راه اندازی الکتروموتور تک فاز

 

روش راه اندازی موتور الکتریکی تک فاز

 

 

  • موتور القایی تک فاز

    • موتور اختلاف فاز

 شكل (۱) نمونه ای از یک استاتور دو قطب را نشان می دهد که در شیارهای آن دو دسته سیم پیچی (قطبی و کمکی) قرار داده شده است. در حالت کار دائمی موتور، از سیم پیچ اصلی استفاده می شود.

 

یک استاتور تک فاز دو قطب

 

شکل (۱) یک استاتور تک فاز دو قطب، که سیم پیچ های اصلی و کمکی آن ۹۰ درجه اختلاف مکان دارند.

اگر استاتور چهار قطب باشد، سیم پیچ های اصلی و کمکی ۹۰ درجۀ الکتریکی که معادل ۴۵ درجه مکانیکی است با یکدیگر اختلاف مکان دارند.

 

یک روتور قفسه سنجابی در این استاتور قرار دارد و فرض می کنیم که یک منبع ۱۱۵ ولت، Hz ۶۰ به سیم پیچی اصلی استاتور متصل است. موقعیت نسبی شکل موج های ولتاژ و جریان مانند شکل (۲) است که نمایش آن ها با فازور متداول است.

 

با اتصال سیم پیچی اصلی به یک منبع تغذیه مناسب، هنگامی که روتور ساکن است جریان مانند شکل است.

 

شکل (۲) با اتصال سیم پیچی اصلی به یک منبع تغذیه مناسب، هنگامی که روتور ساکن است جریان مانند شکل است.

 

کلاف ها درون فولاد قرار دارند، بنابراین شار مغناطیسی قوی تولید می کنند که به کلاف، راكتانس القایی قابل ملاحظه ای می دهد و در نتیجه جریان را نسبت به ولتاژ در موقعیت پس فاز قرار می دهد.

دومین سیم پیچی که عمود بر سیم پیچ اصلی است را سیم پیچ راه انداز یا  کمکی می نامیم. اگر مشابه سیم پیچ اصلی باشد و به همان منبع تغذیه تک فاز متصل شود، شاری به وجود می آورد که با شار سیم پیچ اصلی ۹۰ اختلاف مکان دارد. از ترکیب شار سیم پیچ کمکی و شار سیم پیچ اصلی، شاری پدید می آید که محور آن در فاصله میانی بین دو سیم پیچ قرار دارد. موتور هیچ گردشی نمیکند و تنها سر و صدا ایجاد می کند و گرم می شود.

برای ساخت سیم پیچ کمکی از سیم نازکتری که مقاومت بیشتری دارد استفاده شده و تعداد دور این سیم پیچ کاهش داده می شود. بنابراین سیم پیچ کمکی مقاومت زیاد و راکتانس کو چکی دارد و جریان آن نسبت به ولتاژ خیلی پس فاز نیست.

نمودار شکل (۳) ولتاژ (که برای هر دو سیم پیچ یکسان است) و جریان های سیم پیچ های کمکی و اصلی را نشان می دهد. توجه داشته باشید که در جریان با یکدیگر اختلاف فاز دارند. البته اختلاف فاز آن ها مانند سیستم های دو فاز ۹۰ نیست بلکه در حدود ۳۰ است. بنابراین سیستمی شبیه سیستم دو فاز در موتور تک فاز پدیدار می شود، که یک شارگردان تولید می کند. در اینجا با یک منبع تک فاز توانستیم در سیم پیچ ها اختلاف فاز بوجود آوریم. بنابراین مناسب تر است آن ها را اختلاف فاز مقاومتی بنامیم.

كل جریانی که موتور در لحظه راه اندازی از شبکه می گیرد، با مجموع ۱ و IM برابر است.

 

 

با اتصال سیم پیچ های اصلی و کمکی به یک منبع تک فاز، جریان های متمایزی مانند شکل پدید می آید. مجموع این دو جریان برابر با جریان خط (I) است، که موتور در لحظۀ راه اندازی از شبکه می گیرد.

 

شکل (۳) با اتصال سیم پیچ های اصلی و کمکی به یک منبع تک فاز، جریان های متمایزی مانند شکل پدید می آید.

مجموع این دو جریان برابر با جریان خط (I) است، که موتور در لحظۀ راه اندازی از شبکه می گیرد.

 

 

 

  • دليل قطع سیم پیچ کمکی

اگر در زمانی که سیم پیچ کمکی در مدار است، موتور به کار خود ادامه دهد نه تنها به کاربرد مطلوب موتور کمکی نمی کند، بلکه به موتور آسیب می رساند. در ساخت سیم پیچ کمکی از سیم های نازک استفاده شده است، تا مقاومت به اندازه کافی بزرگ گردد و اگر در حدود ۵ ثانیه در مدار باشد می سوزد، زیرا سیم ها به قدری گرم می شود که عایق آن ها ذوب شده و سیم پیچ اتصال کوتاه (زمین) می شود.

بنابراین مجبوریم که از روش هایی برای قطع کردن سیم پیچ کمکی از منبع، بعد از راه اندازی موتور استفاده کنیم. اما این سیم پیچ در هنگام توقف یا کاهش سرعت موتور مجدداً باید در مدار قرار گیرد.

 

  • کليدهای گریز از مرکز

کلید گریز از مرکز شامل یک محرک و یک صفحه اتصال است. محرک شامل وزنه های لولا شده ای است که با وارد شدن نیروی گریز از مرکز به اندازه فاصله کوتاهی باز می شوند، اما نیروی فنر با این عمل مخالفت می کند. سرعتی که در آن وزنه ها حرکت می کند ثابت است و توسط وزنه ها و ثابت فنر مشخص می شود. هنگامی که آن ها حرکت میکنند، یک اتصال سبب حرکت محوری غلاف می شود.

این غلاف در حالت سکون موتور، اتصال بازوهای لولا شده را به اتصال ساکن دیگری فشار می دهد. این دو اتصال به صورت سری با سیم پیچ کمکی قرار دارند. هنگامی که سرعت موتور به حدود سرعت نهایی رسید این کلید باز شده، سیم پیچ کمکی از مدار خارج می شود و موتور تنها با سیم پیچ اصلی به کار خود ادامه می دهد، شکل (۴). یک اضافه بار می تواند سرعت موتور را کم کند، که سبب نزدیک شدن نقاط اتصال به یکدیگر و سپس وصل آن ها می شود.

سپس سیم پیچ کمکی در مدار قرار میگیرد و گشتاور اضافه شده سرعت موتور زیاد می شود. این افزایش سرعت باعث باز شدن کلید می گردد. اگر اضافه بار ادامه یابد روند فوق تکرار شده و سبب سوختن اتصالات و سیم پیچ کمکی می گردد.

 

 

در منحنی گشتاور سرعت یک موتور تک فاز، گشتاور ناشی از ترکیب هر دو سیم پیچی و سیم پیچ اصلی به تنهایی نشان داده شده است.

 

شکل (۴) در منحنی گشتاور سرعت یک موتور تک فاز، گشتاور ناشی از ترکیب هر دو سیم پیچی

و سیم پیچ اصلی به تنهایی نشان داده شده است.

 

  • رله های جریان

برای خارج کردن سیم پیچ کمکی از مدار، به غیر از کلیدهای گریز از مرکز، از رله های جریان نیز استفاده می شود. این رله ها یک آهنربای الکتریکی دارد، که بازوی اتصال را حرکت می دهد. اساس کار این رله ها به این صورت است که در هنگام وصل موتور به خط، جریان نسبتاً زیادی کشیده می شود که باعث بسته شدن رله می شود. با سرعت گرفتن موتور این جریان به تدریج کاهش می یابد تا جایی که رله باز می شود و سیم پیچ کمکی قطع می شود.

سیم پیچ رله به صورت سری با سیم پیچ اصلی قرار می گیرد. اما اتصال های رله به صورت سری با سیم پیچ کمکی قرار دارد، شکل (۶)، که این اتصال ها در حالت عادی باز است. در هنگام وصل موتور به خط این اتصال ها توسط نیروی آهنربای الکتریکی بسته می شود. با سرعت گرفتن موتور، جریان کم شده و اتصال ها باز می شود.

طراح موتور باید این رله ها را به دقت انتخاب کند، در غیر این صورت نقطه قطع رله ممکن است به گونه ای باشد که سیم پیچ کمکی را خیلی زود یا دیر قطع کند.

معمولاً موتورهای یخچال به گونه ای ساخته می شوند که در ناحیه کار خود، گاز را به داخل کمپرسور می فرستند. این موتورها را موتورهای سحرآمیز می نامند. به نظر غیرممکن است که بتوان از کلیدهای گریز از مرکز برای موتورهای یخچال استفاده کرد، بنابراین از رله های راه انداز استفاده می شود.

 

 

ساختمان کلید گریز از مرکز

شکل (۵) نمونه ای از ساختمان یک کلید گریز از مرکز.

در هنگام راه اندازی موتور تماس بین دکمه ها و غلاف گردان تنها در کسری از ثانیه انجام می گیرد.

 

 

یک رلۀ جریان برای راه اندازی موتور

 

شکل (۶) یک رلۀ جریان برای راه اندازی موتور

 

  • موتورهای با خازن راه انداز

 در موتورهای اختلاف فازی توانستیم گشتاور راه اندازی به وجود آوریم. اما این اشکال عمده وجود دارد که اختلاف فاز به وجود آمده بین جریان دو سیم پیچ به اندازه کافی بزرگ نباشد. اگر به طور ایده آل جریان های سیم پیچ های اصلی و کمکی اندازه برابر و اختلاف فاز ۹۰ داشته باشند تمام مزایای راه اندازی یک موتور دو فاز به دست می آید.

این شرایط با استفاده از یک خازن به دست می آید. خازن این خاصیت ویژه را دارد که جریان آن نسبت به ولتازش پیش فاز است. این خاصیت سبب استفاده وسیع آن در اضافه نمودن به مدار سیم پیچ کمکی می گردد، شکل (۷).

در عمل نه لازم و نه اقتصادی است که جریان های دو سیم پیچ مثل شکل (۷) دقیقاً مانند جریان های دو فاز باشند. شکل (۸) شرایطی را نشان می دهد که تحت آن گشتاور راه اندازی رضایت بخشی با استفاده از خازنی با ظرفیت کمتر به دست می آید. علی رغم این توافق موتورهای تا ۱۰ اسب بخار به خازن های ۶۰ تا ۱۰۰۰ میکروفارادی نیاز دارند.

 

 

ظرفیت خازن اضافه شده به سیم پیچ کمکی

 

شکل (۷) ظرفیت خازن اضافه شده به سیم پیچ کمکی می تواند به گونه ای باشد که اندازۀ جریان سیم پیچ کمکی را با اندازۀ سیم پیچ کمکی

را با اندازۀ جریان سیم پیچ اصلی برابر و اختلاف فاز بین آنها را ۹۰ درجه سازد.

به نظر می رسد که در لحظۀ راه اندازی، دو سیم پیچ به یک منبع تغذیه دو فاز متصل شده اند.

 

 

 

جریان های یک موتور راه انداز خازنی

 

شکل (۸) جریان های یک موتور راه انداز خازنی هنگامی که روتور ساکن نشان داده شده است

در اینجا ظرفیت خازن به کار رفته کمتر است ما اندازۀ گشتاور و راه اندازی به دست آمده مناسب است.

 

 

  • خازن الکترولیتی

روش راه اندازی موتورهای تک فاز با استفاده از خازن، سال ها قبل توسط Steinmet ارائه شد. اما در آن زمان تنها روش ساخت خازنها استفاده از دو ورقه فلزی بود که بین آن ها کاغذ قرار می دادند. این خازن ها خیلی حجیم و گران قیمت بودند. یک خازن ۱۰۰۰MF از این نوع، به طور قابل ملاحظه ای بزرگتر از یک جعبه نام بود.

در حدود سال ۱۹۳۰ خازن های الکترولیتی توسعه یافت. در ساختار جدید، خازن ها کوچکتر و ارزانتر تولید می شوند. به عنوان مثال یک خازن MF۶۰ به اندازه یک باتری فلاش بود. اما این نوع خازن ها یک عیب عمده داشتند، اینکه به طور دائم آن ها را به خط تغذیه وصل می کردند. در حقیقت به طور استاندارد آن ها ۲۰ بار در ساعت می توانستند راه اندازی شوند که البته ضریب ایمنی قابل ملاحظه ای برای آن در نظر گرفته شده است. اما با این وجود، موتور راه انداز خازنی باید سریعاً بار را به سرعت مورد نظر برساند و سپس سیم پیچ کمکی و خازن از حال تغذیه قطع شوند. عمل قطع شدن توسط کلید گریز از مرکز یا رله جریان انجام می گیرد.

معمولاً این موضوع مشکل زیادی در کاربرد ایجاد نمی کند. گشتاور راه اندازی یک موتور با خازن راهانداز به آسانی می تواند در حدود چهار برابر گشتاور بار کامل باشد. به علاوه در این نوع موتور با افزایش سرعت، گشتاور شتاب دهنده بار، نیز افزایش می یابد بنابراین به جز زمانی که موتور دارای باری با اینرسی غیر عادی است، گشتاور راه اندازی و شتاب دهنده، سریعاً موتور را به سرعت بالایی می رساند. این بزرگترین مزیت این نوع موتورها نسبت به موتورهای اختلاف فاز مقاومتی است. چون در موتورهای اختلاف فاز گشتاور راه اندازی در حدود گشتاور بار کامل است و گشتاور شتاب دهنده با افزایش سرعت کاهش می یابد، شکل (۹).

تمام این موارد با توسعه خازن الکترولیتی ممکن شده است و این توسعه تغییرات زیادی در صنعت موتور، در سی سال گذشته به وجود آورده است.

 

 

منحنی های کار یک موتور راه انداز خازنی

 

شکل (۹) منحنی های کار یک موتور راه انداز خازنی با توان ۱/۲ hp و سرعت ۱۷۲۵ rpm

 

 

 

 

  • موتورهای با خازن دائمی

برای واکنش گشتاور و راه اندازی زیاد، دیدیم خازنی با ظرفیت بزرگ لازم بود تا جریان با اندازه کافی در سیم پیچ کمکی جاری شود.

اگر از یک خازن روغنی ۴ یا ۵ میکروفارادی که به طور ثابت در مدار سیم پیچ کمکی باقی می ماند استفاده می شد، چه اتفاقی می افتاد؟ در لحظه راه اندازی جریان کمی از خازن و سیم پیچ کمکی عبور می کرد و در نتیجه گشتاور و راه اندازی کم بود، شکل (۱۰).

 

منحنی گشتاور سرعت یک موتور خازنی-دائمی

 

شکل (۱۰) منحنی گشتاور سرعت یک موتور خازن دائمی

 

 

در صورت استفاده از خازن دائم، گشتاور شتاب دهنده کوچک خواهد بود، اما گشتاور ماکزیمم بیشتر از زمانی خواهد بود که تنها سیم پیچ اصلی در مدار قرار داشت.

فرض کنید، خازن های بیشتری به مدار اضافه شود، این افزایش تا نقطه ای سودمند است، پس از آن با اینکه گشتاور راه اندازی و شتاب دهنده همچنان افزایش می یابد. اما کارکرد موتور ضعیف می شود.که سروصدا، کاهش سرعت و افزایش دما از نتایج آن است.

در طراحی یک موتور با خازن دائم، اندازه خازن بين مقدار بزرگی که برای راه اندازی لازم است و مقدار کوچکی که برای تعادل عملکرد مورد نیاز است انتخاب می شود. به هر حال شار ناشی از سیم پیچ کمکی که در فاصله هوایی به وجود می آید به میزان زیادی شار تپشی، با فرکانس دو برابر را تضعیف می کند. در نتیجه این موتورها نسبتاً نرم تر و بهتر کار می کنند.

 

 

 

  • کاربردهای وسیع

از موتورهای خازن دائمی در پنکه ها و دمنده ها استفاده می شود. زیرا این موتورها گشتاور راه اندازی کمی نیاز دارند و نرم و آرام کار می کنند.

به تازگی از این موتورها در ماشین های تجاری گوناگونی که در آن ها سیکل راه اندازی سریع و سیکل کار کوتاه است، استفاده می شود. بعضی از انواع ماشین حساب های رومیزی با ماشین های توزیع بلیط نمونه ای از موارد استفاده این موتورهاست. کارپرداز یک کلید را فشار می دهد و موتور روشن می شود کار خود را انجام می دهد و قبل از اینکه سرعت بگیرد می ایستد.

خازن نسبتاً بزرگی که برای گشتاور راه اندازی لازم است، سبب ضعیف شدن کارکرد موتور می شود اما سیکل کار موتور کوتاه است و بنابراین مشکلی بوجود نمی آید. این راه اندازی های مکرر، باعث خرابی خازن های الکترولیتی و کوتاه شدن عمر کلیدهای گریز از مرکز یا رله های جریان می شود. بنابراین از آغاز کاربرد پنکه ها دمنده ها تنها موتور خازن دائم با طراحی ویژه در کاربردهای گوناگون مفید واقع شده است.

 

 

  • موتور خازن دانم با خازن راه انداز

 اگر از یک خازن الکترولیتی چند صد میکروفارادی برای راه اندازی استفاده شود، و سپس برای کار دائم آن را از مدار خارج نموده و یک خازن روغنی چندده میکروفارادی اضافه کنیم، یک موتور تک فاز با گشتاور راه اندازی عالی و عملکرد بسیار خوب خواهیم داشت. این روش بخصوص در موتورهای با توان بیش از یک اسب بخار عملی است. شکل (۱۱) نشان می دهد که چگونه می توان کلید گریز از مرکز و خازن ها را در مدار قرار داد تا به منظور فوق دست یافت.

 

 

توجه داشته باشید که در هنگام کار در نتیجه اثر سیم پیچ کمکی به گشتاور ماکزیمم افزوده شده و آن را از lb- ft ۱۰/۷ به ft ۹/۸ می رساند. سیم پیچ کمکی همچنین سرعت را از ۱۷۲۰ به ۱۷۳۵ دور در دقیقه افزایش می دهد (افزایش سرعت مهم نیست).

مهمتر از همه این حقیقت است که تمام توان مورد نیاز بار را تنها سیم پیچ اصلی تأمین نمی کند. در نتیجه وجود سیم پیچ کمکی، جریان سیم پیچ اصلی از ۱۶/۵ به ۱۴/۴  آمپر کاهش می یابد و تلفات از ۱۰۲ به ۷۸ وات تقلیل پیدا می کند.

کاهش تلفات خیلی به نظر نمی آید اما اختلاف دما در دو موتور ۱۳ درجه سانتیگراد است. موتور با خازن راه انداز هنگامی که تنها سیم پیچ اصلی در بار کامل کار می کند دمای آن ۱۳ درجه سانتیگراد بیشتر از زمانی است که هر دو سیم پیچ در مدار است.

این اختلاف دما نقش تعیین کننده ای در قابل قبول یا غیرقابل قبول بودن موتور دارد. که این مسئله خصوصاً در گنجاندن توان در چهارچوب های کوچک و کوچک تر مهم می گردد.

 

چگونگی قرار گرفتن خازن راه انداز

 

شکل (۱۱) چگونگی قرار گرفتن خازن راه انداز، خازن دائمی و کلید گریز از مرکز در مدار سیم پیچ کمکی. 

خازن الکترولیتی سبب تولید گشتاور راه اندازی بزرگی می شود و خازن روغنی عملکرد موتور را بهبود می بخشد.

 

 

 

  • موتور با قطب چاکدار موتور

قطب چاک دار، ساده ترین و ارزانترین نوع موتورهای تک فاز است. این موتورها با توان کمتر از یک اسب بخار معمولاً بين ۱/۱۰ (برای موتورهای دو قطب) تا ۱/۲۵۰ hp که ساخته می شوند. راندمان این موتورها کاملاً پایین است.

 

 

  • ساختمان موتور با قطب چاکدار

 سیم پیچی های یک موتور با قطب چاکدار به ندرت گسترده است. هر قطب با یک کلاف سیم بندی می شود. به علاوه یک حلقه مجزای مسی از درون چاک قطب عبور نموده و قسمتی از قطب را در بر می گیرد.

 

 

  • عملکرد موتور با قطب چاکدار

به موتور دو قطب نشان داده شده در شکل (۱۲) توجه کنید. لحظه ای را در نظر بگیرید که شار در تمام مدار مغناطیسی خود تازه از صفر به یک مقدار مثبت در حال افزایش است. در این لحظه، در اثر عبور شار از درون حلقه مسی اتصال کوتاه، ولتاژی در آن القا می شود که سبب جاری شدن جریان درون حلقه مسی می گردد. شار به وجود آمده توسط این جریان به گونه ای است که با شار اصلی مخالفت می کند.

در نتیجه با اینکه شار در قسمتی از قطب که حلقه مسی آن را نپوشانده، همان گونه که انتظار می رود، اما در قسمت دیگر، شار لحظه ای دیرتر جریان می یابد. بنابراین یک انتقال شار، از قسمتی از حلقه مسی آن را نپوشانده، به قسمتی که حلقه مسی آن را در برگرفته وجود دارد. این مقدار جزئی انتقال شار با اینکه به طور فاحشی از حالت ایده آل شارگردان در موتورهای چندفاز به دور است، برای راه اندازی موتور کافی است. البته این عمل در هر دو قطب انجام می شود.

 

 

قسمتی از ورقۀ استاتور یک موتور دو قطب

 

شکل (۱۲) قسمتی از ورقۀ استاتور یک موتور دو قطب: هنگامی که شار تغییر می کند،

حلقۀ مسی اتصال کوتاه، شار عبوری از این قسمت را به تأخیر می اندازد.

 

 

توجه داشته باشید که جهت گردش این موتور همواره از سمتی که حلقه مسی وجود ندارد به سمتی که حلقه مسی وجود دارد. این موتور در جهت معکوس نمی چرخد. به هر حال در سال های اخیر به دلیل تقاضای زیاد، برای هواکش های پنجره که می توانند هوا را به داخل کشیده یا به خارج بفرستند، موتورهای با قطب چاکداری که در هر دو جهت می چرخند طراحی و ساخته شده است.

به ورقه نشان داده شده در شکل (۱۳) توجه کنید. به جای یک حلقه مسی اتصال کوتاه دو کلاف ۱۰ دور در هر یک از شیارهای دولبه قطب قرارداد می شود. یک کلاف از یک قطب به کلاف مشابه از قطب دیگر متصل شده و چهار کلاف درون چاک ها به دو گروه تقسیم می شود. با اتصال کوتاه کردن یک گروه موتور در یک جهت و با باز کردن آن و اتصال کوتاه کردن گروه دیگر، موتور در جهت عکس می چرخد.

هنگام کار موتور در سیم پیچ ها همیشه تلفات وجود دارد و فرقی نمی کند که موتور در یک جهت و یا در هر دو جهت می چرخد. همچنین توزیع شار در فاصله هوایی به قدری نامنظم است که ضربان های گشتاور چندین برابر شده و موتور به طور قابل ملاحظه ای لرزش داشته، و سر و صدا ایجاد می کند. بدون در نظر گرفتن این مطالب، این موتورها جایگاه وسیع و مفیدی را در خانواده موتورهای تکفاز پیدا کرده اند.

 

 

معکوس کردن جهت چرخش یک موتور قطب چاکدار

 

شکل (۱۳) طرحی برای معکوس کردن جهت چرخش یک موتور قطب چاکدار.

در هر قطب دو سیم پیچ با تعداد دور کم در لبۀ قطب قرار دارند.

 

 

  • محاسبه گشتاور راه اندازی

جریان در سیم پیچ کمکی Is است. این جریان با دو مؤلفه عمود بر هم تجزیه می شود. نسبت هر یک از این مؤلفه ها بر جریان اصلی برابر با یکی از توابع سینوس یاکسینوس است. مؤلفه ای به جریان سیم پیچ کمکی که با جریان سیم پیچ اصلی زاویه ۹۰ درجه می سازد، سبب ایجاد گشتاور می شود. از روی دیاگرام فازوری دیده می شود که این مؤلفه برابر به  Is sinθt است. در موتورهای اختلاف فازی زاویۀ θt به ندرت از ۳۰ درجه بیشتر می شود. sin۳۰ برابر با ۰/۵ است، بنابراین در فرمول محاسبه گشتاور یک ضریب کاهش ۵۰٪ وجود خواهد داشت.

برای افزایش گشتاور راه اندازی باید اندازه Is و Im را با افزایش داد. برای این منظور باید تعداد دور سیم پیچی ها را کاهش داد تا امپدانس آن ها کاهش یابد. اما مجموع Is و Im جریانی را که در لحظه راه اندازی از خط کشیده می شود نشان می دهد.

استاندارد بین المللی اندازه چنین جریانی را به منظور محافظت مصرف کننده در مقابل عوارض ناشی از کاهش ولتاژ در هنگام روشن کردن وسایل خانگی محدود می کند. 

اکنون R۲، مقاومت قفسه روتور را در نظر بگیرید. با افزایش مقاومت آلیاژ به کار رفته در قفسه روتور یا کوچکتر نبودن سطح مقطع میله ها و حلقه های انتهایی، این مقاومت افزایش یافته و گشتاور راه اندازی را افزایش می دهد.

البته اگر مقاومت قفسه روتور بیش از اندازه بزرگ شود، جریان کم شده و نه تنها گشتاور راه اندازی افزایش نمی یابد، بلکه سبب کاهش گشتاور نیز می شود. به علاوه همانطور که در مورد موتورهای چندفاز دیدیم، افزایش مقاومت R۲ سرعت بار کامل را کاهش داده، تلفات و دما را افزایش می دهد.

این فرمول به روشنی مزیت استفاده از موتور راه اندازی خازنی را نشان می دهد. تقریبا زاویه بین Im و Is و در این موتور ۹۰ درجه است. سینوس زاویه ۹۰ درجه، یک است، پس انتظار می رود گشتاور این موتور دو برابر گشتاور یک موتور اختلاف فازی باشد. به علاوه در اینجا اندازه می تواند بزرگتر باشد، زیرا زاویه بین Is و In قائمه است و مجموع دو جریان بزرگ نمی شود. شکل (۱۴)  این برایند مطلوب را نشان می دهد.

بنابراین استاندارد صنعتی با قوانین طبیعی، محدودیت هایی برای گشتاور راه اندازی به وجود می آورد که بر روی طراحی یک موتور تأثیر می گذارد.

 

 

موتور راه انداز خازنی

 

شکل (۱۴) با تجزیۀ جریان سیم پیچ کمکی در هنگام توقف روتور به دو مولفۀ، عمود بر هم،

جریان سیم پیچ اصلی از یکی از مولفه ها به اندازۀ ۹۰ درجه عقب تر است (مانند موتور خازنی)

 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

2 نظرات

  1. محمدخبازاصفهانی

    پاسخ دادن

    با عرض سلام
    آیا موتورتکفاز دو قطب میتواند سربندی موازی داشته باشد یعنی سرکلاس اول با ته کلاف دوم را یکی کرده میشود ورودی وته کلاف اول با سر کلاف دوم میشود خروجی موتور دوقطبی با این سربندی باز کردم آیا درست است ممنون

    ۱۵ مهر ۱۳۹۸

نظرات