الکتروموتور تک فاز

 


خلاصه مقاله

اهداف مبحث الکتروموتور تک فاز :

  • الکتروموتور القائی تک فاز
  • الکتروموتور تک فاز با راه انداز خازنی
  • الکتروموتور تک فاز با خازن راه دائم کار
  • الکتروموتور تک فاز دو خازنی
  • الکتروموتور قطب چاکدار
  • موتور ریپالسیونی 
  • الکتروموتور یونیورسال

 

الکتروموتور تک فاز به موتورهایی گفته 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 ۱/۸ hp تا چند اسب بخار حدود ۵ 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.

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

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

 


برای پشتیبانی فنی با شرکت الیکا الکتریک تماس بگیرید: 

۰۳۱-۳۲۶۶۴۵۵۰

۰۳۱-۳۲۶۶۳۸۳۶

۰۳۱-۳۲۶۶۳۸۳۷


 

  • الکتروموتور القایی تک فاز

در الکترموتورهای 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 %۷۵ سرعت نامی به وسیلۀ کلید تابع دور فاز مدار خارج می شود.

                                                              الکتروموتورهای تک فاز
 

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 سوم اسب بخار و جریان راه اندازی آنها نیز ۶ تا ۸ 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.

 

  • الکتروموتور تک فاز با راه انداز خازنی

بیش تر موتور های القائی مورد استفاده در صنعت تک فاز هستند و به علت وجود خازن راه انداز و خازن دائم کار چالش های متعددی در نصب و راه اندازی دارند. در الکتروموتور تک فاز با راه انداز خازنی دو سیم پیچ اصلی و کمکی وجود دارد برخی الکتروموتورهای تک فاز به منظور افزایش اختلاف فاز بین جریان های سیم پیچ اصلی، کمکی و رساندن آن به حدود ۹۰ درجه االکتریکی از خازن در مسیر جریان سیم پیچی کمکی استفاده می شود. شکل زیر تصویر مدار الکتریکی الکتروموتور تک فاز با راه اندازی خازنی را نشان می دهد.

                                            الکتروموتورهای تک فاز با راه انداز خازنی

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. این خازن ها بعد از مدتی از مدار خارج می شوند چون اگر مدت زمان زیادی در مدار بمانند آسیب می بینند. برای خارج کردن خازن از مدار در مدار سیم پیچ راه انداز با خازن، از یک کلید گریز از مرکز (تابع دور) نیز استفاده می شود. این کلید پس از راه اندازی الکتروموتور تک فاز، خازن را از مدار خارج می کند.

الکتروموتور تک فاز با راه انداز خازنی
                                                        الکتروموتور تک فاز با راه انداز خازنی

 

هرگاه دور موتور به ۷۵% 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 الکتروموتور تک فاز خازنی را می توان توسط میکروکنترلر چپ گرد ،راست گرد کرد.

                                                    الکتروموتور تک فاز خازنی

 

 

  • الکتروموتور تک فاز با خازن دائم کار

نوع دیگری از الکتروموتورهای تک فاز با استفاده از خازن های دائم کار عمل می کنند. در الکتروموتور تک فاز با خازن دائم کار از یک خازن روغنی که با سیم پیچ راه اندازی سری شده استفاده می شود. ظرفیت این خازن از خازن الکترولیتی کمتر است. این موتور کلید تابع دور ندارد و سیم پیچ راه انداز به همراه خازن در مدار است. خازن دائم کار همیشه در مدار است و به نسبت راه انداز خازنی خرابی کمتری دارد. خازن دائم کار گشتاور موتور را بهبود می دهد و در الکتروموتور تک فاز با هدف بهبود ظرفیت اضافه بار، افزایش ضریب قدرت، افزایش ضریب بهره (راندمان) و آرام کار کردن موتور استفاده می شود. از این موتورها در دمنده ها، پنکه های سقفی، پمپ آب ماشین لباسشویی و پنکه رومیزی استفاده می شود.

 

الکتروموتور تک فاز با خازن دائم کار

 

  • الکتروموتور تک فاز دو خازنی

الکتروموتور تک فاز دو خازنی ترکیبی از دو نوع موتور قبل است؛ یعنی هم گشتاور راه اندازی و هم گشتاور کار خوبی دارد. 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 ۷۵% 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:

                                                                 الکتروموتور تک فاز دو خازنی

 

  • خصوصیات الکتروموتور 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 ۲۵% 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.

 

الکتروموتور تک فاز دو خازنی

 

  • الکتروموتور قطب چاکدار

استاتور الکتروموتور قطب چاکدار 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   ۱/۲۵۰hp  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.

الکتروموتور قطب چاکدار

  • الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی

الکتروموتور تک فاز رپیالسیونی یا دفعی از نظر ساختمان داخلی شبیه موتورهای القایی و موتورهای dc است و اساس کار این موتور بر مبنای نیروی دافعۀ مغناطیسی است. این موتورها انواع مختلفی دارند. الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی استاتور لایه ای با سیم پیچ های پوشیده دارد. سیم پیچ های استاتور الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی خیلی شبیه به سیم پیچ های موتور القایی است. از طرف دیگر روتور الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی یک آرمیچر سیم پیچی استوانه ای دارد و مشابه موتور dc است.

 

الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی

 

در الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی 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.

                                                                          الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی

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.

                                                                                                   الکتروموتور تک فاز ریپالسیونی

 

 

  • الکتروموتور یونیورسال

الکتروموتور یونیورسال موتوری است که به صورت AC و DC کار می کند ولی معمولا به عنوان یک موتور AC کاربرد دارد. از آنجا که جهت جریان میدان ماشین و جهت جریان آرمیچر همزمان با منبع تغییر می کند این موتور می تواند در جریان متناوب به خوبی کار کند. استارتر الکتروموتور یونیورسال معمولاً به صورت قطب برجسته است که به آن (بالشتک) نیز می گویند. به قسمت گردان این موتورها (آرمیچر) گفته می شود و 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 الکتروموتور یونیورسال را نشان می دهد.

الکتروموتور یونیورسال

                                                                                   

الکتروموتور یونیورسال گشتاور راه اندازی بسیار بالایی دارند ولی سرعت آنها با اعمال بار به شدت کاهش می یابد. سرعت بی باری این موتورها می تواند تا ۲۰۰۰۰۰ دور در دقیقه باشد. از این موتورها در بسیاری از لوازم خانگی مانندجاروبرقی، 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 کارمی کنند (یونیورسال) نامیده می شوند. این موتور ها به علت داشتن کومولاتور صدای زیادی دارند و به علت وجود جاروبک در آن برای استفاده مداوم توصیه نمی شود.

الکتروموتور یونیورسال

 

 

 
 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات ذکر کنید و با ارائه نظرات خود، ما را در بهبود هر چه بیش تر کیفیت مطالب یاری کنید. 

مقالات مرتبط

نظرات