گونشلی

مقدمه

بحت انرژی از دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی حائز اهمیت است . بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است كه  بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان كار را ولی با مصرف انرژی كمتر انجام بدهیم .

صرفه جوئی انرژی می تواند با استفاده از تجهیزات بهتر نظیر : عایق بندی مطلوب ، افزایش راندمان سیسمتهای حرارتی، و بازیابی تلفات حرارتی بدست آید از طرف دیگر اعمال مدیریت انرژی، بمنظور درك سیستمهای موجود و طریقه استفاده از آنها،  میتواند در كاهش مصرف انرژی نقش مهمی داشته باشد. در سیاست گذاری انرژی باید سازمانها رویكرد سیستمی داشته باشند. برای مثال در بهینه سازی مصرف انرژی الكتریكی هدف تنها كاهش هزینه های انرژی یك یا چند الكتروموتور مشخص نیست،  بلكه باید آثار اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها نیز بدقت مورد توجه قرار گیرد. در یك بنگاه اقتصادی صرفه جوئی انرژی میتواند موجب برتری رقابتی بنگاه گردد.

در اغلب بخشهای صنعتی انرژی الكتریكی مهمترین منبع انرژی صنعت بشمار می رود . از آنجا كه موتورهای الكتریكی، مصرف كننده اصلی انرژی الكتریكی در كارخانجات

صنعتی میباشند. لذا بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الكتریكی كه موضوع مقاله  است از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود . برای درك اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی به این مورد اشاره می كنیم كه اگر راندمان موتورهای  الكتریكی القائی موجود در اروپا تنها به میزان ۱% افزایش یابد، هزینه مصرف انرژی الكتریكی به میزان ۶/۱ میلیارد دلار در سال كاهش خواهد یافت .

                                                فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

فصل اول-مدارهای موردنیاز برای كنترل موتور القایی

اینورتر …………………………………………………………………………… ۱

۱-۱- اینورتر پل تكفاز ……………………………………………………………………. ۲

۱-۲- اینورتر تكفاز PWM ……………………………………………………………… 5

2- اینورترهای سه فاز …………………………………………………………………. ۶

۳- اینورتر با تشدید سری …………………………………………………………….. ۱۴

۴- اینورترهای منبع جریان ………………………………………………………… ۱۵

۴-۱- اینورتر منبع جریان سه فاز …………………………………………….. ۱۷

۵- منابع جریان ……………………………………………………………………… ۲۵

۵-۱- مدولاسیون پهنای پالس در یك اینورتر منبع جریان تریستوری …………………………. ۲۷

۶- مقایسه محركه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ ………………………………………….. ۳۰

فصل دوم – كنترل موتور القایی

مقدمه ……………………………………………………………………………………………. ۳۳

۱- اصول كنترل سرعت موتورهای القایی …………………………………………………….. ۳۳

۲- كنترل لغزش ………………………………………………………………………………… ۳۴

۳- روشهای كنترلی موتورهای القایی، كنترل كننده اسكالر ………………………………………….. ۳۶

۴- كنترل كننده اسكالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI …………………………………… 37

4-1- كنترل كننده سرعت، مدار باز ……………………………………………………………. ۳۸

۴-۲- كنترل كننده سرعت مداربسته با محدود كننده جریان ………………………………………… ۴۰

۵- كنترل كننده سرعت مدار باز ، در شیراط كنترل V/F ……………………………………………… 42

6- كنترل برداری ……………………………………………………………………………. ۴۴

۶-۱- انواع روشهای كنترل برداری ……………………………………………………. ۴۵

۶-۲- كنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان كنترل كننده ………… ۴۵

۶-۳- كنترل كننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور ………………….. ۵۰

۶-۴- كنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان كنترل شده …….. ۵۱

۶-۵- كنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط كنترل ولتاژ …………………………….. ۵۵

۶-۶- كنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI …………………………….. 58

فصل سوم – روشهای الكتریكی و مكانیكی كنترل دبی در پمپها

چكیده ………………………………. ۶۱

۱- مقدمه ……………………………………………………. ۶۲

۲- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یك پمپ ……………………………… ۶۴

۳- ارزیابی به كارگیری شیر فلكه به عنوان روش معمول كنترل دبی پمپ ………………. ۶۷

۴- ارزیابی روش كنترل دور موتور القایی به منظور كنترل دبی سیال …………………… ۶۹

۵- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف كنترل دبی سیال ……………………….. ۷۵

۶- ارزیابی اقتصادی به كارگیری ASD ………………………….. 79

نتایج ………………………………………………………… ۸۰

فصل چهارم – كاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی

مقدمه ………………………………………………………… ۸۲

۱- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها ……………………. ۸۵

۲- مشخصه پمپ های روتو دینامیك ……………………………….. ۸۶

۳- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملكرد آن ………………. ۸۷

۴- پرفورمنس مكش پمپ (NPSH) ………………………………. 90

5- نیازهای عملیاتی پمپ ها …………………………………………. ۹۱

۶- راندمان پمپ ………………………………………………….. ۹۳

۷- پمپ های موازی ……………………………………………… ۹۵

۸- كنترل on/off پمپ های موازی ……………………………. ۹۷

۹-۱- كنترل فلو با روش شیر كنترل ………………………………. ۹۸

۹-۲- كنترل فلو با روش شیر BYPASS

9-3- كنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر ……………………. ۱۰۰

۱۰- آبیاری در مزارع (Irrigation) …………………………….. 103

11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای كنترل پمپ …………….. ۱۰۴

۱۱-۱- روش مالتی مستر Multi Master …………………… 104

11-2- روش Multi Follower ………………………………. 107

11-3- تشریح عملكرد كنترل در روش Advance level Control ………………… 110

فصل پنجم

مقدمه ……………………………………………………….. ۱۱۳

۱- مصرف انرژی در موتورهای الكتریكی ………………………….. ۱۱۵

۲- موانع در سیاستگذاری انرژی ……………………………. ۱۱۷

۳- انتخاب موتور مناسب ………………………………………….. ۱۱۸

۳-۱- تطابق موتور و بار ………………………………………… ۱۱۸

۳-۲- موتورهای با راندمان بالا ……………………………… ۱۲۱

۴- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملكرد سیستمهای مرتبط با الكتروموتورها …………… ۱۲۳

۴-۱- كیفیت توان Power Quality …………………………….. 123

4-2- تثبیت ولتاژ شبكه …………………………………. ۱۲۳

۴-۳- عدم تقارن فاز …………………………………….. ۱۲۵

۴-۴- ضریب قدرت ……………………………………. ۱۲۶

۵- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور ………………………. ۱۲۶

۶- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملكرد موتورهای الكتریكی ………………. ۱۳۱

۷- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی …………………. ۱۳۳

۸- تكنولوژی الكترونیك قدرت و درایوهای AC …………………… 133

9- كنترل كننده دور موتور …………………………………… ۱۳۶

۱۰- مزایای استفاده از كنترل كننده های دور موتور …………………….. ۱۴۰

۱۱- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش كنترل كننده های دور موتور ……………. ۱۴۲

۱۲- پمپها و فنها ………………………………………. ۱۴۵

۱۳- قوانین افینیتی در كاربردهای پمپ و فن ………………….. ۱۴۷

۱۴- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن …………………….. ۱۵۴

۱۵- یك مطالعه موردی در ایران ………………………………… ۱۵۵

۱۶- سیستمهای تهویه مطبوع ………………………………….. ۱۵۹

۱۷- ماشین تزریق پلاستیك ……………………………………. ۱۵۹

۱۸- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب …………………. ۱۶۱

۱۹- كمپرسورها ……………………………………… ۱۶۱

۲۰- نیروگاه ها ……………………………………….. ۱۶۲

۲۱- سیمان …………………………………………… ۱۶۳

۲۲- قابلیتهای كنترل كننده دور موتور مدرن ………………………. ۱۶۵

۲۲-۱- نرم افزار كاربردی كنترل پمپ و فن …………………………….. ۱۶۸

۲۲-۲- نرم افزار كاربردی كنترل سطح پیشرفته …………………….. ۱۶۸

۲۲-۳- نرم افزار كنترلی Master Follower …………………….. 168

23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن ……….. ۱۶۸

۲۴- مسائلی كه درایوهای دور متغیر به وجود می آورند ……………… ۱۶۹

منابع ………………………………………………… ۱۷۵

دانلود فایل