الکتروموتور AC، انواع، کاربرد، مزیت ها

الکتروموتور AC یکی از انواع رایج موتورهای الکتریکی است که توسط جریان متناوب هدایت می شود. موتور AC روش موثر و کارآمدی برای تولید انرژی مکانیکی از انرژی برق است و در بسیاری از کاربردهای صنعتی روزمره ( در دستگاه های شهربازی، لوازم خانگی، تجهیزات حرفه ای و محصولات مصرفی) مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع موتور را می توان با هزینه اندکی پیکربندی کرد و به آسانی کنترل نمود.

این نوع از الکتروموتورها عمدتا به دلیل دوام بالا، هزینه ساخت پایین، مقرون به صرفه بودن و سهولت کارکرد بسیار پر کاربرد هستند. از رایج ترین نمونه های موتورهای AC در خانه و محل کار می توان به درایو دیسک، ماشین لباسشویی، پنکه، صفحه گرامافون و … اشاره کرد.

تفاوت الکتروموتور جریان متناوب (AC) با الکتروموتور جریان مستقیم (DC)

عملکرد موتورهای AC  و DC شبیه به هم است؛ هر دو انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. با این حال، موتورهای AC از برخی جنبه ها تفاوتهای آشکاری با موتورهای DC دارد. موتور AC برای تولید انرژی مکانیکی کارآمد به جریان متناوب در مدار خود وابسته است و این اصلی ترین تفاوت موتور صنعتی AC است. همچنین، اغلب موتورهای AC فاقد بُرس هستند. این بدان معنا است که نیاز به تعمیر، نگهداری و تعویض قطعات در الکتروموتور AC بسیار کم و عمر مفید دستگاه زیاد است.

سرعت خروجی برای بسیاری از الکتروموتورهای AC برخلاف الکتروموتور DC، توسط یک کنترل رادیو فرکانس دیکته می شود.

موتورهای AC چگونه کار می کنند؟

همانطور که در بالا اشاره شد، موتورهای AC با جریان متناوب کار می کنند. این ویژگی کمک موثری در درک نحوه عملکرد موتورهای AC دارد. به جریان متناوب به صورت اختصار AC می گویند. به همین دلیل است که به الکتروموتورهای جریان متناوب ” موتورهای AC” نیز گفته می شود. جریان متناوب جریانی است که جهت آن در اطراف مدار در فواصل منظم معکوس می شود. این بدان معنا است که ولتاژ  در مدار AC نیز به طور متناوب تغییر می کند. در حالی که جریان مستقیم تنها در یک جهت در مدار جریان دارد و ولتاژ در مدار DC نسبتا ثابت است.

موتورهای AC برای تولید جریان متناوب به ابزاری به نام دینام متکی هستند. دینام نوعی از ژنراتور الکتریکی است که به هنگام عبور الکتریسیته از یک محور چرخان (روتور) میدان الکترومغناطیسی (EMF) ایجاد می کند. جریان الکتریسیته در دینام نیز خود به اطراف یا درون مجموعه ای از سیم پیچ های ثابت (استاتور) می چرخد. با چرخش روتور نسبت به استاتور، میدان الکترومغناطیسی حاصل جهت یا قطبیت میدان را تغییر می دهد. از آنجا که میدان مغناطیسی قطبیت را در نقاط تنظیم شده نسبت به استاتور تغییر می دهد، معکوس شدن دوره ای جهت جریان در یک موتور AC در فواصل منظم و قابل پیش بینی اتفاق می افتد. دینام و جریان در مدار AC تقریبا عملکردی مشابه یک پیستون یا پدال که آب را در اطراف یک سیستم کانال کشی حرکت می دهند، دارند؛ زمانیکه پیستون با سرعت ثابت به داخل و خارج می رود، فشار ناشی از حرکت پیستون آب را در کانال به جلو و عقب می راند.

همانطور که در بالا اشاره شد، الکتروموتور AC برخلاف موتورهای DC فاقد برس هستند. در یک موتور DC معمولی، برس ها جریان الکتریکی را مستقیما از منبع تغذیه به آرمیچر (قطعه تولید کننده نیرو) هدایت می کنند. به همین دلیل است که در برخی موارد به موتورهای DC موتورهای رسانا نیز می گویند.

این در حالی است که برخی از موتورهای AC بدون جاروبک اغلب به عنوان نمونه هایی از یک موتور القایی ارائه می شوند زیرا فرایند تولید بار متناوب از میدان الکترومغناطیسی از طریق روتور و استاتور به عنوان القای مغناطیسی (الکترو) شناخته می شود.

معرفی انواع مختلف الکتروموتور القایی AC

در ادامه متداولترین انواع الکتروموتور AC که به هنگام خرید آنلاین با آنها مواجه می شوید را معرفی کرده ایم.

●موتورهای AC القایی

الکتروموتور AC القایی (یک ترانسفورماتور دوار) نوع خاصی از مجموعه موتورهای القایی است که دارای یک روتور چرخان، بار الکتریکی برای ایجاد میدان EMF در اطراف استاتور است که در نهایت منجر به تولید جریان متناوب می شود. موتور AC جریان متناوب را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

موتورهای القایی AC به ” موتورهای ناهمزن” نیز شناخته می شوند زیرا روتور خروجی معمولا با سرعت کمتری نسبت به فرکانس ارائه شده به آن در هر زمان معین می چرخد. به عبارت ساده تر، موتور با نیرویی که تامین می شود، ” ناهمگام” می چرخد. این ویژگی در موتور القایی ضروری است زیرا باری که از طریق القای الکترومغناطیسی ایجاد می شود، تنها منبع هیجان الکتریکی است که آرمیچر دریافت می کند. حال اگر روتور دقیقا با همان سرعت میدان مغناطیسی دوار بر روی استاتور بچرخد، جریانی القا نمی شود و آرمیچر برای تولید نیرو به منبع هیجان دیگری نیاز پیدا خواهد کرد. این همان چیزی است که در الکتروموتور AC اتفاق می افتد (جریان مستقیما به آرمیچر هدایت می شود)

●موتورهای سنکرون (Synchronous)

یکی دیگر از انواع الکتروموتور AC موتورهای Synchronous هستند که سرعت روتور در آنها مستقیما با نرخ جریان متناوب ارائه شده به آن همگام است. موتورهای سنکرون معمولا دارای اجزای اضافی هستند که به عنوان حلقه های لغزشی شناخته می شوند. این حلقه ها امکان انتقال جریان را بین قسمت های چرخان و ثابت موتور فراهم می کنند.

حلقه های لغزشی دستگاه های الکترومکانیکی ای هستند که به سیگنال های الکتریکی اجازه می دهند از طریق سیستم های الکترومکانیکی منتقل شوند. حلقه های لغزشی در یک موتور سنکرون میدان مغناطیسی لازم را در اطراف روتور ایجاد می کنند و به میدان اجازه می دهند با همان سرعت جریان متناوب عرضه شده بدون قطع جریان بچرخد.

بطور خلاصه، سرعت روتور در موتورهای Synchronous به طور مستقیم با میدان مغناطیسی چرخان استاتور متناسب است. این موتورها در مواردی که نیاز به دقت بالایی باشد مانند ساعت ها و سایر دستگاه های زمانبندی بهترین گزینه هستند.

●موتورهای قفس سنجاب

موتورهای قفس سنجاب زیرگروه الکتروموتور AC القایی هستند که به جایِ یک سری سیم پیچ های پیچیده از روتورهای قفس استفاده می کنند. روتورهای قفس شامل یک استوانه ساخته شده از میله های فلزی است که برای هدایت جریان از طریق روتور استفاده می شود.

میله های رسانای روتور هیچ تماس متحرکی در مکانیزم روتور ندارد و تنها با قرار گرفتن در حلقه های انتهایی به طور دائمی اتصال کوتاه پیدا می کنند. این ویژگی باعث شده موتورهای قفس سنجابی به عنوان موتورهای جریان القایی بادوام تر و ارزانتر شناخته شوند. با این حال، ایجاد اتصال کوتاه دائمی در این نوع موتورها بدان معناست که هیچ مقاومت خارجی را نمی توان به صورت سری به مدار متصل کرد. به عبارت دیگر، شما نمی توانید جریان القاء شده در سیم پیچ روتور را فراتر از حالت ثابت آن کنترل کنید. از نظر علمی، این کار به این معنی است که موتورهای قفس سنجابی برای راه اندازی به جریان بالایی نیاز دارند و در ابتدا گشتاور بسیار کم را تا حداکثر سرعت تولید می کنند.

با این حال، این کاستی را می توان تا حدی با اضافه کردن برخی قطعات مانند درایوهای سرعت متغیر (VSD) و استارت های ولتاژ کاهش یافته، برطرف کرد. الکتروموتور AC قفس سنجابی اغلب در مواردی که گشتاور راه اندازی کم و عدم کنترل سرعت مشکل عمده ای ایجاد نمی کند مانند پمپ ها و کمپرسورهای هوا، استفاده می شوند.

●موتورهای  AC قطب سایه‌دار (Shaded pole motors)

این نوع موتورها زیرمجموعه موتورهای قفس سنجابی تک فاز هستند که شامل یک سیم پیچ روتور کمکی متشکل از یک حلقه یا میله مسی هستند. الکتروموتور AC قطب سایه‌دار، برخلاف موتورهای استاندارد قفس سنجابی، برای کار در سرعت های چندگانه بسیار مناسب هستند. البته در مقایسه با گشتاورشان در سرعت کامل، موتورهای قطب سایه‌دار گشتاور شروع نسبتا کمی تولید می کنند. این موتورها معمولا مقرون به صرفه و ارزان هستند. همچنین، به دلیل ساختار ساده و ناهموارشان موتورهای AC قابل اعتمادی می باشند.

از  الکتروموتور AC قطب سایه‌دار در دستگاه های ضبط و پخش، اسباب بازی ها، ساعت های برقی، سشوار و … استفاده می شود.

مزایا و معایب الکتروموتور AC

موتورهای AC در ابعاد کوچک و در توان بسیار بالا تولید می شوند. این موتورها در مقایسه با موتورهای جریان مستقیم DC در سرعت پایین قابل اعتمادتر هستند.. پایین بودن هزینه نگهداری و تعمیر موتورهای AC از دیگر مزیت های آنها می باشد. در مواردی که برای راه اندازی بارهای سنگین نیاز به سرعت ثابت است، الکتروموتور AC انتخاب ایده الی هستند.

با این حال، الکتروموتورهای جریان القایی دقت کنترل سرعت پایین و بازده کمی دارند. آنها همچنین، از گشتاور یکنواختی برخوردار نیستند و به دلیل برابر نبودن سرعت روتور با میدان دوار توانایی کنترل موقعیت را ندارند.

خرید بهترین نوع الکتروموتور AC

انواع مختلفی از موتورهای القایی AC در بازار عرضه می شوند که هر کدام ویژگی، عملکرد و توانایی خروجی متفاوتی دارد. از مشخصات مهمی که به هنگام خرید انواع الکتروموتور AC باید به آنها توجه داشته باشید عبارتند از:

1-نوع موتور: نمونه های زیر متداول ترین موتورهای AC هستند.

موتورهای AC بدون برس

موتورهای AC القایی

موتورهای القایی سنکرون

موتورهای القایی قفس سنجاب

موتورهای القایی قطب سایه دار

2-رتبه بندی فرکانس

3-حداکثر سرعت خروجی گشتاور

4-شمارش فاز و ترتیب: این مورد نحوه توزیع AC در اطراف مدار را توصیف می کند و بر راندمان و روان بودن تحویل نیرو برای موتور AC که در یک توان مصرفی معین کار می کند، تاثیر می گذارد. به عنوان مثال:

تک فاز/ موتور 1 فاز

دو فاز/ موتور 2 فاز

سه فاز/ موتور 3 فاز

5-ولتاژ

6-کلاس عملکرد

7-چرخش: منظور از چرخش سه حالت زیر است:

در جهت حرکت عقربه های ساعت

خلاف جهت عقربه های ساعت

برگشت پذیر

8-طول و قطر شفت

9-شمارش قطب

10-برند: برند پاناسونیک، زیمنس، AC DKM، ABB و Parvalux از معروف ترین و بهترین شرکت های تولید کننده الکتروموتورهای القایی در جهان هستند.

صرفنظر از بسیاری از مشخصات و جزئیاتی که در دستورالعمل شرکت سازنده به آنها اشاره شده است، تمایز اصلی انواع الکتروموتورهای القایی مربوط به نحوه ساخت روتورهای آنها است زیرا روتورها غالبا محدوده قابلیت های عملکردی موتورهای AC را تعیین می کنند.

برای انتخاب بهترین نوع الکتروموتور AC توجه به ویژگی های پروژه و نوع موتور AC مورد نیاز برای آن اهمیت زیادی دارد.

شرکت الکترومتحد واردکننده و عرضه کننده مستقیم انواع الکتروموتور است. برای خرید الکتروموتور ، الکتروموتور ضد انفجار، الکتروموتور weg ، الکتروموتور سه فاز ، الکتروموتور abb و … با ما در ارتباط باشید. برای دریافت مشاوره در مورد نحوه انتخاب الکتروموتور مناسب و یا قیمت و هزینه میتوانید با کارشناسان شرکت با شماره های : 02133114488 و  09122908412 تماس بگیرید.