مقاومت راه انداز موتور

 

یکی از کاربردهای مهم مقاومتهای صنعتی در کنترل الکتروموتورها میباشد، بدین معنی که با انتخاب مقاومت مناسب هم میتوان کمیات الکتریکی ورودی موتور را تحت کنترل قرار داد و هم میتوان کمیات مکانیکی خروجی موتور یعنی گشتاور و دور را در حد قابل ملاحظه ای متناسب با شرایط تغییر داد این مقاومتها به طور کلی در حالات زیر استفاده میشوند:

1. در مسیر استاتور موتورهای آسنکرون
2. در مسیر استاتور و یا روتور و یا هم روتور و هم استاتور در موتورهای Slip Ring
3. در مسیر میدان موتورهای DC
4. در مدار موتورهایی که به روش ستاره – مثلث راه اندازی میشوند.

 

حاصل عملکرد مقاومتها به طور خلاصه عبارتند از:

- تغییر گشتاور راه اندازی و تناسب لازم در منحنی گشتاور – دور با بار
- کاهش جریان راه اندازی در لحظات شروع
- کنترل دور الکتروموتور
- ایجاد و لغزش دائمی در موتورهایی که بارهای سنگین دارند
- این دسته از مقاومت ها (به ویژه مقاومت های راه انداز) در سه نوع خشک، روغنی و مایع (الکترولیتی) ساخته می شوند که هر کدام دارای مزایای خاص خاص خود هستند و با توجه به توان ولتاژ موتور انتخاب می گردند. 


• در مقاومت های نوع خشک از المان های مقاومتی صنعتی که غالبا از نظر متریال در خانواده فلزات خاص مقاومتی قرار دارند استفاده می شود که نحوه خنک کاری آنها بصورت هوای طبیعی (AN) یا هوای اجباری (AF) می باشد. که برای موتورهای با کیلووات پائین تر استفاده می شود (تقریبا تا 500KW)

• در مقاومت های نوع روغنی از همان المانهای نوع خشک استفاده می شود، اما نحوه خنک کاری آن با روغن می باشد، لذا برای ظرفیت های بالاتر مناسب می باشد بعلاوه با توجه به ثبات نسبی دمای داخل روغن تغییرات اهمی کمتری در حین مدت Start روی مقاومت ها شاهد هستیم.

• مقاومت های راه انداز روغنی غالبا در مسیر روتور موتورهای Slip Ring نصب می گردند که زیر بار راه اندازی می شوند.

مهمترین مزیت موتور اسلیپ رینگی قابلیت گشتاور راه اندازی بالا در لحظه استارت میباشد که این خصیصه ناشی از روتور سیم پیچی شده آن است که قابلیت افزودن مقاومت مناسب به مدار آن نیز دارد. با اضافه کردن مقاومت به مدار روتور موتور اسلیپ رینگ میتوان منحنی گشتاور دور آن را تغییر داد.

این تیپ مقاومت ها معمولا در صنعت سیمان و صنایع سنگین استفاده می شوند و برای موتورهای محدوده تقریبا 0.5 تا 1.5 مگاوات کاربرد دارد واز مقاومت های خشک و الکترولیتی در این محدوده معمولا مقرون به صرفه تر می باشند.


ابعاد یک مقاومت روغنی بستگی به عوامل زیر دارد:

1- قدرت موتور
2- شرایط بار موتور (میزان گشتاور مورد نیاز در راه اندازی)
3- تعداد دفعات استارت در ساعت
4- زمان استارت تا رسیدن به دور نامی موتور که بستگی به اینرسی موتور و بار دارد.
5- تعداد استپهای موجود برای ایجاد نرمی بیشتر در راه اندازی.
تعداد استپهای مقاومت راه انداز موتور بستگی به محدوده تعریف شده گشتاور دارد هر چه این محدوده کمتر باشد تعداد استپها مورد نیاز بیشتر خواهد بود.

 

 

mcr01

 

 

• مقاومتهای نوع الکتریکی
اساس انتخاب موتورهای فشار قوی اسلیپ رینگی (روتور سیم پیچی شده) ایجاد گشتاور راه اندازی بالا و کاهش جریان راه اندازی در لحظه استارت می باشد. بنابراین برای ایجاد چنین شرایطی استفاده از یک راه انداز مناسب برای حالت گذرا در لحظه استارت الزامی میباشد. که برای موتورهای MV با توان تقریبا 1.5 مگاوات به بالا از راه اندازهای الکترولیتی استفاده می شود.
جهت ایجاد حداکثر گشتاور و حداقل جریان برای راه اندازی موتور اسلیپ رینگی، لازم است تا میزان مناسبی از مقاومت در مسیر روتور قرار گیرد که این مقدار مقاومت بعد از استارت کاهش یافته و در دور نامی از مدار خارج میشود. کاهش مقدار مقاومت در استارترهای الکترولیتی به صورت یکنواخت میباشد که این مهمترین مزیت استارترهای الکترولیتی می باشد.

 

مقایسه گشتاور راه اندازی در روشهای مختلف راه اندازی

 

mcr02

 


از مزایای مقاومت های الکترولیتی نسبت به سایر مقاومت ها می توان به دو مورد مهم زیر اشاره کرد:

1- تغییرات مقاومت به صورت پیوسته
2- در رنج موتورهای با توان بالای 1.5 مگا وات مقاومت (لیکویدی) معمولا قیمت پایینتری نسبت به بقیه راه اندازها دارد.

 

 معایب راه انداز الکترولیتی

مهمترین ایراد این راه انداز تغییر غیر عادی میزان مقاومت آن با تغییر دمای مایع درون آن میباشد، که البته برای رفع این نقیصه لازم است دمای مایع آن توسط سنسورها کنترل گردد تا در صورت افزایش یا کاهش دمای مایع از مقادیر تعریف شده از راه اندازی استارتر جلوگیری شود و یا در دستگاه های مدرن تردمای الکترولیت توسط تجهیزات جانبی (گرم کن/سرد کن) به رنج نرمال برگردد.
در طراحی مقاومت الکترولیتی اطلاعاتی مانند توان موتور، ولتاژ استاتور، ولتاژ روتور، جریان روتور، حداکثر گشتاور راه اندازی مورد نیاز، مدت زمان راه اندازی موتور تا رسیدن به دور نامی همچنین شرایط جوی و محیطی مورد نیاز می باشد.

 

mcr03

شماتیک الکتریکی مقاومت الکترولیتی 

 

 

و البته برای سفارش گذاری کافی است Rating ‌نهایی به سازنده اعلام گردد. 

در مقاومت های نوع مایع (الکترولیتی) Liquid Resistor عملا ‌المان مقاومتی خاصی و جود ندارد ودر حقیقت الکترولیت نقش مقاومت اهمی را بازی می کند.
الکترولیت در داخل یک تانک قرار دارد و خروجی آن توسط دو لکترود متحرک تامین می شود وفاصله دو الکترود در داخل الکترولیت تعیین کننده میزان مقاومت اهمی می باشد که در لحظه استارت دورترین فاصله و در پایان دوره استارت در نزدیکترین فاصله نسبت به هم دارند.