مولتی متر ها امروزه در انواع مختلف دیجیتالی با قابلیت های متفاوت در بازار یافت می شود. برای شروع بد نیست با ساده ترین آن "مولتی متر selector ی " کار خود را آغاز کنیم. در شمای کلی این دستگاه یک صفحه مدرج به همراه یک selector مشاهده می کنید. همانطور که از اسم آن مشهود است این دستگاه برای اندازگیری کمیت هایی مانند اختلاف پتانیسل- مقاومت- جریان طراحی گردیده و برای استفاده از selector دستگاه به ترتیب بر روی واژه های volt- ohm – ampere کمک گرفته می شود. لازم به تذکر است روی دسته سلکتور نشانگری مو جود است که تعیین کننده دامنه کاری در اندازگیری های شما می باشد. این دستگاه نیز مانند هر سیستم دیگری دارای دو ترمینال آند و کاتد می باشد. برای استفاده صحیح از دستگاه بایستی سیم مشکی را به ترمینال منفی و سیم قرمز را به ترمینال مثبت متصل کنید. حال دکمه power دستگاه را زده و هر نوع اندازگیری را می توانید شروع کنید.

حال فرض می کنیم که مقاوتی را که می خواهیم آزمایش کنیم 100 اهم باشد. با تو جه به اینکه سلکتور روی 1*R ایستاده عقربه عدد 100 را نشان میدهد و چنانچه رنگهای روی مقاومت پاک شده باشند در خواهیم یافت که مقاومت ما 100 اهمی است ولی اگر مقاومت ما از 5 کیلو اهم بیشتر باشد عقربه تقریبا روی علامت بینهایت می ایستد و ما در این مبنا نمی توانیم مقدار مقاومت را بخوانیم . از این رو سلکتور را روی R*10 قرار میدهیم.
R*10 به این معنی است که اگر عقربه هر عددی را نشان دهد آن عدد باید ضربدر 10 شود تا مقدار اصلی مقاوت را بتوانیم بخوانیم.

به عنوان مثال اگر مقاومت ما 10 کیلو اهم باشد عقربه روی یک کیلو اهم می ایستد و اگر یک کیلو را ضربدر 10 کنیم مقدار اصلی مقاومت که همان 10 کیلو اهم است به دست می آید. در این ردیف Range یا مبنا نیز بیشتر از 50 کیلو اهم را نمی توان خواند. پس اگر مقاومت ما از این مقدار بیشتر باشد باید سلکتور را روی R*100 قرار دهیم و همانطور مانند قبل هر چه عقربه نشان داد باید این دفعه ضربدر 100 کنیم.

مطلبی را که باید یاد آور شویم این است که هر وقت ما مبنا و یا رنج را در قسمت آزمایش مقاومتها عوض کنیم باید عقربه را "میزان" یا Adjust کنیم.

طریقه میزان کردن عقربه
به این ترتیب است که اگر سلکتور را روی RX قرار دادیم باید دو سیم اهم متر را به هم وصل کنیم. در این صورت عقربه منحرف می شود و باید روی عدد صفر بایستد. چون مقاوتی بین دو سیم اهم متر وجود ندارد. ولی اگر اینطور نشد باید عقربه را با ولومی که سمت راست اهم متر با علامت اهم نشان داده شده میزان کنیم تا روی عدد صفر بی حرکت بماند و بعد مقاومت مورد نظر را آزمایش می کنیم .

حال به قسمت ولتاژها می پردازیم:
ابتدا از ولتاژ مستقیم DC.V شروع می کنیم. همانطور که میبینید این قسمت دارای شش مبنای اندازگیری است که از 0.25 ولت تا 1000 ولت مستقیم را می تواند اندازه بگیرد. طرز کار این قسمت نیز تقریبا مانند اهم است یعنی اگر سلکتور را روی 10 ولت قرار دهیم دستگاه ما حداکثر تا 10 ولت را می تواند نشان دهد.
این طبقه بندی اعداد را روی صفحه قسمتی که سه طبقه عدد قرار دارد می توانید ببینید. سمت چپ مدار نیز با DC.V و میلی آمپر مشخص شده . حال اگر شما خواسته باشید که یک باتری و یا منبع تغذیه جریان مستقیم را آزمایش کنید باید سیم مثبت دستگاه را به مثبت منبع تغذیه و سیم منفی دستگاه را به منفی منبع تغذیه وصل نمایید. اگر چنانچه باتری شما به عنوان مثال شش ولت است باید سلکتور را روی عدد 10 قرار دهید. در این صورت عقربه عدد 6 را نشان می دهد ولی اگر باتری شما از 10 ولت بیشتر و از 50 ولت کمتر بود باید سلکتور را روی عدد 50 قرار داد و چنانچه بیشتر بود روی 1000 ولت.

برای اندازگیری جریان مستقیم نیز مانند ولتاژ عمل میکنیم . یعنی اگر سلکتور را روی عدد 0.5 قرار دهیم دستگاه حداکثر تا 0.5 میلی آمپر میتواند اندازه بگیرد و اگر روی 10 باشد حداکثر 10 میلی آمپر و چنانچه روی 250 باشد تا 250 میلی آمپر.

بهینه سازی مصرف انرژی در الکتروموتورهای صنعتی با استفاده از کنترل کننده های دور موتور

بیش از   65% انرژی الکتریکی، در صنایع، در موتورهای الکتریکی مصرف میشود.فنها، پمپ ها، و کمپرسورها، بارهای اصلی موتورهای الکتریکی هستند.

میتوان اقدامات مختلفی برای صرفه جوئی انرژی الکتریکی در الکتروموتورهای صنعتی بعمل آورد. در حالت کلی این اقدامات به دو دسته تقسیم میشود:

1-   اقدامات مربوط به طراحی موتور

2-   اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها

تولید کنندگان موتور اینک موفقیتهای خوبی در زمینه طراحی و ساخت موتورهای با راندمان بالا بدست آورده اند. هر چند که قیمت این موتورها بالاتر است، ولی محاسبات ساده ای نشان می دهد که استفاده از این موتورها بسیار اقتصادی تر از انواع قدیمی ترشان است.

اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها را نیز میتوان به دو دسته تقسیم نمود:

1-   اقدامات روی موتور، نظیر تهویه، روغنکاری، و بارگذاری

2-  استفاده از درایو

در کنار ماموریت اصلی درایوها که همان تنظیم دور موتور است، مزایای بیشمار دیگری نیز عاید میگردد. که صرفه جوئی انرژی یکی از این مزایا است.استفاده از کنترل کننده های دور موتور هم در بهبود بهره وری تولید و هم در صرفه جویی مصرف انرژی - توانایی بازیافت انرژی تلفاتی در ترمزهای مکانیکی ویا انرژی تلف شده در مقاومت ترمز درایوهای معمولی به شبکه - در کاربردهای صنعتی ، علاوه بر پیامدهای اقتصادی آن ، کاهش آلاینده های محیطی را نیز بدنبال خواهد داشت.

قوانین افینیتی در کاربردهای فن و پمپ پایه نظری صرفه جوئی انرژی، با استفاده از درایو هستند. بر طبق این قوانین تنها باکاهش ده درصد از دور موتور 27% در مصرف انرژی الکتریکی صرفه جوئی خواهد شد. همچنین اگر دور موتور را 20% کاهش دهیم، باید انتظار 49% صرفه جوئی انرژی داشته باشیم.

باید توجه کرد که فنها و پمپ ها عمده ترین بارهای موتورهای الکتریکی هستند. اینها از ادواتی نظیر دمپرها و یا شیرهای خفه کن برای تنظیم دبی استفاده میکنند. اما این روشها انرژی را تلف میکنند.

عملکرد این تجهیزات را میتوان به راننده اتومبیلی تشبیه نمود که برای کاهش سرعت، در حالی که پدال گاز را تا آخر فشرده است، از پدال ترمز استفاده میکند. نمونه های عملی متعددی از کاربرد درایو در صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد. برای مثال شرکت اطلس کوپکو با استفاده از درایو موفق شده است، مصرف انرژی کمپرسورهای تولیدی خود را به میزان 35% کاهش دهد.

در کنار این دستاورد مهم اطلس کوپکو توانسته است، با استفاده از درایو، فشار کمپرسور را با انعطاف و پایداری بیشتری کنترل نماید- جریان راه اندازی را به کمتر از 10% جریان نامی موتور کاهش دهد- و ضریب قدرت را به بیش از 95% برساند. و بدین ترتیب کمپرسورهای اطلس کوپکو نیازی به خازن اصلاح ضریب قدرت ندارند.

از سال 1994 ببعد که شرکت اطلس کوپکو این کمپرسورها را معرفی کرده است توانسته است بازار کمپرسورهای دنیا را تسخیر کند.

در کاربردهایی نظیر پمپ و فن استفاده از درایوها  تا 50% در کاهش مصرف انرژی موثر است.

پتانسیل قابل توجهی برای صرفه جوئی انرژی در نیروگاهها وجود دارد. مصرف داخلی نیروگاهها میتواند بین 5 تا 14 درصد برق تولیدی نیروگاه باشد. این میزان انرژی عمدتا" در ID فن، FD فن، فید پمپ، فنهای کولینگ تاور، و پمپ های سیرکولاسیون و خنک کن مصرف میشود.

یک مطالعه موردی از صرفه جوئی مصرف انرژی در نیروگاههای هند نشان میدهد، که از مجموع 22 واحد نیروگاهی 210 مگاواتی، با بکارگیری درایو در فنهای ID و یا پمپ های BFP ، سالانه بالغ بر 158 میلیون کیلووات ساعت انرژی، به ارزش 11.3 میلیون دلار صرفه جوئی حاصل میگردد. این درحالی است که ارزش سرمایه گذاری اولیه 25.7 میلیون دلار بوده است. و بدین ترتیب میتوان انتظار داشت که در کمتر از 2.3 سال سرمایه گذاری اولیه مستهلک شده و عواید سرشاری نصیب نیروگاهها گردد.

پتانسیل صرفه جوئی انرژی در صنایع سیمان از نیروگاهها نیز بالاتر است. در ایران حدود 9%  انرژی الکتریکی در کارخانجات سیمان مصرف میشود. در یک مطالعه نشان داده شد که میزان شدت انرژی الکتریکی در کارخانجات منتخب سیمان در ایران، در مقایسه با استانداردهای جهانی آن ، خیلی بالاتر است.

برآوردها نشان میدهد که در کارخانجات منتخب سالانه بالغ بر 138 میلیون کیلووات ساعت امکان صرفه جوئی انرژی وجود دارد.

محاسبات ساده ای نشان خواهد داد که در هر خط تولید سیمان بطور متوسط سالانه تا 1.5 میلیون دلار و در کل خطوط تولید سیمان در ایران، که بالغ بر 65 خط تولید میشود، سالانه پتانسیل 90 میلیون دلار صرفه جوئی انرژی وجود دارد.

• آیا می دانید اگر موتور آسنکرونی سه فازی داشته باشیم و 6 سر سیم ، که سر سیم های آن مشخص نیست ، چه باید کرد ؟؟
• اگر این سر سیم ها اشتباه وصل شود در عملکرد موتور چه تغییری حاصل می شود ؟

تعیین آرایش کلافها در شیار :

موتورهای سه فاز از سه سیم پیچ تشکیل شده که هر کدام از این سیم پیچها 3/1 شیارهای استاتور را اشغال می کند. این سیم پیچها به فاز اول (R) ، فاز دوم (S) ، فاز سوم (T) شناسایی می شوند.

• سیم پیچی که از فاز Rتغذیه می کند شروع سیم پیچی را (U ) و انتهای آنرا با ( X )
• سیم پیچی که از فاز S تغذیه می کند شروع سیم پیچی را (V ) و انتهای آنرا با ( Y )
• سیم پیچی که از فاز T تغذیه می کند شروع سیم پیچی را (W ) و انتهای آنرا با ( Z )

برای یافتن سر سیم ها‌ :

ابتدا باید دو سر هر کلاف را پیدا کنید از مولتی متر یا هر روش دیگری که می شناسید .( یک سر مولتی متر را به یک سر سیم گرفته ، سر دیگر مولتی متر را با 5 سر سیم باقی مانده امتحان می کنید . هر کدام که راه داد ، آن یک کلاف سیم پیچ است . )

اشتباه در سرسیم ها :

همانطور که می دانیم موتور سه فاز از سه سیم پیچ تشکیل شده است.که هر کدام از سیم پیچها 3/1 شیارهای استاتور را اشغال کرده وباعث تشکیل قطب در موتور می شود و قطب ها حرکت دورانی به روتورمی دهد . حال اگر سر سیمی تغییر کند در موتور ایجاد قطب نمی شود و موتور حرکت نمی کند و می تواند باعث سوختن موتور شود .

قبل از انجام کار اگر بار روی موتور قرار دارد بار را از روی موتور بردارید. ( تسمه یا ....)

برای آشنایی بیشتر کتاب زیر را پیشنهاد می کنم :

• محاسبه و طراحی موتورهای القایی سه فاز
• تالیف :مهندسان عراقی و رحیمیان پرور و حیدری و معیری
• ناشر : شرکت سیم لاکی فارس

موتورهای آسنکرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی میشوند و با توجه به اینکه موتور در لحظه شروع به کار جریان زیادی میکشد و این جریان زیاد علاوه بر اینکه به خود موتور صدمه میزند به مصرف کننده های دیگری که از این خط تغذیه می کنند لطمه زده و کار آنها را مختل می سازد.

بنابراین برای کم کردن جریان شروع به کار موتور باید چاره ای اندیشید؟؟

معمولاً به روشهای زیر راه اندازی میشود در نتیجه جریان راه اندازی‌ کم میشود : 

1. به طور مستقیم
2. توسط کلید یا مدار ستاره – مثلث
3. توسط کمپانساتور
4. راه اندازی بوسیله اضافه کردن مقاومت در مدار روتور
5. راه اندازی بوسیله داخل کردن مقاومت در مدار استاتور

1- راه اندازی موتور به طور مستقیم : برای‌ موتورهایی که بزرگ نیستند و‌ آمپر زیادی از شبکه نمی کشند بوسیله یک کلید سه قطبی به شبکه متصل میشوند .

2- راه اندازی ستاره – مثلث : ابتدا ولتاژ اولیه را که بر هر فاز متصل میشود ،‌ را کم مى کنیم سپس وقتی که موتور به دور نرمال خود رسید ولتاژی که به هر فاز می رسد را زیاد می کنیم .

بنابراین در لحظه اول کلید به حالت ستاره بوده یعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√3 تقلیل می یابد در نتیجه موتور با توان 3/1 توان نامی خود کار می کند .

استعمال کلید روی انواع موتورها با روتور قفسه ای یا روتور سیم پیچی امکان پذیر است . ولی در موتورهایی که با بار زیاد کار می کنند از کلید برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زیاد است .

3- راه اندازی توسط کمپانساتور : این وسیله راه اندازی که اتوترانسفورماتور کاهنده است بین موتور و شبکه قرار می گیرد . این طریق راه اندازی به دلیل اینکه جریان شروع به کار و گشتاور شروع به کار هر دو به یک نسبت پایین می آیند خیلی خوب است . ولی چون هزینه آن گراناست فقط در موتورهایی که قدرت زیاد دارند استفاده می شوند.

4- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسیله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور : برای جلوگیری از عبور جریان زیاد در موقع راه اندازی موتور میتوان مقاومت هایی به طور سری سر راه سیم پیچی هایموتور قرار دارد . و به تدریج که موتور دور می گیرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حرکت داده در این صورت کم کم مقاومتها از سر راه مدار خارج میشود.

این طریق راه اندازی به دلیل تلفات انرژی در مقاومتها زیاد و نیروی کشش در لحظه شروع به کار کم ، استعمال کمی دارد.

5- راه اندازی موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سیم پیچی روتور قرار داد . بدین وسیله مقاومت مدار سیم پیچی روتور را به حداکثر مقدار خود میرسانند و سپس استاتور را به شبکه برق وصل می کنند . مقاومت روئستای روتور به تدریج از مدار خارج میشود .

همانطوری که می دانید ، راه اندازی موتورهای القایی در صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به خصوص این که امروزه استفاده از راه اندازهای الکترونیکی مانند راه اندازهای نرم - کنترلر های سرعت بسیار مرسوم شده است و لازم است علاقه مندان و کارشناسان این رشته روشهای کنترل و راه اندازی موتورها را به شیوه های کلاسیک به دیده فراموشی بسپارند و به فراگیری روشهای بروز بپردازند.

یکی از روشهای راه اندازی موتورهای القایی راه اندازهای نرم می باشد که از طریق آنها موتور ها از طریق کنترل ولتاژ-فرکانس در یک زمان مشخص بتدریج از سرعت صفر به سرعت نامی می رسند که این روش امروزه کاملا جا افتاده است.

راه اندازهای نرم تنها در هنگام راه اندازی بکار می روند و معمولا پس از راه اندازی توسط یک کنتاکتور بای پس از مدار خارج می گردند. این راه اندازها می توانند به سیستم از کار اندازی نرم نیز مجهز باشند که کاربرد های ویژه ای دارد. ضمن این که عموما این نوع راه اندازها به ترمز الکترونیکی از طریق تزریق جریان مستقیم نیز مجهز می باشند.

سازندگان این نوع راه اندازها معمولا حفاظت های مورد نیاز برای موتور را نیز در راه اندازها تعبیه می کنند که از این طریق حجم راه انداز محدود می گردد. ضمن این که با استفاده از این گونه راه اندازها نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور اصلی نیست . حفاظت هایی که معمولا در راه اندازهای نرم پیش بینی می گردد بشرح زیر است :

- حفاظت در مقابل اضافه بار

- حفاظت در مقابل توالی معکوس فازها و دو فاز شدن

- حفاظت در مقابل افزایش حرارت سیم پیچ های موتور که از طریق سنسورهای حرارتی انجام می گردد.

- حفاظت در مقابل کاهش ولتاژ

و موارد دیگر که بسته به سازنده راه انداز می تواند تغییر کند.

نکته مهم اینجاست که هنگام بسته شدن کنتاکتور بای پس حفاظت های تعبیه شده در راه انداز همچنان فعال می باشد چون مسیر بای پس تنها تایرستورها را بای پس می کند.

جهت بستن کنتاکتور بای پس بعد از راه اندازی موتور عموما از یک کنتاکت راه انداز استفاده می گردد که بعد از رمپ راه اندازی به صورت خودکار فعال می گردد. لازم به ذکر است که برخی از راه اندازهای نرم دارای سیستم بای پس داخلی هستند که دیگر نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور بای پس نیست.

با توجه به این که تایرستورهای بکار رفته در راه اندازهای نرم حرارت تولید می کنند اینطور استنباط می گردد که در تابلوهای دارای راه اندازهای نرم لازم است از فن استفاده گردد. ولی با توجه به کار راه انداز تنها در مرحله استارت ، حرارت تولید شده تنها به مرحله راه اندازی محدود می گردد و بنابر این در راه اندازهای دارای سیستم بای پس تنها تعبیه شکاف های عبور هوا متناسب با درجه حفاظتی تابلو  توصیه می گردد. ضمن این که این گونه راه اندازها عموما مجهز به هیت سینک و فن هستند.

اکثر راه اندازهای نرم مجهز به پورت های اطلاعاتی مانند مودباس- پروفی باس و ....  جهت تبادل اطلاعات می باشند که از این طریق می توان از کلیه اطلاعات داخل راه انداز مطلع گردید به این طریق کنترل این راه انداز ها توسط سیستم هایی مانند DCS بسیار ساده می باشد.

در صورتی که دوستان علاقه مند به اطلاعات ببشتر هستند به لینک های زیر خصوصا لینک آخر مراجعه نمایند.

- مطالبی در مورد موتورهای القایی و راه اندازهای ساده

The Principles of Fixed-Speed Induction Motor Control

- اطلاعات کلی در مورد راه اندازهای نرم

General Documentation concerning the soft starters

-  یک هند بوک مفید در مورد راه اندازهای نرم که مطالعه آن را به کلیه علاقه مندان توصیه می کنم.