الکتروموتور آسنکرون چیست؟ همه چیز درباره الکتروموتور آسنکرون
در این مقاله از وب سایت سودا، سعی شده تا پاره ای از اطلاعات اولیه و کاربردی در مورد الکتروموتورها آسنکرون که بیشترین کاربرد را در مصارف غیر صنعتی دارند پرداخته شود. الکتروموتور آسنکرون یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین نوع موتورهای الکتریکی است که در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه همه چیز با زبانی شفاف در مورد الکتروموتور آسنکرون گفته شده است. شما چه متخصص باشید چه تازه کار، باید اطلاعاتتان به‌روز باشد. در این مقاله هم سعی شده تا محتوایی تخصصی از زبان تکنسین ها تولید شود. پس همراه ما باشید.
الکتروموتور آسنکرون چیست؟
الکتروموتور آسنکرون یا همان موتور ای‌سی‌آی (AC)، نوعی موتور الکتریکی است که به جهت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در بسیاری از صنایع استفاده میشود. این موتورها ساختار ساده ای دارند و کارایی بالایی در صنایع دارند. برای مثال در بسیاری از سیستم های تهویه مطبوع صنعتی یا خانگی مثل چیلر تراکمی، از الکتروموتور نوع آسنکرون استفاده میشود.
در الکتروموتور آسنکرون، قسمت اصلی موتور یعنی استاتور، یک میدان مغناطیسی ثابت را ایجاد می‌کند. در صورتی که بخش دیگر موتور یعنی روتور، یک میدان مغناطیسی متحرک دارد. مکانیزم این موتور به این گونه است که وقتی جریان الکتریکی از طریق استاتور عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ثابت ایجاد میشود که باعث شروع چرخش روتور میشود. برخلاف موتورهای DC که نیاز به جریان مستقیم دارند، موتورهای AC جریان متناوب را به جریان مغناطیسی تبدیل می‌کنند.
یکی از ویژگی‌های اصلی موتورهای آسنکرون، عدم نیاز به سیستم کنترل سرعت خاص است. در واقع سرعت موتورهای آسنکرون به طور اتوماتیک تنظیم میشود. یعنی افزایش بار، سرعت آنها کاهش می‌یابد. این ویژگی موتورهای آسنکرون را برای کاربردهایی که نیاز به تغییر سرعت موتور در طول عمر کاری دارند، مناسب نمی‌کند. اما در بسیاری از کاربردهای صنعتی که نیاز به چرخش با سرعت ثابت دارند، موتورهای آسنکرون به خوبی عمل می‌کنند.
انواع راه اندازی موتورهای سنکرون سه فاز
هنگامی که الکتروموتوری روشن میشود، جریان زیادی دریافت می‌نماید که اگر شبکه به حد کافی قوی نباشد، افتی در ولتاژ پدید می آورد که بر سایر مصرف کننده‌ها نیز اثر می‌‌گذارد. به منظور جلوگیری از این مشکل روش‌هایی برای راه اندازی موتورهای آسنکرون وجود دارد که به مهمترین آنها اشاره میشود:
راه اندازی مستقیم الکتروموتور آسنکرون
ساده ترین روش راه اندازی که سیم پیچ های استاتور مستقیما به شبکه متصل میشوند. جریان راه اندازی در این روش ، ممکن است مشکلات زیادی ایجاد نماید.
راه اندازی الکترومتور آسنکرون به روش ستاره مثلث
با فرض دسترسی به هر دو سر سیم پیچهای استاتور، در هنگام شروع راه اندازی سیم پیچ های ستاتور به صورت ستاره قرار گرفته که باعث می شود جریان راه اندازی یک سوم جریان نامی گردد. هنگامی که گشتاور بار و موتور به توازن برسند، سرعت پایدار میشود، آنگاه سیم پیچها به حالت عادی (مثلث) برگشته و موتور مشخصه های اصلی خود را می یابد.
راه اندازی الکتروموتور آسنکرون به روش تفکیک سیم پیچ
روش راه اندازی الکتروموتور آسنکرون به روش تفکیک سیم پیچ، بیشتر در آمریکای شمالی متداول است. در این روش سیم پیچ هر فاز استاتور به ٢ سیم پیچ موازی تبدیل میشود. به هنگام راه اندازی یک سری از سیم پیچها وارد مدار میشوند. در واقع نیمی از موتور با ولتاژ نامی به کار می افتد. پس از مدت زمان راه اندازی سیم پیچ دوم نیز به شبکه متصل میشود. موتور در این روش حتی برای مدت زمان کوتاهی نیز (بر خلاف روش ستاره مثلث) از مدار خارج نمیشود.
راه اندازی آسنکرون با مقاومت
در این روش مقاومتی سر راه سیم پیچ استاتور قرار دارد، بنابراین ولتاژ اعمالی به موتور کاهش می یابد. با پایدارشدن سرعت، مقاومتها از مدار خارج شده و موتور به شرایط نامی بر میگردد.
راه اندازی الکتروموتور آسنکرون با اتوترانسفورماتور
نوع دیگری از راه اندازی الکتورموتور آسنکرون، (Asynchronous electric motors)، راه اندازی با اتوترانس است. اتوترانس در مرحله اول آرایش ستاره می گیرد و موتور با ولتاژ کم به کار می افتد. میزان ولتاژ اعمالی بستگی به ktapU اتوترانس دارد. پس از متعادل شدن سرعت، اتصال ستاره قبل از اعمال ولتاژ کامل باز میشود. مقداری از سیم پیچ که به شبکه متصل شده به عنوان اندوکتانس سری با موتور عمل می کند. این مرحله تنها کسری از ثانیه طول می کشد. سپس قسمتی از اتوترانس که به صورت سری با موتور قرار داشته اتصال کوتاه میشود و اتوترانس از مدار خارج میشود. موتور با ولتاژ نامی به کار خود ادامه میدهد.
راه اندازی آسنکرون با موتورهای جاروبک دار
موتور جاروبک دار در حالی که سیم پیچهای روتور آن اتصال کوتاه شده است، به صورت مستقیم k.OLU نمیتواند به راه بیفتد. مقاومتهای راه اندازی باید در مدار روتور قرارگرفته و بتدریج پس از رسیدن به سرعت نامی اتصال کوتاه شوند.
راه اندازی الکتورموتور آسنکرون به روش نرم
این روش بهترین طریقه برای راه اندازی و توقف موتور است که بوسیله آن گشتاور راه اندازی را میتوان تنظیم نمود و جریان راه اندازی نیز محدود می گردد. تنوع در این تجهیزات بسیار زیاد است. اساس آن بر تغییرات تدریجی ولتاژ توسط تجهیزات نیمه هادی است.
راه اندازی‌الکنروموتور آسنکرون با روش مبدل فرکانس
کاربرد اصلی این روش برای کنترل و تنظیم سرعت الکتروموتور آسنکرون است و راه اندازی هدف ثانوی آن محسوب میشود. برای راه اندازی بارهای با اینرسی زیاد و بارهای سنگین در حالتی که شبکه ظرفیت اتصال کوتاه پائینی دارد بیشترین تناسب را دارد.
انواع راه اندازی موتورهای سنکرون تک فاز
در موتورهای القائی تکفاز بخودی خود امکان راه اندازی وجود ندارد. روشهای معمول راه اندازی این الکتروماتورها عبارتند از :
راه اندازی با سیم پیچ کمکی
در این نوع موتور، استاتور ٢ سیم پیچ دارد که ٩٠ درجه اختلاف فاز دارند. هنگام وصل شدن مدار، جریانی از سیم پیچ اصلی عبور کرده و جریان ضعیف تری در سیم پیچ کمکی برقرار میشود که با یکدیگر ٩٠ درجه اختلاف فاز دارند. میدانهائی که از این ٢ جریان بوجود می آید، میدان دواری ایجاد می کنند که موتور را براه می اندازد. بعد از اینکه موتور به ٨٠ درصد سرعت نامی رسید، میتوان سیم پیچ کمکی را به کمک کلاچ سانتریفیوژ به هنگامی که سرعت زیاد میشود از مدار خارج نمود.
راه اندازی با سیم پیچ کمکی و مقاومت
این روش نیز همانند روش فوق است ولی مقاومتی به صورت سری با سیم پیچ کمکی قرار میگیرد. بدین ترتیب امپدانس آن افزایش یافته و اختلاف فاز ٢ جریان اضافه میشود.
راه اندازی با سیم پیچ کمکی و اندوکتانس
همانند روش فوق بوده ولی به جای مقاومت از اندوکتانس استفاده میشود که اختلاف فاز بیشتری ایجاد می نماید که گشتاور بزرگتری را نتیجه می دهد.
راه اندازی با سیم پیچ کمکی و خازن
این روش معمولترین طریقه راه اندازی الکتروموتور است. خازن در مدار سیم پیچ کمکی قرار دارد. خازن باعث اختلاف فازی میشود که جهت آن بر عکس موارد بالا خواهد بود. در این روش، گشتاور راه اندازی به ٣ برابر گشتاور راه اندازی می رسد.
راه اندازی الکتروموتور آسنکرون تک فاز با موتور قطب شکافدار (ShadedtPole)
این روش در موتورهای کم قدرت (حدود ١٠٠ وات) بکار میرود. قطب ها دارای شکافی هستند که حلقه ای در اطراف آنها اتصال کوتاه شده است. جریان القائی در این حلقه در میدان مغناطیسی دوار اعوجاجی ایجاد می کند که باعث راه اندازی موتور میشود. بازده در این روش کم، ولی در این محدوده قدرت کافی است.
منظور از کلاس عایقی چیست؟
حداکثر دمای قابل تحمل سیم پیچ الکتروموتور با کلاس عایقی آن نشان داده میشود. بر اساس استاندادرد ٨٥ IEC پنج کلاس (طبقه) تعریف شده اند که شکل زیر نشاندهنده معنی هر کدام است. در زیر حرف نشاندهنده هر کلاس حداکثر درجه حرارت مجاز مشخص شده است :
منظور از کد نصب موتور چیست؟
نوع قرارگرفتن الکتروموتور به هنگام نصب و مونتاژ نیز با علائمی تعریف میشود که شکل زیر معنای بعضی از متداولترین آنها را نشان میدهد
منظور از راکتانس فوق گذرا چیست؟
به هنگام اتصال کوتاه، الکتروموتورها در کسری از ثانیه به صورت ژنراتور کار می کنند و جریان اتصال کوتاه را بالا می برند. در محاسبات دقیق اتصال کوتاه، راکتانس فوق گذرای الکتروموتورها مورد نیاز می باشد که در جدول زیر مقادیر تقریبی آن را میتوان دید.
دوره های آموزشی پیشنهادی برای دانشجویان، مهندسین و تکنسین ها
سخن آخر در مورد الکتروموتور آسنکرون
تا اینجا مطلب در مورد الکتروموتور آسنکرون آشنا شدید و انواع روش های راه اندازی آن در سیستم ها را دانستید. حال اگر در مورد الکتروموتور آسنکرون سوالی ذهنتان را درگیر کرده میتوانید در زیر برایمان درج کنید. مهندسین ما در اولین فرصت پاسخگو هستند. سودا سعی دارد راه را برای ارتقا سطح دانش و مهارت دانش پژوهان بازتر کند و مسیر را شفاف تر. پس همه جوره روی کمک ما حساب کنید. از دریافت خدمات گرفته تا آموزش به صورت آفلاین، آنلاین و حضوری در سودا امکان پذیر است. 🙂
مطالب مربوط به طراحی تاسیسات برقی، فصل به فصل
فصل اول: محاسبات و سایزینگ کابل برق
فصل دوم: مفهوم و جدول ضریب همزمانی
فصل سوم: تجهیزات تابلویی تابلو برق
فصل چهارم: برقگیر چیست؟ + محاسبه تعداد برقگیر در ساختمان
فصل پنجم: برق اضطراری چیست؟
فصل ششم : محاسبات روشنایی داخلی
فصل هشتم:نحوه محاسبه تابلو برق خازن
فصل نهم: تاسیسات برقی استخر
فصل دهم: هماهنگی حفاظت های الکتریکی
فصل یازدهم: محاسبات تابلو کنتور برق
فصل دوازدهم: ترانسفورماتور چیست؟
فصل سیزدهم: بررسی الکتروموتور آسنکرون
فصل چهاردهم: محاسبات سیستم اعلام حریق
فصل پانزدهم:محاسبات آنتن مرکزی
فصل شانزدهم: محاسبات سیستم صوتی و بلندگو
فصل هفدهم:محاسبات دوربین مدار بسته
فصل هجدهم: شبکه کامپیوتر
اصول طراحی و محاسبات بانک خازنی (بررسی و تحلیل جامع پیوست ۵ مبحث ۱۳)
