तीन चरण मोटर्सः औद्योगिक और वाणिज्यिक एचवीएसी प्रणालियों को संचालित करना

भारी शुल्क हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग अनुप्रयोगों की दुनिया में, एकल-चरण बिजली अक्सर कम हो जाती है।और प्रशीतन प्रणालियों की मांग मोटर्स जो उच्च प्रारंभ टोक़ प्रदान कर सकते हैं, निरंतर ड्यूटी ऑपरेशन, और निरंतर भार के तहत असाधारण दक्षता।तीन चरण के मोटरऔद्योगिक और वाणिज्यिक एचवीएसी के आधारशिला के रूप में, तीन चरण मोटर बिजली घनत्व, विश्वसनीयता,और परिचालन लागत है कि एकल चरण मोटर बस मेल नहीं कर सकतेउनके डिजाइन, लाभ और चयन मानदंडों को समझना इंजीनियरों, सुविधा प्रबंधकों और ठेकेदारों के लिए आवश्यक है जो बड़े पैमाने पर एचवीएसी उपकरणों को निर्दिष्ट या बनाए रखते हैं।

थ्री फेज मोटर क्या है?

तीन-चरण मोटर एक वैकल्पिक धारा (एसी) विद्युत मोटर है जो तीन-चरण बिजली की आपूर्ति से संचालित होता है।सिंगल-फेज मोटर्स के विपरीत जिन्हें सहायक स्टार्टिंग तंत्र जैसे कंडेनसर या केन्द्रापसारक स्विच की आवश्यकता होती हैतीन चरणों वाले मोटर्स स्वाभाविक रूप से स्व-स्टार्ट होते हैं। तीन वैकल्पिक धाराएं ⇒ प्रत्येक 120 डिग्री विद्युत द्वारा विस्थापित ⇒ स्टेटर घुमावों के भीतर एक घूर्णी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं।यह क्षेत्र रोटर में वर्तमान प्रेरित करता है (या तो एक गिलहरी पिंजरे या घाव डिजाइन), अतिरिक्त स्टार्टिंग घटकों की आवश्यकता के बिना टॉर्क का उत्पादन करता है।

एचवीएसी अनुप्रयोगों के लिए सबसे आम तीन-चरण मोटर गिलहरी पिंजरे प्रेरण मोटर है। इसके रोटर में दोनो छोरों पर एक साथ शॉर्टकट किए गए प्रवाहकीय सलाखों से मिलकर एक ऊबड़, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदार, घुमावदारलगभग रखरखाव मुक्त संयोजनचूंकि कोई ब्रश, स्लिप रिंग या कम्यूटेटर नहीं हैं, इसलिए ये मोटर लंबे समय तक सेवा जीवन, उच्च विश्वसनीयता और कम ऑपरेटिंग शोर प्रदान करते हैं।तीन चरणों के मोटर्स को चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी) के साथ जोड़ा जा सकता है, उच्च दक्षता बनाए रखते हुए अनंत गति समायोजन की अनुमति देता है।

वाणिज्यिक एचवीएसी में तीन चरणों वाले मोटर्स का वर्चस्व

कई अंतर्निहित विशेषताएं वाणिज्यिक और औद्योगिक एचवीएसी प्रणालियों के लिए त्रि-चरण मोटर्स को पसंदीदा विकल्प बनाती हैं।

1उच्च शक्ति घनत्वएक निश्चित फ्रेम आकार के लिए, एक तीन-चरण मोटर एक-चरण मोटर की तुलना में अधिक हॉर्स पावर प्रदान करता है। यह उपकरण डिजाइनरों को छोटे, हल्के मोटर्स के साथ आवश्यक आउटपुट प्राप्त करने की अनुमति देता है।छतों पर रहने वाली इकाइयों में जहां वजन और स्थान सीमित हैं, तीन-चरण वाले मोटर्स अतिरिक्त हीट एक्सचेंजर, फिल्टर या नियंत्रण के लिए जगह खाली करते हैं।

2. अधिक दक्षतातीन चरणों वाले मोटर्स आमतौर पर आकार और डिजाइन के आधार पर 85% से 95% की दक्षता पर काम करते हैं।उच्च दक्षता वाले तीन-चरण मोटर (IE3 और IE4 रेटिंग) किसी भी तुलनीय आकार के एकल-चरण मोटर के प्रदर्शन को पार करते हैंप्रति वर्ष 5,000 घंटे चलने वाले 10 HP के फैन मोटर के लिए, 5% दक्षता में सुधार से प्रति वर्ष 1,800 kWh से अधिक की बचत हो सकती है, जो दो महीने के लिए एक छोटे से कार्यालय को बिजली देने के लिए पर्याप्त है।

3. चिकनी टोक़ वितरणतीन-चरण मोटर में निरंतर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र लगभग निरंतर टोक़ का उत्पादन करता है, जिसमें न्यूनतम धड़कन होती है।और लंबे समय तक असर जीवनस्वच्छ कक्षों, प्रयोगशालाओं या अस्पतालों में हवा को संभालने वाले यंत्रों के लिए जहां कंपन नियंत्रण महत्वपूर्ण है, तीन-चरण मोटर्स अक्सर अनिवार्य होते हैं।

4. कम प्रारंभ करंटयद्यपि तीन चरणों वाले मोटर्स अपने चालू करंट की तुलना में अधिक स्टार्टिंग करंट का उपयोग करते हैं, लेकिन प्रति चरण इनप्रश बराबर हॉर्स पावर के एकल चरण वाले मोटर की तुलना में आनुपातिक रूप से कम है।इससे भवन की विद्युत प्रणाली में वोल्टेज में कमी आती है और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को प्रभावित किए बिना लाइन के पार अधिक मोटर्स को चालू करने की अनुमति मिलती है.

5. सरल रिवर्स और नियंत्रणतीन चरणों वाली मोटर को रिवर्स करने के लिए तीन में से किसी भी दो आपूर्ति के तारों को बदलना पड़ता है, एक सीधा कार्य जो एक संपर्ककर्ता या मैनुअल स्विच के साथ पूरा किया जा सकता है।उन प्रशंसकों के लिए जिन्हें मौसमी दिशा परिवर्तन की आवश्यकता होती है (ईउदाहरण के लिए, कुछ वाष्पीकरण शीतलक संयंत्रों), यह नियंत्रण प्रणाली डिजाइन को सरल बनाता है।

एचवीएसी अनुप्रयोगों के लिए तीन चरण मोटर प्रकार

थ्री-फेज मोटर परिवार के भीतर, एचवीएसी कर्तव्य के लिए कई उपप्रकार आमतौर पर निर्दिष्ट किए जाते हैं।

खुली बूंद-सबूत (ओडीपी)इन मोटर्स में वेंटिलेटेड होज़ होते हैं जो वाइंडिंग्स के माध्यम से शीतलन हवा के प्रवाह की अनुमति देते हैं। वे अपेक्षाकृत साफ वातावरण में इनडोर इंस्टॉलेशन के लिए उपयुक्त हैं,सूखे वातावरण जैसे यांत्रिक कक्ष या उपकरण अलमारीओडीपी थ्री-फेज मोटर्स लागत प्रभावी होते हैं, लेकिन उन्हें कभी भी नमी, धूल या संक्षारक धुएं के संपर्क में नहीं आना चाहिए।

पूरी तरह से बंद फैन-कूल्ड (TEFC)वाणिज्यिक एचवीएसी के लिए सबसे लोकप्रिय आवरण, टीईएफसी मोटर्स में एक सील स्टेटर आवास और एक बाहरी प्रशंसक है जो मामले पर हवा उड़ाता है। वे धूल, नमी और हल्के संक्षारक के प्रतिरोधी हैं,उन्हें छत इकाइयों के लिए आदर्श बना रहा हैकई भवन संहिता में अब मौसम के संपर्क के कारण छत के एचवीएसी उपकरणों के लिए टीईएफसी मोटर्स की आवश्यकता होती है।

पूरी तरह से बंद एयर-ओवर (टीईएओ)इन मोटर्स को सीधे एक पंखे या ब्लोअर की हवा के प्रवाह में स्थापित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। चलती हवा मोटर को ठंडा करती है, जिससे बाहरी शीतलन पंखे की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।वाष्पीकरण संघनकों में टीईएओ थ्री-फेज मोटर्स आम हैं, शीतलन टावर, और कुछ बड़े व्यास के प्रोपेलर प्रशंसक।

धमाका प्रतिरोधीएचवीएसी प्रणालियों के लिए खतरनाक स्थानों जैसे कि रासायनिक संयंत्रों, रिफाइनरियों या अनाज हैंडलिंग सुविधाओं के लिए, विस्फोट-प्रूफ तीन-चरण मोटर्स की आवश्यकता होती है।वे कठोर कास्ट-आयरन आवास और लौ मार्ग है कि किसी भी आंतरिक प्रज्वलन शामिल सुविधाएँइन मोटर्स में खतरनाक वर्ग के लिए विशिष्ट यूएल या एटीईएक्स प्रमाणन हैं।

दक्षता मानक और ईआई वर्ग

थ्री-फेज इंडक्शन मोटर्स IEC 60034-30 द्वारा परिभाषित अंतर्राष्ट्रीय दक्षता मानकों के अधीन हैं। दक्षता वर्ग हैंः

• IE1 (मानक दक्षता)कई क्षेत्रों के लिए न्यूनतम आवश्यकता, जो अब नए संयंत्रों के लिए काफी हद तक अप्रचलित है।

• IE2 (उच्च दक्षता)सामान्य प्रयोजनों के लिए मोटर्स के लिए सामान्य आधार रेखा।

• IE3 (प्रिमियम दक्षता)अमेरिका (ऊर्जा स्वतंत्रता और सुरक्षा अधिनियम द्वारा कुछ हॉर्स पावर रेंज के लिए अनिवार्य) और यूरोपीय संघ (इकोडिजाइन निर्देश) सहित कई न्यायालयों में आवश्यक है।

• IE4 (सुपर प्रीमियम दक्षता)जहां अधिकतम ऊर्जा बचत की इच्छा होती है, अक्सर VFD ऑपरेशन के साथ संयुक्त रूप से अधिक से अधिक निर्दिष्ट किया जाता है।

• IE5 (अति-प्रिमियम दक्षता)यह नवीनतम श्रेणी है, जिसे सिंक्रोनस रिलक्टेंस या स्थायी चुंबक सहायता प्रौद्योगिकियों के साथ प्राप्त किया जा सकता है।

एचवीएसी अनुप्रयोगों के लिए जो प्रति वर्ष 2,000 घंटे से अधिक काम करते हैं, एक IE3 या IE4 तीन-चरण मोटर निर्दिष्ट करना आमतौर पर ऊर्जा बचत के माध्यम से 12 से 24 महीनों के भीतर उच्च प्रारंभिक लागत को वापस करता है।कई उपयोगिता प्रोत्साहन कार्यक्रम विशेष रूप से उच्च दक्षता वाले मोटर उन्नयन के लिए छूट प्रदान करते हैं.

चर आवृत्ति ड्राइव और तीन चरण मोटर

एचवीएसी प्रणालियों में तीन-चरण मोटर्स के सबसे बड़े लाभों में से एक वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव के साथ उनकी संगतता है। एक वीएफडी निश्चित आवृत्ति लाइन शक्ति को समायोज्य आवृत्ति आउटपुट में बदल देता है,मोटर की गति को शून्य के पास से अपनी आधार गति से ऊपर तक लगातार भिन्न करने की अनुमति देता हैपंखे और पंप भार के लिए, आत्मीयता नियम कहते हैं कि बिजली की खपत गति के घन के आनुपातिक है। पंखे की गति को 20% कम करने से बिजली की खपत लगभग 50% कम हो जाती है।

वीएफडी-नियंत्रित तीन-चरण मोटर्स के सामान्य एचवीएसी अनुप्रयोगों में शामिल हैंः

• वैरिएबल एयर वॉल्यूम (वीएवी) प्रणालियों में आपूर्ति और वापसी प्रशंसक

• फ्लोटिंग हेड प्रेशर कंट्रोल वाले चिलरों में कंडेनसर वेंटिलेटर

• कूलिंग टॉवर वाटर तापमान विनियमन छोड़ने के लिए पंखे की गति नियंत्रण

• प्राथमिक और द्वितीयक शीतल जल पंप

• मांग आधारित वेंटिलेशन के साथ प्रयोगशालाओं या पार्किंग गैरेज में निकास पंखे

जब एक VFD का उपयोग किया जाता है, तो तीन-चरण मोटर को इन्वर्टर-कर्तव्य के लिए नामित किया जाना चाहिए। इन्वर्टर-कर्तव्य मोटर्स में प्रबलित घुमावदार इन्सुलेशन (आमतौर पर वर्ग F या H) होता है,असर धाराओं को रोकने के लिए शाफ्ट ग्राउंडिंग रिंगVFD पर मानक मोटर का उपयोग करने से समय से पहले घुमाव या असर की विफलता हो सकती है।

एचवीएसी के लिए सही तीन चरण मोटर का चयन करना

एक विशिष्ट एचवीएसी अनुप्रयोग के लिए तीन-चरण मोटर का चयन करने के लिए कई मापदंडों पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

अश्वशक्ति और फ्रेम का आकारमोटर के नामित आउटपुट को पंखे या ब्लोअर की शक्ति की आवश्यकता के अनुरूप करें, एक मानक सेवा कारक (आमतौर पर 1.15) के साथ वोल्टेज उतार-चढ़ाव और अस्थायी अधिभार को समायोजित करने के लिए। फ्रेम का आकार (जैसे., 143T, 182T, 213T) माउंटिंग आयामों और शाफ्ट व्यास को निर्धारित करता है; NEMA मानक ब्रांडों के बीच विनिमेयता सुनिश्चित करते हैं।

घोंसलास्वच्छ इनडोर उपयोग के लिए ओडीपी, बाहरी या धूल भरे वातावरण के लिए टीईएफसी, वायु प्रवाह माउंटिंग के लिए टीईएओ या खतरनाक स्थानों के लिए विस्फोट-प्रूफ का चयन करें।

वोल्टेज और आवृत्तिउत्तर अमेरिका में सामान्य तीन-चरण आपूर्ति वोल्टेज 208V, 230V, 460V, और 575V 60 हर्ट्ज पर हैं। अंतर्राष्ट्रीय बाजारों में अक्सर 380V, 400V, या 415V 50 हर्ट्ज पर उपयोग किया जाता है।यह सत्यापित करें कि मोटर उपलब्ध आपूर्ति के लिए नामित है, लंबे फीडर में वोल्टेज गिरने की अनुमति देता है।

गति और पोल गिनतीसमकालिक गति ध्रुवों की आवृत्ति और संख्या से निर्धारित होती है: 60 हर्ट्ज मोटरों की नाममात्र पूर्ण भार की गति लगभग 3,450 आरपीएम (2-ध्रुव), 1,725 आरपीएम (4-ध्रुव), 1,140 आरपीएम (6-ध्रुव),या 850 आरपीएम (8-पोल). डायरेक्ट-ड्राइव प्रशंसकों के लिए, मोटर की गति को आवश्यक प्रशंसक आरपीएम से मेल खाता है। बेल्ट ड्राइव के लिए, पल्ली अनुपात गति को समायोजित कर सकते हैं, लेकिन सही आधार गति का चयन ड्राइव नुकसान को कम करता है।

घुड़सवारपैर-माउंटेड (कठोर आधार), चेहरे-माउंटेड (सी-फेस), या अलग आधार के साथ पैर रहित (गोल शरीर) । कई एचवीएसी मोटर्स कंपन संचरण को कम करने के लिए लचीला छल्ले या स्प्रिंग माउंट का उपयोग करते हैं।

सेवा कारक1.15 के सेवा कारक से मोटर को इन्सुलेशन तापमान सीमाओं से अधिक समय के बिना छोटी अवधि के लिए नाम प्लेट से 15% अधिक हॉर्स पावर देने की अनुमति मिलती है।यह उन अनुप्रयोगों के लिए मूल्यवान है जहां कभी-कभी फ़िल्टर लोड या वोल्टेज की गिरावट होती है.

एचवीएसी उत्कृष्टता के लिए ट्रस्टेक थ्री फेज मोटर्स

जबकि ट्रस्टेक व्यापक रूप से अपने उच्च दक्षता ईसीएम मोटर्स के लिए जाना जाता है,कंपनी विशेष रूप से वाणिज्यिक और औद्योगिक एचवीएसी अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए मजबूत तीन-चरण प्रेरण मोटर्स का भी निर्माण करती हैट्रस्टेक के तीन चरणों वाले मोटर्स को उच्च श्रेणी के सिलिकॉन स्टील लेमिनेशन, तांबे के घुमाव और दोहरी ढाल वाले गोले के बीयरिंग के साथ बनाया गया है ताकि निरंतर संचालन के तहत दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित हो सके।

टीईएफसी और ओडीपी में उपलब्ध, 0.5 एचपी से 50 एचपी तक की हॉर्स पावर के साथ, ट्रस्टेक तीन-चरण मोटर कम से कम IE3 प्रीमियम दक्षता मानकों को पूरा करते हैं।वीएफडी संगतता की आवश्यकता वाले ग्राहकों के लिए, ट्रस्टेक वर्ग एफ इन्सुलेशन, 1000: 1 निरंतर टोक़ गति रेंज, और असर फ्लटिंग को कम करने के लिए शाफ्ट ग्राउंडिंग के साथ इन्वर्टर ड्यूटी संस्करण प्रदान करता है।प्रत्येक मोटर कारखाने से बाहर जाने से पहले पूर्ण भार के तहत परीक्षण किया जाता है, और सभी इकाइयों में वैश्विक स्थापना के लिए सीई और यूएल प्रमाणन हैं।

ट्रस्टेक के तीन चरण मोटर लाइनअप में शामिल हैंः

• हवा के हैंडलर, कंडेनसर प्रशंसकों और पंपों के लिए सामान्य प्रयोजन एचवीएसी मोटर

• स्क्रॉल कंप्रेसर अनुप्रयोगों के लिए उच्च टोक़ वाले मोटर

• डिमपर या वाल्व के संचालन में तेजी से रोकने के लिए ब्रेक मोटर

• खतरनाक स्थानों के लिए विस्फोट प्रतिरोधी डिजाइन (अनुरोध पर ATEX/IECEx)

रखरखाव और विश्वसनीयता पर विचार

थ्री-फेज इंडक्शन मोटर्स उल्लेखनीय रूप से टिकाऊ होते हैं, लेकिन उचित रखरखाव उनके सेवा जीवन को और बढ़ाता है। प्रमुख प्रथाओं में शामिल हैंः

• समय-समय पर प्रत्येक चरण पर वर्तमान निकासी की जांच करें; 5% से अधिक असंतुलन आपूर्ति या घुमाव की समस्या का संकेत देता है।

• एक मेगाओएममीटर के साथ सालाना घुमावदार इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापें; रेटिंग वारंट जांच के 1,000 वोल्ट पर 1 मेगाओएम से कम मूल्य।

• बीयरिंग शोर पर ध्यान दें; बीयरिंगों को असमानता के पहले संकेत पर बदलें।

• ओवरहीटिंग को रोकने के लिए वेंटिलेशन ओपनिंग (ODP और TEFC मोटर) को साफ रखें।

• वीएफडी संचालित मोटर्स के लिए, शाफ्ट ग्राउंडिंग ब्रश का निरीक्षण करें और सत्यापित करें कि असर करंटों से छेद नहीं हो रहा है।

उचित देखभाल के साथ, एचवीएसी ड्यूटी में एक प्रीमियम-दक्षता वाले तीन-चरण मोटर की सेवा 20 वर्ष से अधिक हो सकती है, अक्सर इसके द्वारा संचालित उपकरणों से अधिक समय तक।

निष्कर्ष

तीन चरण के मोटर्स वाणिज्यिक और औद्योगिक HVAC प्रणालियों की रीढ़ हैं।और वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव के साथ संगतता उन्हें किसी भी अनुप्रयोग के लिए तर्कसंगत विकल्प बनाता है जिसके लिए विश्वसनीयजैसे-जैसे ऊर्जा कोड सख्त होते हैं और स्थिरता के लक्ष्य अधिक आक्रामक हो जाते हैं, उच्च दक्षता