آشنایی با الکترو موتورهای تک فاز

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/07/04 12:42:12 0 نظرات موتور الکتریکی,

آشنایی با الکترو موتورهای تک فاز

موتورهای تک فاز به موتورهایی اطلاق می شود که جهت راه اندازی نیاز به جریان متناوب تک فاز (N,L) دارند. ساختمان داخلی این موتورها از یک قسمت ساکن (استاتور) و یک قسمت گردان (روتور) تشکیل شده است. این موتورها از اندازه های کوچک 1/8 hp تا چند اسب بخار حدود 5 اسب بخار ساخته می شوند.

اصول کار اغلب موتورهای تک فاز مانند موتورهای سه فاز بر خاصیت القایی استوار است. این موتورها به میدان دوار نیاز دارند در موتورهای تک فاز بیشتر در وسایل خانگی استفاده می شود تا صنعت.

موتورهای تک فاز را بر اساس ساختمان داخلی و روش راه اندازی به صورت زیر می توان طبقه بندی کرد:

  • موتورهای القایی (فاز شکسته- خازن دار- قطب چاک دار)
  • موتورهای دفعی (ربولسیونی)
  • موتورهای اونیورسال
  • موتورهای سنکرون با قطب دائم (رلوکتانسی – هیستر زیسی)

 

1. موتورهای القایی تک فاز

در موتورهای القایی تک فاز شکسته، سیم پیچ اصلی با تعداد دور زیاد و سطح مقطع بزرگ و سیم پیچ کمکی با راه انداز با تعداد دور کم انتخاب می شود تا اختلاف فاز لازم بین جریان این دو سیم پیچ ایجاد شود.

سیم پیچی کمکی با سیم پیچ اصلی به صورت موازی قرار می گیرد و پس از راه اندازی در رسیدن سرعت موتور به %75 سرعت نامی به وسیلۀ کلید تابع دور فاز مدار خارج می شود.

                                                               

 

در شکل زیر دیاگرام برداری این گونه موتورهای تک فاز "موتورهای با فاز شکسته" نامیده می شوند، نشان داده شده است. قدرت این موتورها معمولاً بین یک دوم  تا یک سوماسب بخار و جریان راه اندازی آنها نیز 6 تا 8 برابر جریان بار کامل موتور است.

 

                                                                

از موتورهای فاز شکسته در پمپ ها، بادبزن ها، کولرهای آبی هوایی، یخچال های خانگی و دستگاه های خانگی و دستگاه های کپی استفاده می شود.

 

2. موتور با راه انداز خازنی

در برخی موتورهای تک فاز به منظور افزایش اختلاف فاز بین جریان های سیم پیچ اصلی، کمکی و رساندن آن به حدود 90 درجه االکتریکی از خازن در مسیر جریان سیم پیچی کمکی استفاده می شود. شکل زیر تصویر مدار الکتریکی موتورهای تک فاز با راه اندازی خازنی را نشان می دهد.

 

                                            

 

در این موتورها برای افزایش اختلاف فاز بین جریان سیم پیچ های راه اندازی یک خازن را به طور سری به سیم پیچ کمکی اتصال می دهند. خازن مورد نظر از نوع الکترولیتی با ظرفیت بالاست و معمولاً به صورت جداگانه روی بدنۀ موتور نصب می شود. در مدار سیم پیچ راه انداز با خازن از یک کلید گریز از مرکز (تابع دور) نیز استفاده می شود. هرگاه دور موتور به 75% دور نامی برسد کلید تابع دور عمل کرده سیم پیچ راه انداز و خازن را از مدار خارج می کند. این موتورها از یک هشتم اسب بخار به بالا قدرت دارند. گشتاور راه اندازی آنها نسبتاً مناسب است و در کمپرسورها، سیستم های تهویهف مطبوع، پمپ ها و سردخانه ها کاربرد دارند.

مانند آنچه در شکل زیر مشاهده می شود موتور تک فاز خازنی را می توان توسط میکروکنترلر چپ گرد ،راست گرد کرد.

 

                                                    

 

3. موتور با خازن دائم کار

در این موتورها از یک خازن روغنی که با سیم پیچ راه اندازی سری شده استفاده می شود ظرفیت این خازن از خازن الکترولیتی کمتر است. این موتورها فاقد کلید تابع دور می باشند و سیم پیچ راه انداز به همراه خازن در مدار می باشد.

قرار داشتن خازن به صورت دائم کار در مدار گشتاور زمان – کار را افزایش می دهد و مزایایی به صورت زیر دارد:

  • بهبود ظرفیت اضافه بار
  • افزایش ضریب قدرت
  • افزایش ضریب بهره (راندمان)
  • آرام کار کردن موتور

از این موتورها در دمنده ها، پنکه های سقفی، پمپ آب ماشین لباسشویی و پنکه رومیزی استفاده می شود.

 4. موتور تک فاز دو خازنی

این موتورها ترکیبی از خصوصیات دو نوع موتور قبل را دارند یعنی هم دارای گشتاور راه اندازی و هم گشتاور کار خوبی هستند. در ابتدای راه اندازی، دو خازن موازی با سیم پیچ کمکی به صورت سری قرار می گیرند. پس از راه اندازی و رسیدن دور موتور به 75% دور نامی یکی از خازن ها توسط کلید گریز از مرکز از مدار خارج می شود و خازن دیگر به همراه سیم پیچ راه اندازی در مدار باقی می ماند. خازن راه انداز (موقتی) از نوع الکترولیتی و خازن دائم کار از نوع روغنی است. چگونگی اتصال خازن ها و سیم پیچ اصلی و کمکی این موتورها طبق شکل زیر است:

 

                                                                 

 

خصوصیات موتورهای تک فاز دو خازنی

  • این موتورها گشتاور راه اندازی زیادی دارند.
  • در شرایط کاری گشتاور خوبی از خود نشان می دهند.
  • ضریب بهره و ضریب قدرت خوبی دارند.
  • فوق العاده آرام کار می کنند.
  • قدرت تحمل اضافه بار تا 25% بار نامی دارند.
  • از این موتورها در پمپ های بالابرها، کمپرسورها، یخچال های صنعتی و به طور کلی جاهایی که بخواهیم بارهای سنگین را راه اندازی کنیم استفاده می شود.

5. موتور قطب چاک دار

استاتور این موتورها به صورت برجسته (آشکار) و روتور آن از نوع قفسی است. برای ایجاد میدان دوار از یک حلقه یا کلاف اتصال کوتاه شده در روی ورق های هسته استفاده می شود. حلقه یا سیم پیچ اتصال کوتاهی که در استاتور جاسازی می شود نقش سیم پیچ راه انداز را دارد. حلقۀ اتصال کوتاه تحت تأثیر میدان مغناطیسی سیم پیچ اصلی قرار می گیرد و میدان مغناطیسی به وجود می آورد. این میدان نسبت به میدان اصلی اختلاف فاز زمانی دارد. این دو میدان با اختلاف فازی که دارند موجب می شوند تا میدان تقریباً دواری بوجود آید و روتور شروع به حرکت کند. موتورهای با قطب چاک دار در انازه های کوچک از   1/250hp  تا hp1/6 ساخته می شوند و از نظر ساختمان ساده و ارزان هستند گشتاور راه اندازی و اضافه بار این موتورها کم است.

کاربرد این گونه موتورها در پنکه های رو میزی، دستگاه های فتوکپی، پمپ آب کولر، انواع بادبزن ها، تابلوهای تبلیغاتی و ساعت های الکتریکی است.

6. موتور دفعی (رپولسیونی)

موتور رپولسیونی از نظر ساختمان داخلی شبیه موتورهای القایی و موتورهای dc است و اساس کار این موتور بر مبنای نیروی دافعۀ مغناطیسی است. این موتورها دارای انواع مختلفی هستند. موتور رپولسیونی استاتور لایه ای با سیم پیچ های پوشیده دارد. سیم پیچ های استاتور موتور رپولسیونی خیلی شبیه به سیم پیچ های موتور القایی است. از طرف دیگر روتور موتور رپولسیونی دارای یک آرمیچر سیم پیچی استوانه ای است و مانند آنچه در موتور dc است می باشد. در موتورهای رپولسیونی جاروبک ها به هم اتصال کوتاه شده اند. شکل زیر وضعیت روتور را در حالتی نشان می دهد که روتور در حالت کموتاسیون قرار دارد و جریانی از سیم اتصال کوتاه جاروبک ها عبور نمی کند.

                                                                          

شکل بعدی، وضعیت روتور را در شرایطی نشان می دهد که جریان از سیم اتصال کوتاه شده بین زغال ها (جاروبک ها) عبور می کند.

                                                                                       

 

7. موتور اونیورسال

استارتر موتورهای اونیورسال معمولاً به صورت قطب برجسته می باشد و به آن (بالشتک) نیز می گویند. به قسمت گردان این موتورها (آرمیچر) می گویند. سیم پیچی آرمیچر بر روی تیغه های مسی به نام (کلکتور) سربندی می شود. برای رساندن جریان به سیم بندی آرمیچر از (جاروبک) که با تیغه های کلکتور در تماس است استفاده می کنند. به جاروبک ها (زغال) نیز می گویند جنس جاروبک ها از گرافیت است. شکل زیر یک موتور اونیورسال را نشان می دهد.

 

                                                                                   

 

این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالایی هستند ولی سرعت آنها با اعمال بار به شدت کاهش می یابد. سرعت بی باری این موتورها می تواند تا 200000 دور در دقیقه باشد. از این موتورها در بسیاری از لوازم خانگی مانندک جاروبرقی، مخلوط کن و آبمیوه گیری استفاده می شود. این موتورها به صورت موتور سری در جریان مستقیم نیز می توانند کار کنند و چون هم در جریان متناوب و هم در جریان مستقیم کار می کنند (اونیورسال) نامیده می شوند.

 

 

 

ارسال نظر