همه چیز درباره موتورهای ac + قیمت

موتور القایی | قیمت و خرید انواع موتور ac ارزان

موتور ac با توجه به قیمت پایین، استحکام بالا نسبت به سادگی ساخت و هزینه سرویس و نگهداری پایین، پرکاربردترین موتورهای الکتریکی جهت ساخت سامانه های حرکتی در تجهیزات صنعتی و همچنین خانگی باشند. راه اندازی این موتورها براحتی با اتصال موتور AC به منبع تغذیه AC امکان پذیر است. طراحی و ساخت موتور AC نسبت به موتور DC ساده تر می باشد ولی کنترل سرعت و گشتاور این نوع موتور مستلزم درک عمیقتر در طراحی این نوع موتور است.

 ساختار کلی موتور AC

موتور AC مانند بیشتر موتورهای الکتریکی دارای استاتور ( قسمت ثابت بیرونی ) و روتور ( قسمتی که داخل استاتور می چرخد ) می باشد که با فاصله دقیق و حساب شده ای از هم قرار داده شده اند . در حالت کلی برای چرخش موتور AC روتور داخل یک میدان مغناطیسی دوار قرار گیرد که درموتور AC  به صورت طبیعی توسط استاتور بدلیل طبیعت منبع تغذیه این میدان مغناطیسی دوار ایجاد می شود درحالیکه در موتورهای DC و همچنین موتورهای AC تک فاز  این میدان دوار باید توسط یک وسیله الکتریکی یا مکانیکی ایجاد می گردد .

استاتور

استاتور از چند قطعه کوچک از جنس آلمنیوم یا آهن سبک تشکیل شده است که پس از اتصال این قطعات کوچک شکل آن به صورت یک سیلندر توخالی در می آید و به آن هسته استاتور گفته می شود که با توجه به شکل زیر ( سمت چپ ) در قسمت داخلی این استوانه شیارهایی تعبیه شده شد که از درون آن ها سیم پیچ هایی از سیم روکشدار عبور داده می شود  . هر کدام از این سیم پیچ ها به همراه هسته ای که آن را احاطه نموده یک آهنربای مغناطیسی جهت کار با تغذیه AC را تشکیل می دهد . تعداد قطب های یک موتور القایی AC توسط نحوه اتصال اتصال داخلی سیم پیچ های استاتور بستگی دارد . این پیچه ها مستقیما به منبع تغذیه متصل هستند .

روتور

روتور از هسته ای چند تکه استوانه ای با محوری که دارای شکاف های موازی برای جادادن رساناها در درون آن تشکیل شده است. هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی را شامل می شود. در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آن ها مدار کوتاه برقرار است. چون این نوع مونتاژ شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.  در رایج ترین نوع روتور ( روتور قفس سنجابی ) این میله ها در انتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند. با توجه به اینکه این نوع روتور ساختمانی ساده و مستحکم دارد در اکثر موتورهای القایی از روتور قفس سنجابی استفاده شده است .

روتور قفس سنجابی

میله های روتور دقیقا با محور موازی نیستند و به دو دلیل مهم قدری اریب نصب می شوند.

دلیل اول :  موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون صدا کارکرده و برای آنکه از هارمونیک ها در شکاف ها کاسته شود.

دلیل دوم : گرایش روتور به هنگ کردن کمتر شود. دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می کنند که در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند. این اتفاق هنگامی می افتد که تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.

روتور به وسیله مهار هایی در دو انتها روی محور نصب شده ، یک انتهای محور در حالت طبیعی برای انتقال نیرو بلندتر از طرف دیگر گرفته می شود. ممکن است بعضی موتورها محوری فرعی در طرف دیگر ( غیر منتقل کننده نیرو ) برای اتصال دستگاه های حسگر حالت (وضعیت) و سرعت داشته باشند. بین استاتور و روتور شکافی هوایی موجود است. بعلت القا انرژی از استاتور به روتور منتقل می شود. تورک تولید شده به روتور نیرو داده و سپس برای چرخیدن به آن نیرو وارد می کند. صرفنظر از روتور استفاده شده قواعد کلی برای دوران یکی است.

نحوه محاسبه سرعت یک موتور القایی

در روتور میدان مغناطیسی تولید می شود زیرا به طور طبیعی ولتاژ متناوب است و میدان مغناطیسی ای که در استاتور تولید می شود با سرعت سنکرون می چرخد.(Ns)

برای کاهش سرعت نسبی نسبت به (شار) استاتور , روتور چرخش را در همان جهتی که شار استاتور دارد آغاز می کند و تلاش می کند تا به سرعت چرخش فلاکس نایل شود. با این حال روتور هرگز موفق نمی شود که به سرعت میدان استاتور برسد. روتور از سرعت میدان استاتور کندتر می گردد. این سرعت Base speed نام دارد و به صورت Nb نمایش داده می شود .

تفاوت میان Ns و Nb   ، Slip نام دارد. مقدار اسلیپ به مقدار نیروی مکانیکی وارد شده به موتور یا باری که بر روی موتور قرار دارد وابسته است به این صورت که هرچقدر بار وارد شده به موتور افزایش یابد در نتیجه سرعت روتور و یا Nb کاهش می یابد درنتیجه مقدار اسلیپ افزایش پیدا می کند و حالت برعکس هم صادق است .

انواع موتورهای AC

·         موتور القایی سه فاز

• موتور سه فاز سنکرون
• موتور سه فاز آ سنکرون

·         موتور القایی تک فاز

• موتور تک فاز با خازن راه انداز
• موتور تک فاز با خازن دائم
• موتور تک فاز دو خازنی
• موتور تک فاز فاز شکسته
• موتور تک فاز یونیورسال ( اونیورسال )
• موتور سه فاز تبدیل شده

موتور الکتریکی چیست؟

موتور الکتریکی ماشینی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این وسیله الکتریکی برای تولید گشتاور برای بلند کردن بارها، جابجایی اجسام و کارهای مکانیکی مختلف استفاده می‌شود. موتورهای الکتریکی عمدتاً به سه نوع طبقه‌بندی می‌شوند: موتورهای AC، موتورهای DC و موتورهای مخصوص. در این مطلب، به انواع موتورهای الکتریکی AC می‌پردازیم.

موتور AC

موتور الکتریکی AC انرژی الکتریکی AC (جریان متناوب) را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این موتورهای الکتریکی با استفاده از جریان متناوب تک‌فاز یا سه‌فاز تغذیه می‌شوند. اصل کار موتور AC یک میدان مغناطیسی دوار (RMF) است که توسط سیم‌پیچ استاتور در هنگام عبور جریان متناوب از آن ایجاد می‌شود. روتور، که میدان مغناطیسی خاص خود را دارد، از RMF پیروی و شروع به چرخش می‌کند.

موتورهای AC بیشتر به دو نوع طبقه‌بندی می‌شوند:

• موتور سنکرون
• موتور آسنکرون یا القایی

موتور سنکرون

همان‌طور که از نام آن پیداست، این موتور AC دارای سرعت ثابتی به نام سرعت سنکرون است که فقط به فرکانس جریان تغذیه بستگی دارد. سرعت این موتورهای الکتریکی تنها با تغییر در فرکانس منبع تغییر می‌کند و در بارهای مختلف ثابت می‌ماند. از این موتورها برای کاربردهایی با سرعت ثابت و کنترل دقیق استفاده می‌شود. یک موتور سنکرون طراحی استاتور مشابهی با موتور آسنکرون دارد و هنگامی که با جریان متناوب ورودی تأمین شود، میدان مغناطیسی گردان ایجاد می‌کند. این در حالی است که طراحی روتور ممکن است متفاوت باشد، یعنی از یک تحریک DC جداگانه برای تولید میدان مغناطیسی‌اش استفاده می‌کند.

موتور سنکرون با سیستم تحریک

این موتور سنکرون نیاز به تحریک DC دارد. تحریک DC به این معنی است که روتور منبع DC جداگانه‌ای برای تولید شار مغناطیسی خود دارد. این شار با شار گردان استاتور واکنش می‌دهد و چرخش ایجاد می‌کند. از روتور سیم‌پیچی‌شده با مجموعه کموتاتور و جاروبک‌ها برای تأمین جریان به سیم‌پیچ‌های روتور استفاده می‌شود.

موتور سنکرون تک‌فاز

این نوع موتور سنکرون با منبع AC تک‌فاز کار می‌کند. به طور دقیق، این موتور از دو فاز استفاده می‌کند که فاز دوم از فاز اول گرفته شده است. دلیل استفاده از دو فاز این است که یک فاز نمی‌تواند میدان مغناطیسی دوار ایجاد کند. چنین موتوری می‌تواند در هر جهت بچرخد و شروع به کار کند، یعنی جهت آن نامشخص است. به همین دلیل است که یک توالی راه‌اندازی اضافی برای جهت دادن به آن استفاده می‌شود.

سرعت چنین موتوری فقط به فرکانس منبع بستگی دارد. از این موتورها در ابزار ضبط و ساعت‌های دیواری برقی استفاده می‌شود.

موتور سنکرون سه‌فاز

این موتور سنکرون با منبع تغذیه سه‌فاز کار می‌کند. مزیت جریان متناوب سه‌فاز این است که یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور ایجاد می‌کند، در حالی که آرایش فازها جهت چرخش را تعیین می‌کند. این موتورها برای تعیین جهت به مکانیزم راه‌اندازی خاصی نیاز ندارند. با این حال، روتور همچنان به یک منبع DC اضافی برای تحریک نیاز دارد.

این موتورها در صنایع برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که به سرعت ثابت در طیف وسیعی از بارها نیاز دارند و نیاز به موقعیت‌یابی دقیق در رباتیک وجود داشته باشد.

موتور سنکرون بدون سیستم تحریک

این موتور سنکرون نیازی به تحریک DC ندارد، یعنی روتور برای تولید شار مغناطیسی به منبع DC جداگانه نیاز ندارد. این موتورها، مانند موتورهای القایی، از روتورهای قفس سنجابی استفاده می‌کنند.

موتور رلوکتانسی

موتور رلوکتانسی یک موتور سنکرون تک‌فاز است که بر اساس اصل تولید گشتاور و رلوکتانس مغناطیسی کار می‌کند. این موتور دو نوع سیم‌پیچ استاتور دارد، یعنی سیم‌پیچ‌های اصلی و سیم‌پیچ‌های کمکی. سیم‌پیچ‌های کمکی برای راه‌اندازی موتور استفاده می‌شود. روتور این نوع موتور مانند موتورهای القایی، از نوع قفس سنجابی (بدون سیم‌پیچ) و از مواد فرومغناطیسی ساخته شده است.

موتور رلوکتانسی مانند یک موتور القایی تک‌فاز واقعی با استفاده از سیم‌پیچ کمکی راه‌اندازی می‌شود. هنگامی که موتور به سرعت نزدیک به سنکرون برسد، سیم‌پیچ کمکی قطع می‌شود و روتور به دلیل ماهیت فرومغناطیسی به طور همزمان قفل می‌شود و سعی می‌کند خود را در موقعیتی با رلوکتانس کمتر در داخل میدان مغناطیسی دوار نگه دارد.

موتور هیسترزیس

این نوع موتور سنکرون بر اساس اصل تلفات پسماند یا هیسترزیس یا مغناطیس باقی‌مانده در روتور کار می‌کند. این موتورهای الکتریکی با استفاده از منبع AC تک‌فاز و همچنین سه‌فاز کار می‌کنند. در یک موتور هیسترزیس تک‌فاز، یک سیم‌پیچ کمکی در کنار سیم‌پیچ اصلی مانند یک موتور رلوکتانس وجود دارد. روتور که به شکل استوانه است، از مواد فرومغناطیسی با قابلیت پایداری مغناطیسی بالا یا تلفات هیسترزیس مانند فولاد سخت ساخته شده است. روتور توسط یک شفت غیرمغناطیسی پشتیبانی می‌شود.

موتور به عنوان یک موتور القایی روشن می‌شود و میدان مغناطیسی دوار استاتور باعث القای جریان گردابی در روتور می‌شود. جریان گردابی به دلیل خاصیت تلفات هیسترزیس بالای مواد روتور، گشتاور همراه با گشتاور هیسترزیس ایجاد می‌کند. با توجه به گشتاور جریان گردابی، موتور به عنوان یک موتور القایی رفتار می‌کند.

هنگامی که موتور به سرعت نزدیک به سنکرون می‌رسد، میدان مغناطیسی دوار استاتور روتور را به صورت همزمان می‌کشد. ماهیت فرومغناطیسی روتور به دلیل RMF استاتور قطب‌های مغناطیسی مخالف ایجاد و شروع به رفتاری مانند یک آهنربای دائمی می‌کند. در چنین سرعتی، هیچ حرکت نسبی‌ای بین استاتور و روتور وجود ندارد، پس القایی نیز وجود ندارد. بنابراین، جریان گردابی یا گشتاور جریان گردابی وجود ندارد. گشتاور تولیدشده توسط موتور در سرعت سنکرون در اثر هیسترزیس است که به همین دلیل به آن موتور هیسترزیس می‌گویند.