مشخصه ولتاژ موتور و تاثیر طول کابل بر آن

0
19
مشخصه ولتاژ موتور و تاثیر طول کابل بر آن
مشخصه ولتاژ موتور و تاثیر طول کابل بر آن

زمانی که از درایو استفاده می کنیم، ولتاژ خروجی داریو یک ولتاژ مدوله شده مربعی به صورت شکل زیر است. بنابراین ولتاژ ترمینال موتور نیز باید به مانند از ولتاژ خروجی داریو در زمان بسیار کوتاهی تغییرات زیادی خواهد داشت.

ولتاژ خروجی داریو موتور
شکل (۱): ولتاژ خروجی داریو موتور

اما به دلیل وجود کابل بین پایانه موتور و پایانه درایو، مشخصه ولتاژ این دو با هم تفاوت هایی دارد. نرخ تغییر ولتاژ در پایانه موتور به پارامتر هایی چون کابل موتور (طول، سطح مقطع، خازن و سلف آن) و امپدانس ضربه فرکانس بالای موتور بستگی دارد.

به عبارت دیگر زمانی که امپدانس مشخصه کابل و امپدانس ضربه موتور متفاوت باشند، پدیده بازتاب موج (Reflection) رخ می دهد. بدین ترتیب امکان مشاهده نوسان (Ringing) در پایانه های موتور به صورتی که در شکل زیر مشاهده می شود، وجود دارد.

نوسان ایجاد شده منجر به افزایش ولتاژ لحظه ای در پایانه ی موتور می شود. این ولتاژ لحظه ای می تواند از ولتاژ قابل تحمل عایق موتور بیشتر شده و به آن آسیب وارد کند. به همین علت بررسی عواملی که بازتاب موج را در ترمینال موتور را تشدید می کند، خالی از لطف نیست.

تاثیر سایز موتور و طول کابل

افزایش سایز موتور منجر به کاهش امپدانس ضربه موتور و در نتیجه تطابق بیشتر امپدانس کابل و موتور می گردد. به عبارت دقیق تر، تطابق بیشتر این دو امپدانس در کاهش ضریب بازتاب موج (Reflection Coefficient) خود را نشان می دهد. در نتیجه ی کاهش بازتاب موج در کابل، ولتاژ قله (peak) در ترمینال موتور کم می شود.

از سوی دیگر باید درنظر داشت که استفاده از کابل های موازی، کاهش امپدانس مشخصه کابل را در پی خواهد داشت. این وضعیت منجر به افزایش ضریب بازتاب موج می گردد و ولتاژ قله در ولتاژ خروجی افزایش می یابد.

بنابراین لازم است مشخصه های ولتاژ موتور تعریف شوند تا بتوان بر اساس آن تاثیر عوامل مختلف را برای جلوگیری از آسیب به عایق موتور بررسی کرد. این کار توسط استاندارد های معتبری که در دنیا شناخته شده هستند، مانند IEC و NEMA انجام شده است.

تاثیر سایز موتور و طول کابل

مشخصه ولتاژ موتور

مشخصه های ولتاژ موتور شامل ولتاژ قله (Upeak) و زمان صعود (tr) می باشند. هر یک از این دو مشخصه در استاندارد های معتبر تعریف شده اند.

اما برای پارامتر زمان صعود در دو استاندارد NEMA و IEC تعاریف متفاوتی ارائه شده است. در استاندارد IEC، زمان صعود به زمان گذار از ۱۰% تا ۹۰% ولتاژ قله اطلاق می گردد. از سوی دیگر در استاندارد NEMA معیار اندازه گیری زمان صعود، زمان گذار از ۱۰% تا ۹۰% ولتاژ در حالت ماندگار (UDC) می باشد.

مشخصه ولتاژ موتور
پارامتر زمان صعود در دو استاندارد NEMA و IEC

به منظور یک محاسبه سرانگشتی برای بدست آوردن مشخصه های ولتاژ موتور می توان از روابط زیر استفاده کرد.

در این رابطه مقدار ضریب بازتاب موج را می توان بر مبنای امپدانس ضربه موتور مورد استفاده بدست آورد که خود به توان و سایز آن موتور وابسته است. در جدول فوق مقادیر رایج برای ضریب بازتاب بر مبنای استاندارد IEC-61800-8 ارائه شده است.

محدودیت ها

۵ منحنی ارایه شده در شکل محدویت ولتاژ پیک را بر حسب زمان صعود نشان می دهند. ۳ منحنی مربوط به استاندارد IEC و دو منحنی مربوط به استاندارد NEMA می باشد. هر یک از ۳ منحنی استاندارد IEC برای نوع خاصی از موتور ها می باشد. این موضوع برای استاندارد NEMA نیز برقرار است.

محدودیت ها
محدودیت ها

استاندارد IEC60034-17 مشخص کننده محدودیت موتور های معمولی ۵۰۰v است که به وسیله درایو تغذیه می شوند. استاندارد IEC60034-25 مربوط به موتور هایی است که به طور ویژه برای تغذیه با درایو طراحی شده اند. منحنی های A و B این استاندارد به ترتیب برای موتور های ۵۰۰ و ۶۹۰ ولتی ارائه شده اند. همچنین منحنی محدودیت مربوط به استاندارد NEMA نیز مربوط به موتور های طراحی شده ویژه درایو هستند.

 

 

 

منبع:گروه الکترونیک قدرت دانشگاه تهران

برای این مقاله نظر بگذارید:

لطفا دیدگاه خود را بنویسید
لطفا نام خود را وارد کنید