نیروی محرکه کمپرسورهای باد به طور کلی از دو روش تأمین می شود: موتور درون سوز و موتور الکتریکی که الکتروموتور کمپرسور نامیده می شود. امروزه خصوصاً در ظرفیت های کوچک، کمپرسورهای باد برقی کاربرد بیشتری دارند.
در این مقاله به معرفی یکی از مهم ترین بخش های کمپرسور باد الکتریکی، یعنی الکتروموتور کمپرسور پرداخته می شود.
الکتروموتور کمپرسور باد
می توان گفت که یک کمپرسور باد از سه قسمت اصلی تشکیل می شود که عبارتند از:
- الکتروموتور: انرژی الکتریکی را با به چرخش در آوردن محور، به انرژی جنبشی تبدیل می کند. با این کار انرژی لازم برای به کار افتادن واحد هواساز فراهم می شود.
- واحد هواساز یا ایرند: واحد هواساز انرژی جنبشی را از محور الکتروموتور دریافت کرده و آن را صرف افزایش فشار هوا می کند.
- مخزن هوا: هوای پرفشار خروجی واحد هواساز وارد مخزن می شود و تا زمان استفاده در مخزن ذخیره می شود. هوای خروجی کمپرسور از مخزن هوا تأمین می گردد.
البته کمپرسورهای باد را می توان بدون مخزن نیز به کار گرفت. در این صورت، خروجی واحد هواساز مستقیماً به خط لوله هوا متصل می شود.
علاوه بر سه قسمت اصلی ذکر شده، کمپرسور دارای تعداد زیادی اجزاء جانبی از جمله پرشر سوییچ، تسمه، شیرها، گیج فشار و … نیز هست.
با توجه به نکات بالا، الکتروموتور کمپرسور باد نقش بسیار مهمی در کار آن دارد به طوری که می توان آن را قلب کمپرسور دانست که بدون آن عملکرد کمپرسور متوقف می شود.
شما میتوانید برای آگاهی بیشتر درباره نگهداری کمپرسور مقاله نکات طلایی نگهداری کمپرسور را بخوانید.
اجزاء اصلی الکتروموتور
الکتروموتورها انواع مختلفی دارند ولی الکتروموتور کمپرسورهای باد، عموماً از نوع موتورهای القایی جریان متناوب (AC) است. البته این دسته از موتورها نیز خود به دو دسته سه فاز و تک فاز تقسیم می شوند که بسته به نیاز کاربر از هر دو نوع در ساخت کمپرسور استفاده می شود.
در هر صورت، یک الکتروموتور القایی کمپرسور باد از دو قسمت اصلی تشکیل می شود:
- استاتور (Stator): بخش ثابت موتور است و به برق متصل می شود. با اتصال استاتور به برق و عبور جریان برق از داخل سیم پیچ های آن، استاتور یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می کند.
- روتور (Rotor): بخش متحرک موتور است و محور موتور به آن متصل می شود. میدان مغناطیسی چرخان استاتور، در روتور جریان الکتریکی القایی ایجاد می کند که این جریان یک میدان مغناطیسی دیگر به وجود می آورد. در اثر بر هم کنش میدان مغناطیسی استاتور و روتور، گشتاور لازم برای چرخش محور روتور فراهم می شود و محور به گردش در می آید.
برای بررسی، انتخاب و خرید یک الکتروموتور لازم است که اطلاعات فنی آن مشخص باشد. این اطلاعات به طور کامل در دیتاشیت یا کاتالوگ موتور ارائه می شود، ولی مهم ترین آن ها از جمله تعداد فاز، ولتاژ، جریان، فرکانس، سرعت، توان، بازده، درجه حفاظت، کلاس عایق و … روی پلاک الکتروموتور کمپرسور نیز درج می شود.
در ادامه توضیحات بیشتری در خصوص چهار مورد از مهم ترین پارامترهای روی پلاک الکتروموتور کمپرسور باد ارائه شده است. ( درباره کمپرسور بیتزر بیشتر بدانید. )
توان الکتروموتور
توان نامی الکتروموتور کمپرسور که معمولاً بر حسب اسب بخار (HP) بیان می شود نشانگر توان خروجی موتور در شرایط عملکرد نامی آن است. بنابراین، توان نامی الکتروموتور بر اساس دور و گشتاور نامی محاسبه می شود.
گشتاور × دور موتور = توان خروجی
بازده الکتروموتور
همان طور که در بخش های قبل اشاره شد در الکتروموتور کمپرسور، انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی تبدیل می شود. اما این تبدیل به صورت کامل و ایده آل اتفاق نمی افتد و مقداری از انرژی در این فرآیند تلف می شود. به همین دلیل، مسأله بازده الکتروموتور کمپرسور مطرح می شود. بازده یک الکتروموتور کمپرسور از طریق رابطه زیر محاسبه می شود:
با توجه به اتلافات انرژی، مقدار بازده همواره عددی کوچکتر از 1 یا 100% است.
درجه حفاظت (Protection Class)
درجه یا کلاس حفاظت الکتروموتور کمپرسور باد میزان حفاظت آن در برابر آب و گرد و غبار را مشخص می کند. درجه حفاظت موتور با حرف IP و دو رقم بعد از آن نشان داده می شود که معمولاً روی پلاک موتور قابل رؤیت است. رقم اول میزان حفاظت در برابر تماس و نفوذ جسم جامد را نشان می دهد و رقم دوم بیانگر میزان حفاظت در برابر آب است.
برای نمونه، سه کلاس حفاظتی زیر توضیح داده شده اند:
- IP23: حفاظت در برابر اجسام بزرگتر از mm12 (2) ، حفاظت در برابر پاشش مستقیم آب با زاویه حداکثر 60 درجه نسبت حالت عمودی (3)
- IP54: حفاظت در برابر گرد و غبار (5) ، حفاظت در برابر پاشش آب از همه جهت ها (4)
- IP55: حفاظت در برابر گرد و غبار (5) ، حفاظت در برابر جت کم فشار آب از همه جهت ها (5)
کلاس عایق (Insulation Class)
کلاس عایق الکتروموتور نشانگر میزان تحمل عایق سیم پیچ موتور در برابر گرما است. کلاس عایق با یکی از حروف A، B، F و H مشخص می شود و حداکثر دمای مجاز سیم پیچ در هر یک از این چهار کلاس در جدول زیر نشان داده شده است.
کلاس عایق الکتروموتور | حداکثر دمای مجاز سیم پیچ (°C) |
A | 105 |
B | 130 |
F | 155 |
H | 180 |
اگر دمای سیم پیچ موتور به 10 درجه بالاتر از حداکثر دمای مجاز برسد، عمر مفید عایق سیم پیچ به نصف کاهش پیدا می کند.
جمع بندی
الکتروموتور، واحد هواساز و مخزن سه بخش اصلی یک کمپرسور باد هستند. در این بین، الکتروموتور کمپرسور باد نقش بسیار مهمی دارد و آن تبدیل انرژی الکتریکی به جنبشی و در نتیجه تأمین نیروی محرکه لازم برای فشرده سازی هوا در واحد هواساز است.
الکتروموتورها انواع مختلفی دارند ولی در کمپرسورهای باد معمولاً از موتورهای القایی جریان متناوب (AC) استفاده می شود. مشخصات اصلی یک الکتروموتور کمپرسور باد را می توان از روی پلاک آن تشخیص داد.