گرچه الکتروموتورها از نظر عملکرد الکتریکی شباهت بسیار زیادی به هم دارند اما به دلیل اینکه برای استفاده در کاربردهای مختلف طراحی می شوند، از نظر ویژگی های فیزیکی، ظاهری و مکانیکی با یکدیگر تفاوت دارند. یکی از این تفاوت ها در نحوه نصب موتور است؛ برخی از موتورها برای نصب به صورت افقی طراحی شده اند و برخی دیگر به صورت عمودی نصب می شوند. الکتروموتور عمود نصب که با نام الکتروموتور عمودی نیز از آن نام می برند، به طور خاص برای کاربردهایی طراحی شده است که موتور به صورت عمودی نصب می شود و روتور به سمت پایین کشیده می شود؛ به عنوان مثال در پمپ های چاه عمیق، تأسیسات فاضلاب، تصفیه خانه های آب و ... .
این نوع الکتروموتور به دلیل طراحی خاص خود، نیاز به کوپلینگ را از بین می برد و در نتیجه سیستم فشرده تر و کارآمدتری ایجاد می کند. بارگذاری جرمی در موتورهای افقی به صورت شعاعی است اما در الکتروموتور عمود نصب بارگذاری به صورت محوری است؛ بنابراین این موتورها از یاتاقان های رانش استفاده می کنند. با این حال، توجه به این نکته ضروری است که این موتورها به دلیل طراحی خاص خود نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند و روانکاری منظم و نظارت دوره ای بر سایش یاتاقان ها برای اطمینان از عملکرد بهینه دستگاه و طول عمر آن بسیار ضروری است. برای آشنایی بیشتر با انواع دینام صنعتی مقاله معرفی الکتروموتورها را مطالعه فرمایید. در این مقاله به بررسی انواع الکتروموتور عمود نصب می پردازیم و کاربردها، نحوه نصب و روش های تعمیر و نگهداری آن ها را بیان می کنیم.
کاربردهای الکتروموتور عمود نصب
موتورهای عمودی به عنوان «موتورهایی با هدف مشخص» تلقی می شوند و در درجه اول برای پمپ ها و سپس برای سایر کاربردهایی که اینرسی کم و گشتاور متغیر دارند استفاده می شوند؛ این در حالی است که موتورهای افقی برای هر دو کاربرد گشتاور متغیر و گشتاور ثابت مانند پمپ، فن، کمپرسور، جرثقیل و نوار نقاله ها استفاده می شوند. در ادامه برخی از کاربردهای الکتروموتور عمود نصب را شرح می دهیم:
1) سیستم های پمپاژ: الکتروموتور عمودی به طور گسترده ای در کاربردهای پمپاژ مانند چاه های عمیق، تصفیه خانه های آب و فاضلاب، سیستم های آبیاری و پالایشگاه ها استفاده می شود. این موتورها عملکرد قابل اطمینانی برای پمپ های گریز از مرکز عمودی، پمپ های شناور و پمپ های توربین عمودی ارائه می دهند.
2) سیستم های تهویه مطبوع (HVAC): دومین کاربرد پر استفاده الکتروموتور عمود نصب در سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) است که معمولاً در واحدهای هواساز (AHU)، برج های خنک کننده و فن های کندانسور استفاده می شوند.
3) ماشین آلات صنعتی: این موتورها همچنین در ماشین آلاتی که نیاز به طراحی فشرده و کم حجمی دارند، نیز استفاده می شوند؛ به عنوان مثال سنگ شکن ها، میکسرها، نوار نقاله، همزن های صنعتی و سایر تجهیزات مورد استفاده معادن، ساخت و ساز و صنایع تولیدی.
4) تولید برق: موتورهای عمودی نقش مهمی در کاربردهای تولید برق مانند نیروگاه های برق آبی و توربین های بادی دارند. از این موتورها برای به حرکت درآوردن ژنراتورهای که انرژی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل می کند، استفاده می شود.
5) کاربردهای دریایی: علاوه بر موارد فوق، از الکتروموتور عمود نصب در کاربردهای دریایی مانند سیستم های محرکه کشتی و سکوهای دریایی نیز استفاده می شود. این موتورها حتی در محیط های سخت دریایی نیز عملکرد خوب و قابل قبولی دارند.
برای انتخاب یک الکتروموتور عمودی مناسب باید چندین پارامتر نظیر سرعت و دور موتور، توان، نحوه نصب، جنس بدنه و ... را در نظر بگیرید. رعایت دقیق دستورالعمل های نصب به خصوص در موتورهای عمود نصب بسیار حائز اهمیت است و در صورت سهل انگاری می تواند منجر به مشکلات جدی عملیاتی شود. لذا اگر از یک الکتروموتور که قابلیت نصب عمودی ندارد، در جایی غیر از حالت افقی استفاده نمایید، منجر به آسیب های جدی و جبران ناپذیر به موتور و تجهیزات متصل به آن می شود. الکتروموتورهای عمود نصب، بر روی پلاک خود با حرف V که مخفف VERTICAL یا عمودی است، مشخص شده اند. برای آشنایی بیشتر با کاربرد موتورها، مقاله کاربرد الکتروموتور را مطالعه فرمایید.
مشخصات فنی الکتروموتور عمود نصب
همانطور که گفتیم برای انتخاب یک موتور عمودی مناسب باید پارامترهای مختلفی مانند توان، گشتاور، سرعت و درجه حفاظتی و سایر مواردی که نیاز دارید را مشخص کرده و بر اساس آن ها الکتروموتور مورد نظر را انتخاب نمایید. مشخصات فنی الکتروموتور عمود نصب با توجه به کاربرد آن تغییر می کند ولی به طور کلی شامل موارد زیر می شود:
- این موتورها با محدوده توان 0.18 تا 280 کیلووات (0.25 تا 375 اسب بخار) تولید می شوند.
- به دلیل استفاده از سیم پیچ هایی با عایق حرارتی F، این موتورها تا 52 درجه سانتی گراد تحمل دمایی دارند. برای آشنایی با مفهوم عایق حرارتی، مقاله کلاس حرارتی الکتروموتور را مطالعه فرمایید.
- جهت چرخش این موتورها پاد ساعتگرد است.
- الکتروموتورهای عمودی آلودگی صوتی کمتری نسبت به موتورهای افقی دارند.
- همچنین ظرفیت کف گرد الکتروموتور، در موتورهای عمودی افزایش یافته است.
نصب الکتروموتور عمودی
پس از انتخاب موتور باید برای نصب آن برنامه ریزی های لازم را انجام دهید. برای نصب الکتروموتور عمودی ابتدا محل آن را مشخص کنید و پس از اطمینان از اینکه همه تجهیزات مورد نیاز برای نصب را در اختیار دارید، موارد زیر را انجام دهید.
- ابتدا اطمینان حاصل کنید که ساختار نصب می تواند وزن موتور و تجهیزات متصل به آن را تحمل نماید.
- موتور را به صورت عمودی دقیقاً تراز کنید.
- از براکت یا آداپتورهای مناسب برای محکم کردن موتور روی سازه استفاده کنید. این نوع الکتروموتورها منحصراً در حالت عمودی بر پایه فلنج خود نصب می شوند. پایه باید کمترین لنگی را با شفت عمود بر آن داشته باشد تا آسیبی به موتور وارد نشود.
- پیش از اتصال الکتریکی موتور، اقدامات امنیتی لازم را بررسی نمایید.
- کابل های منبع تغذیه را طبق دستور العمل سازنده به پایانه های موتور متصل نمایید.
- اتصال ارت (Earth) را برای جلوگیری از خطرات الکتریکی برقرار نمایید.
- با استفاده از ابزارهای تراز دقیق، محور موتور را با محور تجهیزات متحرک تراز کنید.
- مکانیزم کوپلینگ موتور و سایر تجهیزات را بررسی و در صورت نیاز از کوپلینگ مناسب تری استفاده نمایید.
- پس از بررسی مجدد تمامی اتصالات و اطمینان از محکم بودن آن ها، موتور را روشن نمایید.
- پس از روشن کردن موتور، عملکرد آن را بررسی نمایید و علت و منبع هرگونه صدا یا ناهنجاری غیرعادی را بیابید.
تعمیر و نگهداری الکتروموتور عمود نصب
اصلی ترین مواردی که در تعمیر و نگهداری الکتروموتور عمود نصب باید در نظر بگیرید روانکاری و نصب مناسب این تجهیزات است که در ادامه برای هریک از این موارد نکاتی را ذکر می کنیم.
روغن کاری مناسب الکتروموتور عمود نصب
یکی از علل اصلی خرابی زودرس بلبرینگ در موتورهای عمود نصب، استفاده از روانکار نامناسب است. روانکاری مناسب، مهم ترین بخش تعمیر و نگهداری الکتروموتور عمود نصب است و باید بر اساس عواملی مانند دما، رطوبت، آلودگی های محیط، سرعت موتور و نوع بلبرینگ ها، روغن مناسب را انتخاب نمود. پیشنهاد می کنیم انتخاب روغن را بر اساس دستورالعمل های شرکت سازنده انجام دهید که معمولاً بر روی پلاک یا درون کاتالوگ محصول درج می شود. از جمله نکاتی که برای روغن کاری مناسب الکتروموتور عمود نصب باید در نظر بگیرد عبارتند از:
- بلبرینگ‌های کف گرد که امکان انتقال نیروی خارجی را فراهم می‌کنند، نیازمند مراقبت برای عملکرد بهینه هستند. نکته قابل توجه این است که باید روغن‌کاری موتورهای عمودی به درستی اجام گیرد.
- تغییر ویسکوزیته روغن ممکن است باعث نشت یا گرم شدن بیش از حد شود.
- روغن ها را ترکیب نکنید. ممکن است با هم سازگار نباشند.
- اگر مقدار روغن موجود در الکتروموتور مناسب نباشد، سبب حرکت کند الکتروموتور میشود که درنهایت منجر به سوختن آن می‌گردد.
- اندازه گیری مقدار روغن در هنگامی انجام شود که موتور خنک باشد.
- اگر از کویل‌های خنک کننده آب استفاده می شود، نشت آب را بررسی کنید.
- چرخاندن شفت روتور به صورت دستی ممکن است به آچار تسمه ای نیاز داشته باشد زیرا بارگذاری رو به پایین روی بلبرینگ کف گرد است.
- هنگام سرویس موتور، روغن روان کننده را تخلیه و تعویض کنید.
- از روشن کردن الکتروموتور عمودی بدون اتصال به تجهیز خودداری کنید زیرا سبب تخریب بلبرینگ ها و باقی اجزا می‌گردد.
نکاتی برای نصب مناسب الکتروموتور عمودی
- پیش از راه اندازی الکتروموتور عمودی، باید از روغن کاری آن اطمینان حاصل کنید زیرا در صورت کم بودن روغن، موتور به صورت خشک و کند کار می کند و در ادامه با افزایش حرارت موجب سوخت موتور می شود. اندازه گیری روغن باید در زمانی که موتور سرد است انجام گیرد.
- یکی از نکات بسیار مهم در خصوص تعمیر و نگهداری الکتروموتور عمود نصب، راه اندازی آن در زیر بار است؛ این موتورها اگر بدون بار راه اندازی شوند، دچار آسیب در بلبرینگ و سایر قسمت ها می شوند.
- الکتروموتور عمودی، لرزش بیشتری را نسبت به موتورهای افقی تجربه می کند، زیرا موتورهای افقی پایه دار به صورت محکم بر روی یک سطح سخت متصل می شوند ولی در موتورهای عمودی فقط قسمت پایینی به فلنج متصل می شود و سایر قسمت ها آزاد هستند. نصب صحیح پمپ، به اندازه نصب موتور روی سر پمپ مهم است.
- طراحی سیستم های پمپاژ عمودی باید گونه ای باشد که خارج از منطقه بحرانی کار نمایند. اگر الکتروموتور و پمپ در نزدیکی منطقه بحرانی سیستم کار کنند، امکان شکست ناشی از ارتعاش را وجود دارد.
انواع الکتروموتور عمودی
انواع الکتروموتور عمودی را می توان بر اساس نوع شفت آن ها به دو گروه سالید شفت (شفت نری، شفت تو پر) و هالوشفت (شفت توخالی) دسته بندی کرد. در مدل سالید شفت، پمپ به انتهای الکتروموتور متصل می شود و از این موتورها بیشتر در پمپ ها و مخازن کم عمق استفاده می شود. در مقابل از الکتروموتورهای عمودی هالوشفت بیشتر در پمپ های چاه عمیق استفاده می شود؛ در این موتورها، سر پمپ از شفت الکتروموتور عبور کرده و در بالای موتور کوپل می شود. همچنین موتورهای عمودی هالوشفت، معمولاً در مواردی که قابلیت تنظیم آسان مزیت به شمار رود، استفاده می شوند.
علاوه بر نوع شفت، انواع الکتروموتور عمودی بر حسب بار محوری نیز به سه گروه بار معمولی، بار زیاد و بار خطی دسته بندی می شوند. بار محوری بالا، ضریبی از بار محوری معمولی است؛ مثلاً 175 درصد، 250 یا 300 درصد بار معمولی. موتورهای پمپ خطی کمی نسبت به سایر مدل های این موتورها متفاوت است، چراکه در خط لوله پمپ قرار دارد و هیچ نیروی خارجی به شفت الکتروموتور انجام نمی گردد.
اجزای الکتروموتور عمود نصب
به طور کلی الکتروموتورها (فارغ از نوع نصب) دارای بخش های زیر هستند:
- بلبرینگ
- پوشش بلبرینگ (یاتاقان)
- روتور + سیم پیچ
- استاتور
- نگهدارنده
- فن
- پوشش فن
- جعبه برق (ترمینال)
اجزای الکتروموتور عمود نصب هم شامل موارد فوق است ولی بعضی از قطعات تقویت شده یا به صورت انحصاری برای کاربردهای عمودی طراحی شده اند؛ به عنوان مثال:
بلبرینگ الکتروموتور عمودی
در الکتروموتور عمودی از یک بلبرینگ کف گرد به همراه بلبرینگ راهنما استفاده می شود. انتخاب بلبرینگ کف گرد بر اساس بار و نیروی وارد بر موتور انجام می شود و 10 تا 1000 برابر بار محوری روی یک الکتروموتور افقی را تحمل می کند. طراحی موتورهای عمودی به گونه ای است که بار زیادی را در محور شفت تحمل کند اما میزان تحمل بارهای شعاعی در این موتورها پایین است. در ادامه برخی از رایج ترین انواع بلبرینگ الکتروموتور عمودیکه در واقع یکی از مهم ترین اجزای الکتروموتور عمودنصب نیز به شمار می رود را بررسی می کنیم:
- بلبرینگ راهنما: بلبرینگ راهنما، نگهدارنده انتهای (پایین) محور موتور است و در برابر رانش لحظه ای مقاومت می کند. برای بلبرینگ راهنما، معمولاً از یک بلبرینگ شیار عمیق که با گریس روانکاری شده است، استفاده می کنند. این قطعه در حالت کارکرد معمولی دستگاه، تحت بار کم یا بدون بار است.
- بلبرینگ کف گرد: بلبرینگ کف گرد در بالای الکتروموتور قرار می گیرد و معمولاً از یک یا چند بلبرینگ تماس زاویه ای تشکیل می شود. بار محوری اعمال شده توسط پمپ، تعداد و نوع بلبرینگ های مورد استفاده در این قسمت را مشخص می کند.
- بلبرینگ های تماس زاویه ای: بلبرینگ های تماس زاویه ای، رایج ترین نوع بلبرینگ مورد استفاده در الکتروموتور عمودی هستند که برای تحمل بارهای محوری استفاده می شوند. دو بلبرینگ پشت سر هم برای 175 درصد بار محوری معمولی و سه بلبرینگ پشت سر هم برای 250 درصد بار محوری معمولی روی هم قرار می گیرند.
- رولبرینگ کروی: از رولبرینگ کروی زمانی استفاده می شود که قرار است بارهای محوری بسیار بالا به موتور اعمال شود؛ مثلاً در چاه های بسیار عمیق، که نیروی اعمال شده برای حرکت آب بسیار زیاد است. رولبرینگ های کروی می توانند 300 تا 500 درصد بار محوری معمولی را تحمل کنند.
نتیجه گیری: الکتروموتورهای عمودی کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند، ولی به دلیل طراحی خاص خود، نگهداری آن ها کمی سخت تر و پیچیده تر از سایر الکتروموتورها است. پیش از انتخاب این الکتروموتورها باید به درستی نیازهای مد نظر خود از قبیل توان، گشتاور، سرعت و دور موتور و ... را بررسی کنید و سپس اقدام به خرید الکتروموتور عمود نصب نمایید. کارشناسان ما در وبسایت کالا صنعتی در تمامی این مراحل از انتخاب گرفته تا خرید، نصب، راه اندازی و تعمیر و نگهداری همراه شما هستند و می توانید به صورت رایگان مشاوره های فنی لازم را دریافت کنید.