نرم افزار ترسیم دیاگرام سیم پیچی

معرفی نرم افزار:

نرم افزار DwMPlan  یک نرم افزارکاملا فارسی است که برای ترسیم دیاگرام گسترده سیم پیچی الکتروموتور های سه فاز طراحی شده است. این نرم افزار در محیط ویژرال بیسیک تحت اتوکد طراحی شده و تمام دیاگرام ها توسط نرم افزار در محیط اتوکد ترسیم می شوند.

کد های نرم افزار تحت اتوکد64   بیت ورژن 2020  نوشته شده اند. بهتر است از اتوکد64   بیت ورژن 2020  استفاده نمايید. هر چندکه ممکن است نرم افزار در ورژن های پایین تر هم کارآیی داشته باشد اما بیم آن می رود که بعضی از کد ها در ورژن های پایین تعریف نشده باشد و ممکن است در برخی دیاگرام ها، نرم افزار با خطای سیستم یا کامپایل مواجه گردد.

توجه داشته باشيد که علاوه بر اتوکد بايد "AutoCAD_VBA_Enabler" مناسب با ورژن اتوکد هم در سيستم شما نصب شده باشد. "AutoCAD_VBA_Enabler"  بدون محدودیت قابل دانلود از اینترنت می باشد و به راحتی قابل نصب در سیستم شما می باشد.

نرم افزار DwMPlan صرفا برای ترسیم دیاگرام گسترده سیم پیچی سه فاز طراحی شده است و با توجه به اینکه تعداد دور سیم پیچی و قطر سیم علاوه بر قطر و طول استاتور یا روتور یا آرمیچر ( درحالت کلی هسته ای که سیم پیچی روی آن پیچیده می شود ) به جنس و ضخامت ورقه های هسته و عمق و ابعاد و شکل شیارها نیز بستگی دارند. مضاف بر این تعداد دور سیم پیچی و قطر سیم بهینه در کارخانه سازنده با آزمون و خطا بدست می آید و روش مدون و کلی برای محاسبه دور سیم پیچی و قطر سیم الکتروموتورهای سه فاز وجود ندارد. روش های کلی موجود فقط با در نظر گرفتن قطر و طول هسته و همچنین قدرت خروجی، قطر سیم و تعداد دور سیم پیچی را محاسبه می کنند که با خطای زیادی همراه است. بنابر این نرم افزار محاسبه تعداد دور سیم پیچی و قطر سیم را پشتیبانی نمی کند.

نرم افزار DwMPlan پارامتری را به نام "طول سیم ( نمونه ) " نمایش می دهد که به خوبی تاثیر سیم پیچی با گام کسری بر روی وزن سیم را نشان می دهد. به دلیل اینکه در سیم پیچی با گام کسری پیشانی کلاف ها کوچکتر می شود لذا اجرای سیم پیچی با گام کسری منجر به کاهش وزن سیم خواهند شد. به عنوان مثال اگرگام سیم پیچی یک الکتروموتور 36 شیار 4 قطب دو طبقه، دو شیار کم شود وزن سیم حدود 15 درصد نسبت به سیم پیچی با گام کامل کم خواهد شد. نرم افزار این امکان را فراهم می کند که با ترسیم حالات مختلف برای یک الکتروموتور، اقتصادی ترین روش پیم پیچی را انتخاب نمود.

قابلیت های نرم افزار DwMPlan:

1. امکان ترسیم سیم پیچی یک و دو طبقه
2. محدودیتی برای تعداد شیار و تعداد قطب ها وجود ندارد
3. امکان ترسیم سیم پیچی به صورت متحد المرکز و زنجیری برای تمام حالات
4. امکان ترسیم سیم پیچی با گام کسری برای دو طبقه
5. امکان ترسیم سیم پیچی با شیار ناقص ( اصطلاحا با q  ی شکسته )
6. امکان ترسیم سیم پیچی به صورت نیم پیچک (گام کسری) برای یک طبقه در دو حالت q  زوج و فرد
7. امکان ترسیم سیم پیچی به صورت دالاندر ( دو سرعته )
8. امکان مشاهده کلاف ها و سربندی و قطب ها ی هر فاز به صورت جداگانه
9.  امکان ترسیم سیم پیچی به صورت سری یا موازی با حداکثرمدار موازی
10.  مشاهده نحوه تشکیل قطب ها به منظور بررسی صحت سربندی
11.  استخراج جدول سربندی و نمایش شماره شیار شروع و خاتمه فازها و شماره شیار اتصال کلاف ها
12.  دیاگرام سیم پیچی هر ماشین گردان سه فازی که با میدان دوار کار می کند و دارای سیم پیچی سه فاز می باشد قابل ترسیم با نرم افزار فوق می باشد.
13.  امکان ذخیره و پرینت و ویرایش دیاگرام در محیط اتوکد
14.  نمایش جدول مشخصات سیم پیچی شامل تعداد شیار و قطب و q  و نوع سیم پیچی و .....
15.  نمایش تخته کلم و نحوه اتصال الکتروموتور به شبکه برق سه فاز در حال ستاره، مثلث و دالاندر
16.  استفاده از نرم افزار خیلی راحت می باشد و نیازی به دانستن نحوه کار با اتوکد و ویژوال بیسک نمی باشد. فقط کافی است روی فایل نرم افزار کلیک کرد تا علاوه بر اجرای اتوکد پنجره انتخاب و ترسیم دیاگرام ظاهر شود. با هربار کلیک راست در هرجای محیط صفحه اتوکد پنجره انتخاب و ترسیم دیاگرام ظاهر خواهد شد.
17.  با کلیک روی دکمه صفحه اصلی در پنجره انتخاب و ترسیم دیاگرام می توانید با توضیحات و اطلاعات ارائه شده توسط نرم افزار نسبت به ترسیم دیاگرام گسترده اقدام نمائید.
18.  نرم افزار خطاهای ناشی از وارد کردن اعداد غیر معتبر توسط کاربر را پوشش داده و پیام مناسب را صادر می کند.

معرفی انواع سیم پیچی سه فاز

الکتروموتورهای سه فاز به دو صورت يک طبقه و دو طبقه سيم پيچي مي شوند.

1. سيم پيچي يک طبقه:

 سيم پيچي يک طبقه به دو گروه کلي " تمام پيچک " و " گام کسری یا دو نيم پيچک " تقسيم مي شود. نرم افزار توانايي ترسيم هر دو گروه را در جامع ترين شکل ممکن را دارد.

الف)  در سيم پيچي تمام پيچک براي هر فاز به ميزان تعداد نصف قطب ها گروه کلاف وجود دارد. به عنوان مثال براي الکتروموتور دو قطب براي هر فاز تنها يک گروه کلاف و براي چهار قطب دو گروه کلاف وجود دارد. سيم پيچي تمام پيچک در عمل به دليل وزن بالاي سيم به کار رفته مخصوصا براي الکتروموتور دو قطب به ندرت پيش مي آيد.

ب)  در سيم پيچي گام کسری یا دو نيم پيچک براي هر فاز به ميزان تعداد قطب ها گروه کلاف وجود دارد. به عنوان مثال براي الکتروموتور دو قطب براي هر فاز دو گروه کلاف و براي چهار قطب چهار گروه کلاف وجود دارد.  در روش سيم پيچي دو نيم پيچک پيشاني کلاف ها کوتاه تر شده و در نتيجه مصرف سيم کمتر مي شود. هر چندکه سربندي روش دو نيم پيچک مشکل تر است. ولي با اين وجود برخی مواقع اين نوع سيم پيچي نسبت به روش تمام پيچک ترجيح داده مي شود.

نکته 1)  با توجه به اينکه قطر و تعداد دور سيم پيچي که از پارامتر ها اساسي الکتروموتور هستند، در دو روش تمام پيچک و دو نيم پيچک با هم برابر اند. لذا پيشنهاد مي شود در سيم پيچي مجدد از روش دو نيم پيچک استفاده شود.

نکته 2)  امکان سيم پيچي شيار ناقص ( اصطلاحا با q  ي شکسته )  در حالت يک طبقه براي دو روش تمام پيچک و دو نيم پيچک وجود دارد و نرم افزار توانايي ترسيم آنها را به طور کامل و جامع دارد و جزء سيم پيچي ها خاص به حساب مي آيند.  اما در عمل سيم پيچي شيار ناقص کمتر پيش مي آيد.

نکته 3) حداکثر مدارات موازي در سيم پيچي دو نيم پيچک به دو برابر  مدارات موازي در سيم پيچي تمام پيچک افزايش پيدا مي کند که اين هم از مزاياي دو نيم پيچک مي باشد. در ژنراتورهايي که با دور پايين کار مي کنند بالا بودن مدارات موازي مطلوب است.

2 -   سيم پيچي دو طبقه

 سيم پيچي دو طبقه به چهار گروه " گام کامل " و" گام کسري " و " دالاندر يا دو سرعته " و " موجي "  تقسيم مي شود. نرم افزار توانايي ترسيم سه گروه را در جامع ترين شکل ممکن را دارد .سيم پيچي موجي توسط نرم افزار پشتيباني نمي شود

نکته 1)  هدف کلي از انجام سيم پيچي دو طبقه کاهش تاثيرات هارمونيگ ها و کاهش وزن سيم مصرفي مي باشد. در سيم پيچي دو طبقه با گام کامل هيچ کدام از اهداف فوق بر آورده نمي شود بنابراين در عمل اين سيم پيچي به ندرت انجام مي شود.

نکته 2) عمومي ترين و کاربري ترين سيم پيچي دو طبقه حالت گام کسري مي باشد. معمولا يک يا دو شيار از گام سيم پيچي کسر مي شود. عملا با همين تعداد به هدف مورد نظر مي رسيم. اما نرم افزار مي تواند حداکثر شيار که همان q مي باشد را از گام سيم پيچي کسر نمايد.

نکته 3) سيم پيچي دالاندر براي دو سرعت که سرعت بيشتر دو برابر سرعت کمتر مي باشد طراحي شده است.

نکته 4) سيم پيچي موجي معمولا در روتور سيم پيچي شده کاربرد دارد. هر چند که در استاتور ها هم قابل اجرا مي باشد. در سيم پيچي موجي فقط يک مسير جريان براي هر فاز وجود دارد.

  نکات مهم در ترسيم سيم پيچي يک طبقه :

1. محدوديتي براي تعداد قطب ها  (P ) وجود ندارد. فقط شرط زوج بودن آنها کفايت مي کند.
2. محدوديتي براي تعداد شيار ها ( Z)وجود ندارد. بسته به نوع سيم پيچي تعداد شيار ها مي تواند مضربي از 3 يا 6 باشد.
3. برای سیم پیچی شیار ناقص تعداد شیارها مضربی از سه و حداقل تعداد شيار ها 9 و از رابطه                     k = 0,1,2,3,…..    ( 6×k +9 =Z  ) یا از رابطه   ( 3×P +9 =Z  ) پیروی می کند.  
4. تعداد شیار هر فاز زیر هر قطب ( q ) برابر با ......... 1 , 1.5 , 2 , 2.5 , 3 , 3.5 , 4 , =  q  می باشد. اعداد اعشاری مربوط به سیم پیچی شیار ناقص می باشد.
5. رابطه بين تعداد شيارها و تعداد قطب ها بايد رعايت شود  (z= q×p×3)  که در رابطه فوقq  برای سیم پیچی تمام پیچک يک عدد طبيعي بزرگتر از یک و برای سیم پیچی دو نیم پیچک يک عدد طبيعي بزرگتر از دو می باشد. q برای سيم پيچي شيار ناقص ( اصطلاحا با q  ي شکسته )  عدد کسری می باشد که از 5/1 شروع می شود و یک واحد، یک واحد اضافه می شود.
6. در حالت کلی رابطه    z= q×p×3   بايد بر قرار باشد.            ......... 1 , 1.5 , 2 , 2.5 , 3 , 3.5 , 4 , =  q  
7. حداقل تعداد شيارها براي روش تمام پيچک 6 و براي روش دو نيم پيچک 12 و براي شيار ناقص 9 مي باشد.
8. حداقل q براي روش تمام پيچک يک، براي روش دو نيم پيچک 2 و براي روش شيار ناقص 5/1 مي باشد. 
9. حداقل تعداد مدارات موازي يک و حداکثر آن براي روش تمام پيچک و شيار ناقص برابر نصف تعداد قطبها و براي روش دو نيم پيچک برابر تعداد قطب ها مي باشد.   
10. کمترين عدد در فيلد " تعداد مدارات موازي " يک مي باشد که به منزله اين است که تمام کلاف هاي هر فاز در يک مدار قرار گرفته اند. ( همگي باهم سري هستند)  
11. حاصل تقسيم تعداد قطب ها به تعداد مدارات موازي بايد عدد زوج باشد.
12.  در روش دو نیم پیچک تعداد قطب ها بايد به تعداد مدارات موازي بخش پذير باشند.      
13.  در روش شيار ناقص، سيم پيچي زنجيري متداول نيست. ولي نرم افزار توانايي ترسيم آن را دارد.

نکات مهم در ترسيم سيم پيچي دو طبقه :

1. محدوديتي براي تعداد قطب ها  (P ) وجود ندارد. فقط شرط زوج بودن آنها کفايت مي کند.
2. محدوديتي براي تعداد شيار ها ( Z)وجود ندارد. و رابطه  k = 0,1,2,3,….. (k×6 + 12 = Z ) باید همواره برقرار باشد.
3. رابطه z = q×p×3  بايد بر قرار باشد.   . . . .، 5 ،4 ،3  ،2 ،1 =  q   و براي دو قطب q از دو شروع مي شود.
4. حداقل تعداد شيارها براي تمام روش ها 12  مي باشد.
5. حداقل q دو براي دو قطب و براي بقيه يک مي باشد.
6. تعداد قطب ها بايد به تعداد مدارات موازي بخش پذير باشد. حداقل تعداد مدارات موازي يک و حداکثر آن برابر تعداد قطب ها مي باشد.
7. حداقل عدد فشردگی شیار یک و حداکثر آن برابر q می باشد.
8. در روش سیم پیچی دالاندر باید رابطه بين تعداد شيارها و تعداد قطب ها کم رعايت شود  (q ×p_low ×3 = Z ) q يک عدد طبيعي بزرگتر از دو است و p_low تعداد قطب کمتر می باشد.