AC Induction Motor အေၾကာင္း - ၂

Power Factor

AC indcution ေမာ္တာမ်ားတြင္ Input Electrical Power ဘက္၌ Power Factor ရွိသည္။ Power Factor ဆုိသည္မွာ Active Power (True Power ဟုလည္းေခၚသည္။) ကို Apparent Power ႏွင့္စားထားသည့္ အခ်ိဳးၿဖစ္သည္။ Power Factor ၏ တန္ဘိုးမွာ ၀ မွ ၁.၀ အတြင္းၿဖစ္နုိင္သည္။ Resistive Load လံုးဝၿဖစ္ေနသည့္အခါတြင္ Reactive Power လံုးဝမရွိေသာေၾကာင့္ အၿမင့္ဆံုး Power Factor ၁.၀ ကို ရရွိနုိင္သည္။ သိုေသာ္ အေဆာက္အဦးမ်ားႏွင့္ စက္မွဳလုပ္ငန္းမ်ား အတြင္းတြင္ Resistive Load မရွိ၍မၿဖစ္နုိင္ေသာေၾကာင့္ Reactive Power သည္ အလြန္မ်ားသည္။ ထုိေၾကာင့္ Power Factor သည္ ၁.၀ ထက္နည္းေလ့ရွိသည္။

Reactive Power သည္ စည္ဘီယာခြက္ထဲတြင္ရွိသည့္ အၿမဳတ္ႏွင့္တူသည္။ ေသာက္၍ရသည့္ ဘီယာအရည္သည္ Active Power ႏွင့္တူသည္။ Active Power တစ္ခုတည္းသာဝယ္၍မရနုိင္။ ထုိေၾကာင့္ စည္ဘီယာခြက္တြင္ အၿမဳတ္ႏွင့္ အရည္ အတူရွိသည္။ ေသာက္သူအတြက္အက်ိဳးမရွိေသာ္လည္း ေရာင္းသူက အရည္ေကာ၊ အၿမဳတ္ကိုပါ ထည့္၍ေပးရသည္။

ထုိအတူပင္ Active Power ကုိသာ ေမာ္တာအသံုးၿပဳသူမ်ားက လုိအပ္ေသာ္လည္း လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားထုပ္လုပ္သူမ်ားက (Utility Company) မ်ားက Active Power ႏွင့္ Reactive Power ႏွစ္ခုေပါင္းၿဖစ္သည့္ Total Power ကို ေရာက္ေအာင္ပို့ေဆာင္ေပးရသည္။ Reactive Power သည္ Power Transmission ႏွင့္ Distribution System မ်ားအတြက္ Extra Load ကို ၿဖစ္ေစသည္။ ေကဘယ္ၾကိဳးမ်ားႏွင့္ ထရန္စေဖာ္မာ မ်ားကိုလည္း Total Power အလုိအပ္ခ်က္အတိုင္းၿပဳလုပ္ထားေပးရသည္။ Power Factor နည္းသည့္ သို့ ညံ့သည့္ ေမာ္တာမ်ားအတြက္ Utility Company က Total Power ပိုေပးရသည္။ (ရသည့္ Active Power မွာ အတူတူပင္ၿဖစ္ေသာ္လည္း)။ ထုိေၾကာင့္ ၀.၈ ထက္နည္းသည့္ Power Factor ရွိေသာ consumer မ်ားကို Utility Company က ဒဏ္ေၾကးေပးေဆာင္ေစသည္။

ေမာ္တာတြင္ရွိသည့္ (number of poles) ပိုးလ္ မ်ား နည္းေလေလ၊ ေမာ္တာ ၏ Power Factor မ်ား ေလေလ သို့ေကာင္းေလေလၿဖစ္သည္။
(number of poles) ပိုးလ္ မ်ား နည္းေလေလ၊ အပတ္ေရႏွဳန္(Speed) မ်ားေလေလၿဖစ္သည္။
ေမာ္တာ ၏ loading % မ်ားေလေလ Power Factor မ်ား ေလေလ သို့ေကာင္းေလေလၿဖစ္သည္။ ေမာ္တာ၍ အပတ္ေရႏွဳန္(Speed) မ်ားေလေလ Power Factor ေကာင္းေလေလၿဖစ္သည္။ ထုိေၾကာင့္ Speed မ်ားသည့္ ေမာ္တာအတြက္ Power Factor ေကာင္းရန္လုိအပ္ေသာ Capacitor အရြယ္အစားမွာ ေသးငယ္ေလ့ရွိသည္။

ထုိေၾကာင့္ over sized ေမာ္တာမ်ားတြင္ Power Factor ညံ့သည္ကိုေတြ ရေလ့ရွိသည္။ ေမာ္တာကိုမည္သည္ဝန္ႏွင္မွ်ခ်ိတ္ထားၿခင္းမရွိသည့္အခ်ိန္(no load) တြင္ ေမာ္တာသံုးစြဲသည့္ current မွာ အလြန္မ်ားသည္ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ active load လံုးဝမရွိဘဲ Reactive load သာရွိေသာ ၿဖစ္သည္။

ေမာ္တာသည္ Active Power (True Power )ကို သာ အသံုးၿပဳေသာ္လည္း လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားထုပ္လုပ္သည့္ Company သည္ Apparent Power ကို လံုေလာက္ေအာင္ရေအာင္ ၿပဳလုပ္ေပးထားရသည္။ တနည္း Reactive Power ႏွင့္ Active Power (True Power ) တုိ့ႏွစ္ခုေပါင္းအတြက္ လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားေပးပို့ရသည္။ လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားထုပ္လုပ္သည့္ Company သည္ Apparent Powerအတြက္ပါ Generation, Transmission ႏွင့္ Distribution Sysmtem မ်ားအတြက္ အကုန္အက်ခံထားရေသာေၾကာင့္ Power Factor နိမ့္ေသာ အသံုးၿပဳသူမ်ားကို ဓါတ္အားခ ပိုမုိေကာက္ခံေလ့ရွိသည္။

Poles မ်ား သည့္ AC indcution ေမာ္တာမ်ားသည္ Poles နည္းသည့္ ေမာ္တာမ်ားထက္ Power Factor နိမ့္သည္။ Poles မ်ားေလေလ Power Factorနည္းေလေလၿဖစ္သည္။

မည္သည္ေမာ္တာတြင္မဆို ေမာ္တာ Loading မ်ားေလေလ Power Factor မ်ား ေလေလၿဖစ္သည္။ Over size လုပ္ထားသည္ေမာ္တာမ်ားတြင္ Power Factorနည္းသည္ကို ထင္ရွားစြာေတြ ့နုိင္သည္။

Power Factor နည္းၿခင္း၏ အၿပစ္မ်ား

သံုးစြဲသူမ်ား၏ Power Factor နည္းၿခင္းေၾကာင့္ လုိသည္ထက္ပို၍ၾကီးမားေသာ Power Plant လုိအပ္သည္။

Overloading ၿဖစ္နုိင္ေၿခရွိသည္။

Power Factor နည္းၿခင္းေၾကာင့္ Current မ်ားမ်ားစီးရန္လုိအပ္သည္။ Current မ်ားမ်ားစီးၿခင္းေၾကာင့္ energy losses ပိုမ်ားသည္။

Power Factor ေကာင္းရန္နည္းလမ္းမ်ား

Capacitor ကို ေမာ္တာႏွင့္ Parallel တပ္ဆင္ၿခင္းေၾကာင့္ Reactive Power ကို ေလ်ာ့ခ်နုိင္သည္။ Reactive Power ကို ေလ်ာ့နည္းၿခင္းေၾကာင့္ Power Factor ပို ေကာင္းလာမည္။

Capacitor တပ္ဆင္ထားၿခင္းေၾကာင့္ Capacitorအတြင္း၍ရွိေသာ Capacitive current သည္ Power Supply ဘက္မွရွိေသာ Lagging inductive current ကို ေၿခဖ်က္နုိင္သည္။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ Capacitive current သည္ Leading Current ၿဖစ္ေသာေၾကာင့္ Lagging inductive current ကို ေၿခဖ်က္နုိင္သည္။

Power Factor Correction

Static Correctioin ႏွင့္ Bulk Correction ဟု၍ ႏွစ္မ်ိဳးရွိသည္။

Static Power Factor Correction

ေမာ္တာမ်ား၏ Starter တုိင္းႏွင့္ Capacitor ကို ခ်ိတ္ဆက္ထားၿခင္းကို Static Power Factor Correction ဟုေခၚသည္။ မ်ားေသာအားၿဖင့္ အလြန္ၾကီးမားေသာေမာ္တာမ်ားတြင္အသံုးၿပဳေလ့ရွိသည္။ Line Losses ကို ေလ်ာ့ခ်ရန္အသံုးၿပဳေလ့ရွိသည္။ သတ္မွတ္ထားေသာ သီးသန့္ Load သို့ ေမာ္တာတစ္ခုကို တပ္ဆင္ရန္ၿဖစ္ေသာေၾကာင့္ Capacitor size ကို အလြယ္ကူစြာ ေရႊးခ်ယ္နုိင္သည္။

Bulk Power Factor Correction

Capacitor မ်ားကို Distribution Board မ်ား၌တပ္ဆင္ၿပီး Starter မ်ားတစ္ခုစီမွ independently controlled လုပ္ၿခင္းမ်ိဳးကို Bulk Power Factor Correction ဟုေခၚသည္။

စုေပါင္းတပ္ဆင္ၿခင္းေၾကာင့္ ကုန္က်စရိတ္သက္သာသည္။ Lower cost per kVAR installation.

ေမာ္တာအေၿမာက္အမ်ားအတြက္ Autoatic switching ၿပဳလုပ္၍လည္းအသံုးၿပဳနုိင္သည္။

ဥပမာ ၁

Active Power ၁၀၀၀kW ရွိသည့္ ဆားကစ္တစ္ခုတြင္ line current သည္ 2000A ၿဖစ္ၿပီး line voltage သည္ 400V ၿဖစ္သည္။ Power Factor ကို 0.9 အထိတက္ရန္အတြက္ ထည့္ရမည့္ အသင့္ေလ်ာ္ဆံုးေသာ Capacitor ၏ kVAr rating ကို တြက္ပါ။

အေၿဖ 476 kVAr

ဥပမာ ၂

ဝန္ၿဖင့္ေမာင္းေနေသာ ေမာ္တာတစ္လံုး၏ Power Factor ကို သိရန္အတြက္ ေအာက္ပါ အခ်က္အလက္မ်ားကို တုိင္းတာရရွိထားပါသည္။ ထိုေမာ္တာ၏ Full Load Power Factor ကို ရွာပါ။

Motor Rated Power = 30kW ( From Catalogue)

Motor Efficiency = 88% ( From Catalogue)

Full Load Current = 58 A (measured by current clamp meter or tong meter)

Supply voltage = 400V (measured by multi-meter)

အေၿဖ = 0.85

ဥပမာ ၃

၁၀၀၀kW load အတြက္ Lagging Power Factor သည္ 0.8 ၿဖစ္သည္။ Apparent Power ႏွင့္ Reactive Power တို့ကိုရွာပါ။ Power Factor ကို 0.9 အထိေကာင္းရန္ တပ္ဆင္မည့္ Capacitor Bank ၏ kVAr တန္ဘိုးကိုရွာပါ။

အေၿဖ = 266  

Supply Voltage to Motor ႏွင့္ ဗုိ့အားမညီမွ်ၿခင္း (Unbalanced Voltage)

AC ေမာ္တာမ်ားကို Supply Volrage အတက္အက်ဒဏ္ခံနုိင္ရန္အတြက္ ဒီဇုိင္းၿပဳလုပ္ေရာင္းခ်ၾကသည္။ NEMA Standard အရ သတ္မွတ္ထားေသာ Voltage မွ အနိမ့္ အၿမင့္ ၁၀% ကို လက္ခံနုိင္ေအာင္ၿပဳလုပ္ထားေလ့ရွိသည္။ တနည္း 400 volt အတြက္ ထုတ္လုပ္ထားေသာ ေမာ္တာ တစ္လံုးသည္ 420 volt ႏွင့္ 380 volt အတြင္းတြင္ ေကာင္းစြာေမာင္းနုိင္သည္။ 400 volt ၏ +၁၀%မွာ 420Volt ၿဖစ္ၿပီး -၁၀% မွာ 380 volt ၿဖစ္သည္။

Supply Voltage အလြန္ၿမင့္တက္ၿခင္း သို့ အလြန္က်ဆင္းၿခင္းသည္ ေမာ္တာကို over heating ၿဖစ္ေစသည္။ Supply Voltage အလြန္ၿမင့္တက္ၿခင္း High voltage ေပးသကဲ့သုိ့ၿဖစ္ေသာေၾကာင့္ ေမာ္တာကို အလြန္ပူေစသည္။ Supply Voltage အလြန္က်ဆင္းၿခင္းေၾကာင့္ High Current ကို စီးဆင္းေစသည္။ ထုိေၾကာင့္ ေမာ္တာကို အလြန္ပူေစသည္။

3 Phases ရွိသည့္ အနက္ Phases မွ voltage ႏွင့္ အၿခား Phases မွ voltage ကြာၿခားၿခင္းကို ဗုိ့အားမညီမွ်ၿခင္း (Unbalance Voltage) ၿဖစ္သည္ဟုေခၚသည္။ Unbalanced Voltage between phases ေၾကာင့္ ေမာ္တာ၏ Efficiency သည္အလြန္ က်ဆင္းနုိင္သည္။ Unbalanced Voltage ၅% ၿဖစ္လွ်င္ ေမာ္တာ Losses ၃၀% ပိုမ်ားလာသည္။

ေမာ္တာကို ေပးသည့္ ဗုိ ့အား သည္ Unbalanced Voltage ၅% ၿဖစ္လွ်င္ ေမာ္တာ၏ စြမ္းအားသည္ ၂၅% က်ဆင္းသြားသည္။ တနည္း de-rated ၂၅% ၿဖစ္နုိင္သည္။

NEMA ၏ သတ္မွတ္ခ်က္အရ Voltage Unbalance ဆုိသည္မွာ

		(Max. voltage) - (Average Voltage of 3 Phases )
Unbalance %	=	----------------------------------------------------------------- x 100
		average voltage of the 3 phases

ဥပမာ

Line to Line Voltage တုိသည့္ 442,445,440 တုိ့ၿဖစ္လွ်င္ Voltage Unbalance ကို တြက္၍ ရာခုိင္နွဳန္းၿဖင့္ေဖာ္ၿပပါ။

Average of Voltage of 3 phase = (442+445+440)/3 = 442.33

Unbalance % = (445-442.33)/442.33=0.6%

အေၿဖ 0.6%

Unbalance Voltage ကို သိနုိင္ရန္ Ground fault indicator ကိုတပ္ဆင္ထားသင့္သည္။ ေမာ္တာမ်ားကို ႏွစ္စဥ္ thermographic inspection ၿပဳလုပ္သင့္သည္။ 120Hz vibratioin ၿဖစ္ေနၿခင္းေၾကာင့္ ထုိေမာ္တာသည္ ဗုိ့အားမညီမွ်ၿခင္း (Unbalanced Voltage) ၿဖစ္ေနေၾကာင္းသိနုိင္သည္။

ဗုိ့အားမညီမွ်ၿခင္း ကိုရွင္းလင္းရန္ နည္းေကာင္းမ်ား (Eliminate Voltage Unablance) ကို ရွာေဖြနုိင္ရန္အတြက္ unbalanced voltages ၿဖစ္ေစေသာအေၾကာင္းမ်ားကို နည္းလည္သေဘာေပါက္သင့္သည္။
၁) လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားပို့လႊတ္သည့္ေနရာမွ unblance ၿဖစ္ၿခင္း (Unbalanced incoming utility supply)
၂) transformer tap setting မ်ား မတူညီၾကၿခင္း (Unequal transformer tap settings)
၃) A large single-phase distribution transformer on the system
၄) An open phase on the primary of a three-phase distribution transformer
၅) Faults or grounds in the power transformer
၆) Open delta-connected transformer banks
ရ) A blown fuse on a bank of three-phase power factor improvement capacitors
၈) Unequal impedance in conductors of power supply wiring
၉) Phase တစ္ခုတည္း တြင္ load မ်ားစြာ ခ်ိတ္ထားၿခင္း (Unbalanced distribution of single-phase loads such as lighting)
၁၀) single-phase ဂေဟေဆာ္စက္ကို အသံုးၿပဳေနၿခင္း (Heavy reactive single-phase loads such as welders)
၁၁) Large heater controls that cycle rapidly

၁၂) Power Factor correction equipment မ်ား ပ်က္စီးေနၿခင္း သုိ့ ေကာင္းစြာအလုပ္မလုပ္ၿခင္း

Motor insulation

ေမာ္တာမ်ား ပ်က္စီးရၿခင္း၏ အဓိကအေၾကာင္းမွာ Operating Temperature ၿမင့္တက္လာမူေၾကာင့္ၿဖစ္သည္။ ေမာ္တာမ်ားသည္ High Current ေၾကာင့္ေသာ္၄င္း၊ Contamination ေၾကာင့္ေသာ္၄င္း Operating Temperature ၿမင့္တက္လာတတ္သည္။ insulation Class သည္ အသံုးၿပဳသည့္ ပစၥည္းအမ်ိဳးအစားႏွင့္တည္ေဆာက္ထားပံုေပၚတြင္မူတည္၍ကြဲၿပားသည္။ ၿမင့္မားသည့္ Operating Temperature တြင္ေမာင္းသည့္ေမာ္တာမ်ား၏ သက္တမ္းမွာ သတ္မွတ္ထားသည့္ ထက္တုိေလ့ရွိသည္။

ေမာ္တာမ်ားသည္ insulation အမ်ိဳးအစားေပၚတြင္မူတည္၍ ခံနုိင္သည့္အပူခ်ိန္ (Winding Temp) ကြဲၿပားၿခားနားသည္။ Class A ေမာ္တာ၏ အမ်ားဆံုးခံနုိင္ေသာ အပူခ်ိန္မွာ 105 C ၿဖစ္သည္။

Motor insulation ၏ Standard မ်ားမွာ မတူညီၾကေပ။ အထက္ပါဇယားသည္ NEMA Standard အရသတ္မွတ္ထားေသာ Motor insulation Class မ်ားၿဖစ္ၾကသည္။

ACMV Equipment မ်ားအတြက္ အသံုးေသာ ေမာ္တာမ်ား၏ Motor insulation Class F ၿဖစ္သည္။

အထက္ပါ ဂရပ္သည္ ေမာ္တာ Insulation အမ်ိဳးအစားႏွင့္ Winding Temp (C) ႏွင့္ ေမာ္တာ၏ သက္တမ္းတို့ကို ေဖာ္ၿပသည္ ဂရပ္ၿဖစ္သည္။

Insulation F အမ်ိဳးအစားေမာ္တာသည္ Insulation B အမ်ိဳးအစား ေမာ္တာထက္ ပို၍ၿမင့္သည့္ အပူခ်ိန္ကို ခံနုိင္သလုိ ပုိ၍လည္းၾကာၾကာခံနုိင္သည္။ ေမာ္တာတစ္လံုး၏ Winding Temp အပူခ်ိန္တက္လာ လာေလေလ ၾကာၾကာမခံေလေလၿဖစ္သည္။ တနည္းသက္တမ္းတုိသည္။

Service Factor

ေမာ္တာမ်ားကို Ambient Temp ထက္ပုိသည့္ ခြင့္ၿပဳထားေသာ အပူခ်ိန္ အတြက္ ဒီဇုိင္းၿပဳလုပ္ထားၾကသည္။ Service Factor ဆုိသည္မွာ သတ္မွတ္ထားသည့္ အေၿခေနမ်ား(အပူခ်ိန္၊စိုထုိင္းဆ..) အတြင္းတြင္ Rated Power ( သို့ Name Plater Power) ထက္ပို၍ အဆက္မၿပတ္ ေမာင္းႏိုင္သည့္ စြမ္းရည္ကို ဆုိလုိသည္။ ေမာ္တာအမ်ားစု ၏ Service Factor မွာ 1.0 သို့ 1.15 ၿဖစ္သည္။

ဥပမာ ၁၀ေကာင္အားေမာ္တာတစ္လံုး၏ Service Factor မွာ 1.15 ၿဖစ္သည္။ ထုိဆိုလုိခ်က္မွာ ယင္းေမာ္တာသည္ ၁၁.၅ေကာင္စြမ္းအားၿဖင့္ အဆက္မၿပတ္ ေမာင္းႏိုင္သည့္ စြမ္းရည္ကို ဆုိလုိသည္။သုိ့ေသာ္ NEMA Standard အရသတ္မွတ္ထားေသာ Motor insulation Class ၏ Allowable temperature raise 105C ( for Class F) ကို ေတာ့ မေက်ာ္လြန္ရေပ။

Motor insulation class F အမ်ိဳးအစား ၁၀ေကာင္အားေမာ္တာတစ္လံုး Allowable temperature raise 105C ၿဖစ္သည္။

သို့ေသာ္ Service Factor 1.0 သာရွိသည့္ ၁၀ေကာင္အားေမာ္တာတစ္လံုးကို ၁၁.၅ေကာင္ဝန္ၿဖင့္ေမာင္းလွ်င္ ထုိေမာ္တာသည့္ ၾကာၿမင့္စြာမခံနုိင္ေပ။

Motor Enclosures

လွ်ပ္စစ္ေမာ္တာ၏ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳမ်ား Motor Losses

 

လွ်ပ္စစ္ေမာ္တာသည္ လွ်ပ္စစ္စြမ္းအင္ (electrical energy input)မွ စက္မွဳစြမ္းအင္(mechanical energy output)သုိ့ေၿပာင္းေပးသည္ ့ ကိရိယာတစ္မ်ိဳးၿဖစ္သည္။ ေမာ္တာ၏ Efficiency သည္ စက္မွဳစြမ္းအင္(mechanical energy output) ကို လွ်ပ္စစ္စြမ္းအင္ (electrical energy input) ႏွင့္စားထားသည့္အခ်ိဳးၿဖစ္သည္။

စြမ္းအင္တည္ၿမဲမွဳနိယာမအရ

 လွ်ပ္စစ္စြမ္းအင္ (electrical energy input) = စက္မွဳစြမ္းအင္(mechanical energy output) + ဆံုးရွံဳးမွဴမ်ား(losses)

 ေမာ္တာ၏ losses မ်ားေလေလ Efficiency နည္းေလေလၿဖစ္သည္။

Copper loss    

Copper losses ဆိုသည္မွာ ေမာ္တာ၏ Rotor ႏွင့္ Stator မ်ားတြင္ရွိေသာ ေၾကးနီ(Copper) ဝိုင္ယာမ်ားအတြင္းတြင္ လွ်ပ္စစ္စီးဆင္းမွဳေၾကာင့္ၿဖစ္ေပၚလာေသာ losses ၿဖစ္သည္။ ေၾကးနီ(Copper) ဝိုင္ယာမ်ား သည္ ေမာ္တာ၏ Rotor ႏွင့္ Stator ႏွစ္ခုစလံုးတြင္ရွိေသာေၾကာင့္ Rotor ေရာ Stator တြင္ပါ Copper losses ၿဖစ္ေပၚသည္။

Stator winding ႏွင့္ Rotor winding တုိ့ ၏ Resistance ေၾကာင့္ၿဖစ္သည္။

Stator ႏွင့္ Rotor winding အတြင္းတြင္ current ၿဖတ္စီးၿခင္းေၾကာင့္ Stator Copper losses ၿဖစ္ေပၚလာသည္။ ထုိ Losses ၿဖစ္သည့္ပမာဏမွာ ၿဖတ္စီး သည့္ current ႏွစ္ထပ္ကိန္းႏွင့္ Resistance တုိ့ေၿမွာ္ၿခင္း ၿဖစ္သည္။

Losses = Current(I) x Current(I) x Resistance

ထုိ လွ်ပ္စစ္စြမ္းအင္မ်ားသည္ မလုိလားအပ္သည့္ အပူ(heat)အၿဖစ္သုိ့ ေၿပာင္းလဲသြားၿပီး စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳၿဖစ္ေပၚသည္။

ထိုေၾကာင့္ေမာ္တာသည္ လုိအပ္သည္ထက္ပိုပူေလေလ စြမ္းအင္ဆံုးရွံဳးမွဳမ်ားေလေလၿဖစ္သည္။

Copper loss ေၾကာင့္ၿဖစ္ေသာ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳေလ်ာ့နည္းေစရန္ Stator Slot ကို ေၿပာင္းလဲနုိင္သည္။

Stator winding တြင္းတြင္ရွိေသာ ဝုိင္ယာ၏ ထုထည္(Volume) မ်ားလာေစရန္ Insulation thickness ကုိေလွ်ာ ့ခ်နုိင္သည္။

Rotor ၏ Copper losses နည္းေစရန္ conductive bar ႏွင့္ End ring ၏ အရြယ္အစားကိုတုိးေပးနုိင္သည္။ ထုိသုိ့ တုိးေပးၿခင္းၿဖင့္ Resistance ကို ေလွ်ာ့နည္းေစနုိင္သည္။

Copper losses သည္ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳစုစုေပါင္း (Total losses ) ၏ ၅၈%ၿဖစ္သည္။

Core losses

Core losses သည္ Eddy current losses ႏွင့္ hysteresis တုိ့ၿဖစ္သည္။

Core material (hysteresis) အား  သံလိုက္စက္ကြင္း(magnetized) ၿဖစ္ရန္အတြက္လုိအပ္ေသာ စြမ္းအင္ၿဖစ္သည္။ Core material ၌ Eddy current ၿဖစ္ေပၚရန္အတြက္ စြမ္းအင္အခ်ိဳ ့ဆံုးရွဳံးမွဳၿဖစ္ေပၚသည္။

 Improved permeability electromagnetic (Silicon) Steel ကို အသံုးၿပဳၿခင္းၿဖင့္ Core losses ၿဖစ္ေပၚမွဳနည္းေအာင္ၿပဳလုပ္နုိင္သည္။ Core ကို ပိုမိုရွည္လ်ားေအာင္ၿပဳလုပ္ၿခင္းၿဖင့္ magnetic flux densities သည္ ေလွ်ာ ့နည္းလာကာ Core losses ၿဖစ္ေပၚမွဳလည္းနည္းလာသည္။ Thinner Steel laminations ကုိအသံုးၿပဳၿခင္းၿဖင့္ Eddy current losses ကိုလည္းနည္းေအာင္ၿပဳလုပ္နုိင္သည္။

Core losses ႏွင့္ Windage losses တုိ့သည့္ ေမာ္တာ၏ ဝန္ (load)ႏွင့္မသက္ဆုိင္ေပ။ loading % မ်ားသည္ၿဖစ္ေစ၊ နည္းသည္ၿဖစ္ေစ Core losses ႏွင့္ Windage losses တုိ့မွာ မေၿပာင္းလဲေပ။

Core losses သည္ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳစုစုေပါင္း (Total losses ) ၏ ၁၂%ၿဖစ္သည္။

 

 Windage and friction losses

Windage သည္ ေမာ္တာအားေအးေအာင္ (အပူခ်ိန္မတက္ေအာင္) တပ္ဆင္ထားေသာ ပန္ကာေၾကာင့္ၿဖစ္ေသာ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳၿဖစ္သည္။ ပန္ကာအားဒီဇုိင္းေကာင္းေအာင္ၿပဳလုပ္ၿခင္းၿဖင့္လည္း Windage losses ကိုေလွ်ာ့နည္းေစနုိင္သည္။

Windage and friction losses  သည္ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳစုစုေပါင္း (Total losses ) ၏ ၁၄%ၿဖစ္သည္။

friction losses သည္ေမာ္တာတြင္တပ္ဆင္ထားေသာ ဘယ္ရင္(Bearing) မွ ၿဖစ္ေပၚလာသည္။

Stray losses

Load current က induce လုပ္ေသာေၾကာင့္ leakage fluxes မ်ားၿဖစ္ေပၚလာကာ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳၿဖစ္ေပၚၿခင္းၿဖစ္သည္။ Surface losses ႏွင့္  Harmonics တုိ့သည္ Stray losses ထဲတြင္ပါဝင္သည္။ Stray losses ကို အတိအက်သိနုိင္ရန္အလြန္ခက္ခဲသည္။ အၿခားေသာ မေၿပာပေလာက္သည့္ losses မ်ားသည္ Stray losses တြင္ အက်ံဳးဝင္သည္။

Stator losses, Rotor losses ႏွင့္ Stray losses တို့သည္ ကို “on load losses” ဟုေခၚသည္။ “on load losses” သည္ ေမာ္တာ ၏ loading % ေပၚတြင္မူတည္သည္။ loading % မ်ားေလ “on load losses” မ်ားေလၿဖစ္သည္။

 Stray losses သည္ စြမ္းအင္ဆံုးရွဳံးမွဳစုစုေပါင္း (Total losses ) ၏ ၁၅%ၿဖစ္သည္။

Copper loss (58%)	Stator Loss
	Rotor Loss
Core (Iron) loss (12%)	Eddy Current loss
	Hysteresis loss
Windage and Friction loss (14%)	External Fan Windage
	Internal Fan Windage
	Bearing , Grease
Stray loss (15%)	Surface loss
	Harmonics
	Leakage flux

 

 

MOTOR EFFICIENCIES

High-efficiency motors are built to reduce motor energy loss.

• Larger-diameter wire, increasing the volume of copper by 34 to 40%. This change reduces copper losses that result naturally from current passing through the copper-wire windings.
• Larger wire slots to accommodate larger wire. This reduces the amount of active steel in each steel lamination.
• Longer rotor and stator core to compensate for the loss of steel and the resultant need to add more laminations.
• High-grade silicon steel laminations approximately 0.018 in. thick, having an electrical loss of 1.5 W/lb. The chemical makeup and thinner gage of the laminations, plus a coating of inorganic insulation on each piece, reduce eddy current losses. Special annealing and plating of rotor and stator components and use of high-purity cast aluminum rotor bars reduce hysteresis losses.
• Higher-grade bearings reduces friction loss.
• Smaller, more efficient designs reduce windage losses in fan-cooled motors.
• Tighter tolerances and more stringent manufacturing-process control reduce losses from unplanned conducting paths and stray load phenomena.