0
ورود | ثبت‌نام

همه چیز در مورد موتورهای DC
پمپ و انواع آن
معیارهای انتخاب الکتروموتور
الکتروموتور و انواع آن
استانداردهای محفظه الکتروموتور:
معیارهای انتخاب پمپ
علی امروز 9 خرداد

مقالات(۷)
















استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)
    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:
    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)
    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA
محفظه ضد چکه باز (ODP): Open Drip Proof (ODP)

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA
کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) : Totally Enclosed Fan-Cooled (TEFC)

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA
محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC):Totally Enclosed Water-to-Air Cooled (TEWAC)

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA
محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV):Totally Enclosed Non-Ventilated (TENV)

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA
محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1):Weather Protected Type I (WPI)

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

محافظت شده آب و هوای نوع 2 (WP2):Weather Protected Type II (WPII)

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

بدنه مقاوم در برابر شستشو WDN: Washdown (WDN)

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

محفظه ضد انفجار الکتروموتور EX: Explosion Proof Electric-Motor (EX)

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)
تفاوت IP (حفاظت بدنه) با نوع محفظه الکتروموتور چیست ؟

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله