي آتش از روي يكسو كننده 1 برداشته مي شود و به يكسو كننده 2 ارسال مي شود . بدليل اينرسي موتور ،سرعت آن در اين دوره زماني تغيير قابل ملاحظه اي نخواهد داشت .



كنترل دور حلقه بسته موتورهاي DC

1- كنترل ولتاژ آرميچر در تحريك ثابت :

طرح اصلي سيستم كنترل سرعت حلقه بسته شامل محدود كننده جريان ، كه با نام كنترل جريان موازي نيز شناخته مي شودm W سرعت مرجع را تعيين مي كند . سيگنالي متناسب با سرعت موتور از سنسور سرعت دريافت مي شود . خروجي سنسور سرعت پس از عبور از يك فيلتر براي حذف اعوجاج ac ، در يك مقايسه كننده با سرعت مرجع مقايسه مي شود . خطاي سرعت در يك كنترل كننده سرعت پردازش مي شود و خروجي آن VC ، زاويه آتش يكسو كننده ، ? را براي آنكه سرعت واقعي به سرعت مرجع نزديك شود ، تعيين مي كند . كنترل كننده سرعت اغلب يك كنترل كننده PI ( تناسبي ، انتگرالي ) است و سه وضيفه برعهده دارد – پايدارسازي محركه و تنظيم ضريب ميرايي در مقدار مطلوب ، به صفر رساندن خطاي سرعت در حالت دائمي بتوسط خاصيت انتگرالي ، خارج نمودن نويز بتوسط خاصيت انتگرالي آن . در سيستم هاي كنترل حلقه بسته اغلب از كنترل كننده هاي PD ( تناسبي ، ديفرانسيلي ) و PID ( تناسبي ، انتگرالي ، ديفرانسيلي ) استفاده مي شود . اما در محركه هايي كه از مبدلهاي استاتيكي استفاده مي كنند كمتر كاربرد دارند كه اين بدليل حضور نويز و اعوجاج ذاتي در جريان و سيگنالهاي فيدبك سرعت است .

در محركه ها ، كنترل حد جريان وجود دارد ، ماداميكه IX > Ia است ، IX ماكزيمم مقدار مجاز Ia است ، حلقه كنترل جريان روي كار محركه اثري ندارد . اگر Ia از IX بيشتر شد ، حتي به يك مقدار كوچك ، يك سيگنال خروجي بزرگ بتوسط مدار آستانه ايجاد مي شود ، كنترل جريان بر كنترل سرعت غالب مي شود ،و خطاي سرعت در يك جريان ثابت برابر با مقدار ماكزيمم مجاز آن تصحيح مي شود . هنگاميكه سرعت به تزديكي مقدار مطلوب خود رسيد ، Ia از IX كمتر مي شود ، فعاليت حلقه كنترل جريان متوقف مي شود و حلقه كنترل سرعت وارد عمل مي شود . پس در اين طرح ، در هر لحظه ، كار محركه توسط حلقه كنترل

سرعت يا حلقه كنترل جريان كنترل مي شود ، و بنابراين بنام كنترل جريان موازي نيز ناميده مي شود .

طرح ديگر كنترل حلقه بسته سرعت مي باشد در اين طرح يك حلقه كنترل جريان داخلي و يك حلقه كنترل سرعت خارجي وجود دارد . حلقه سزعت اساسا همانند حلقه ذكر شده براي حالت قبلي ، كنترل حد جريان ، است . خطاي سرعت در كنترل كننده سرعت ، كه براي سه منظور ذكر شده بكار مي رود ، پردازش مي شود . خروجي كنترل كننده سرعتec به يك محدود كننده جريان كه جريان مرجع Ia را براي حلقه داخلي كنترل جريان تعيين مي كند ، اعمال مي شود .

جريان آرميچر بتوسط يك سنسور جريان دريافت مي شود و به منظور حذف اعوجاج از يك فيلتر ترجيحا يك فيلتر اكتيو ، عبور داده مي شود ، و با جريان مرجع Ia مقايسه مي شود . خطاي جريان در يك كنترل كننده PI ، كه همان سه وظيفه اشاره شده قبل را انجام مي دهد ، پردازش مي شود . البته لزومي در به صفر رساندن خطاي جريان در حالت دائمي وجود ندارد . خروجي كنترل كننده جريان VC زاويه آتش مبدل را تنظيم مي كند به نحويكه سرعت واقعي به مقدار Wm نزديك شود . هر خطاي مثبت سرعت ، ناشي از افزايش در سيگنال فرمان سرعت يا ناشي از افزايش در گشتاور بار ، يك جريان Ia بزرگتر ايجاد مي كند . موتور در اثر افزايش در Ia شتاب مي گيرد ، تا خطاي سرعت را تصحيح كند و نهايتا در Ia جديد مستقر شود كه در آن گشتاور موتور و بار باهم برابرند و خطاي سرعت به صفر نزديك شده است . براي هر خطاي مثبت و بزرگ سرعت ، محدود كننده جريان اشباع مي شود و جريان مرجع Ia بمقدار Iam محدود مي شود ، و اجازه داده نمي شود كه جريان محركه از مقدار ماكزيمم مجاز عبور كند . خطاي سرعت در ماكزيمم جريان آرميچر مجاز تصحيح مي شود تا خطاي سرعت كوچك شود و محدود كننده جريان از اشباع خارج شود . حال خطاي سرعت با Ia كمتر از مقدار مجاز ماكزيمم تصحيح مي شود .

يك خطاي منفي سرعت ، جريان مرجع Ia را در يك مقدار منفي مستقر مي سازد . چون جريان موتور نمي تواند معكوس شود ، يك Ia منفي استفاده اي ندارد . با اين حال كنترل كننده PI را شارژ مي كند . هنگاميكه خطاي سرعت مثبت شود ، كنترل كننده PI شارژ شده پاسخ زماني طولاني تر خواهد داشت ، و سبب تاخير در عمل كنترل مي شود . بنابراين محدود كننده جريان يك جريان مرجع صفر براي خطاهاي منفي سرعت مهيا مي سازد .

چون حلقه كنترل سرعت و حلقه كنترل جريان بصورت پشت سر هم قرار گرفته اند ، حلقه داخلي جريان بنام كنترل آبشاري نيز ناميده مي شود . همچنين به آن كنترل هدايت شده جريان نيز گفته مي شود . از اين روش بدليل مزاياي زير معمولا بيش از روش كنترل حد جريان استفاده مي شود .

1.1- اين روش پاسخ سريعتري نسبت به هر اغتشاش در ولتاژ منبع دارد . اين موضوع را با در نظر گرفتن پاسخ دو سيستم محركه به كاهش در ولتاژ منبع مي توان توضيح داد يك كاهش در ولتاژ منبع ، جريان و گشتاور موتور را كاهش مي دهد . در كنترل حد جريان ، سرعت افت مي كند چونكه گشتاور موتور كمتر از گشتاور بار ، كه عوض هم نشده است ، مي باشد . خطاي سرعت حاصله با تنظيم زاويه آتش يكسو كننده در مقداري كمتر ، به مقدار ابتدايي آورده مي شود . پاسخ محركه اساسا بتوسط ثابت زماني مكانيكي آن مشخص مي شود . زمانيكه حلقه داخلي كنترل جريان بكار گرفته مي شود ، كاهش در سرعت موتور ، ناشي از كاهش در ولتاژ منبع ، يك خطاي جرياني ايجاد مي كند كه باعث تغيير زاويه آتش يكسو كننده شده تا جريان آرميچر را به مقدار اوليه آن باز گردانند . پاسخ گذرا در اين حالت بتوسط ثابت زماني الكتريكي موتور تعيين مي شود چون ثابت زماني الكتريكي يك محركه نسبت به ثابت زماني مكانيكي آن خيلي كوچكتر است ، حلقه داخلي كنترل جريان پاسخ سريعتري به اختلال ولتاژ ورودي مي دهد .

2.1- الكوهاي مشخصي از زاويه آتش ، يكسو كننده بهمراه مدار كنترل و در شرايط هدايت پيوسته بصورت يك ضريب بهره ثابت عمل مي كند . محركه براي اين بهره بنحوي طراحي مي شود كه ضريب ميرايي 0.707 داشته باشد ، كه دراين حالت ، مقدار جهش برابر 5 درصد است . در شرايط هدايت غير پيوسته ، بهره كاهش مي يابد . هر چه زاويه هدايت كاهش بيشتري داشته باشد كاهش بهره نيز بيشتر است . پاسخ محركه در حالت هدايت غير پيوسته كند مي شود و با كاهش زاويه هدايت ، خرابتر مي شود . اگر طراحي محركه بنحوي باشد كه براي كار بصورت غير پيوسته پاسخ زماني سريع داشته باشد در حالت هدايت پيوسته ممكن است محركه پاسخ نوساني يا حتي ناپايدار داشته باشد . حلقه داخلي كنترل جريان يك حلقه بسته در اطراف يگسو كننده و سيستم كنترل ايجاد مي كند ، و بنابراين ، تغييرات بهره آنها روي عملكرد محركه اثر خيلي كمتري مي گذارد . لذا ، پاسخ گذاري محركه با حلقه داخلي جريان نسبت به كنترل حد جريان برتري دارد .

3.1- در روش كنترل حد جريان ، قبل از آنكه عمل كنترل حد جريان آغاز شود بايستي در ابتدا جريان از مقدار مجاز فراتر رود . چون زاويه آتش تنها بصورت مقادير گسسته تغيير مي كند ، قبل از آنكه محدود ساز جريان فعال شود ، در جريان جهش ايجاد مي شود .

موتورهاي كوچك نسبت به جريانهاي گذراي شديد بسيار پرطاقت تر هستند . بنابراين ، براي بدست آوردن يك پاسخ گذراي سريع ، با انتخاب يك يكسو كننده با ظرفيت بزرگتر ، اجازه عبور جريانهاي گذراي بسيار بزرگتر داده مي شود . رگولاسيون جريان فقط براي مقادير غير عادي جريان لازم مي شود . در چنين حالتي براي سادگي ، كنترل حد جريان بكار گرفته مي شود .

هر دو طرح پاسخهاي متفاوتي براي افزايش و كاهش در سيگنال فرمان سرعت دارند . يك كاهش در سيگنال فرمان سرعت حداكثر مي تواند گشتاور موتور را صفر كند ، نمي تواند آن را معكوس كند چونكه ترمز امكان پذير نيست . محركه اساسا بدليل گشتاور بار سرعتش كم مي شود و زمانيكه گشتاور بار كم است ، پاسخ به يك كاهش در سيگنال فرمان سرعت آرام خواهد بود . بنابراين ، اين محركه ها براي بارهاي با گشتاور بزرگ مناسب هستند ، همچون ماشين هاي كاغذ و چاپ، پمپ ها ، و بارهاي پنكه اي .

انواع حفاظت :

1- حفاظت در مقابل اتصال كوتاه : اين حفاظت توسط رله Over Current يا فيوز تامين مي شود جريان فيوزها بايد تا چند برابر جريان بار كامل موتوها انتخاب شوند تا در راه اندازي مشكل ايجاد نشود

2- حفاظت در مقابل اضافه بار : هدف از اين نوع حفاظت ، آشكار كردن جريان بالاتر از مقدار نامي موتور است كه از استاتور گذشته و باعث صدمه رساندن به سيم بندي موتور مي شود در بعضي از موتورها عنصر حساس به حرارت در سيم بندي تعبيه مي شود ، دو نوع حفاظت اضافه بار بصورت كلي وجود دارد كه در بيشتر موارد هر دو باهم اعمال مي شوند :

دسته اول : كه فقط آلارم توليد مي كنند . در اين گونه حفاظت جريان پيك آپ ( جرياني كه باعث عمل كردن رله مي شود ) كم وتنظيم زماني نيز سريع مي باشد

دسته دوم : كه جريانهاي بالاتر و از نظر زماني ، آهسته تر از نوع اول عمل كرده و بجاي آلارم دستور قطع صادر مي نمايد . اين رله ها از نوع رله هاي حرارتي Bimetalic thermostate براي اضافه بارهاي كم يا متوسط و رله هاي جريان زياد براي اضافه بارهاي زياد مي باشند .

اين حفاظت توسط رله اضافه بار Over Load تامين مي شود . كه از دو قسمت عنصر گرمكن و كنتاكتهاي آن تشكيل شده است . چنانچه جريان ماشين بيش از حد گردد . عناصر گرم كننده گرم كننده گرم شده و كنتاكتها قطع مي شود .

اگر جريان اضافه بار بطور دائمي باشد اين وسيله مانع آسيب ديدن ماشين خواهد شد و جريانهاي آني مثلا جريان راه انداري معمولا به موتور آسيبي نمي زند و اين وسيله نيز آنها را سنس يا آشكار نمي كند .

3- گرم شدن سيم بندي موتور : اكثر خرابي هاي سيم بندي موتور به داراي تحمل اضافه بار موتور مي باشد كاركردن موتور تحت شرايط بار كامل به مدت طولاني و افزايش جريان و افزايش جريان راهاندازي باعث ايجاد خرابي و زوال در عايق سيم بندي موتور شده تا جايي كه بالاخره يك اتصالي در آن بوجود مي آيد لذا در موتورها جهت حفاظت سيم پيچي استاتور از حرارت سنج دو فلزي استفاده شده است .

4- حفاظت در مقابل خرابي بلبرينگ ها : كه از ترميستور ( PTC ) استفاده مي شود .

5- حفاظت در مقابل افت ولتاژ : در اثر كاهش ولتاژ موتورها به سرعت نامي خود نرسيده و يا سرعت خود را از دست داده و اضافه بارهاي سنگيني را متحمل مي شوند . هنگاميكه كاهش ولتاژ شديدي براي مدت بيش از چند ثانيه وجود داشته باشد موتور بايد از تغذيه جدا گردد .حفاظت در مقابل كاهش ولتاژ جهت نيل به دو مقصود صورت مي گيرد :

به هنگام برق دار كردن يك باس ، تمامي موتورهاي متصل به آن باهم شروع به استارت كرده و هر يك با كشيدن جريانهاي راه اندازي زياد ، كاهش ولتاژ شديدي بوجود مي آورند . اين كاهش ولتاژ مي تواند باعث ناپايداري و توقف موتور گردد كه سوختن آن را در پي دارد . در اينگونه موارد بايد موتورها سريعا از تغذيه جدا گردند .

بدنبال يك كاهش ولتاژ در شبكه جريانهاي هجومي زيادي از كل موتور عبور مي كند براي پرهيز از عبور اين جريانهاي زياد و يا جريانهاي هجومي زيادي كه در اثر وصل مجدد باس بار به تغذيه روي مي دهد ، از حفاظت افت ولتاژ استفاده مي شود .



راه اندازي موتورهاي القائي سه فاز

موتورهاي قفس سنجابي غالبا مستقيما به شبكه وصل مي شوند . البته گاهي ممكن است در لحظه راه اندازي ، موتور جرياني معادل 5 تا 8 برابر جريان اسمي از شبكه بكشد . اگر اين جريان شديد در خط تغذيه افت ولتاژ قابل ملاحظه اي ايجاد كند ، ممكن است بر عملكرد مصرف كننده هاي ديگر متصل به خط تغذيه اثر نامطلوب بگذارد . همچنين اگر جريان شديد در مرحله راه اندازي بمدت طولاني در موتور برقرار شود ، ممكن است سيم پيچهاي استاتور را داغ كند و عايقها را صدمه بزند . در اين شرايط از ولتاژ كمتري جهت راه اندازي استفاده مي كنند . كه به سه روش راه اندازي موتور القائي قفس سنجابي صورت مي گيرد :

1- استفاده از اتو ترانسفورماتور

2- راه اندازي بطريقه اتصال ستاره مثلث سيم پيج موتور

3- راه اندازي بكمك سيستم هاي الكترونيك

از يك ترانسفورماتور كاهنده مي توان براي راه اندازي موتور سه فاز استفاده نمود . هنگاميكه سرعت موتور به حوالي سرعت مطلوب رسيد اتوترانسفورماتور را از مدار خارج مي سازيم .

يكي از روشهاي ديگر جهت راه اندازي موتورها در شرايط ولتاژ كاهش يافته ، استفاده از راه اندازي بوسيله اتصال ستاره مثلث است در لحظه راه اندازي استاتور بصورت ستاره به شبكه وصل مي شود لذا ولتاژ اعمال به استاتور كاهش يافته و جريان راه اندازي كم مي شود . هرگاه سرعت به حوالي سرعت مطلوب ( سرعت نامي ) رسيد استاتور را بصورت مثلث به شبكه وصل مي كنيم

همچنين مي توان از يك كنترل كننده ولتاژ الكترونيكي جهت كاهش ولتاژ اعمالي به موتور در لحظه لحظه راه اندازي استفاده نمود . اين سيستم كنترل يك راه اندازي آرام را مهيا مي سازد . بايد دانست با آنكه روش كاهش ولتاژ در هنگام راه اندازي ، جريان راه انداز را كم مي كند ، اما گشتاور راه اندازي نيز كاهش مي يابد ، زيرا گشتاور با مجذور ولتاژ متناسب است