کلاس های حرارتی الکتروموتورها
فهرست مطالب
کلاس‌های حرارتی الکتروموتورها یکی از موارد بسیار مهمی است که باید با آن آشنایی داشته باشید، چرا که این کلاس‌ها بر اساس استاندارد هایی رده‌بندی شده اند و چارچوبی مشخص برای دمای عملکرد موتور در نظر گرفته اند. به این صورت کمک می‌کنند ابتدا مشخص کنید که موتور به طور معمول تحت چه حرارتی کار میکند، در شرایط خاص مانند اضافه بار تا چه دمایی قابلیت تحمل دارد و بر اساس این اطلاعات از چه عایقی برای عایق بندی الکتروموتور باید استفاده کرد. استاندارد جدید که این روزها برای مشخص کردن کلاس‌های حرارتی الکتروموتورها در نظر گرفته میشود NEMA است که به صورت دقیق یک چارچوب مشخص برای هر الکتروموتور تعیین میکند؛ در ادامه بیشتر در خصوص این استاندارد صحبت می کنیم.
معرفی کلاس‌های حرارتی الکتروموتورها
در استاندارد NEMA برای الکتروموتور در حالات مختلف کاری دمای مشخصی در نظر گرفته شده است که باید به آنها توجه داشت. به طور کلی موتورهای الکتریکی بر اساس کلاس حرارتی خود به چهار دسته A,B,F و H تقسیم می‌شوند. استاندارد NEMA وضعیت دمای موتور را در این چهار دسته‌بندی و در شرایط کاری مختلف موتور (بار کامل و اضافه بار) بررسی میکند و همچنین دمای محیط (که معمولا حداکثر آن 40 درجه سانتی گراد می‌باشد) را در نظر میگیرند تا انتخاب نهایی نتیجه مورد نظرتان را در عمل برای شما به همراه داشته باشد. از سوی دیگر باید این مورد را در نظر بگیرید که مقاومت درون سیم پیچ‌ها مورد دیگری است که باعث بوجود آمدن حرارت در زمان کار کردن الکتروموتور میشود. از آنجایی که این میزان حرارت وابسته به میزان مقاومت سیم‌پیچ هاست، برای به دست آوردن آن قبل از همه چیز مقاومت سیم پیچی الکتروموتور را اندازه گیری می‌کنند. در ادامه توضیحاتی در خصوص هر کدام از کلاس‌های حرارتی الکتروموتورها در اختیار شما قرار می دهیم .
انواع کلاس‌های حرارتی الکتروموتورها
قبل پرداختن به کلاس‌های عایقی و تعریف مقادیر مختلف در آنها بهتر است بدانید که مقادیر زیر به صورت پیشفرض برای موتورهای القایی سه فاز در نظر گرفته شده اند. البته در عمل دماهایی که در ادامه برای شما خواهیم گفت به صورت تقریبی برای سایر انواع الکتروموتور مناسب خواهد بود.
● کلاس A
عایق بندی این کلاس موتور حداکثر تا دمای 105 درجه تحمل دارد و مقدار مجاز تحمل دمایی آن در بار کامل 60 درجه می‌باشد. در ضمن در صورت افزایش میزان بار تا مقدار SF=1.15 مقدار مجاز افزایش دمای این موتورها 70 درجه خواهد بود.
● کلاس B
این الکتروموتورها تا دمای 30 درجه قابلیت تحمل حرارت را دارند و در بار کامل و زمانی که SF=1 است، حدود 80 درجه سانتیگراد افزایش دما دارند. در ضمن افزایش دمای آنها در SF=1.15 حدود 90 درجه است.
● کلاس F
دمای تعریف شده برای عایق‌های الکتروموتوری که در این کلاس قرار دارد 155 درجه سانتی گراد است، این موتورها در بار کامل یا SF=1 ممکن است تا 105 درجه افزایش دما داشته باشند. همچنین در زمان اضافه بار که SF=1.15 می‌باشد میزان افزایش دمای مجاز برای این موتورها 115 درجه خواهد بود.
● کلاس H
میزان تحمل دمای این الکتروموتورها 180 درجه است و در بار کامل ممکن است دمای آنها تا 125 درجه سانتیگراد بالا برود. اما دمایی برای زمان اضافه بار آنها تعریف نشده است.
یکی از نکاتی که در این بخش باید در نظر داشته باشید این است که دمای کارکرد الکتروموتور شما حاصل اعداد بالا با 40 می‌باشد، چون همانطور که قبلا هم گفتیم دمای محیط مورد نظر شما 40 درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود. مورد بعدی که باید در نظر بگیرید این است که حداکثر دمای قابل تحمل الکتروموتورها بین 5 تا 15 درجه سانتی گراد از بیشترین دمای ذکر شده در بالا است. به این دما Hot Spot یا نقطه داغ میگویند. معمولا موتورهایی که به این دما میرسند نمیسوزند. اما رسیدن به این دما آسیب زیادی به عایق‌های الکتروموتور شما میزند و باعث میشود که عمر موتور به میزان قابل توجهی کاهش یابد.
این که الکتروموتور شما در کدام کلاس قرار بگیرد تا حد زیادی به عایق‌های مورد استفاده در آن بستگی دارد و در ضمن اگر قصد دارید یک الکتروموتور را تعمیر کنید و یا قصد تعویض سیم پیچی آن را دارید، باید این موضوع مهم را به یاد داشته باشید که در موتورهای القایی سه فاز زمانی که موتور در حال کار کردن قرار میگیرد، دمای سیم پیچی‌ها در شیارهای استاتور بسیار بالاتر از قسمت‌های سر و ته سیم پیچ در بخش بیرونی می‌باشد. چرا که در این قسمت موتور شما سیم پیچی‌ها فشرده اند و به این ترتیب حرارت متمرکز شده میتواند آسیب بیشتری به عایق‌ها بزند .
تاثیر درجه حرارت کاری روی طول عمر الکتروموتور
نکته ساده ای که در این بخش باید بدانید این است که وقتی الکتروموتور شما در درجه حرارت بالاتر کار کند، طول عمر پایین تری خواهد داشت و البته بالعکس این موضوع نیز صادق است. به عنوان مثال تصور کنید که یک موتور کلاس F به مدت 20000 ساعت در دمای مجاز خود کار میکند، در چنین شرایطی این موتور نیمی از استحکام مکانیکی خود را از دست خواهد داد. در ادامه به شما نشان میدهیم که برای یک موتور کلاس F کارکردن در دماهای مختلف چقدر روی طول عمر آن تاثیر دارد.
- طول عمر 80000 ساعت یا 10 سال، با کارکردن در دمای 135 درجه سانتیگراد
- طول عمر 40000 ساعت یا 5 سال، با کارکردن در دمای 145 درجه سانتیگراد
- طول عمر 20000 ساعت یا 5 سال، با کارکردن در دمای 165 درجه سانتیگراد
- طول عمر 5000 ساعت یا کمتر از 1 سال، با کارکردن در دمای 175 درجه سانتیگراد
البته نباید فراموش کنید آمار بالا مربوط به شرایطی تئوری است، اما در دنیای واقعی الکتروموتور شما به صورت مدام در یک دمای مشخص نخواهد بود و اعداد بالا ممکن است بیشتر یا کمتر شوند. در ضمن باید به یاد داشته باشید که اعدادی که تا اینجای کار برای شما بازگو کردیم، ممکن است حدود 10 درجه سانتیگراد اختلاف داشته باشند.
دسته بندی: مقالات
