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
Energy Saving from Motor Efficiency
Chilled Water pump အတြက္ အသံုးၿပဳေသာ ၿမင္းေကာင္ေရ
၂၅ေကာင္အား (18.7kW) လွ်ပ္စစ္ေမာ္တာတစ္လံုးသည္ 88% efficiency (Standard
Efficiency) ရွိၿပီး တစ္ေန့လွ်င္ ၁၂ နာရီေမာင္းႏွင္သည္။ တစ္ႏွစ္လွ်င္
၃၆၅ရက္လံုးေမာင္းနွင္လွ်င္ ထုိ လွ်ပ္စစ္ေမာ္တာအား 93% efficiency (Premium
Efficiency) ရွိေသာ ေမာ္တာ အသစ္ၿဖင့္ေၿပာင္းလဲတပ္ဆင္လုိက္လွ်င္
တစ္ႏွစ္လွ်င္ ေငြမည္မွ် သက္သာမည္နည္း။ Chilled Water pump ၏ ေမာ္တာမ်ားသည္
Full load ၿဖင့္ အခ်ိန္တုိင္းတြင္ေမာင္းႏွင္ေနဟုယူဆပါ။
ေမာ္တာအသစ္၏တန္ဘုိးမွာ $3000 ၿဖစ္ၿပီး လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားခမွာ $0.15/kWh
ၿဖစ္လွ်င္ လေပါင္းမည္မွ်ၾကာလွ်င္
ေမာ္တာအတြက္ကုန္က်ေငြၿပန္လည္ရွိနုိင္မည္နည္း။ Simple Pay Back Period
နည္ၿဖင္းတြက္ခ်က္ပါ။
Existing motor
88% efficiency ရွိေသာ ေမာ္တာအေဟာင္း ၏ Input Electrical Power မွာ 21.25kWe ၿဖစ္သည္။
Input Electrical Power for 18.7kW with 88% efficiency = 18.7 / 0.88 = 21.25kWe (input Electrical power)
New motor
93% efficiency ရွိေသာ ေမာ္တာအေဟာင္း ၏ Input Electrical Power မွာ 20.1kWe ၿဖစ္သည္။
Input Electrical Power for 18.7kW with 93% efficiency = 18.7 / 0.93 = 20.1kW (input Electrical power)
ေမာ္တာအသစ္ေၾကာင့္ သက္သာေသာ kW မွာ 1.14 kW ၿဖစ္သည္။
Saving kW per hour = 21.25kW - 20.1kW = 1.14 kWh
တႏွစ္အတြက္ 4,993.2kWh သက္သာသည္။
For one year kWh saving = 1.14 kWh x 12 hr per day x 365 days = 4,993.2kWh
တႏွစ္အတြက္ $749 သက္သာသည္။
For one year $ saving = 4993.2kW x $0.15/kWh = $749
Simple Pay back period = $3000 / $749 = 4 years ( 48 months)
ေလးႏွစ္ၾကာလွ်င္ ေမာ္တာအသစ္၏ ကုန္က်စရိတ္ 3000$ ၿပန္လည္ရရွိနုိင္သည္။
ေမာ္တာတစ္လံုး၏ Efficiency ကို သိရန္ နည္းလမ္းမ်ား
က) Motor Name Plate မွ ရယူနုိင္သည္။
ခ) Motor Manufacturer မွ ရယူနုိင္သည္။
ဂ) Published Data (NEMA) မွ ရယူနုိင္သည္။
ဃ) တုိင္းတာၿခင္းၿဖင့္(Measurement ) ရယူနုိင္သည္။
Input Electrical power တုိင္းယူနုိင္သည္။ Output
Mechnical power ကို Torque ႏွင့္ Speed ကို တုိက္ရုိက္တုိင္းယူၿခင္း သို့
indirect by subtracting losses မွ လည္း ရရွိနုိင္သည္။
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
ေကာင္းထက္ညြန့္
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.
ေမာ္တာအသစ္၏တန္ဘုိးမွာ $3000 ၿဖစ္ၿပီး လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားခမွာ $0.15/kWh ၿဖစ္လွ်င္ လေပါင္းမည္မွ်ၾကာလွ်င္ ေမာ္တာအတြက္ကုန္က်ေငြၿပန္လည္ရွိနုိင္မည္နည္း။ Simple Pay Back Period နည္ၿဖင္းတြက္ခ်က္ပါ။
Existing motor
88% efficiency ရွိေသာ ေမာ္တာအေဟာင္း ၏ Input Electrical Power မွာ 21.25kWe ၿဖစ္သည္။
Input Electrical Power for 18.7kW with 88% efficiency = 18.7 / 0.88 = 21.25kWe (input Electrical power)
93% efficiency ရွိေသာ ေမာ္တာအေဟာင္း ၏ Input Electrical Power မွာ 20.1kWe ၿဖစ္သည္။
ေမာ္တာအသစ္ေၾကာင့္ သက္သာေသာ kW မွာ 1.14 kW ၿဖစ္သည္။
Saving kW per hour = 21.25kW - 20.1kW = 1.14 kWh
တႏွစ္အတြက္ 4,993.2kWh သက္သာသည္။
For one year kWh saving = 1.14 kWh x 12 hr per day x 365 days = 4,993.2kWh
တႏွစ္အတြက္ $749 သက္သာသည္။
For one year $ saving = 4993.2kW x $0.15/kWh = $749
Simple Pay back period = $3000 / $749 = 4 years ( 48 months)
ေလးႏွစ္ၾကာလွ်င္ ေမာ္တာအသစ္၏ ကုန္က်စရိတ္ 3000$ ၿပန္လည္ရရွိနုိင္သည္။
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
|
ေကာင္းထက္ညြန့္
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.
Motor nameplates မ်ားကို ဖတ္ရွဳနားလည္ၿခင္း
IEC standards အရ , ေမာ္တာမ်ားအားသည္ ၏ ေဘာ္ဒီ၌ nameplate ကို ကပ္ထားရန္လုိအပ္ပါသည္။ ေမာ္တာ nameplate တစ္ခု၏ အခ်က္အလက္မ်ားကို ေအာက္ပါအတုိင္းဖတ္ရွဳနားလည္နုိင္ပါသည္။
1. Manufacturer name and manufacturer-specific
ordering code ၿဖစ္သည္။ This code မွ frame size and mounting
arrangement ကိုသိရွိနုိင္ၿပီး၊ အသစ္တစ္လံုးလဲရန္အတြက္လုိအပ္သည္။
ပ်က္သြားသည့္ ေမာ္တာတစ္လံုးကို အသစ္တစ္လံုးႏွင့္လဲရန္ အတြက္ kW (HP) သာမက
frame size and mounting arrangement တုိ့လည္းတူညီရန္လုိအပ္သည္။
2. Rated volts - ေမာ္တာ၏ အေကာင္းဆံုးစြမ္းေဆာင္ရည္ကို (optimum performance) ရရွိရန္အတြက္လုိအပ္ေသာ လွ်ပ္စစ္ဗို့ ပမာဏၿဖစ္သည္။
3. Full load amps – ဆုိသည္ မွာ ေမာ္တာသည္ ဝန္အၿပည့္ေမာင္းႏွင္သည့္အခါ Cable တြင္စီဆင္းသြားမည့္ အမ္ပီယာၿဖစ္သည္။ Full load amps သည္ ေကဘယ္ေရႊးခ်ယ္ၿခင္း (cable sizing), စတတ္တာေရႊးခ်ယ္ၿခင္း (starter selection) and motor protection အတြက္ Over load setting ခ်ိန္ရန္အတြက္ မရွိမၿဖစ္လုိအပ္သည္။
4. Rated frequency in Hertz, and rated full load speed in revs/minute at that frequency.ေမာ္တာကို ေပးသည့္ AC လွ်ပ္စစ္္ဓါတ္အား၏ Frequency ၿဖစ္သည္။ ၅၀ သို ၆၀ Hertz ၿဖစ္သည္။
5. Rated temp rise or insulation class – Industry standard specification of the thermal tolerance of the motor insulation. အင္ဆူေလးရွင္းအမ်ိဳးအစားၿဖစ္သည္။
6. Rated power (kW). သည္ ေမာ္တာမွထုပ္ေပးနုိင္ေသာ Out put စက္မွဳပါဝါ (Mechanical Power) ပမာဏၿဖစ္သည္။ 7.5 kW သည္ Out put Mechanical Power ၿဖစ္သည္။ Out put Mechanical Power 7.5 kW ရရန္ အတြက္ Input electrical power မွာ 7.5 kW ထက္မ်ားရမည္။ ၈၅% efficiency ရွိေသာ ေမာ္တာအတြက္ Input electrical power မွာ 8.82 kWe ၿဖစ္သည္။
7. Electrical connection and associated operating parameters – i.e. three phase motors can be connected in a ‘star’ (Υ) or ‘delta’ (Δ) configuration. In a star configuration the current flowing from the supply is reduced as is the torque.
၅၀ Hz ႏွင့္ ဗုိ့အား ၆၆၀ မွ ၆၉၀ ရွိေသာ ပါဝါ ႏွင့္
‘star’ (Υ) ပံုစံၿဖင့္ခ်ိပ္ဆက္လွ်င္ Out put Mechanical Power 7.5 kW
ႏွင့္ 1450 rpm ကို ရရွိႏိုင္သည္။ Power factor မွာ 0.87 ၿဖစ္သည္။
၅၀ Hz ႏွင္ ဗုိ့အား ၃၈၀ မွ ၄၂၀ ရွိေသာ ပါဝါ ႏွင့္
‘delta’ (Δ) ပံုစံၿဖင့္ခ်ိပ္ဆက္လွ်င္ Out put Mechanical Power 7.5 kW
ႏွင့္ 1450 rpm ကို ရရွိႏိုင္သည္။ Power factor မွာ 0.87 ၿဖစ္သည္။
၆၀ Hz ႏွင္ ဗုိ့အား ၄၄၀ မွ ၄၈၀ ရွိေသာ ပါဝါ ႏွင့္
‘delta’ (Δ) ပံုစံၿဖင့္ခ်ိပ္ဆက္လွ်င္ Out put Mechanical Power 8.6 kW
ႏွင့္ 1750 rpm ကို ရရွိႏိုင္သည္။ Power factor မွာ 0.87 ၿဖစ္သည္။
8. Power factor for the motor. ထုိေမာ္တာႏွင့္သက္ဆုိင္သည့္ ပါဝါဖက္တာၿဖစ္သည္။ ေမာ္တာအား ေပးသည္ လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားႏွင့္ ခ်ိပ္ဆက္သည့္ connection configuration ေပၚတြင္မူတည္၍ေၿပာင္းလဲေနသည္။
9. Efficiency class – IEC nameplates quote EFF ratings at full load. It is a measure of how well the motor converts electrical energy to mechanical power.
The information displayed on a motor nameplate may vary depending on manufacturer and motor size.
Calculating Motor Speed:Squirrel cage induction motor တစ္လံုးသည္ သာမာန္အားၿဖင့္မည္သည့္ တၿခားေသာ device မ်ားႏွင့္ခ်ိပ္တြဲေမာင္းႏွင္ၿခင္းမရွိလွ်င္ လည္ပတ္ႏွဳန္းမွာ ပံုေသ(Constant) ၿဖစ္သည္။induction motor ၏လည္ပတ္နွဳန္းကိုတြက္ရန္ပံုေသနည္းမွာSrpm = 120 x F
PSrpm = synchronous revolutions per minute.
120 = constant
F = supply frequency (in cycles/sec)= လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အား၏ ၾကိမ္နွန္း
P = number of motor winding poles- ေမာ္တာတြင္ရွိေသာ pole အေရအတြက္Example: What is the synchronous of a motor having 4 poles connected to a 60 hz power supply?ဥပမာ 4 poles ၿဖင့္တည္ေဆာက္ထားေသာ Squirrel cage induction motor တစ္လံုးကို 60 hz လွ်ပ္စစ္ဓါတ္အားၿဖင့္ခ်ိပ္ဆက္လွ်င္ ထုိေမာ္တာ၏ synchronous speed (load ၿဖင့္မေမာင္းလွ်င္) လည္ပတ္နွဳန္းကိုရွာပါ။Srpm = 120 x F
P
Srpm = 120 x 60
4
Srpm = 7200
4
Srpm = 1800 rpm
Torque တြက္နည္းေမာ္တာၿမင္းေကာင္ေရကို အသံုးၿပဳ၍ Full-load motor torque ကို တြက္ၿခင္း
T = 5252 x HP
rpmT = full-load motor torque (in lb-ft)
5252 = constant (33,000 divided by 3.14 x 2 = 5252)
HP = motor horsepower
rpm = speed of motor shaftဥပမာ ၿမင္းေကာင္ေရ ၆၀အားရွိေသာ ေမာ္တာကို 1725 rpm ရွိေသာ ဝန္ (Load) ေမာင္းလွ်င္ torque မည္မွ်ရနိုင္သနည္း။T = 5252 x HP
rpm
T = 5252 x 60
1725
T = 315,120
1725
T = 182.7 lb-ft
No comments:
Post a Comment
အခုလို လာေရာက္အားေပးၾကတာ အထူးပဲ ၀မ္းသာ ပီတိျဖစ္ရပါတယ္ဗ်ား ... ။ေက်းဇူးအထူးတင္ပါတယ္။
ေက်ာ္ထက္၀င္း နည္းပညာ (ဘားအံ)
www.kyawhtetwin.blogspot.com