چگونه می توان بازده حرکتی یک موتور الکتریکی موتور الکتریکی را با شرایط عملیاتی تغییر داد؟

کارآیی یک موتور الکتریکی در یک محرک آزیموت یک عامل مهم است که به طور قابل توجهی بر عملکرد کلی و هزینه های عملیاتی کشتی های دریایی تأثیر می گذارد. ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در حرکات الکتریکی Azimuth Motimuth ، ما اهمیت نحوه کارآیی حرکتی را با شرایط عملیاتی مختلف می فهمیم. در این وبلاگ ، ما به عوامل اصلی تأثیرگذار بر کارآیی حرکتی و نحوه تغییر آنها در سناریوهای مختلف خواهیم پرداخت.

درک حرکات الکتریکی حرکات الکتریکی

موتور الکتریکی Azimuth Shrusters سیستم های پیشرانه ای پیشرفته است که قابلیت مانور بالایی را برای کشتی ها ارائه می دهد. آنها از یک موتور الکتریکی تشکیل شده اند که یک پروانه را هدایت می کند و کل واحد می تواند 360 درجه را در اطراف یک محور عمودی بچرخاند. این امر امکان کنترل دقیق جهت رانش را فراهم می کند ، که برای کارهایی مانند لنگر زدن ، موقعیت یابی پویا و پیمایش در آبهای محدود ضروری است.

راندمان موتور الکتریکی در یک محرک آزیموت به عنوان نسبت خروجی قدرت مکانیکی مفید به ورودی برق الکتریکی تعریف شده است. راندمان بالاتر به معنای هدر رفتن انرژی کمتر به عنوان گرما و در نتیجه کاهش هزینه های عملیاتی و کاهش اثرات محیطی است.

عوامل مؤثر بر کارآیی حرکتی

تغییر بار

یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر کارآیی حرکتی ، بار در موتور است. در یک محرک آزیموت ، بار بسته به سرعت کشتی ، شرایط دریا و فشار مورد نیاز می تواند متفاوت باشد. هنگامی که موتور با بار امتیاز خود کار می کند ، به طور معمول به حداکثر کارایی خود می رسد. با این حال ، با کاهش بار ، راندمان نیز کاهش می یابد.

در بارهای کم ، تلفات ثابت در موتور ، مانند تلفات هسته و تلفات اصطکاک ، به بخش بیشتری از ورودی کل انرژی تبدیل می شود. این تلفات بدون در نظر گرفتن بار نسبتاً ثابت باقی می مانند ، بنابراین با کاهش بار ، نسبت خروجی انرژی مفید به کل ورودی توان کاهش می یابد و منجر به راندمان پایین تر می شود.

به عنوان مثال ، اگر یک کشتی با سرعت کم در حال مسافرت باشد ، ممکن است پیش بینی آزیموت با کسری از بار دارای امتیاز خود کار کند. در این حالت ، راندمان موتور در مقایسه با زمانی که کشتی با سرعت کامل کار می کند و موتور به بار امتیاز خود نزدیکتر است ، کمتر خواهد بود.

تغییر سرعت

سرعت موتور الکتریکی نیز تأثیر بسزایی در کارآیی آن دارد. بیشتر موتورهای الکتریکی به گونه ای طراحی شده اند که با یک سرعت خاص ، معروف به سرعت امتیاز ، کار می کنند و در آنجا به راندمان بهینه می رسند. هنگامی که موتور با سرعت بالا یا پایین تر از سرعت امتیاز کار می کند ، بازده آن می تواند کاهش یابد.

در سرعت زیاد ، افزایش تلفات بادگیر و تلفات جریان گرداب در موتور می تواند کارایی را کاهش دهد. تلفات بادگیر به دلیل اصطکاک بین قسمت های چرخان موتور و هوای اطراف رخ می دهد ، در حالی که تلفات جریان گرداب در اثر جریان های ناشی از جریان در هادی های موتور ایجاد می شود. این تلفات با مربع سرعت افزایش می یابد ، بنابراین با افزایش سرعت ، راندمان کاهش می یابد.

در مقابل ، در سرعت کم ، موتور ممکن است مشکلاتی مانند تولید گشتاور ضعیف و افزایش لغزش را تجربه کند که این امر همچنین می تواند منجر به راندمان پایین تر شود. لغزش تفاوت بین سرعت همزمان موتور و سرعت واقعی آن است و با افزایش بار روی موتور یا کاهش سرعت افزایش می یابد.

درجه حرارت

دما یکی دیگر از عوامل مهم است که بر کارآیی حرکتی تأثیر می گذارد. با افزایش دمای موتور ، مقاومت در برابر سیم پیچ های موتور نیز افزایش می یابد. این منجر به تلفات مس بالاتر می شود که متناسب با مربع جریان جریان در سیم پیچ ها است.

علاوه بر این ، درجه حرارت بالا همچنین می تواند بر خصوصیات مغناطیسی هسته موتور تأثیر بگذارد و منجر به افزایش تلفات هسته شود. این تلفات می تواند کارایی موتور را بیشتر کاهش دهد. برای حفظ راندمان بهینه ، اطمینان از خنک کننده مناسب موتور برای حفظ درجه حرارت در محدوده توصیه شده ضروری است.

کیفیت قدرت

کیفیت انرژی الکتریکی تأمین شده به موتور نیز می تواند بر کارایی آن تأثیر بگذارد. نوسانات ولتاژ ، هارمونیک و قدرت نامتعادل می تواند باعث ضررهای اضافی در موتور شود و باعث کاهش کارایی آن شود.

نوسانات ولتاژ می تواند باعث شود موتور جریان بیشتری از حد لازم داشته باشد و منجر به افزایش تلفات مس شود. هارمونیک ، که فرکانس های ناخواسته در منبع تغذیه هستند ، می توانند در سیم پیچ و هسته موتور ضرر بیشتری ایجاد کنند. قدرت نامتعادل ، جایی که ولتاژ در سه مرحله از یک موتور سه فاز برابر نیست ، همچنین می تواند منجر به افزایش تلفات و کاهش کارایی شود.

تغییر کارآیی در شرایط عملیاتی مختلف

اسکله و مانور

در حین عملیات اتصال و مانور ، پیشرانه آزیموت برای تأمین سطح بالایی از رانش با سرعت کم مورد نیاز است. این بدان معنی است که موتور با بار نسبتاً زیاد اما سرعت کم کار می کند. همانطور که قبلاً ذکر شد ، کار با سرعت کم می تواند به دلیل افزایش لغزش و سایر تلفات ، راندمان حرکتی را کاهش دهد.

علاوه بر این ، تغییرات مکرر در جهت رانش در هنگام اتصال و مانور نیز می تواند باعث تلفات اضافی در موتور شود. موتور باید به سرعت شتاب و کاهش یابد ، که به انرژی اضافی نیاز دارد و می تواند منجر به افزایش سایش و پارگی روی موتور شود.

سفر دریایی

هنگامی که یک کشتی با سرعت ثابت در حال مسافرت است ، محرک آزیموت تحت شرایط پایدارتر عمل می کند. این موتور به طور معمول با بار و سرعت نسبتاً ثابت کار می کند ، که به آن اجازه می دهد تا در مقایسه با عملیات اتصال و مانور ، راندمان بالاتری کسب کند.

با این حال ، شرایط دریا هنوز هم می تواند بر راندمان حرکتی در طول سفر دریایی تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، اگر کشتی در حال قایقرانی در برابر بادها یا جریانهای قوی باشد ، ممکن است سریعاً نیاز به تأمین فشار بیشتری داشته باشد ، که می تواند بار را روی موتور افزایش دهد و به طور بالقوه کارایی آن را کاهش دهد.

موقعیت یابی پویا

موقعیت یابی پویا تکنیکی است که برای نگه داشتن یک کشتی در یک موقعیت ثابت استفاده می شود یا یک مسیر از پیش تعیین شده را بدون استفاده از لنگرها دنبال می کند. در سیستمهای موقعیت یابی پویا ، پیشکسوت آزیموت دائماً در حال تنظیم رانش و جهت برای مقابله با نیروهای خارجی است که روی کشتی عمل می کنند.

این امر به موتور نیاز دارد تا تحت بارهای متغیر و سرعت کار کند ، که می تواند به طور قابل توجهی بر کارآیی آن تأثیر بگذارد. تغییرات مکرر در بار و سرعت می تواند باعث شود موتور از نقطه عملیاتی بهینه خود کار کند و منجر به راندمان پایین تر شود.

راهکارهای بهبود کارآیی حرکتی

اندازه مناسب

یکی از موثرترین راه ها برای بهبود کارآیی حرکتی ، اندازه گیری صحیح موتور برای کاربرد است. موتوری که برای بار مورد نیاز بسیار بزرگ است برای بیشتر اوقات با بار کم کار می کند و در نتیجه راندمان کمتری به همراه خواهد داشت. از طرف دیگر ، حرکتی که بسیار کوچک باشد بیش از حد بارگذاری می شود که می تواند کارایی را نیز کاهش داده و منجر به خرابی زودرس موتور شود.

با محاسبه دقیق بار و سرعت مورد نیاز برای محرک Azimuth ، می توانیم یک موتور را انتخاب کنیم که به اندازه مناسب برای کار در یا در نزدیکی بار و سرعت دارای امتیاز آن باشد و به حداکثر رساندن راندمان آن باشد.

درایوهای فرکانس متغیر (VFD)

درایوهای فرکانس متغیر دستگاههای الکترونیکی هستند که می توانند با تغییر فرکانس و ولتاژ برق برقی که به موتور تأمین می شود ، سرعت و گشتاور یک موتور الکتریکی را کنترل کنند. با استفاده از VFD ، موتور می تواند ضمن حفظ راندمان بالا ، با سرعت و بارهای مختلف کار کند.

VFD به موتور اجازه می دهد تا با سرعت بهینه برای بار مورد نیاز کار کند و ضررهای مرتبط با سرعت و تغییرات بار را کاهش دهد. همچنین می تواند قابلیت های توقف نرم و نرم و نرم را فراهم کند که می تواند استرس مکانیکی روی موتور را کاهش داده و راندمان کلی آن را بهبود بخشد.

نگهداری منظم

نگهداری منظم برای اطمینان از عملکرد بهینه و کارآیی موتور الکتریکی در یک محرک آزیموت ضروری است. این شامل بررسی مقاومت عایق موتور ، روغن کاری یاتاقان ها و تمیز کردن سیستم خنک کننده موتور است.

با حفظ موتور در شرایط خوب ، می توانیم تلفات ناشی از اصطکاک ، سایش و گرمای بیش از حد را کاهش دهیم که می تواند باعث افزایش کارایی موتور و افزایش عمر خدمات آن شود.

پایان

راندمان یک موتور الکتریکی در یک محرک آزیموت تحت تأثیر چندین عامل از جمله تغییر بار ، تغییر سرعت ، دما و کیفیت قدرت قرار دارد. درک چگونگی تأثیر این عوامل بر کارآیی حرکتی در شرایط مختلف عملیاتی برای بهینه سازی عملکرد پیشکسوت آزیموت و کاهش هزینه های عملیاتی بسیار مهم است.

ما به عنوان تأمین کننده موتور الکتریکی Azimuth Motimuth ، ما متعهد هستیم که محصولات با کیفیت بالایی را ارائه دهیم که کارایی و قابلیت اطمینان عالی را ارائه می دهند. ماعرشه تأیید RMRS Mounted Azimuth ThusterباThuster Azimuth به خوبی نصب شدهوتموتور الکتریکی موتور الکتریکی CRP Azimuth Thusterبرای تأمین نیازهای متنوع صنعت دریایی و ارائه عملکرد بهینه در شرایط مختلف عملیاتی طراحی شده اند.

اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد حرکات الکتریکی مایموت مایموت هستیم یا می خواهید در مورد الزامات خاص خود بحث کنید ، لطفاً برای مشاوره با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا در انتخاب محصول مناسب برای برنامه خود و به شما در دستیابی به بهترین راندمان حرکتی ممکن کمک کنند.

منابع

• چاپمن ، SJ (2012). اصول ماشین آلات برقی. مک گرا - آموزش هیل.
• Fitzgerald ، AE ، Kingsley ، C. ، & Umans ، SD (2003). ماشین آلات برقی. مک گرا - آموزش هیل.
• Krause ، PC ، Wasynczuk ، O. ، & Sudhoff ، SD (2013). تجزیه و تحلیل ماشین آلات برقی و سیستم های درایو. ویلی