وبلاگ

موتورهای الکتریکی اجزای ضروری در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری، ماشین آلات رانندگی، تجهیزات و لوازم خانگی هستند. درک چرخه های کارکرد مختلف و پیامدهای آنها برای انتخاب موتور مناسب برای یک کاربرد خاص بسیار مهم است. این مقاله به مقایسه موتورهای الکتریکی S2 و S4  در عملگر های برقی AUMA می پردازد و ویژگی ها، مزایا و موارد استفاده معمول آنها را بررسی می کند.

درک چرخه کارکرد (Duty Cycle)

چرخه‌های کارکرد موتورهای الکتریکی را بر اساس شرایط عملکردشان مانند مدت زمان کارکرد، دوره‌های استراحت و ماهیت بار طبقه‌بندی می‌کنند. کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) چندین چرخه کارکرد از جمله S2 و S4 را تعریف می کند.

در AUMA ، ما از موتورهای S2 برای عملگر هایی که به صورت روشن/خاموش (ON-OFF Actuator) کاربرد دارند استفاده میکنیم. این عملگر ها معمولا روی شیرهای دو وضعیته مثل شیر های پروانه ای و شیرهای توپی و یا دریچه ها و دمپر های گارد استفاده میشوند.

ما از موتورهای S4 هم برای روشن/خاموش (ON-OFF Actuator) و هم برای عملگر هایی که به صورت تنظیمی و تدریجی (Modulating Actuator)  کار میکنند استفاده می‌کنیم. این عملگر ها معمولا روی شیرهای کنترلی مثل شیر های گلوب و یا انواع کنترل ولوها استفاده میشوند.

چرخه کارکرد: S2 کارکرد کوتاه مدت( Short Time Duty Cycle)

مشخصات:

• مدت زمان کارکرد:  موتورهای با چرخه کارکرد S2 برای مدت کوتاه و مشخصی کار می کنند و به دنبال آن یک دوره استراحت به اندازه کافی طولانی دارند تا موتور سرد شده و به دمای محیط بازگردد.
• تعادل حرارتی:  در طول دوره کارکرد کوتاه، موتور به تعادل حرارتی نمی رسد.
• مدت زمان معمول:  دوره کارکرد موتورهای با چرخه کارکرد S2 اغلب بر حسب دقیقه مشخص می شود که معمولاً بین 10 تا 60 دقیقه است.
• ماهیت بار:  موتورهای S2 یک بار ثابت را در طول دوره کارکرد تحمل می کنند( بار با لود ثابت).

مزایای:

• راندمان:  از آنجایی که این موتور برای دوره های کوتاه کار می کند، می توان آن را برای راندمان بالاتر در این بازه های زمانی خاص طراحی کرد.
• خنک کننده:  دوره استراحت به موتور اجازه می دهد تا خنک شود و از گرم شدن بیش از حد جلوگیری می کند.

کاربردها:

• جرثقیل ها و بالابرها:  موتورهای S2 برای کاربردهای متناوب مانند جرثقیل ها، بالابرها و سایر تجهیزات بالابر مناسب هستند.
• تجهیزات تست:  برای میزهای آزمایش و تجهیزات آزمایشگاهی که در آن دوره‌های کوتاه و شدید کار با دوره‌های استراحت دنبال می‌شود، ایده‌آل هستند.

چرخه کارکرد  S4: چرخه کارکرد متناوب با استارت(Intermittent Duty Cycle)

مشخصات:

• الگوی کارکرد: موتورهای با چرخه کارکرد S4 با چرخه های کاری یکسان عمل می کنند، که هر کدام شامل یک دوره کارکرد، یک دوره استراحت و یک دوره راه اندازی (از جمله ترمز الکتریکی در صورت وجود) است.
• تعادل حرارتی: موتورهای با چرخه کارکرد S4 چندین راه اندازی را در هر سیکل کار تجربه می کند و از رسیدن آن به تعادل حرارتی در طول دوره های استراحت جلوگیری می کند.
• ضریب مدت زمان چرخه Cyclic Duration Factor (CDF): نسبت زمان اجرا به کل زمان چرخه، که به صورت درصد بیان می شود، معمولاً چرخه کارکرد را مشخص می کند به طور مثال S4-25%.

مزایای:

• تطبیق پذیری:  موتورهای S4 می توانند استارت و استپ های مکرر را انجام دهند و آنها را برای کاربردهایی با عملیات چرخه ای و درصدی و کنترلی مناسب می کند.
• دوام:  این موتورها برای مقاومت در برابر تنش های مکانیکی و حرارتی ناشی از راه اندازی مکرر طراحی شده اند.

کاربردها:

• عملگر های کنترلی:  موتورهای S4 معمولاً در عملگر های کنترلی استفاده می‌شوند که در آن استارت و استپ های مکرر جهت تنظیم درصد گشودگی ضروری است.
• سیستم‌های نوار نقاله: موتورهای S4 معمولاً در سیستم‌های نوار نقاله استفاده می‌شوند که در آن استارت و استپ های مکرر ضروری است.
• پمپ ها و کمپرسورها:  برای پمپ ها، کمپرسورها و فن هایی که نیاز به عملکرد متناوب با استارت مکرر دارند، ایده آل هستند.

تفاوت های کلیدی

1. مدت زمان و الگوی عملیات:

• چرخه کارکرد S2 : عملکرد مداوم برای یک دوره کوتاه مدت و تعریف شده و به دنبال آن یک دوره خنک کننده
• چرخه کارکرد S4 : عملکرد متناوب با شروع(استارت) ، توقف(استپ) و دوره استراحت مکرر در یک چرخه تکراری.

1. مشخصات حرارتی:

• چرخه کارکرد S2 : اینموتورها در حین کار به تعادل حرارتی نمی رسد.
• چرخه کارکرد S4 :این موتورها چندین بار در هر چرخه کارکرد راه اندازی می شود و از تعادل حرارتی جلوگیری می کند.

1. حمل بار:

• چرخه کارکرد S2 :مناسب برای بار ثابت در طول دوره عملیات کوتاه.
• چرخه کارکرد S4 :برای کاربردهایی با بارهای چرخه ای، از جمله شروع و توقف مکرر طراحی شده است.

معیارهای انتخاب

انتخاب بین موتور با چرخه کارکرد S2 و S4 بستگی به الزامات کاربردی خاص دارد:

• برای عملکردهای کوتاه و شدید: موتورهای وظیفه S2 ( Short Time Duty Cycle) برای کاربردهایی با عملکرد کوتاه و مداوم و به دنبال دوره های خنک کننده کافی ترجیح داده می شوند.
• برای چرخه های استارت-استپ مکرر: موتورهای وظیفه S4 (Intermittent Duty Cycle) برای کاربردهایی که نیاز به استارت و توقف مکرر با بارهای متفاوت دارند ایده آل هستند.

نتیجه گیری:

هر دو موتور الکتریکیS2  و S4 نقش اساسی در کاربردهای صنعتی و تجاری دارند. درک ویژگی های منحصر به فرد و الزامات عملیاتی آنها برای انتخاب موتور مناسب برای کار، کلیدی است. با هماهنگ کردن چرخه کارکرد موتور با خواسته های پروژه، هر دو نوع چرخه کارکرد می توانند عملکرد کارآمد، قابل اعتماد و طولانی مدت را تضمین کنند.