خاطرات 1nafar : پروژه ی 124

[1nafar]

سلام
124 نام یکی از پروژه های صنعتی بود که من در انجام اون فعالیت داشتم .
این پروژه باید برای برطرف کردن باگ موجود در یکی از سیستم های کنترلی انجام میشد . در زیر توضیحات بیشتر در مورد این پروژه و ادوات به کار رفته در اون وجود داره .
You can see links before reply
************************************************** ****************
تشریح سیستم :
در واحد 124 دستگاهی به نام turbo-expander وجود داره که با سرعت 40 هزار دور بر دقیقه میچرخه .
در این دستگاه به دلیل سرعت چرخش بالا از نوعی بالبیرینگ (You can see links before reply)خاص استفاده شده که میتونه شفت موتور رو در این سرعت ، در مرکز نگه داره .
برای عملکرد صحیح بیرینگ های turbo-expander لازم هست تا روغن با یک فشار خاص همیشه در اطراف اون جریان داشته باشه ( در واقع روغن پر فشار ، صفحه ی داخلی بالبیرینگ رو در مرکز نگه میداره و همچین باعث خنک سازی اون میشه ) . همچنین روغن جاری بعد از چرخش در اطراف بیرینگ به رادیاتور های جهت انجام عملیات خنک سازی منتقل میشه ( به دلیل اصطحکاک ایجاد شده بین صفحات بیرینگ و شفت موتور و روغن ، دمای روغن بالا میره ) .
در این سیستم عامل اصلی ایجاد چرخش در turbo-expander گاز هست ، همچنین عامل جریان دهنده ی روغن یک موتور 4.7 کیلو واتی و عامل خنک سازی اون 4 تا فن با موتور های 2.2 کیلو واتی هستند .
************************************************** ***************
مشکل کجاست ؟
در این سیستم ، turbo-expander به صورت مداوم در حال چرخش هست ، همچنین پمپ روغن و فن ها وظیفه ی پمپاژ و خنک سازی روغن رو به عهده دارن .
در این حالت در صورتی که ولتاژ پمپ روغن و فن ها قطع بشه (حتی برای 10 ثانیه )، فشار روغن در اطراف بیرینگ های turbo-expander افت کرده و باعث افتادن شفت های اون بر روی بیرنگ ها و در نهایت کپه های جلوی و عقبی توربین خواهد شد ، که این حالت خسارت جبران ناپذیری رو به توربین وارد میکنه همچنین در صورتی که عامل ایجاد سرعت در توربین (گاز ورودی ) مهار نشه ، به دلیل انحراف شفت توربین از مرکز، قطعه ای فلزی با وزن تقریبی 600 کیلو گرم که با سرعت 40 هزار دور بر دقیقه میچرخه در محیط رها خواهد شد و همه را به ... خواهد داد .
تصویر زیر یکی از توربین های معیوب رو نمایش میده که به دلیل عدم وجود قطعات مورد نیاز در گوشه ای از کارگاه رها شده :

You can see links before reply
در این واحد چند تا مشکل در طراحی اولیه وجود داره :
1- ضریب عمل کرد ژنراتور های برق و همچنین واحد های تامین برق برابر با 100 درنظر گرفته شده
برای این واحد ، برق ورودی از دو نیروگاه و همچنین دو دیزل ژنراتور اضطراری تامین میشه ، در این سیستم در صورتی که نیروگاه ها به هر دلیل نتونن توان مورد نیاز رو تامین کنن ، ژنراتور های اضطراری عملیات تامین توان رو به عهده میگیرن ، این ژنراتور ها 5 دقیقه زمان برای روشن شدن و پایدار شدن نیاز دارن که این زمان برای توربین خیلی زیاد هست .
2-در بخش تامین توان ، ملاحضاتی برای سایر مصرف کننده های متصل به باسی که پمپ ها و فن ها ، از اون ولتاژ میگیرن ، در نظر گرفته نشده.
بر روی باس A ساب استیشنی که فیدر های پمپ و فن ها بر روی وجود داره ، تعداد 40 عدد فیدر دیگه هم موجوده که توان مورد نیاز برای 40 مصرف کننده ی دیگه ( شامل انواع موتور و پمپ و هیتر و... ) رو تامین میکنه .
You can see links before reply
بروز خطا بر روی هرکدام از این مصرف کننده نهایتا منجر به بروز خطا بر روی کل باس و بی برق شدن اون میشه .
3- برای مواقع اضطراری در ورودی گاز توربین یک چوک ولو وجود داره که با استفاده از سیستم های DCS موجود و همچنین دریافت فیدبک از سرعت گاز مقدار فشار ورودی رو محدود میکنه .
در این سیستم به دلیل وجود مشکلاتی در سیستم DCS و همچنین وابسته بودن عمل کردن چوک ولو به سایر قسمت ها ، عملیات کاهش فشار گاز به درستی انجام نمیشه .
برای حل کردن این مشکل نیاز به ایجاد تغییرات اساسی در سیستم DCS هست که این امر منجر به وقفه در تولید به مدت چندین روز خواهد شد .
************************************************** ***************
راه حل چیست ؟
برای نجات توربین و همچنین جلوگیری از ایجاد وقفه در عملکرد واحد ، چاره ای جز دور زدن مشکل وجود نداره .
تنها راه حل طراحی و ساخت دستگاهی هست که بتونه ولتاژ مورد نیاز برای پمپ روغن رو به صورت مستقل تامین کنه ، وجود خطا در ولتاژ ورودی فیدر و همچنین سایر مصرف کننده ها نباید تاثیری در خروجی این دستگاه داشته باشه . خروجی این دستگاه حتما باید دارای پایداری 100 درصد باشه .

ادامه دارد ..........
************************************************** **********
چند تا سوال ؟
turbo-expander چیست ؟
Turboexpander - Wikipedia, the free encyclopedia (You can see links before reply)
بالبیرینگ چیست ؟
Ball bearing - Wikipedia, the free encyclopedia (You can see links before reply)
فیدر و باس چیست ؟
خاطرات 1nafar : برق در یک واحد صنعتی - ایـــــــــران میـــــــکرو ™ (You can see links before reply)
DCS چیست ؟
Distributed control system - Wikipedia, the free encyclopedia (You can see links before reply)
************************************************** ****

[mihman]

....و همه را به ... خواهد داد .
باهاتون موافقم:o

[hakimzadeh]

من فکر می کنم برای دوستان الکترونیکی مفهوم 40 هزار دور در دقیقه کاملا" ملموس نباشه.
فکرش بکنید در هر ثانیه 666 دور مکانیکی.برای موتورهای معمولی اطراف ما (موتور کولر-یخچال - پنکه و....) 3000 دور در دقیقه میشه هر ثانیه 50 دور.
سیستم گردان مکانیکی که می تونه این دور را تحمل کنه بسیار پیچیده می باشد.
آقای 1نفر تفاوت dcs وdsc چیست.؟
توربو اکسپندر رو برای چی استفاده می کنند.؟
مهندس من فکر می کنم در این طیف سرعت نمی توان از بالبیرینگ استفاده کرد.هچنین بعلت اشاره کردن شما به روغن در سیستم چرخش ، پس مطمئنا" بالبیرینگ نیست.چون گریس برای روانکاری بیرینگ استفاده می شود.

[1nafar]

آقای 1نفر تفاوت dcs وdsc چیست.؟
سلام
Distributed control system که مخففش میشه DCS صحیح هست که در متن هم اصلاح شد .

توربو اکسپندر رو برای چی استفاده می کنند.؟
در پست قبلی لینکی از ویکیپدیا وجود داره که توضیحات مختصری رو در مورد این توربین داده ، همون طور که میدونید از این توربین در صنایع برودتی صنعتی ، سیستم های جدا سازی گاز NGL و همچنین گرفتن گاز های مثل نیتروژن ، اکسیژن و... از هوا و ... استفاده میشه .
به طور کلی :
برای جداسازی گاز ها یا مایعات یک روش کلی به نام تقطیر وجود داره ، در این روش میشه با گرم و سرد کردن گاز یا مایع ، موارد موجود در اون رو از هم جدا کرد .
تقطیر دارای یک پروسه های مجزا هست که در آدرس ذکر شده به اون اشاره شده .
و turbo-expander بخشی از پروسه هست که وظیفه ی فشرده کردن گاز رو برعهده داره .
در کل برای فشرده کردن گاز بسته به نوع دستگاه تامین کننده ی انرژی اولیه ، دوتا روش وجود داره :
1- فشرده سازی با استفاده از انرژی برق :
در این روش که معمولا به کل سیستم کمپروسور گفته میشه ، با استفاده از یک موتور الکتریکی و یک فشرده ساز ( کمپروسور ) عملیات فشرده سازی انجام میشه . در این روش توان فشرده سازی به دلیل محدودیت در توان موتور های الکتریکی ( محدودیت در سرعت چرخش ) پایین هست .
2- فشرده سازی با استفاده از سایر انرژی ها :
در این روش بخش موتور الکتریکی حذف میشه و جاش رو به یک توربین میده این توربین میتونه انرژی مورد نیاز خودش رو از یک سیال دیگه بگیره .
انرژی اولیه سیال مذکور میتونه از یک موتور دیزلی یا یک موتور الکتریکی تامین بشه .
شکل زیر بلوک دیاگرام کلی یک turbo-expander رو نمایش میده :
You can see links before reply
در بخشی که با expander ( منبسط کننده) مشخص شده سیال یا گاز از یک ورودی کوچک ( مثلا با قطر X ) وارد میشه و از خروجی بزرگتر ( مثلا با قطر 3X) خارج میشه.
در ابن بخش برخورد گاز به پره های توربین باعث چرخش اون میشه ( دور رو به 40000 می رسونه ) .
بین توربین و کمپروسور یک شفت وجود داره که نیرو رو از توربین به کمپروسور منتقل می کنه .
در داخل کمپروسور هوا یا سیال از یک ورودی بزرگتر ( مثلا با قطر 3X وارد میشه ) و با استفاده از نیروی موجود از یک خروجی کوچکتر ( مثلا با قطر X ) خارج میشه .
و بدین گونه است که عملیات فشرده سازی اتفاق می افته

مهندس من فکر می کنم در این طیف سرعت نمی توان از بالبیرینگ استفاده کرد.هچنین بعلت اشاره کردن شما به روغن در سیستم چرخش ، پس مطمئنا" بالبیرینگ نیست.چون گریس برای روانکاری بیرینگ استفاده می شود.
در این مورد بالبیرینگ تنها یک واژه هست و به عامل یا قطعه ای اتلاق میشه که شفت ذکر شده ( عامل انتقال قدرت از توربین به کمپروسور ) رو در مرکز نگه میداره .
در واقع بیرنگ موجود یک قشاء از روغن هست که اطراف شفت رو گرفته . و شفت در یک لایه ی نازک از روغن میچرخه .
در ادامه ی بحث سعی میکنم با قرار دادن چند تا تصویر اطلاعات بیشتری رو در این مورد قرار بدم .

[armstk]

و همه را به ... خواهد داد .
واقعا اگه یه جسم 600 کیلویی با سرعت 40 هزار دور در ثانیه با اون نیرویه گریز از مرکزی که داره , اگه پرتاب بشه چه نیرویه عظیمی داره؟؟
ومطمئنم که کله اون جا به *فف**اا**کک* میره؟؟؟!!! البته امیدوارم همچین اتفاقی برات نیفته محمد جون :)

[Doloop]

چیز جالبی بود
منم یادم میاد توی نیروگاه منتظر قائم کرج توربین ها با حداکثر دور 3500 در دقیقه گردش میکرد که این برای اونا خیلی بود حالا ببین 40000 دور چیه!!!ii998)
سر پرست اونجا داشت یه اتفاق در این مورد رو برامون تعریف میکرد میگفت:
چند سال پیش تو یکی از نیروگاه های جنوبی یه همچین توربینی از کنترل خارج شد و جزئیات اینطور بود که مثل اینکه شبکه فشار قوی به ژنراتور متصل شده و ژنراتور تولید کننده رو به مصرف کننده تبدیل کرده که باعث چرخش اون ودر نهایت چرخش شفت متصل به توربین شده که تا 6000 دور هم رسید که در نهایت بووووم...
اگه اشتباه نکنم یه شفت 25 تنی بود که جنازش 50 کیلومتر دور تر از نیروگاه پیدا شد و البته خسارت میلیاردی.....
خوشبختانه تلفات جانی نداشت چون در لحظه وقوع این حادثه هیچکس جرات نمیکنه به محل نزدیک بشه و همه فقط نظاره گر بودن...

[agape]

کار های صنعتی خیلی هیجان انگیز و آموزنده هست!

[1nafar]

سلام

واقعا اگه یه جسم 600 کیلویی با سرعت 40 هزار دور در ثانیه با اون نیرویه گریز از مرکزی که داره , اگه پرتاب بشه چه نیرویه عظیمی داره؟؟
البته این نکته رو هم خدمتتون عرض کنم که بر روی توربین سنسور های نیز نصب شده که میتونه اون رو در برابر شرایط اضطراری حفظ کنه .
بر روی این توربین چندین سنسور لرزش و گیج فشار نصب شده ، در صورتی که برای توربین مشکلی پیش بیاد و لرزش اون از حد مجاز بیشتر بشه یا فشار گاز ورودی ( در مقایسه با فشار گاز خروجی ) کمتر بشه ، سیستم dcs به صورت خودکار کل واحد رو از سرویس خارج میکنه و گاز ورودی رو به مکان دیگه ای هدایت میکنه .
البته با وجود موارد بالا ، انحراف شفت توربین در لحظات اول حتمی هست و عدم عملکرد به موقع سیستم dcs باعث میشه تا قدرت بالای ضربه ی شفت به کپه های عقب و جلو ، به توربین آسیب بزنه . ************************************************** ***************
و ادامه ی ماجرا

طراحی اولیه :
در این پروژه ما باید :
دستگاهی طراحی کنیم که بتونه توان مورد نیاز برای پمپ 4.7 کیلو واتی رو به صورت 24 ساعته و بدون هیچ وقفه ای تامین کنه .
پمپ مذکور به ولتاژ 400 ولت سه فاز با جریان 15 آمپر نیاز داره ، همچنین جریان راه اندازی پمپ برابر با 40 آمپر هست .
************************************************** ************
مطالعات اولیه :
در ساب استیشنی که فیدر پمپ در اون قرار داره ( ساب اشتیشن ( ایستگاه برق )شماره ی 2 که مطابق با استاندارد جهانی برای تامین توان واحد utility استفاده میشه ) سه تا باس وجود داره :
1- باس A :
این باس توان خودش رو از نیروگاه شماره ی 1 تامین میکنه و فیدر موتور بر روی این باس قرار داره .
2- باس B : این باس توانش رو از نیروگاه شماره ی 2 تامین میکنه و مستقل از باس Aهست
3- باس اضطراری :
این باس توانش رو از دیزل ژنراتور های اضطراری تامین میکنه و مستقل از باس A و B هست. این باس هنگامی که باس های A و B بی برق بشن به صورت خودکار برقدار میشه ، در حالت عادی ولتاژ این باس از باس B تامین میشه .
در شرایط اضطراری ( بی برق شدن باس های a و B ) ، ولتاژ باس های A و B از این باس تامین میشه .
همچنین در این باس دو عدد UPS هجده کیلو واتی برای تامین کردن ولتاژ مورد نیاز سیستم های ( کامپیوتر های ) DCS تعبیه شده است .
UPS های مذکور دارای ولتاژ 110 متناوب در خروجی هستند و میتونن جریان 150 آمپر رو برای مدت زمان 5 ساعت به صورت پیوسته به بار های خودشون بدن ( البته این UPS ها به صورت آنلاین در سرویس هستند و زمان مذکور ، زمانی هست که باس ها بدون برق هستند و UPS از باطری هاش استفاده میکنه .)
- احتمال بی برق شدن باس های A و B با هم خیلی کم هست و این حالت تنها زمانی پیش میاد که مشکلی در ساب استیشن شماره ی یک ( ساب استیشن اصلی که وظیفه ی تایمن برق سایر ساب استیشن ها رو بر عهده داره ) پیش بیاد .
- باس های A و B هر کدوم به صورت مجزا ، قبلا چندین بار بی برق شدن .
در صورتی که بی برق شدن باس A با اطلاع قبلی انجام میشد ، قبل از اون باید تغذیه ی فیدر پمپ ، توسط یک کابل موقتی ، از باس B تامین میگشت .
- بی برق شدن ناگهانی باس A نیز چنیدن بار رخ داده بود و نتیجه ی اون خرابی توربین و از سرویس خارج شدن کل واحد بود . توربین خراب به سرعت توسط یک توربین اضطراری جایگزین میشد و سریعا برای تعمیر به کارگاه میرفت .
- UPS های موجود از پایداری نسبتا بالایی برخوردار هستند و تاکنون خطایی در خروجی اونا ایجاد نشده .
************************************************** ***************
طرح اولیه :
بعد از بررسی و تحلیل موارد بالا نوبت به طراحی مدار اولیه رسید ، در طراحی اولیه چند تا نکته به شرح زیر وجود داشت :
1- دستگاه طراحی شده باید ولتاژ مورد نیاز پمپ رو از سه تا منبع ( باس A و B و UPS ) تامین کنه تا در صورت بروز مشکل برای هر کدام از این منابع ، توان مورد نیاز از منبع دیگه تامین بشه .
1- باس های A و B دارای ولتاژ سه فاز 400 هستند که امکان سنکرون کردن اونا به هیچ وجه وجود نداره .
2- استفاده از ولتاژ ها باس های A و B میتونه مشکل رو تا حدودی حل کنه ، اما باز هم امکان بی برق شدن این دو باس در یک زمان وجود داره ، پس :
3- برای بالا بردن اطمینان دستگاه یک ورودی نیز از UPS گرفته خواهد شد ، خروجی UPS دارای ولتاژ 110 ولت تک فاز هست و ما به ولتاژ 400 ولت سه فاز نیاز داریم ( باید یه فکری برای تبدیل تک فاز به سه فاز بکنیم ) .
سیستمی که طراحی خواهد شد دارای بلوک دیاگرامی به شکل زیر هست :
You can see links before reply

در این سیستم ولتاژ های ورودی از دو عدد فیدر SPARE که بر روی باس های A و B هستند و یک بریکر 100 آمپری که در پانل UPS قرار داره تامین خواهد شد.
همچنین ولتاژ خروجی باید به فیدر موتور اعمال بشه ، در این سیستم به دلیل وجود سیگنال های کنترلری بر روی این فیدر ، امکان اتصال مستقیم موتور به خروجی دستگاه وجود نداره .
************************************************** ************
یه مقدار روی این سیستم فکر کنید و ببینید میتونید طراحیش کنید یا نه ، در این سیستم امکان استفاده از میکروکنترلر و ... ( به دلیل نیاز به پایداری بالا ) وجود نداره و تمامی قطعات استفاده شده باید از نوع استاندارد و کمپکت ( مثلا کنتاکتور ) باشن .

[sarutobi]

سلام
من یه ایده به ذهنم رسیده که شاید بتونه کمکتون بکنه ( در عمل باید آزمایش بشه ) :
همونطور که گفتید در ورودی یاتاقان یه چک ولو نصبه ، اگه سر راه خروجی یاتاقان یک سلنوئید ولو نصب کنیم که در حالتی که برق داریم باز باشه و بلافاصله از قطعی برق بسته بشه ، فشار روغن احتمالا ثابت میمونه و یاتاقان ها همونطور شفتو معلق نگه میدارن، ولی چون روغن جریان نداره دمای روغن بالا میره پس همزمان باید گاز ورودی توربین هم قطع بشه و آروم آروم شفت متوقف بشه ، این مکانیزم شاید بتونه از آسیب جلوگیری بکنه ولی برای حل ریشه ای مشکل و جلوگیری از وقفه واحد باید مشکل برق پمپ روغن حل بشه

[1nafar]

من یه ایده به ذهنم رسیده که شاید بتونه کمکتون بکنه ( در عمل باید آزمایش بشه ) :
همونطور که گفتید در ورودی یاتاقان یه چک ولو نصبه ، اگه سر راه خروجی یاتاقان یک سلنوئید ولو نصب کنیم که در حالتی که برق داریم باز باشه و بلافاصله از قطعی برق بسته بشه ، فشار روغن احتمالا ثابت میمونه و یاتاقان ها همونطور شفتو معلق نگه میدارن، ولی چون روغن جریان نداره دمای روغن بالا میره پس همزمان باید گاز ورودی توربین هم قطع بشه و آروم آروم شفت متوقف بشه ، این مکانیزم شاید بتونه از آسیب جلوگیری بکنه ولی برای حل ریشه ای مشکل و جلوگیری از وقفه واحد باید مشکل برق پمپ روغن حل بشه
سلام
با توجه به فشار بالای گاز ورودی وهمچنین قطر بالای لوله ی انتقال گاز ، امکان قرار دادن هیچ چیزیبر سر راه ورودی وجود نداره .
در کل توی این سیستم هرگونه دست کاری در پروسه ( سیستم dcs یاخطوط انتقال ) غیرمجاز هست و مجوز براش صادر نمیشه .
در پست بعدی به طراحی سیستم تغذیه ی اضطراری خواهیم پرداخت .

[alishekarriz]

سلام ..

من مطلب رو خواندم ولي چون نقشه مكانيك و برق و منطق كامل مدار رو ندارم و البته تجربه لازم هم ندارم اگر اشتباه ميگم شما به حساب كم سوادي بزاريد

مهندس شما ميگي موتور سه فاز 400 ولت 15 امپر ؟ بعد چطوري ميشه 4.7 كيلو وات؟

اين موتور اگر با توان نامي كار كنه حدود 8 تا 9 آمپر جريان ميكشه حالا جريان راه اندازي وابسته به نوع راه اندازي تا 10 برابر هم ميشه

در سيستمهاي صنعتي مثل نيروگاه و سد از ups هاي سه فاز استفاده ميكنند اينجا تك فازه؟

نميدونم هزينه پروژه چقدر هست دو كار ميشه كرد (اگر نخواهيم به مكانيك دست بزنيم ) يكي اينكه از همون باطريها يك ups سه فاز آفلاين بزاريم
يا
يك موتور تك فاز 110 ولت با توان مورد نظر بزاريم يا كوپل بشه با يه كلاچ برقي به موتور قبلي يا به روش ديگه وارد سيستم بشه
شايد اگر من بودم اون قسمتي كه روغنكاري ميخواد رو مكنده طراحي ميكردم كه خودش روغن رو بمكه

اين سيستم در صورت بروز خطا قرار هست چند دقيقه يا ساعت كار كنه ؟

شاد باشيم

[hakimzadeh]

سلام ..

......................

مهندس شما ميگي موتور سه فاز 400 ولت 15 امپر ؟ بعد چطوري ميشه 4.7 كيلو وات؟

.................................................. ......

شاد باشيم

p=v.i.cosf
p=400*15*0.8
p=4800 که تقریبا" برابر با 4.7کیلو وات

[alishekarriz]

حقيقت قديما كه ما درس ميخونديم فرمولها يه شكل ديگه بود
اين فرمولي كه شما زحمت كشيديد تك فاز هست يا مثلث دوفاز

توان سه فاز

Power (3 phases): P = √3 VL×IL×cos φ


Power Calculator for Generators: Convert kVA to kW, kW to kVA, kW to HP (You can see links before reply)

Three-phase Power | Electrical Theory (You can see links before reply)

[1nafar]

سلام

مهندس شما ميگي موتور سه فاز 400 ولت 15 امپر ؟ بعد چطوري ميشه 4.7 كيلو وات؟
توی حالت ستاره ولتاژ( ولتاژ خط ) √3 برابر از حالت مثلث (ولتاژ فاز ) کمتر هست ، پس :
در حالت مثلث :

P = √3 VL×IL×cos φ
در حالت ستاره :
LEFT]P =VL×IL×cos φ[/LEFT]

اين موتور اگر با توان نامي كار كنه حدود 8 تا 9 آمپر جريان ميكشه حالا جريان راه اندازي وابسته به نوع راه اندازي تا 10 برابر هم ميشه
این مورد در صورتی صحیح هست که موتور در حالت مثلث راه اندازی بشه ، بر روی nameplate موتور اطلاعاتی به شرح زیر وجود داره :

V=400v/690v
I=15A/10A
P=4.7Kw/10Kw
cos φ=0.8
و این موتور به دلیل عدم وجود ولتاژ 690 ولت به صورت ستاره و با ولتاژ 400 ولت راه اندازه ی خواهد شد . جریان راه اندازی این موتور در زیر بار تقریبا برابر با 50 آمپر هست .
یه نکته :
در صورتی که یک موتور رو با ولتاژ ثابت مثلا 400 ولت به صورت مثلث راه اندازی کنید جریان اون برابر با I و در صورتی که اون رو به صورت مثلث راه اندازی کنید جریان اون برابر با I/√3 میشه ، در این حالت در فرمول ذکر شده √3 ها با هم ساده شده و توان موتور از رابطه ی دوم بدست میاد .
از این حالت برای راه اندازی نرم موتور ها استفاده میشه ، در این حالت موتور ابتدا به صورت ستاره ( با جریان کم) راه اندازی میشه و وقتی که دورش به 70 درصد دور نامی رسید ، موتور به حالت مثلث میره .

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد nameplate موتور و همچنین روش دقیق محاسبه ی توان میتونید فایل پیوست این پست رو دانلود کنید .

در سيستمهاي صنعتي مثل نيروگاه و سد از ups هاي سه فاز استفاده ميكنند اينجا تك فازه؟

نميدونم هزينه پروژه چقدر هست دو كار ميشه كرد (اگر نخواهيم به مكانيك دست بزنيم ) يكي اينكه از همون باطريها يك ups سه فاز آفلاين بزاريم
يا
يك موتور تك فاز 110 ولت با توان مورد نظر بزاريم يا كوپل بشه با يه كلاچ برقي به موتور قبلي يا به روش ديگه وارد سيستم بشه
شايد اگر من بودم اون قسمتي كه روغنكاري ميخواد رو مكنده طراحي ميكردم كه خودش روغن رو بمكه
اگه اجازه بدید این مورد رو در پستی مجزا بررسی خواهیم کرد .


اين سيستم در صورت بروز خطا قرار هست چند دقيقه يا ساعت كار كنه ؟
این سیستم باید توان مورد نیاز موتور رو تا زمانی که شرایط به حال نرمال برگرده تامین کنه ، معمولا این زمان بین 10 دقیقه ( در صورت عملکرد صحیح دیزل ژنراتور ها ) تا 1 ساعت هست ( در بدترین شرایط )

[alishekarriz]

در صورتی که یک موتور رو با ولتاژ ثابت مثلا 400 ولت به صورت مثلث راه اندازی کنید جریان اون برابر با i و در صورتی که اون رو به صورت مثلث راه اندازی کنید جریان اون برابر با i/√3 میشه ، در این حالت در فرمول ذکر شده √3 ها با هم ساده شده و توان موتور از رابطه ی دوم بدست میاد .


اگر بتوانيم يك موتور را به صورت ستاره و مثلث راه اندازي كنيم . در حالت مثلث با توان نامي كار خواهد كرد و در حالت ستاره با يك سوم توان نامي و همچنين يك سوم جريان نامي كار خواهد كرد.

در حالت مثلث جريان خط 3√ برابر جريان فاز هست
در حالت ستاره ولتاژ خط 3√ برابر ولتاژ فاز هست


توی حالت ستاره ولتاژ( ولتاژ خط ) √3 برابر از حالت مثلث (ولتاژ فاز ) کمتر هست ، پس :
در حالت مثلث :
P = √3 vl×il×cos φ
در حالت ستاره :
P =vl×il×cos φ


مهندس ولتاژ خط ايران هميشه 380 يا 400 هست و ربطي به مثلث بودن يا ستاره بودن موتور نداره .. ولتاژي كه روي فازها ميوفته تغيير ميكنه ولي ولتاژ خط در فرمول هميشه 380 هست



این مورد در صورتی صحیح هست که موتور در حالت مثلث راه اندازی بشه ، بر روی nameplate موتور اطلاعاتی به شرح زیر وجود داره :
V=400v/690v
i=15a/10a
p=4.7kw/10kw
cos φ=0.8
و این موتور به دلیل عدم وجود ولتاژ 690 ولت به صورت ستاره و با ولتاژ 400 ولت راه اندازه ی خواهد شد . جریان راه اندازی این موتور در زیر بار تقریبا برابر با 50 آمپر هست .


اين موتور با توجه به ولتاژهاي نوشته شده ميتواند در حالت ستاره يا مثلث هر دو راه اندازي شود .. اگر در حالت ستاره راه اندازي شود جرياني يك سوم جريان مثلث در همين ولتاژ (هر دو شبكه ايران 400) خواهد داشت

ولي اين موتور قادر نيست در ولتاژ 690 به صورت مثلث قرار گيرد

در مورد توان نوشته شده روي موتور در حالت 690 ولت با جريان 10 آمپر درست است و تواني حدود 10 كيلووات ميدهد

اما در مورد ولتاژ 400 و جريان 15 امپر فقط در شرايط تك فاز بودن موتور توان 4.8 كيلو وات داده مي شود.
در اين حالت من نظري ندارم سر در نميارم چرا توان به صورت تك فاز محاسبه شده !!

چون اگر در حالت 400 ولت به صورت ستاره راه اندازي بشود جرياني به مراتب كمتر از 15 امپر (حدود 4) خواهد كشيد و تواني حدود 2.6 كيلو وات خواهد داد

[1nafar]

سلام
مقاديري عددي كه در اين تاپيك درج شده ( مثل توان موتور ، جريان و ولتاژ اون ) ، ممكنه نياز به بازنگري داشته باشه ، اين مقادير از روي nameplate موتور برداشته شده .
**********************************
براي اتصال موتور به شبكه چند تا حالت وجود داره :
حالت اول :
موتور مطابق ولتاژ هاي nameplate به شبكه متصل بشه تصوير زير nameplate يك موتور سه فاز معمولي رو نمايش ميده :

You can see links before reply
ما براي محاسبه ي توان موتور هاي الكتريكي از فرمول زير استفاده ميكنيم :
توان در حالت ستاره و مثلث :

P = √3 VL×IL×cos φ

براي مثال چند تا عدد از nameplate رو در فرمول ميزاريم :

P = √3 690×10.8×0.9=11600W
P = √3 400×19.2×0.9=11900W

همونطور كه ميبيند همه چيز مطابق داده ي موجود بر روي nameplate بدست مياد و توان موتور در تمامي حالت هاي ستاره و مثلث ( ولتاژ ها و جريان هاي مختلف ) برابر خواهد بود . همچنين مقادير دقيق توان كه بر روي nameplate موتور درج ميشه به عوامل ديگه اي مثل دور و فركانس هم بستگي داره كه شما ميتونيد فرمول هاي مربوطه رو در فايل پيوست 1 اين پست مشاهده كنيد .
---------------------------------------------------------------------------------------
حالت دوم :
موتور با اتصال مثلث به صورت ستاره بسته بشه :
در nameplate بالا سطر دوم رو ببنيد ( 0.9-19.2-2935-15-11-50-400 )، در اين حالت اگر اتصال موتور به صورت مثلث باشه ، جريان اون برابر با 19.2 آمپر و توانش برابر با 11 كيلو وات خواهد بود .
در صورتي كه ما همين موتور رو به صورت ستاره به شبكه ي 400 ولت متصل كنيم ، جريان عبوري از اون √3 برابر از جريان حالت مثلث كمتر خواهد شد ،در اين حالت فرمول ما ميشه :

P = √3 VL×(IL/√3)×cos φ

با ساده شدن √3 ها با هم فرمول ميشه :

P = VL×IL×cos φ


اين حالت وقتي استفاده ميشه كه شما يك موتور توان بالا داريد و ميخوايد از بخشي از توان استفاده كنيد .


در سيستمهاي صنعتي مثل نيروگاه و سد از ups هاي سه فاز استفاده ميكنند اينجا تك فازه؟
نميدونم هزينه پروژه چقدر هست دو كار ميشه كرد (اگر نخواهيم به مكانيك دست بزنيم ) يكي اينكه از همون باطريها يك ups سه فاز آفلاين بزاريم
اگه اجازه بدید این مورد رو در پستی مجزا بررسی خواهیم کرد .


يك موتور تك فاز 110 ولت با توان مورد نظر بزاريم يا كوپل بشه با يه كلاچ برقي به موتور قبلي يا به روش ديگه وارد سيستم بشه
شايد اگر من بودم اون قسمتي كه روغنكاري ميخواد رو مكنده طراحي ميكردم كه خودش روغن رو بمكه
فايل پيوست شماره ي 3 (torbo ) نقشه ي P&I اين توربين رو نمايش ميده همچنين شما ميتونيد با دانلود كردن فايل پيوست شماره ي 4 (torbin ) اطلاعات بيشتري رو در مورد اين توربين بدست بياريد. اين فايل شامل توضيحات تكميلي در مورد توربين و متعلقات اون و همچنين نقشه هاي مكانيكي و برقي مربوطه ميباشد .
همونطور كه در داخل نقشه ها ميبنيد حجم پروشه بالا هست و امكان انجام دادن عمليات مكانيكي در اون وجود نداره .


اين سيستم در صورت بروز خطا قرار هست چند دقيقه يا ساعت كار كنه ؟
این سیستم باید توان مورد نیاز موتور رو تا زمانی که شرایط به حال نرمال برگرده تامین کنه ، معمولا این زمان بین 10 دقیقه ( در صورت عملکرد صحیح دیزل ژنراتور ها ) تا 1 ساعت هست ( در بدترین شرایط )

[alishekarriz]

سلام مهندس .. اين جمله شما رو من چندبار مطابقت دادم با كتاب



در صورتي كه ما همين موتور رو به صورت ستاره به شبكه ي 400 ولت متصل كنيم ، جريان عبوري از اون √3 برابر از جريان حالت مثلث كمتر خواهد شد ،در اين حالت فرمول ما ميشه :
P = √3 vl×(il/√3)×cos φ
با ساده شدن √3 ها با هم فرمول ميشه :
P = vl×il×cos φ
اين حالت وقتي استفاده ميشه كه شما يك موتور توان بالا داريد و ميخوايد از بخشي از توان استفاده كنيد .


جريان در حالت مثلث 3 برابر بيشتر از حالت ستاره هست ( با ولتاژ يكسان) شما چرا ميگي راديكال سه برابر ؟!

You can see links before reply

[1nafar]

فرمولي هاي كه من و شما توي اين پست گذاشتيم هر دو كاملا صحيح هست و تفاوت هاي موجود بر ميگرده به تفاوت در رابطه هاي تئوري و عملي و .... .
به زودي تاپيك هاي نا مربوط به موضوع اين بحث به پستي مجزا منتقل ميشه و بحث در اونجا ادامه پيدا خواهد كرد . ( در چند روز آينده، تا يك تصوير از NAMEPLATE موتور به دست من برسه )

******************************************
ديتاشيت كامل تورين + نقشه هاي برقي و ابزار دقيقي مربوطه رو ميتونيد در فايل هاي پيوست شماره ي 1 و 2 مشاهده كنيد ، در صورتي كه در مورد نقشه ها سوالي داشتيد مطرح كنيد تا توضيحات مربوطه داده بشه
2822

2823
******************************
طرح اوليه :
براي اين پروژه ، با توجه به ولتاژ هاي ورودي ما مدار زير رو در اولين مرحله بستيم :
2824
عملكرد مدار بالا خيلي ساده هست .
در اين مدار بر روي هر ورودي يك رله ي كنترل فاز ( كه ميتونه آندر ولتاژ و آور ولتاژ ( OVER & UINDER VOLTAGE ) رو سنس كنه ) قرار گرفته ( B10 و B11 ) . بسته به وضعيت سلكتور S1 هنگام روشن شدن مدار يكي از كنتاكتور هاي Q1 يا Q2 وصل و كنتاكتور ديگه قطع ميشه و ولتاژ از باسي كه كنتاكتور وصل شده به اون متصل هست تامين ميشه . در حالت رخ دادن آندر ولتاژ ( قطع شدن ولتاژ يكي از باس ها ) رله ي كنترل فاز ، كنتاكتور وصل شده رو قطع ميكنه و با قطع شدن كنتاكتور ، كنتاكتور ديگر وصل ميشه .
با اتصال مدار بالا به برق ، INPUT هاي A , B از منابع ولتاژ سه فاز ( كه در ادامه مدارش موجوده ) برق دار ميشن ، همچنين ولتاژ V_in كه يك ولتاژ تك فاز 220 ولت هست از طريق ups تامين ميشه .
در شرايط عادي بر روي هر دو تا ورودي ، ولتاژ وجود داره ؛ پس رله هاي b10 و b11 عمل ميكنن و كنتاكتور هاي q1 و q2‌رو وصل ميكنن .
توي اين مدار تيغه ي بسته ي هر يك از كنتاكتور ها در سر راه كنتاكتور ديگه قرار گرفته ، در اين حالت با وصل شدن كنتاكتور ها ، بسته به وضعيت كليد سلكتوري s1 يكي از كنتاكتور ها قطع ميشه ( q2 ) و كنتاكتور ديگه در حالت وصل مي مونه ( q1) تمامي مراحل بالا در كسري از ثانيه رخ ميده .
در نقشه ي بالا ، در حالت نرمال ولتاژ خروجي از كنتاكتور q1 تامين ميشه ، در اين حالت اگه ولتاژ input_A به هر دليل از حد نرمال كمتر بشه ، رله ي كنترل فاز B10 عمل ميكنه و كنتاكت خروجي خودش ( پايه هاي 13 و 14 ) رو باز مي كنه كه اين عمل منجر به قطع شدن Q1 و وصل شدن Q2 ميشه .
با برق دار شدن مجدد INPUT _A رله ي B10 كنتاكت خروجي خودش رو ميبنده كه اين امر منجر به قطع Q2 و وصل مجدد Q1 خواهد شد .
***********************************
INPUT هاي A , B :
در اين پروژه ولتاژ هاي ورودي input_A و input_B رو بايد از منابع ورودي كه قبلا ذكر كرديم تامين ميكرديم :

در ساب استیشنی که فیدر پمپ در اون قرار داره ( ساب اشتیشن ( ایستگاه برق )شماره ی 2 که مطابق با استاندارد جهانی برای تامین توان واحد utility استفاده میشه ) سه تا باس وجود داره :
1- باس A :
این باس توان خودش رو از نیروگاه شماره ی 1 تامین میکنه و فیدر موتور بر روی این باس قرار داره .
2- باس B : این باس توانش رو از نیروگاه شماره ی 2 تامین میکنه و مستقل از باس Aهست
3- باس اضطراری :
این باس توانش رو از دیزل ژنراتور های اضطراری تامین میکنه و مستقل از باس A و B هست. این باس هنگامی که باس های A و B بی برق بشن به صورت خودکار برقدار میشه ، در حالت عادی ولتاژ این باس از باس B تامین میشه .
در شرایط اضطراری ( بی برق شدن باس های a و B ) ، ولتاژ باس های A و B از این باس تامین میشه .
---همچنین در این ساب استيشن دو عدد UPS هجده کیلو واتی برای تامین کردن ولتاژ مورد نیاز سیستم های ( کامپیوتر های ) DCS تعبیه شده است .
UPS های مذکور دارای ولتاژ 110 متناوب در خروجی هستند و میتونن جریان 150 آمپر رو برای مدت زمان 5 ساعت به صورت پیوسته به بار های خودشون بدن ( البته این UPS ها به صورت آنلاین در سرویس هستند و زمان مذکور ، زمانی هست که باس ها بدون برق هستند و UPS از باطری هاش استفاده میکنه .)

از بين ولتاژ هاي موجود ما باس هاي A و باس اضطراری و UPS‌ رو به عنوان ورودي انتخاب كرديم . در اين پروژه input_A مستقيما به باس A و input_B به مدار زير متصل ميشه :

2826
( در نقشه منظور از BUS E باس اضطراري يا ايمرجنسي هست )
در اين مدار از يك VFD ( درايو فركانس متغير ) كه ولتاژ خروجي اون بر روي 400 و فركانش بر روي 50 تنظيم شده ، استفاده شده است .
همون كه ميدونيد VFD ها ( كه در اينده به بررسي مدارات داخلي اونا خواهيم پرداخت ) داراي ورودي هاي AC سه فاز و ورودي DC هستند كه ميتونند با استفاده از اين ورودي ها ولتاژي با فركانس متغير رو براي كنترل دور موتور هاي القائي تامين كنند .

************************************************** *****************
ورودي ولتاژ V_in :
در مدار بالا تكليف دوتا ولتاژ هنوز مشخص نشده كه يكي از اونا ولتاژ DC ورودي VFD‌و ديگري ولتاژ V_in مورد نياز براي بوبين كنتاكتور ها هست .
ما اين ولتاژ ها رو از مدار زير تايمن خواهيم كرد :
2827
در اين مدار ولتاژ 110 ولتي كه از UPS گرفته ميشه ، توسط يك ترانس افزاينده به ولتاژ 370 تا 400 ولت AC تبديل ميشه و سپس به يك پل ديود داده ميشه .
در خروجي پل ديود ما ولتاژ 440 تا 500 ولت DC رو براي ورودي VFD‌خواهيم داشت .
همچنين با استفاده از ترانس 400 به 230 ولت ، ولتاژ مورد نياز براي بوبين كنتاكتور ها نيز از خروجي ترانس افزاينده تامين شده است .
-با اعمال شدن ولتاژ باس اضطراري به مدار VFD شروع به كار ميكنه ولتاژ 400 ولت سه فاز با فركانس 50 هرتز رو در خروجي خودش تامين ميكنه ، اين ولتاژ بعد از مانيتور شدن توسط رله ي كنترل فاز B11 به كنتاكتور Q2 اعمال ميشه .
-ولتاژ UPS با استفاده از ترانس 110 به 400 ولت افزايش داده ميشه و بعد از يكسو شدن به ورودي DC درايو VFD اعمال ميشه كه دز اينجا به دليل وجود ولتاژ بر روي ورودي AC از اين ورودي تواني دريافت نميشه .
- در اين حالت اگه ولتاژ ورودي سه فاز قطع بشه ، VFD با استفاده از ولتاژ DC موجود به كارش ادمه ميده ( دقيقا مثل اين هست كه دو تا منبع DC رو با هم موازي كنيم و اون رو به يك بار متصل كنيم ، با قطع شدن هر يك از منابع ولتاژ ، ولتاژ از منبع ديگه تامين ميشه ، همچنين جريان تنها از منبعي كشيده ميشه كه داراي ولتاژ بيشتري نسبت به منبع ديگه باشه .
*************************************
تست مدار :
مدار بالا رو بستيم و تست كرديم ، چند تا مشكل داشت كه در پست بعدي در موردش بحث خواهيم كرد .