بررسی کامل الکتروموتور AC و کاربرد آن در صنایع مختلف

الکتروموتور AC چیست؟

الکتروموتور ac یکی از الکتروموتور هایی هستند که با استفاده از برق AC تغذیه می شوند. این نوع الکتروموتور ها به طور گسترده ای برای تأمین انرژی دستگاه های مختلف استفاده می شوند زیرا کنترل آنها آسان است و ویژگی هایی دارند که می توانند با هزینه کم پیکربندی شوند.

تماس با شرکت گذرگاه
ادرس:	تهران ضلع شمالی میدان هفتم تیر ساختمان تجاری ادری نگین ابی طبقه اول واحد ۱۰۲
تلفن:	۰۲۱۸۸۸۲۰۰۸۹
همراه1:	09353234729
همراه2:	09122039983
همراه3:	09123505979

با اتصال الکتروموتور به منبع تغذیه به راحتی و با هزینه کم می توان الکتروموتور های AC را راه اندازی کرد. قطعات به کار رفته در الکتروموتور های AC همانند موتور الکتریکی DC است با این تفاوت که الکتروموتور AC کموتاتور ندارد اما بلبرینگ دارد. برای خنک شدن الکتروموتور هنگام چرخش شفت نیر بر روی برخی الکتروموتور ها فن نصب می شود. موتورهای AC به صورت تکفاز و سه فاز کار می کنند.

مزایا و معایب الکتروموتور AC

مزایا

کم هزینه
تغییر سرعت
ضریب قدرت بالا
قابل اعتماد

معایب

ناتوانی در کار با سرعت کم
کنترل موقعیت ضعیف
تولید جریان گردابی

الکتروموتور تک فاز

همانطور که از نامشان پیداست، این الکتروموتور ها با منبع تغذیه تک فاز کار می کنند. موتورهای القایی تک فاز به طور گسترده ای در برنامه های کم مصرف مانند لوازم خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. ابعاد آنها کوچک بوده و ساخت آنها ارزان تر است. این الکتروموتور ها را موتورهای کسری نیز می نامند ، زیرا بیشتر این الکتروموتور ها با ظرفیت کسری از کیلو وات ساخته می شوند. این موتورها خود تحریک نمی باشند.

الکتروموتور سه فاز

مانند هر موتور الکتریکی، یک موتور القایی ۳ فاز دارای استاتور و روتور است. استاتور دارای یک سیم پیچ ۳ فاز است (سیم پیچ استاتور نامیده می شود). فقط سیم پیچ استاتور از منبع ۳ فاز تغذیه می شود. سیم پیچ روتور ولتاژ و قدرت خود را از سیم پیچ استاتور با انرژی خارجی از طریق القای الکترومغناطیسی می گیرد.

مقایسه بین الکتروموتور تکفاز و سه فاز القایی

موتورهای القایی تک فاز در ساخت ساده، قابل اعتماد و مقرون به صرفه اما قدرت موتورهای الکتریکی سه فاز از تکفاز بیشتر است
ضریب توان الکتریکی موتورهای القایی تک فاز در مقایسه با موتورهای القایی سه فاز کم است. یعنی برای یک مقدار توان ورودی یکسان موتورالقایی تکفاز ۵۰ درصد خروجی موتور القایی سه فاز را دارد.
گشتاور راه اندازی برای موتور القایی تک فاز، کم است.
بازده موتورهای القایی تک فاز در مقایسه با موتورهای القایی سه فاز کمتر است.
موتورهای القایی تک فاز موتور خود راه انداز ندارند درحالیکه موتورهای سه فاز این قابلیت را دارند.

آشنایی با نحوه عملکرد موتور AC

موتورها از نظر منبع تغذیه به دو دسته جریان مستقیم و جریان متناوب تقسیم می شوند. موتورهای جریان مستقیم، همانطور که از نام آن ها پیداست، از جریان مستقیم برق را بدون نوسان و در یک اندازه ثابت استفاده می کنند. اما موتورهای متناوب برق را به صورت سینوسی و با تغییر مقدار جریان دریافت می کنند. همچنین در برق متناوب، جهت جریان به صورت مداوم و در لحظه بارها عوض می شود.

در واقع در یک موج سینوسی، جریان در اوج قرار می گیرد، سپس کاهش می یابد و به صفر می رسد. بعد از آن در جهت منفی تا اوج پیش می رود و مجددا به صفر باز می گردد. این نمودار دائما تکرار می شود. حال متناسب با همین جریان در جهت منفی، مثبت یا صفر، نیروی تولیدی توسط سیم پیچ الکترومغناطیسی یک موتور جریان متناوب نیز کاهش یا افزایش می یابد.

انواع الکتروموتور ACیا جریان متناوب:

الکتروموتور AC سنکرون
الکتروموتور AC آسنکرون

الکتروموتور AC سنکرون:

الکتروموتور سنکرون، روتور و استاتور سیم پیچی دارند. وقتی که استاتور به منبع برق متصل است، میدان گردان در موتور ایجاد می شود تا با سرعت سنکرون بچرخد. روتور هم سیم پیچی است و با منبع DC تغذیه می کند. با اتصال جریان DC به روتور، روتور به گردش با میدان دواراستاتور می کند. راه اندازی الکتروموتور سنکرون، الکتروموتور بعد از قطع محرک اولیه با سرعت سنکرون می چرخد.

کاربرد الکتروموتورهای سنکرون:

برای اصلاح کردن ضریب توان استفاده می شود بر روی محور الکتروموتور سنکرون بار قرار نمی گیرد یعنی الکتروموتور بدون بار کار می کند. به این نوع الکتروموتور خازن سنکرون هم می گویند

این الکتروموتورها هم به عنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون استفاده می شود.

چون الکتروموتور سنکرون، دارای دور ثابتی است در وسایلی مثل: ساعت های الکتریکی استفاده می شود.

مزایای الکتروموتور سنکرون:

بازده بالا
در برابر نوسان ولتاژ حساس نیست
ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
بطور مستقیم با ولتاژ زیاد می تواند کار کند.

معایب الکتروموتور سنکرون:

تحمل بار اضافه را ندارد.
سرعت الکتروموتور سنکرون ثابت می باشد و برای سرعت های بالاتر و یا پایین تر قابل تنظیم نیست.
به یک وسیله راه انداز اولیه که می تواند موتور کمکی باشد احتیاج دارد.
به غیر از جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور، جریان دائم برای قطب های الکتروموتور نیز احتیاج است و این باعث می شود قیمت این الکتروموتور نسبت به موارد مشابه خود بالاتر باشد.

الکتروموتور AC آسنکرون:

قفسه سنجابی
روتور سیم پیچی شده

الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی:

روتور الکتروموتورهای قفسه سنجابی استوانه ای می باشد که میله هایی از جنس آلومینیوم و یا مس درون شیارهای اطراف آهنی و یا فولادی قرار دارد که به دو صورت است نوع اول از میله های گرد و نوع دوم از میله های مستطیلی تشکیل شده است یا به حالت دو دایره که به هم متصل اند و یا جدا از هم تشکیل شده است. میله های روتور الکتروموتور را مورب طراحی می کنند به دلیل اینکه در تأثیر میدان استاتور بر روتور نوعی هم پوشانی به داشته باشد و از لرزش و قفل شدن در لحظه شروع جلوگیری شود.

مزایای الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

نسبت به الکتروموتورهای سیم پیچی شده دارای ضریب قدرت بهتری هستند.
سرعت گردش این الکتروموتور در بارهای مختلف ثابت است.
تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع نمی شود.
قیمت مناسب و سادگی در طراحی

معایب الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

موقعی که با کار کم در حال کار است، ضریب قدرتش کاهش می یابد.
تغییر دور با روش کاهش ولتاژ ممکن نیست و احتیاج به دستگاه (AC Drive) دارد.
الکتروموتورهای آسنکرون قفس سنجابی به تغییرات ولتاژ حساس می باشند و با کم شدن ولتاژ جریان به همان نسبت افزایش می یابد.
گشتاور پایین
زمان استارت الکتروموتور جریان زیادی از شبکه در حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی می گیرند

الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ:

مشکل الکتروموتورهای قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتورشان است. میله های روتور توسط حلقه ای در ابتدا و انتهای آن اتصال کوتاه می شود. این مسئله در لحظه شروع یا استارت که روتور مغناطیسی نیست شار (خطوط میدان الکتریکی که از سطح عمود بر مسیر عبور می کنند را شار الکتریکی می گویند) زیادی را برای مغناطیسی شدن به خود جذب می کند و باعث بالا رفتن جریان موتور الکتریکی می شود در لحظه استارت جریان زیادی از شبکه می گیرد و باعث کاهش گشتاور استارت می شود برای رفع کردن این مشکل الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته می شوند.

در این الکتروموتورها به جای وجود میله در روتور، روتور را سیم پیچی می کنند و انتهای این سیم پیچ ها را به حلقه های لغزنده که خود توسط جاروبک هایی به بیرون موتور هدایت می شوند، وصل می کنند. با گذاشتن بانک های مقاومتی (استارتر یا راه انداز) در سر راه این سیم پیچ ها، مقاومت روتور را کم و زیاد می کنند و جریان کشی موتور را به دلخواه تغییر می دهند.

مزایای الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ: