الکتروموتور تک فاز چیست؟
الکتروموتورهای تک فاز در بسیاری از دستگاه‌ها و وسایلی که استفاده می‌کنیم وجود دارد.این وسیله هزینه نگهداری پایینی دارد و مقرون به صرفه است، به همین دلیل در اکثر وسایل از آنها بهره برده می‌شود. الکتروموتورها انواع مختلفی دارند و با توان‌ها و جنس‌های مختلفی تولید می‌شوند که این امر هر الکتروموتور را برای استفاده در جای خاصی مناسب می‌سازد. اگر قصد دارید بیشتر با الکتروموتورهای تک فاز و انواع آنها آشنا شوید در ادامه این مطلب که توسط ایران موتور تدوین شده است با ما همراه باشید.
۰۹۱۳۸۰۰۰۸۸۱ - ۰۹۱۳۱۰۰۸۵۸۳
الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور (Electric Motor) یا موتورهای الکتریکی وظیفه دارند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل نمایند دستگاه‌هایی که روزانه با آنها سر و کار داریم از قبیل پنکه، کولر، ماشین لباسشویی و سایر دستگاه‌ها از الکتروموتور در درون خود بهره می‌برند. آیا برای شما هم سوال پیش آمده که الکتروموتور چیست؟ پس در ادامه پاسخ را به شما خواهیم گفت.
همانطور که گفته شد وظیفه الکتروموتورها تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی است. انرژی الکتریکی توسط جریان الکتریکی درون سیم پیچ با میدان مغناطیسی در تعامل است و همین فعل و انفعال منجر به ایجاد حرکت گشتاور شده و در نتیجه انرژی مکانیکی تولید خواهد شد. تفاوت عمده الکتروموتورها با دینام در ورودی و خروجی آنهاست. دینام انرژی مکانیکی مانند جریان باد یا آب را دریافت کرده و انرژی الکتریکی تولید می‌کند. در صورتی که الکتروموتور انرژی الکتریکی دریافت کرده و سپس انرژی مکانیکی تولید می‌کند. از شاخصه‌های مهم الکتروموتورها می‌توان به فرکانس، توان، آمپراژ، ولتاژ کار و تعداد دور در دقیقه اشاره کرد.
نحوه عملکرد الکتروموتور چگونه است؟
عموماً هنگامی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت شرایط و موقعیت خاص در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد نیروی مشخصی از سوی میدان مغناطیسی بر آن ماده اعمال می‌شود. الکتروموتور دوار دو بخش دارد که در داخل آن قرار گرفته است. بخش چرخان روتور و بخش ثابت استاتور نام دارد. در واقع روتور توسط گشتاور ناشی از نیروی حاصل از میدان مغناطیسی ایجاد شده در استاتور پل محور خود می‌چرخد و انرژی مکانیکی تولید می‌کند.
ساختار الکتروموتور تک دور تک فاز
انواع الکتروموتور را بشناسید.
الکتروموتورهای موجود در بازار دارای انواع مختلفی می‌باشند که هر کدام در بخش خاصی از صنایع کاربرد دارند. از انواع اصلی الکتروموتورها می‌توان به الکتروموتور تک فاز، الکتروموتور سه فاز و الکتروموتور ترمزدار در پارامترهای مختلف اشاره کرد. سایر انواع الکتروموتورهای تولید شده و موجود در بازار به شرح زیر می‌باشند:
- الکتروموتور DC پله‌ای
- الکتروموتور خطی
- الکتروموتور القایی سه فاز
الکتروموتور تک فاز چیست؟
حال که با تعریف الکتروموتور و انواع آن آشنا شدید قصد داریم به معرفی الکتروموتور تک فاز Single Phase Induction Motors بپردازیم. این الکتروموتور یکی از انواع الکتروموتور AC است که انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل نموده و با نام دینام تک فاز شناخته می‌شود. موتور تک فاز دو نوع الکتروموتور تک فاز تک خازن و الکتروموتور تک فاز دو خازن یا رله‌ای دارد. تمامی الکتروموتورهای تک فاز از نوع قفسه سنجابی بوده و بیشتر در مصارف خانگی و صنایع کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عامل ایجاد چرخش در موتورهای تک فاز عبور جریان AC تک فاز از سیم پیچ درون دستگاه است. در این نوع موتورها قسمت روتور با سرعت کمتری از چرخش میدان مغناطیسی بخش استاتور می‌چرخد و سرعت آن کاهش می‌یابد. به همین دلیل برای طراحی این موتورها از یک یا دو خازن کمکی جهت راه‌اندازی و تامین سرعت و گشتاور مورد نیاز دستگاه استفاده خواهد شد. به همین دلیل این نوع الکتروموتور طراحی پیچیده‌تری داشته و در نتیجه قیمت آن نسبت به سایر الکتروموتورها به خصوص انواع الکتروموتور سه فاز بیشتر است.
انواع الکتروموتور تک فاز با در نظرگیری نحوه ایجاد میدان مغناطیسی انواع الکتروموتورهای تک فاز به شرح زیر دسته‌بندی می‌شوند:
الکتروموتور دو خازنه یا الکتروموتور کلاچ‌دار
چنانچه نیاز به موتوری دارید که نرم کار کند و گشتاور نامی و راه‌اندازی و همچنین راندمان بالایی داشته باشد بهتر است از الکتروموتورهای دو خازنی استفاده کنید. گشتاور این موتور به دلیل وجود خازن بیشتر است و وجود خازن باعث می‌شود که موتور نرم کار کرده و راندمان بالاتری نیز داشته باشد. در مواردی مانند پمپ‌ها و کمپرسورهایی که با نیروی گریز از مرکز کار می‌کنند می‌توانید از موتورهای رله‌ای و یا تک خازن استفاده نمایید
الکتروموتور اسپلیت تک فاز
در این نوع از الکتروموتورها استاتور موتور تک فاز سیم پیچی دیگری را به همراه خود حمل می‌کند که به آن سیم پیچ کمکی یا سیم پیچ راه‌انداز می‌گویند. همچنین یک سوئیچ گریز از مرکز به شکل سریع به سیم پیچی کمکی وصل می‌شود. زمانی که سرعت موتور به حدود ۸۰ درصد سرعت سنکرون می‌رسد پیچ کمکی توسط سوئیچ از مدار اصلی قطع می‌شود. این سوئیچ‌ها ماهیت القایی دارند. همچنین این سوئیچ مقاومت بالایی دارد تا اختلاف فاز بین دو سیم پیچ ایجاد شده و دستگاه شروع به کار کند. جریان و ولتاژ در سیم پیچ‌هایی با مقاومت بالا هم فاز هستند و در سیم پیچ‌های القایی بالا جریان با زاویه بسیار زیادی از ولتاژ عقب می‌افتد. به دلیل مقاومت بالای سیم پیچ راه اندازی جریان با زاویه کمی از ولتاژ عقب خواهد افتاد.
الکتروموتور تک فاز قطب سایه‌دار
این الکتروموتور یک سیم پیچ با پیچه اصلی داشته و سیم پیچی راه‌انداز یندارد. همچنین تعمیر این الکتروموتور هزینه بر است و در صورت خرابی تعویض آن توصیه می‌شود. این الکتروموتور در صنایع بزرگ قابل استفاده نبوده و صرفاً در موارد خانگی کاربرد دارد.
الکتروموتور القایی با خازن دائم الکار
در این نوع الکتروموتور خازن سری شده با سیم پیچ راه‌انداز طوری طراحی می‌گردد تا در هنگام راه‌اندازی اختلاف فاز اندک باشد؛ اما در زمان کار اختلاف فاز تقریباً ۹۰ درجه می‌شود. در این صورت مقدار ظرفیت خازن دائمی نسبت به خازن راه‌انداز کمتر شده و زمان راه‌اندازی نیز جریان کمتری از آن عبور خواهد کرد. همچنین به دلیل اینکه خازن دائمی مدت زمان بیشتری در مدار می‌ماند استفاده از خازن الکترولیک برای آن مناسب نیست و در این نوع موتورها از خازن‌های نوع روغنی استفاده می‌شود که قیمت بالاتری از خازن‌های الکترولیتی دارد.
الکتروموتورهای دو خازنی با خازن راه‌انداز و دائمی
چنانچه در الکتروموتور از هر دو خازن دائمی و راه‌انداز به طور همزمان استفاده شود موتور را دو خازنی می‌نامند. این موتورها جز موتورهای صنعتی حساب شده و در وسایلی مانند یخچال‌های صنعتی، موتورهای بالابر، ماشین لباسشویی صنعتی و … کاربرد خواهند داشت. این موتورها گشتاور راه‌اندازی زیاد و ضریب بهره و ضریب قدرت خوبی دارند. همچنین در شرایط کاری گشتاور بسیار خوبی نشان می‌دهند. این الکتروموتورها فوق العاده آرام کار می‌کنند و قدرت تحمل اضافه بار تا ۲۵ درصد اندازه بار نامی را خواهند داشت.
الکتروموتور قطب چاکدار
اگر بر روی قطب‌های برجسته الکتروموتور شیارهایی تعبیه شود و حلقه‌های هادی اتصال کوتاه شده در درون آن قرار داده شود به این نوع موتور موتور قطب چاکدار خواهند گفت. ضریب بهره و گشتاور راه‌اندازی این نوع موتور بسیار کم بوده و در توان‌های کمتر از ۱۵۰ وات ساخته می‌شوند. از مزایای اصلی این الکتروموتورها می‌توان به سادگی ساختمان آنها اشاره کرد.
کاربردهای الکتروموتور تک فاز
این الکتروموتورها از پرکاربردترین الکتروموتورها در مصارف تجاری خانگی و صنعتی می‌باشند و قابلیت تبدیل انرژی برق به انرژی مکانیکی را دارند. به همین دلیل در بیشتر وسایلی که به طور روزمره از آنها استفاده می‌کنیم به کار برده می‌شود. از جمله کاربردهای این موتور می‌توان به استفاده در یخچال‌ها، کولرهای آبی، پرینترها، پمپ‌های آب خانگی و صنعتی، موتور لباسشویی، بالابرهای ساختمانی و … اشاره نمود.
از سایر کاربردهای این الکتروموتورها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنایع هیدرولیک
- صنایع سیمان
- صنایع فولادی
- صنایع دریایی
- ساخت هواکش‌های صنعتی
- دمنده الکتروموتور
- انواع ابزارهای برقی
- ابزارهای قدرت
- دیسک درایوها
- دستگاه‌های پرس ضربه‌ای
- جرثقیل‌ها و باربری هیدرولیک
انواع الکتروموتور تک فاز
انواع الکتروموتور تک فاز چه مشخصه‌های کاربردی دارد؟
الکتروموتورهای تک فاز مشخصاتی دارد که در ادامه به شرح آنها خواهیم پرداخت:
توان نامی الکتروموتور
یکی از مشخصه‌های کاربردی الکتروموتورها توان نامی است که با واحد اسب بخار و یا کیلووات مشخص می‌شود و در واقع مقدار توان مکانیکی قابل دسترس بر روی شفت الکتروموتور خواهد بود. این توان به صورت حاصل ضرب مقدار گشتاور نامی در سرعت چرخش روتور تعریف می‌شود.
سرعت نامی الکتروموتور RPM
سرعت نامی الکتروموتور در واقع تعداد چرخش روتور در یک دقیقه است که با واحد rpm مطرح می‌شود. سرعت نامی الکتروموتور رابطه مستقیمی با فرکانس برق ورودی و همچنین رابطه معکوس با تعداد قطب‌های موتور خواهد داشت.
سرعت اسمی الکتروموتور و یا سرعت سنکرون
در اثر تغذیه الکتروموتور با برق متناوب در سیم پیچ‌های استاتور میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که دائما حول محور استاتور در حال چرخش میباشد. به طور کلی تعداد چرخش میدان مغناطیسی حول محور استاتور در یک دقیقه را سرعت اسمی الکتروموتور می‌نامند. سرعت اسمی موتورهای موجود در بازار ۷۵۰، ۱۰۰۰، ۱۵۰۰ و ۳۰۰۰rpm است. مقدار سرعت اسمی الکتروموتور رابطه معکوسی با تعداد قطب‌های موتور دارد. بنابراین هرچه تعداد قطب موتور بیشتر باشد سرعت اسمی الکتروموتور کمتر خواهد شد.
تعداد قطب‌های الکتروموتور
در یک الکتروموتور سه دسته سیم پیچ اصلی در قسمت استاتور وجود دارد که هر دسته مربوط به یک فاز است. تعداد قطب‌ها معمولاً ضریبی از عدد ۲ بوده و نشان دهنده تعداد کلاف‌ها در هر دسته از سیم پیچی‌های استاتور میباشد.
نحوه اتصال و راه‌اندازی الکتروموتور تک فاز
الکتروموتورهای تک فاز درون خود دو سیم پیچ دارند؛ یک سیم پیچ اصلی و یک سیم پیچ کمکی که سیم پیچ اصلی قطر بیشتر طول کمتر و مقاومت کمتری نسبت به سیم پیچ کمکی خواهد داشت. در ادامه به بررسی روش‌های راه‌اندازی الکتروموتورهای تک فاز خواهیم پرداخت.
اتصال و راه‌اندازی الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی
در موتورهای تک فاز با خازن دائم از درون دستگاه ۳ یا ۴ سیم خارج می‌شود که هر کدام به شرح زیر راه اندازی خواهد شد:
راه اندازی الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی سه سیم
ابتدا باید تشخیص دهید که کدام سرسیم پیچ اصلی و کدام یک سیم پیچ کمکی است. برای این کار از یک اهم متر استفاده کرده و سر com اهم‌متر را به یکی از سیم‌های بیرون آمده از تخته و سر دیگر را به سیم دیگر متصل می‌کنیم و میزان اهم را برای هر سه حالت اندازه‌گیری خواهیم کرد. سری که مقاومت بیشتری دارد سری بین سیم پیچ اصلی و سیم پیچ کمکی بوده و سری که مقاومت کمتری دارد سر سیم پیچ اصلی میباشد. همچنین سریع که مقاومت بین این دو را دارد سرسیم پیچ کمکی خواهد بود. برای راه‌اندازی این سیم پیچ مطابق روش زیر عمل خواهیم کرد:
- سر سیم پیچ اصلی را به فاز متصل می‌شود.
- سر سیم پیچ میانی به نول متصل خواهد شد.
- سرسین پیچ کمکی به یک خازن روغنی متصل می‌شود.
- سری دیگر خازن نیز با تسمه به فاز متصل خواهد شد.
راه اندازی الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی چهار سیم
در موتورهایی که از آنها ۴ سیم بیرون آمده است سر سیم پیچ اصلی باید به فاز و نول و دو سر سیم پیچ فرعی به خازن روغنی متصل شود.
راه‌اندازی الکتروموتور تک فاز با خازن کمکی
همانطور که می‌دانید در موتورهای تک فاز اختلاف بین فاز و نول ۹۰ درجه است؛ بنابراین برای راه‌اندازی موتور تک فاز نیاز به یک خازن جهت ایجاد اختلاف فاز است. چنانچه خازن در هنگام راه اندازی در مدار نباشد الکتروموتور حرکت نخواهد کرد. بنابراین باید شفت را با دست به حرکت در بیاورید. به خاطر داشته باشید هنگامی که سرعت موتور به ۷۵ درصد سرعت نامی خود رسید خازن راه‌انداز از مدار خارج می‌شود. بنابراین این نوع خازن باید از نوع الکترولیتی باشد.
راه اندازی الکتروموتور تک فاز با دو خازن
از این نوع الکتروموتورهای تک فاز برای کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به گشتاور راه‌اندازی بالایی دارند. این موتورها یک خازن روغنی دائمی و یک خازن الکترولیتی راه‌انداز دارند. هنگامی که سرعت نامی موتور به ۷۵ درصد آن برسد خازن استارت توسط کلید گریز از مرکز از مدار حذف خواهد شد. تفاوت این دو نوع خازن در ظرفیت و ولتاژ آنهاست. خازن روغنی ولتاژ بیشتر و ظرفیت کمتری نسبت به خازن استارت الکترولیتی دارد.
راه اندازی الکتروموتور تک فاز قطب چاکدار
از این نوع الکتروموتورها در فن‌های سرویس‌های بهداشتی و آشپزخانه استفاده می‌شود. خازن این موتورها به صورت دائمی در مدار قرار دارد به همین دلیل این نوع خازن باید از نوع روغنی باشد.
الکتروموتور تک دور
قیمت دینام تک فاز به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت دینام تک فاز به عوامل مختلفی بستگی دارد که از جمله آنها می‌توان مشخصات فنی اصلی موتور را نام برد. همچنین از سایر عوامل موثر در قیمت الکتروموتور تک فاز می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
توان الکتروموتور
توان الکتروموتور یکی از عوامل اصلی در تعیین قیمت این قطعه میباشد. بنابراین الکتروموتورهایی که توان بالاتری دارند قیمت بیشتری نیز خواهند داشت.
سرعت خروجی الکتروموتور
الکتروموتورهای تک فاز با سرعت‌های نامی ۱۵۰۰ و ۳۰۰۰ دور تولید می‌شوند. بنابراین موتورهایی که سرعت بالاتری دارند قیمت کمتری نسبت به الکتروموتورهای دور پایین خواهند داشت.
جنس بدنه الکتروموتور
بدنه الکتروموتور می‌تواند جنس‌های مختلفی داشته باشد. بدیهی است که الکتروموتورهای چدنی قیمت بیشتری نسبت به الکتروموتورهای آلومینیومی خواهند داشت.
نوع الکتروموتور
الکتروماتورهای تک فاز در دو نوع تک خازن و دو خازن تولید می‌شوند. الکتروماتورهای دو خازن قیمت بیشتری نسبت به سایر مدل‌ها خواهند داشت.
برند الکتروموتور
الکتروموتورهای موجود در بازار می‌توانند ایرانی یا خارجی باشند و توسط شرکت‌های تولید‌کننده متفاوتی به بازار عرضه شده باشند. این امر می‌تواند در قیمت الکتروموتور تاثیرگذار باشد.
علاوه بر موارد فوق نوسانات بازار و سایر موارد می‌توانند بر قیمت روز الکتروموتورهای تک فاز تاثیرگذار باشند.
کلام نهایی
در این مطلب از ایران موتور به بررسی انواع الکتروموتورهای تک فاز و کاربردهای آن پرداختیم. همچنین انواع این موتورها را به شما معرفی نمودیم. تلاش ما بر این بوده که این مطلب کامل و کاربردی باشد تا شما را از گشتن در سایت‌های مختلف بی‌نیاز کند. امیدواریم این مطلب مورد توجه شما مخاطبین گرامی ایران موتور قرار گرفته باشد.
۰۹۱۳۸۰۰۰۸۸۱ - ۰۹۱۳۱۰۰۸۵۸۳
