مقدمه

بحت انرژی از دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی حائز اهمیت است . بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است که  بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان کار را ولی با مصرف انرژی کمتر 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 درک سیستمهای موجود و طریقه استفاده از آنها،  میتواند در کاهش مصرف انرژی نقش مهمی داشته باشد. در سیاست گذاری انرژی باید سازمانها رویکرد سیستمی داشته باشند. برای مثال در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی هدف تنها کاهش هزینه های انرژی یک یا چند الکتروموتور مشخص نیست،  بلکه باید آثار اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها نیز بدقت مورد توجه قرار گیرد. در یک بنگاه اقتصادی صرفه جوئی انرژی میتواند موجب برتری رقابتی بنگاه گردد.

در اغلب بخشهای صنعتی انرژی الکتریکی مهمترین منبع انرژی صنعت بشمار می رود . از آنجا که موتورهای الکتریکی، مصرف کننده اصلی انرژی الکتریکی در کارخانجات

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

                                                فهرست مطالب

فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی

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

۱-۱- اینورتر پل تکفاز ……………………………………………………………………. ۲

۱-۲- اینورتر تکفاز 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 یک اینورتر منبع جریان تریستوری …………………………. ۲۷

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

فصل دوم – کنترل موتور القایی

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

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

۲- کنترل لغزش ………………………………………………………………………………… ۳۴

۳- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر ………………………………………….. ۳۶

۴- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI …………………………………… 37

4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز ……………………………………………………………. ۳۸

۴-۲- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان ………………………………………… ۴۰

۵- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F ……………………………………………… 42

6- کنترل برداری ……………………………………………………………………………. ۴۴

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

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

۶-۳- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور ………………….. ۵۰

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

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

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

فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها

چکیده ………………………………. ۶۱

۱- مقدمه ……………………………………………………. ۶۲

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

۳- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ ………………. ۶۷

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

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

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

نتایج ………………………………………………………… ۸۰

فصل چهارم – کاربرد 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 دینامیک ……………………………….. ۸۶

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

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

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

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

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

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

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

۹-۲- کنترل فلو با روش شیر BYPASS

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

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

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

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

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

11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control ………………… 110

فصل پنجم

مقدمه ……………………………………………………….. ۱۱۳

۱- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی ………………………….. 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 عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها …………… ۱۲۳

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

4-2- تثبیت ولتاژ شبکه …………………………………. 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 عملکرد موتورهای الکتریکی ………………. ۱۳۱

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

۸- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC …………………… 133

9- کنترل کننده دور موتور …………………………………… ۱۳۶

۱۰- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور …………………….. ۱۴۰

۱۱- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور ……………. ۱۴۲

۱۲- پمپها و فنها ………………………………………. ۱۴۵

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

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

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

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

۱۷- ماشین تزریق پلاستیک ……………………………………. ۱۵۹

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

۱۹- کمپرسورها ……………………………………… ۱۶۱

۲۰- نیروگاه ها ……………………………………….. ۱۶۲

۲۱- سیمان …………………………………………… ۱۶۳

۲۲- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن ………………………. ۱۶۵

۲۲-۱- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن …………………………….. ۱۶۸

۲۲-۲- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته …………………….. ۱۶۸

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

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

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

منابع ………………………………………………… ۱۷۵

دانلود