الکتروموتور یکی از اجزای مهم برج خنک کننده است. این سیستم وظیفه انتقال قدرت به پروانه برج خنک کننده را بر عهده دارد و قطعه‌ی پروانه نیز جریان هوای درون برج خنک کننده را تامین می کند. الکتروموتور برج خنک کننده در شرایط متفاوت جوی و محیطی مانند: باران، برف، گرد و غبار کار می کند و باید بتواند در برابر این شرایط مقاومت بالایی داشته باشد. به همین سبب مسئله عایق بندی الکتروموتور از اهمیت خاصی برخوردار است. البته فرآیند عایق بندی موتور الکتریکی باید به درستی صورت گیرد تا از ورود آب و رطوبت به داخل سیستم کولینگ جلوگیری شود.
در واقع الکتروموتور برج خنک کننده نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی دریافتی را به حرکت مکانیکی تبدیل میکند. موتورهای الکتریکی در دو نوع خطی و دوار طراحی می شوند که امروزه بیشتر نوع دوار آن مورد استفاده قرار می گیرد. الکتروموتور های دوار از دو جز «متحرک» و «ثابت» تشکیل شده اند. بخش متحرک آن روتور و بخش ثابت آن که محرک حرکت روتور است، ایستانه نام دارد. ایستانه با ایجاد یک جریان مغناطیسی، روتور را به حرکت در می آورد. ذکر این نکته ضروریست که الکتروموتور برج خنک کننده با توجه به ساختار خود، توسط برق جریان مستقیمDC و یا جریان متناوبAC تغذیه می شوند.
الکتروموتور جریان مستقیم (DC)
الکتروموتور های جریان مستقیم اولین نوع موتورهای الکتریکی هستند که مورد استقبال بسیاری قرار گرفته‌اند. اصطلاح موتور DC برای اشاره به هر ماشین الکتریکی دوار که انرژی الکتریکی جریان مستقیم را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند، استفاده می شود. الکتروموتور DC قطعه‌ای شگفت انگیز از تجهیزات الکتریکیست که زندگی ما را از بسیاری جهات متحول کرده است. بایستی بدانید که موتورهای جریان مستقیم می توانند از نظر اندازه و قدرت متفاوت باشند؛ از موتورهای کوچک در اسباب بازی ها و لوازم خانگی گرفته تا مکانیزم های بزرگی که وسایل نقلیه سنگین را به حرکت در می آورند، آسانسورها و بالابرها را می‌کشند و کارخانه های نورد فولادی را به جنبش می‌اندازند.
موتورهای جریان مستقیم شامل دو بخش کلیدی:
- استاتور و
- آرمیچر
هستند. استاتور بخش ثابت موتور و محرک حرکت آرمیچر می‌باشد. در یک الکتروموتور برج خنک کننده DC، استاتور یک میدان مغناطیسی دوار را فراهم میکند تا آرمیچر را به چرخش سوق دهد. در این سیستم از مجموعه ثابتی آهنربا در استاتور و چند سیم پیچ استفاده می شود تا جریان مغناطیسی تولید نمایند. یک یا چند سیم پیچ عایق، دور هسته موتور پیچیده میشود تا میدان مغناطیسی را متمرکز کند.
کموتاتور (کلید الکتریکی دوار) نیز کمک میکند تا جریان الکتریکی به سیم پیچ‌ها اعمال گردد. کموتاتورها این امکان را فراهم میکنند تا به هر سیم پیچ انرژی مورد نیاز داده شود و یک نیروی چرخشی ثابت (گشتاور) ایجاد گردد. سیم پیچ ها هنگامیکه به ترتیب روشن و خاموش می شوند، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد میشود که با میدانهای مختلف آهن رباهای ثابت استاتور تعامل داشته باشد. نهایتاَ طی این پروسه، گشتاور ایجاد کرده و باعث چرخش آن میشوند.
کاربرد های موتور جریان مستقیم (DC)
الکتروموتور برج خنک کننده جریان مستقیم در انواع مختلفی طراحی می شوند و به لطف همین تنوع، در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند. در بخش قبل برخی ازکاربردهای این نوع سیستم معرفی شدند، اما به طور اجمالی میتوان بیان نمود:
- در کاربرد های کوچک مثل ابزار ها، اسباب بازی ها و وسایل خانگی مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
- مورد دیگر کاربردهای الکتروموتور DC به مصارف کوچک کارگاهی شامل نوار نقاله و صفحه گردان مربوط میشود.
- در کاربردهای بزرگ صنعتی، استفاده از موتورهای جریان مستقیم شامل کاربرد های ترمز و حرکت معکوس نیز می شود.
- حرکت فن در برخی از برج های خنک کننده نیز یکی دیگر از کاربردهای موتور الکتریکی جریان مستقیم است. اگر چه فن ها به طور صنعتی از موتورهای جریان متناوب (AC) استفاده می کنند، اما تعداد بسیاری از فن های سقفی به کمک الکتروموتورهای جریان مستقیم به حرکت در می آیند.
- استفاده از الکتروموتور برج خنک کننده جریان مستقیم برای حرکت فن در کولیگ تاورها بسیار مقرون به صرفه‌تر از موتور الکتریکی جریان متناوب است. از همین رو این سیستم ها از محبوبیت بسیار زیادی برخوردار هستند.
- می توان بیان داشت که تنها نقطه ضعف این سیستم ها در برج خنک کننده هزینه آن ها است. البته با توجه به صرفه جویی در مصرف انرژی، این هزینه قابل جبران می باشد.
مزایای الکتروموتور جریان مستقیم برج خنک کننده
- الکتروموتور برج خنک کننده جریان مستقیم بسیار دقیق و سریع عمل می کنند. اما عملکرد سریع این موتورها در برج های خنک کننده بزرگ ممکن است مشکلات بسیاری ایجاد نماید.
- سرعت الکتروموتور برج خنک کننده با تغییر ولتاژ قابل کنترل می باشد.
- به راحتی بر روی کولینگ تاور نصب می شوند.
- هنگام شروع به کار سیستم کولینگ، گشتاور بالایی را برای حرکت فن فراهم می آورد. (برای کاربرد هایی با توان بالا پیشنهاد نمی شوند؛ زیرا هرچه ظرفیت برج خنک کننده بیشتر باشد به گشتاور کمتری نیاز است).
- شروع، توقف، شتاب گیری و معکوس کردن به سرعت انجام می شود.
- این نوع سیستم می تواند قابل استفاده برای برج هایی با توان بالا نیز باشد. گرچه که باید به مسئله‌ی فرسودگی قطعات در گذر زمان نیز توجه داشت!
معایب الکتروموتور برج خنک کننده جریان مستقیم
انواع الکتروموتور جریان مستقیم (DC)، البته که دارای چندین عیب کلی نیز می باشند:
- بدلیل استفاده از قطعات بسیار که ممکن است در گذر زمان فرسوده شوند و با توجه به سرعت زیاد، باعث خسارات جبران ناپذیری میشوند. به‌همین جهت در توان های بالا کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
- از قطعات زیادی تشکیل شده اند که در صورت فرسودگی و از کار افتادن، تعویض آن ها هزینه بر است.
- نیاز به سرویس و نگهداری در دوره های کوتاه مدت دارند.
الکتروموتور جریان متناوب (AC)
موتور جریان متناوب (AC) یک نوع رایج از موتورهای الکتریکی است که توسط یک جریان متناوب هدایت می شود. این نوع موتور روش نسبتا کارآمدی برای تولید انرژی مکانیکی از انرژی الکتریکی را ارائه می کند. الکتروموتور جریان متناوب از دو بخش اصلی تشکیل شده است، یک استاتور بیرونی که دارای سیم پیچ هایی با جریان متناوب برای تولید میدان مغناطیسی دوار است و یک روتور داخلی متصل به شفت خروجی که دومین میدان مغناطیسی دوار را فراهم می آورد.
جریان مغناطیسی دوم ممکن است توسط آهنربا های دائمی، برجستگی رلوکتانس (دارای قطب های مغناطیسی بیرون زده) و یا سیم پیچ های الکتریکی ایجاد شود. موتورهای خطی جریان متناوب که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند، براساس اصول مشابه موتورهای دوار عمل می نمایند. اما قسمت های ثابت و متحرک آن ها به صورت خط مستقیم چیده شده اند و به جای چرخش، حرکت خطی ایجاد می کنند.
دو نوع اصلی موتورهای جریان متناوب، الکتروموتور برج خنک کننده القایی و سنکرون هستند. موتورهای القایی یا موتور الکتریکی ناهمزمان، برای القای جریان روتور در سیم پیچ روتور استفاده میشود. درحقیقت با کمک ایجاد یک تفاوت کوچک در سرعت بین میدان مغناطیسی چرخان استاتور و سرعت محور روتور، این عملیات از سوی الکتروموتور برج خنک کننده القایی صورت میپذیرد. در نتیجه موتور القایی نمی تواند گشتاور نزدیک به سرعت موتور سنکرون را تولید کند که در آن القا وجود ندارد. در مقابل موتور سنکرون از آهنرباهای دائمی، قطب های برجسته یا سیم پیچ روتور به صورت مستقل استفاده می کند.
ویژگیهای الکتروموتور جریان متناوب برج خنک کننده
- الکتروموتور های جریان متناوب با طراحی ساده ارائه می شوند.
- قیمت معقول تری نسبت به انواع دیگر موتورهای الکتریکی دارند.
- با توجه به عایق بندی مناسب به سرویس کمتری نیاز دارند، به همین سبب هزینه های سرویس و نگه داری کمتری نسبت به موتور های جریان مستقیم خواهند داشت.
- اتصال کامل به یک منبع تغذیه می یابند.
- نصب و راه اندازی آن ها در برج خنک کننده آسان است.
- سرعت آن ها قابل تنظیم و کنترل است.
- گشتاور مورد نیاز متناسب با ظرفیت برج خنک کننده را تامین می نمایند.
- گشتاور الکتروموتور قابل تنظیم است.
- عایق بندی مناسب و مقاوم در برابر آب، گرد و غبار و… دارند. چنانچه عایق بندی نامناسبی انجام شود، عملکرد فن و در نتیجه برج خنک کننده مختل میگردد.
اجزای الکتروموتور برج خنک کننده
به طور کلی هر الکتروموتور از سه بخش استاتور، روتور و محفظه تشکیل شده است:
استاتور: شامل تعدادی آهنربا است که داخل یک سیم پیچ قرار می گیرند و یک جریان الکتریکی را برای حرکت روتور تامین می نمایند.
روتور: ایجاد جریان مکانیکی مورد نیاز برای حرکت فن برج خنک کننده را تامین می نماید.
محفظه الکتروموتور: تمامی اجزای سیستم در آن قرار می گیرند. بر روی محفظه فین های بسیاری قرار گرفته است، که باعث انتقال حرارت موتور به محیط اطراف و خنک سازی موتور می گردد.
انواع الکتروموتور برج خنک کننده
- الکتروموتور های برج خنک کننده تک فاز
- الکتروموتورهای سه فاز
که در ادامه به تشریح هر دو نوع این موتورهای الکتریکی خواهیم پرداخت:
الکتروموتور تک فاز
موتور الکتریکی تک فاز یک موتور دوار است که به کمک انرژی الکتریکی ، انرژی مکانیکی تولید می کند. انرژی الکتریکی مورد نیاز این موتور توسط منبع تغذیه تک فاز تامین می گردد. این سیستم ها شامل دو نوع سیم کشی هستند:
- سیم کشی گرم و
- سیم کشی خنثی.
ذکر این نکته نیز الزامیست که:
موتور الکتریکی تک فاز می تواند تا 3 کیلو وات توان تولید کند و تنها یک ولتاژ متناوب دارد. نکته دیگر اینکه الکتروموتور تک فاز در انواع مختلفی تولید می گردد که این تنوع در نحوه تولید فاز دوم است.
الکتروموتورهای سه فاز
الکتروموتور سه فاز نوعی موتور جریان متناوب است و می توانند یک موتور القایی و یا یک موتور سنکرون باشند. این نوع موتورها در صنعت به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. (موتور الکتریکی القایی به صورت تک فاز نیز طراحی می شود و فقط برای کاربرد های کوچک مورد استفاده هستند). الکتروموتور برج خنک کننده سه فاز معمولا از نوع قفس سنجابی برای کولینگ تاورها استفاده شده و با توان های مختلفی تولید می شوند.
نحوه اتصال الکتروموتور به فن برج خنک کننده
اتصال الکتروموتور برج خنک کننده به فن می تواند به دو صورت:
- مستقیم (دایرکت درایو)
- یا به صورت غیر مستقیم به کمک سیستم کاهنده دور (تسمه پولی)
صورت میپذیرد. گیربکس و سیستم کاهنده دور رابطی بین موتور و فن برج خنک کننده توسط تسمه یا چرخ دنده قدرت موتور هستند. در برج های خنک کننده با ظرفیت های پایین موتور با دور پایین به صورت کوپل مستقیم به فن متصل می گردد، اما در برج های خنک کننده با ظرفیت های بالا، افزایش دور باعث صدمات بسیاری به فن، و دیگر قسمت های برج خنک کننده می گردد، برای حل این مشکلات از سیستم کاهش دور یا گیربکسی استفاده می شود.
نکات مهم الکتروموتور برج خنک کننده
برج خنک‌کننده معمولاً در فرآیندهایی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به دفع حرارت مازاد سیال وجود دارد. این سیستمها در محیط های بسیار متفاوت و در دماهای مختلف (از منفی 50 درجه سانتیگراد تا مثبت 80 درجه سانتی گراد) نصب می شوند. آب، گرد و غبار و نمک از جمله چالشهای سختی هستند که انواع الکتروموتور برج خنک کننده باید قادر به تحمل آن باشند. هنگامی که موتورهای الکتریکی برای کار در برج خنک کننده آماده می شوند:
اولویت اصلی این است که اطمینان حاصل شود که اجزای داخلی موتور خشک باقی بمانند. فرآیند خنک سازی با کمک آب و تبخیر انجام میشود. درنتیجه آب اضافی حاصل از آن باید به طور موثری منحرف شود تا نتواند به الکتروموتور ها نفوذ کند.
نمک، مواد شیمیایی، رطوبت و آلودگی تنها برخی از عواملی هستند که باعث تخریب اجسام فلزی می شوند. هنگامی که ماشین آلات در معرض شرایط کاری دشوار قرار می گیرند، معمولاً به پوشش خاصی نیاز دارند تا از خوردگی محافظت شوند.
بعنوان مثال پمپی که در محیط مرطوب کارخانه قرار دارد، موتوری در بالای توربین بادی یا جرثقیلی است که بر روی عرشه دکل نفتی کار می کند. بسته به نوع برج خنک کننده، نصب الکتروموتور نیز می تواند یک چالش باشد. فن های محوری در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار میگیرد که در آن موتور بایستی به صورت عمودی نصب گردد. گرچه صرف نظر از نحوه نصب، پایدار بودن و محافظت در برابر لرزش بسیار مهم است.
کلاس حفاظتی موتور الکتریکی
طبق استانداردهای جهانی، هر وسیله الکترونیکی باید سطح حفاظتی خود را در برابر نفوذ اجسام جامد و مایع اعلام نماید. برای الکتروموتور ها نیز یک کلاس حفاظتی تعیین می گردد. بخش نخست آن IP به معنای «حفاظت در برابر نفوذ» و 2 عدد پس از آن تعیین کننده میزان نفوذ جسم خارجی به دستگاه می‌باشد. درواقع کلاس حفاظتی مربوط به مشخصات محفظه دستگاه و شرایط عملکرد محیطی است؛ و به مشخصات الکتریکی دستگاه مربوط نمیشود.
کلاس حفاظتی برای کل سازه اعمال میشود و به پارامترهایی مانند:
- نوع فلز مورد استفاده
- ساختار سطح و
- فواصل نگهداری
بستگی دارد. برای تهیه الکتروموتور برج خنک کننده باید اطمینان حاصل کرد از کلاس حفاظتی صحیح سیستم متناسب با شرایط محیطی و کاری دستگاه برج خنک کننده. عموما کلاسهای حفاظتی بالاتر ازIP55 برای الکتروموتور برج خنک کننده مناسب هستند و در برابر نفوذ گرد و غبار و مایعات محافظت می شوند. حفاظت بیشتر را میتوان با افزودن نوارهای حرارتی که با تراکم در موتورها مقابله میکنند، استفاده از حلقه‌ها و واشرهای مخصوص آب بندی توسعه یافته و محافظت سیم پیچ‌ها در برابر خوردگی بدست آورد.
نقش پروانه برج خنک کننده بر عملکرد الکتروموتور
پروانه بخش حیاتی هر فن است. طراحی پروانه از چندین پارامتر تشکیل شده است. به این معنی که می توان بر اساس زاویه تیغه، مشخصات تیغه و تعداد تیغه ها، پروانه ها را به صورت مشخص و متناسب با پروژه طراحی نمود. بسته به نوع پروانه، از پلی پروپیلن ( احتمالاً با فایبرگلاس یا پلاستیک تقویت شده) یا آلومینیوم تولید می شوند. این ترکیبات تقریباً تضمین می کنند که پروانه همیشه به طور یک پارچه با فن همراه خواهد بود و عملکرد و راندمان کاری بهتری را ارائه خواهد کرد. نوع و جنس پروانه برعملکرد الکتروموتور تاثیر گذار می باشد و متناسب با هم طراحی و تامین می گردند.
خرید الکتروموتور برج خنک کننده دماگستر
پکینگ برج خنک کننده به عنوان قلب کولینگ تاورها از سوی کارشناسان معرفی میشود. اما به یاد داشته باشید که الکتروموتور ها نیز در نقش مغز و بازوی توانمند انواع برج خنک کننده شناخته میشوند. پس به منظور خرید الکتروموتور برج خنک کننده حتماَ توجه داشته باشید که:
- الکتروموتور برج خنک کننده اصولاَ یک قطعه مصرفی بشمار میروند. بنابراین ممکن است به هر دلیلی فرسوده و یا رسوب پذیر شوند. درصورت خاموشی این قطعات، کل برج خنک کننده نیز خاموش می شود.
- حتماَ پیش از خرید این قطعات با کارشناسان شرکت دماگستر (https://dama-goostar.com) تماس گرفته و نوع و مدل سیستم کولینگ خود را شرح دهید. با دریافت مشاوره‌های رایگان و فنی، قطعاَ خرید الکتروموتور برج خنک کننده بادقت و تناسب بیشتری صورت میپذیرد.
جهت کسب اطلاعات تکمیلی، مشاوره های رایگان و خرید تمامی قطعات مربوط به انواع کولینگ تاور مدارباز، مداربسته، هیبریدی، خشک، آدیاباتیک، برج خنک کننده کراس فلو و کانترفلو، میتوانید با کارشناسان متخصص شرکت دما گستر تماس حاصل نمایید.
تلفن های تماس: 09128299793 – 02122380562
نشانی دفتر مرکزی: سعادت آباد، ضلع شمال غربی، چهار راه خیابان نامی، ساختمان عمارت سرو، پلاک 9