جهت محاسبه سیمپیچی موتورهای الکتریکی، باید به بررسی چند عامل حیاتی در کنار هم بپردازید. تعداد شیارها، تعداد قطبها، تعداد فازها، گام کلاف و مشخصات سیم از مهمترین پارامترهایی هستند که باید در این فرایند در نظر بگیرید.
به همین دلیل، پیشنهاد میکنیم ابتدا با اصول پلاک خوانی موتورها آشنا شوید تا قبل از شروع کار، اطلاعات روی پلاک و سیمپیچی قبلی به دقت ثبت و بررسی شوند. این اقدام جهت بازپیچی موتور به شدت اهمیت دارد. چرا که بعد از خارج کردن سیمهای قدیمی ممکن است بخشی از اطلاعات اولیه از بین بروند. یکی از اساسیترین فرمولهای پایه جهت تعیین تعداد شیار در هر قطب و فاز، در نظر گرفتن رابطه q = Z ÷ (2P × m) است. در این رابطه، Z تعداد کل شیارهای استاتور، 2P تعداد قطبها و m تعداد فازهای موتور هستند. به طور مثال، در یک موتور سه فاز اگر 36 شیار و 4 قطب داشته باشیم، مقدار q برابر 3 میشود.
جهت محاسبه گام قطبی در فرایند سیمپیچی موتورهای الکتریکی، از رابطهYp = Z ÷ 2P استفاده میکنند. چنانچه که موتور 36 شیار و 4 قطب داشته باشد، گام قطبی آن 9 خواهد بود. این عدد در تعیین فاصله بین دو ضلع کلاف کاربرد دارد. در گام کامل، فاصله دو ضلع کلاف با گام قطبی برابر خواهد بود، اما در بعضی موتورها از گام کوتاه استفاده میشود و این فاصله کمی کمتر خواهد بود. بنابراین در زمان بازپیچی، بهتر است گام واقعی سیمپیچی قبلی اندازهگیری گردد و تنها به محاسبات تئوری اکتفا نکنید.
به شما دوست عزیزی که علاقمند به فرمولهای سیم پیچ موتور هستی پیشنهاد میکنیم حتما در دوره عملی آموزش سیم پیچی مجموعه فنی سازان شرکت کنید.
محاسبه تعداد دور و قطر سیم موتورهای الکتریکی
محاسبه تعداد دور و قطر سیم موتورهای الکتریکی باید متناسب با شرایط کاری موتور انتخاب گردد. در واقع تعداد دور به پارامترهایی مانند ولتاژ، فرکانس، شار مغناطیسی و نوع سیمپیچی وابسته است. یکی از روابط مورد استفاده جهت بررسی ولتاژ القایی سیمپیچ، E = 4.44 × f × N × Φ × Kw خواهد بود. در این رابطه E ولتاژ القایی، f فرکانس، N تعداد دور، Φ شار و Kw ضریب سیمپیچی میباشد.
جهت تعیین سطح مقطع سیم میتوان از رابطه A = I ÷ J استفاده کنید. A سطح مقطع سیم، I جریان و J چگالی جریان مجاز خواهد بود. قطر تقریبی سیم از رابطه d = √(4A ÷ π) به دست میآید. البته در فرایند سیمپیچی واقعی، نباید فقط به محاسبه قطر سیم بپردازید. نکتهای که در این فرایند باید در نظر بگیرید این است که باید بررسی کنید، تعداد دور موردنیاز با عایق مربوطه داخل شیار موتور جا میشود یا خیر. شرایط خنککاری، کلاس عایقی و جریان موتور از دیگر پارامترهایی هستند که در انتخاب سیم مناسب تاثیر دارند. اگر به موتور جهت بازپیچی دسترسی دارید و سیمپیچی قبلی قابل بررسی میباشد، عواملی مانند شمارش تعداد دور یک کلاف و اندازهگیری قطر سیم میتوانند اطلاعات بسیار مفیدی را در اختیار شما قرار دهند. بنابراین بهتر است این اطلاعات قبل از خارج کردن سیمهای قدیمی ثبت شوند تا امکان مقایسه با محاسبات جدید وجود داشته باشد. البته فراموش نکنید که برای پیادهسازی این محاسبات و اندازهگیریهای دقیق، باید ابزار مورد نیاز برای سیم پیچی موتور مانند میکرومتر و کولیس را از قبل آماده کرده باشید.
محاسبات سیمپیچی موتور سه فاز
برای انجام دقیق این محاسبات، شناخت انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آنها بسیار کمککننده است؛ چرا که نوع اتصال سیمپیچ (ستاره یا مثلث) مستقیماً روی ولتاژ و جریان فاز تأثیر میگذارد. سیمپیچ میتواند به صورت ستاره یا مثلث متصل شود و در هر حالت، ولتاژ و جریان فاز متفاوت خواهد بود. در اتصال ستاره، ولتاژ فاز از رابطه Vph = VL ÷ √3 به دست میآید، در حالی که در اتصال مثلث، ولتاژ فاز با ولتاژ خط برابر است.
تعداد قطبهای موتور از دیگر پارامترهایی است که در محاسبات سیمپیچی موتورهای الکتریکی به شدت اهمیت خواهد داشت که برای به دست آوردن سرعت سنکرون از رابطه Ns = 120f ÷ P استفاده میشود. برای مثال، در فرکانس 50 هرتز، سرعت سنکرون یک موتور چهارقطب 1500 دور در دقیقه است. سرعت واقعی موتور القایی معمولا کمی کمتر از این مقدار خواهد بود که دلیل آن لغزش موتور خواهد بود. در زمان بازپیچی موتور سه فاز باید تعداد شیارها، تعداد قطبها، گام کلاف، تعداد دور، قطر سیم و نحوه اتصال فازها مشخص باشد. همچنین بهتر است قبل از باز کردن سیمپیچی، از نحوه قرار گرفتن کلافها عکس بگیرید. اگر در این زمینه تجربه کمی دارید، پیشنهاد میکنیم مقاله آموزش کلاف گیری را مطالعه کنید، چون پیادهسازی دقیق این مرحله گاهی سختتر از چیزی است که فکرش را بکنید و روی عملکرد نهایی تأثیر مستقیم دارد.
محاسبه تعداد دور سیمپیچی موتور تک فاز
در موتورهای تکفاز معمولا یک سیمپیچ اصلی و یک سیمپیچ کمکی قرار گرفته و مشخصات این دو حتما نباید یکسان باشد. بنابراین جهت محاسبه تعداد دور سیمپیچی موتور تک فاز باید متغیرهایی از جمله نوع موتور، توان، ولتاژ، تعداد شیارها، تعداد قطبها و مشخصات هر دو سیمپیچ بررسی شوند. در صورتی که سیمپیچی قبلی قابل تشخیص باشد، بهتر است تعداد دور سیمپیچ اصلی و کمکی را جداگانه شمرده و قطر سیم هرکدام را اندازهگیری نمایید. همچنین اگر موتور دارای خازن است، ظرفیت و نوع خازن را باید بررسی کنید. چرا که سیمپیچ کمکی با مدار راه انداز در ارتباط است.
همچنین قبل از شروع هر کاری باید بررسی کنید که از کجا بدانیم سیم پیچی سوخته است؛ اگر مطمئن شدید موتور کاملاً آسیب دیده و امکان شمارش دورها وجود ندارد، نمیتوانید فقط با تکیه بر توان موتور تعداد دور دقیق را معین کنید. در چنین مواقعی به مشخصات فنی موتور و بررسی ساختار استاتور نیاز میباشد. همچنین محاسبات باید از ابتدا انجام شود.
محاسبه تعداد دور سیم پیچ موتور DC
محاسبه تعداد دور سیم پیچ موتور dc با ساختار سیمپیچی در موتورهای AC متفاوت است و آرمیچر و کموتاتور نقش مهمی دارند. از مهمترین روابط مورد استفاده جهت محاسبه نیروی محرکه تولید شده در آرمیچر میتوان به فرمول زیر اشاره کرد:
E = (P × Φ × Z × N) ÷ (60 × A)
در این رابطه P تعداد قطبها، Φ شار هر قطب، Z تعداد کل هادیهای آرمیچر، N سرعت موتور و A تعداد مسیرهای موازی سیمپیچی است. جهت محاسبه تعداد دور سیم پیچ موتور DC باید علاوه بر این پارامترها، تعداد شیارهای آرمیچر، مقدار کلافها، تعداد تیغههای کموتاتور و نوع اتصال سیمپیچی را تعیین نمایید. در نتیجه نمیتوان یک مقدار ثابت را برای تمام موتورهای DC در نظر بگیریم. در بازپیچی موتور DC، قبل از باز کردن سیمها، بهترین کار این است که نحوه اتصال کلافها به کموتاتور ثبت شود. ترتیب این اتصالات روی عملکرد موتور به طور مستقیم تاثیر دارد و هرگونه اشتباهی میتواند منجر به عملکرد نامناسب آرمیچر شود.
نرمافزار محاسبه تعداد دور سیم پیچی موتور
جهت افزایش سرعت محاسبات سیمپیچی موتورهای الکتریکی، میتوانید از نرمافزارهای تخصصی سیمپیچی استفاده کنید. نرمافزار محاسبه تعداد دور سیم پیچی موتور معمولا اطلاعاتی مانند تعداد شیار، تعداد قطب، تعداد فاز، ولتاژ و فرکانس را دریافت خواهد کرد و بر اساس آنالیز آنها، برخی از مشخصات سیمپیچی را محاسبه خواهد کرد. این اقدام جهت محاسبات سیمپیچی موتورهای الکتریکی به شدت حائز اهمیت خواهد بود. بعضی از نرمافزارها توانایی مشخص کردن تعداد دور، گام و تعداد کلافها و محل قرارگیری آنها را دارند. همچنین ممکن است توانایی نمایش دیاگرام سیمپیچی را داشته باشند. این قابلیت برای زمانی که نقشه موتور در دسترس نیست، کاربرد زیادی داشته و به شدت مورد استقبال قرار میگیرد.
بنابراین، نتیجه نرمافزار محاسبه تعداد دور سیم پیچی موتور به طور کامل به اطلاعات ورودی بستگی خواهد داشت. اگر مشخصههایی مانند تعداد شیار، قطب یا نوع اتصال اشتباه وارد شوند، خروجی آنها قابل اعتماد نخواهد بود. پس بهترین کار این است که نتیجه نرمافزار با اطلاعات واقعی موتور، تعداد دور سیمپیچی قبلی، قطر سیم و فضای موجود در شیار مقایسه شود. در نهایت، نرمافزار محاسبه تعداد دور سیم پیچی را باید ابزاری برای سرعت دادن به محاسبات در نظر گرفت. همچنین این نکته را به خاطر داشته باشید که هرچه اطلاعات اولیه دقیقتر ثبت شوند، احتمال خطا در محاسبات و اجرای سیمپیچی کمتر میشود. بررسی نهایی در نهایت به شما کمک خواهد کرد که قبل از بستن کامل موتور، مغایرتهای احتمالی شناسایی گردند.
