انواع مدل الکتروموتور تک فاز[کاربرد+ویژگی ها]
الکتروموتور تک فاز از جمله مهم ترین انواع موتورهای الکتریکی هستند. که به طور گسترده‌ای در کاربرد‌های خانگی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. این موتور‌ها با استفاده از یک منبع تغذیه تک فاز کار می کنند و به دلیل ساختار ساده و هزینه کمتر نسبت به موتور های سه فاز در بسیاری از وسایل و تجهیزات روزمره از جمله پنکه ها، یخچال ها، پمپ‌های آب و ماشین های لباسشویی به کار می‌روند.
عملکرد الکتروموتور تکفاز به نحوی است که با ایجاد میدان مغناطیسی متناوب در استاتور موجب چرخش روتور می شود و انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این موتور‌ها اغلب دارای یک خازن برای ایجاد اختلاف فاز اولیه و راه‌اندازی بهتر هستند که نقش مهمی در شروع به کار موتور ایفا می‌کند. علاوه بر کاربرد های خانگی الکتروموتور های تک فاز در برخی صنایع کوچک نیز کاربرد دارند جایی که دسترسی به منبع تغذیه سه فاز امکان پذیر نیست.
به همین دلیل انتخاب و استفاده صحیح از الکتروموتور تک فاز می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش هزینه های عملیاتی کمک کند. طراحی و ساختار مقاوم این موتور‌ها باعث شده است که در شرایط مختلف محیطی از عملکرد پایدار و مطمئنی برخوردار باشند. و نقش کلیدی در بسیاری از فرآیند های روزمره ایفا کنند.
انواع الکتروموتور تک فاز
الکتروموتور تک فاز از پرکاربردترین موتورهای الکتریکی هستند. که به دلیل سادگی ساختار و استفاده از منبع برق تک فاز در بسیاری از کاربرد‌های صنعتی و خانگی استفاده می شوند. در زیر به توضیح انواع مختلف الکتروموتور‌های تک فاز و ویژگی های هر کدام پرداخته شده است.
الکتروموتور القایی تک فاز با راه‌انداز خازنی
الکتروموتور های القایی تک فاز با راه‌انداز خازنی از جمله موتور های پرکاربرد در صنعت و مصارف خانگی هستند. این موتور‌ها به دلیل داشتن ساختار ساده و قیمت مناسب در بسیاری از کاربرد ها مورد استفاده قرار می گیرند. در این نوع موتور یک خازن به طور موقت در مدار قرار می‌گیرد. تا گشتاور راه‌اندازی افزایش یابد. خازن با سیم پیچ کمکی (راه‌انداز) به طور سری قرار می گیرد. و در لحظه شروع به کار موتور باعث ایجاد فاز اختلافی بین جریان سیم پیچ اصلی و کمکی می شود. این اختلاف فاز میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند.
که باعث راه‌اندازی روتور می شود. این موتور ها برای کاربرد هایی که نیاز به گشتاور اولیه بالایی دارند. مانند پمپ ها، کمپرسور‌ها و ماشین های لباسشویی بسیار مناسب هستند. با این حال پس از رسیدن موتور به سرعت نامی، خازن توسط یک کلید گریز از مرکز یا رله از مدار خارج می شود. از مزایای این نوع موتور می توان به هزینه کم، ساختار ساده و نگهداری آسان اشاره کرد.با این وجود یکی از معایب اصلی این موتور‌ها راندمان نسبتاً پایین آن ها در مقایسه با موتور های سه فاز است.
الکتروموتور القایی تک فاز با کارکرد خازنی
در این نوع موتور خازن به طور دائم در مدار قرار دارد که به آن موتور دائمی خازنی یا موتور با خازن کار گفته می شود. وجود خازن دائم باعث بهبود عملکرد موتور افزایش راندمان و کاهش نوسانات جریان می شود. این موتور ها معمولاً دارای دو سیم پیچ اصلی و کمکی هستند. که هر دو در تمام مدت کارکرد موتور در مدار قرار دارند. به دلیل عملکرد پایدار و بدون نوسان این نوع موتور ها در مانند فن ها، تهویه هوا، یخچال ها و تجهیزات خانگی استفاده می شوند.
این موتور‌ها دارای راندمان بالاتری نسبت به موتور های با راه‌انداز خازنی هستند. و گشتاور ثابت تری ارائه می دهند. همچنین سر و صدای کمتری دارند و طول عمر بیشتری نیز دارند. با این حال هزینه تولید این موتور‌ها بیشتر است و پیچیدگی بیشتری در ساختار آن ها وجود دارد. به همین دلیل در مواردی که نیاز به گشتاور راه‌اندازی بالا و عملکرد پایدار و طولانی مدت داریم این نوع موتور انتخاب مناسبی است.
الکتروموتور القایی تک فاز با راه‌انداز و کارکرد خازنی
این نوع موتور ترکیبی از دو نوع قبلی است و از دو خازن استفاده می کند. یکی برای راه‌اندازی و دیگری برای کارکرد دائم. خازن راه‌انداز در لحظه شروع به کار موتور وارد مدار می شود و پس از رسیدن به سرعت نامی، از مدار خارج می شود در حالی که خازن کارکرد به طور دائم در مدار قرار دارد.
این ساختار ترکیبی باعث می شود که موتور دارای گشتاور راه‌اندازی بالا و راندمان بسیار خوبی باشد. از این رو این نوع موتور ها در کاربرد های سنگین تر و صنعتی مانند کمپرسور های بزرگ ماشین آلات صنعتی و تجهیزات سنگین استفاده می شوند. این موتور‌ها به دلیل داشتن دو خازن و عملکرد ترکیبی هزینه تولید بالاتری دارند و نیاز به نگهداری بیشتری دارند. اما مزایای آن ها از جمله گشتاور بالا و راندمان مطلوب باعث می شود که در بسیاری از کاربرد‌های سنگین و صنعتی مورد توجه قرار گیرند. این موتور‌ها همچنین طول عمر بالاتری دارند و در شرایط کاری سخت می توانند عملکرد مطلوبی ارائه دهند.
الکتروموتور یونیورسال
الکتروموتور‌های یونیورسال از جمله موتورهای متنوع و پر کاربرد هستند که قابلیت کار با هر دو نوع برق متناوب (AC) و مستقیم (DC) را دارند. این موتور‌ها دارای سیم پیچ استاتور و روتور سری هستند که باعث می شود گشتاور بالا و سرعت زیادی داشته باشند. به همین دلیل این نوع موتور‌ها در ابزار‌های برقی قابل حمل، جاروبرقی‌ها، مخلوط‌کن ها و دستگاه های خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.
سرعت بالای این موتور‌ها و توانایی تولید گشتاور زیاد از مزایای عمده آن ها به شمار می رود. الکتروموتور های یونیورسال به دلیل طراحی خاص و ساختار کموتاتور و جاروبک ها قادر به کارکرد در سرعت های بسیار بالا هستند. این ویژگی باعث می شود که در کاربرد‌هایی که نیاز به سرعت بالا و گشتاور زیاد دارند انتخاب مناسبی باشند. از سوی دیگر این موتور ها معمولاً صدای زیادی تولید می کنند و عمر مفید کمتری نسبت به موتورهای القایی دارند. دلیل اصلی این مسأله سایش جاروبک ها و کموتاتور در حین کار است که باعث فرسودگی زودرس آن‌ها می‌شود.
الکتروموتور با استارت مغناطیسی
الکتروموتور‌های با استارت مغناطیسی یکی از انواع الکتروموتور تک فاز هستند. که به دلیل ساختار ساده و کم‌هزینه در بسیاری از کاربرد‌های خانگی و سبک مورد استفاده قرار می گیرند. این موتور‌ها دارای استاتوری با قطب های مغناطیسی دائمی هستند که باعث ایجاد میدان مغناطیسی ثابت می شود. این میدان مغناطیسی باعث می‌شود که روتور در هنگام روشن شدن موتور به سرعت شروع به چرخش کند.
به دلیل ساده بودن ساختار و عدم نیاز به خازن‌ها یا قطعات الکترونیکی پیچیده این موتور‌ها معمولاً قیمت پایین‌تری دارند. الکتروموتور‌های با استارت مغناطیسی به دلیل سادگی ساختار و هزینه کم برای کاربرد‌های خانگی و سبک مانند پنکه‌ها، میکسر‌ها و سایر تجهیزات خانگی کوچک مناسب هستند. این موتور‌ها به راحتی راه‌اندازی می شوند و نیاز به نگهداری پیچیده‌ای ندارند، که این ویژگی ها باعث می‌شود برای کاربران خانگی گزینه‌ای ایده‌آل باشند. همچنین به دلیل عدم استفاده از خازن ها و قطعات الکترونیکی پیچیده این موتور‌ها کمتر دچار خرابی و مشکلات فنی می‌شوند. با این حال این موتور‌ها نیز محدودیت‌های خاص خود را دارند.
یکی از این محدودیت ها راندمان پایین و گشتاور راه‌اندازی کم آن‌ها است. این ویژگی ها باعث می شود. که این موتور‌ها برای کاربرد‌های سنگین و صنعتی مناسب نباشند. علاوه بر این به دلیل ساختار ساده و استفاده از قطب های مغناطیسی دائمی کنترل دقیق سرعت و گشتاور در این موتور‌ها امکان‌پذیر نیست. با این وجود برای کاربرد های خانگی و سبک که نیاز به کنترل دقیق ندارند این موتور‌ها گزینه‌ای مناسب و اقتصادی هستند.
الکتروموتور با مقاومت راه‌انداز
الکتروموتور‌های تک فاز با مقاومت راه‌انداز نیز یکی دیگر از انواع موتورهای القایی تک فاز هستند. که برای افزایش گشتاور راه‌اندازی از مقاومت های الکتریکی استفاده می کنند. در این موتور‌ها یک مقاومت به طور سری با سیم‌پیچ راه‌انداز قرار می‌گیرد تا در لحظه راه‌اندازی جریان کمتری از سیم‌پیچ عبور کند و به این ترتیب، گشتاور اولیه مورد نیاز برای راه‌اندازی موتور تأمین شود. پس از رسیدن به سرعت نامی مقاومت از مدار خارج می‌شود و موتور به کار خود ادامه می‌دهد.
این نوع موتور‌ها به دلیل استفاده از مقاومت برای راه‌اندازی ساختار ساده‌تری دارند و نیاز به خازن یا سیستم‌های پیچیده الکترونیکی ندارند. از این رو هزینه تولید و نگهداری آن‌ها نیز پایین‌تر است. این موتور‌ها برای کاربرد هایی که نیاز به گشتاور راه‌اندازی بالا ندارند و سرعت بالایی نیز لازم نیست مانند پمپ های آب کوچک، کمپرسور‌های هوا و برخی از دستگاه های خانگی مناسب هستند.
یکی از مزایای اصلی این موتور‌ها سادگی ساختار و هزینه پایین آن‌ها است. همچنین به دلیل عدم استفاده از خازن‌ها و قطعات الکترونیکی پیچیده خرابی‌های فنی کمتر و نگهداری آسان‌تری دارند. اما در مقابل راندمان این موتور‌ها نسبت به انواع دیگر موتورهای القایی تک فاز پایین‌تر است و در کاربرد‌هایی که نیاز به گشتاور و راندمان بالا دارند عملکرد مطلوبی ارائه نمی‌دهند. به همین دلیل، استفاده از این موتور‌ها بیشتر در کاربرد‌های سبک و خانگی محدود می‌شود.
الکتروموتور القایی با قطب سایه‌دار
الکتروموتور‌های القایی تک فاز با قطب سایه دار یکی از انواع خاص موتورهای القایی هستند که برای راه‌اندازی نیازی به خازن یا مقاومت ندارند. در این موتور‌ها قطب های استاتور به دو بخش تقسیم می‌شوند که یک بخش آن با یک حلقه اتصال کوتاه پوشیده شده است. این حلقه اتصال کوتاه باعث ایجاد میدان مغناطیسی نوسانی می‌شود که روتور را به چرخش در می‌آورد. این موتور‌ها به دلیل سادگی ساختار و هزینه پایین در کاربرد های کوچک و کم مصرف مانند فن های کوچک، ساعت‌های دیواری و تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می شوند.
الکتروموتور اسپیلیت فاز
الکتروموتور‌های اسپیلیت فاز یکی از انواع متداول الکتروموتور های تک فاز هستند. که دارای دو سیم‌پیچ اصلی و کمکی هستند. در این موتور‌ها سیم پیچ اصلی به طور مستقیم به منبع تغذیه متصل می شود. در حالی که سیم‌پیچ کمکی از طریق یک کلید گریز از مرکز یا یک رله در لحظه شروع به کار موتور وارد مدار می‌شود. سیم‌پیچ کمکی به دلیل داشتن مقاومت بالا و اندوکتانس کم باعث ایجاد اختلاف فاز بین جریان دو سیم‌پیچ می‌شود.
که منجر به ایجاد میدان مغناطیسی دوار و راه‌اندازی روتور می‌شود. پس از رسیدن موتور به سرعت نامی، سیم‌پیچ کمکی توسط کلید گریز از مرکز یا رله از مدار خارج می‌شود و موتور به کار خود ادامه می‌دهد. این نوع موتور‌ها به دلیل ساختار ساده و هزینه پایین، در بسیاری از کاربرد‌های خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربرد‌های این موتور‌ها می‌توان به ماشین های لباسشویی، پمپ های آب، فن های تهویه و تجهیزات صنعتی سبک اشاره کرد.
یکی از مزایای اصلی الکتروموتور های اسپیلیت فاز سادگی ساختار و هزینه پایین آن‌ها است. همچنین این موتور‌ها به دلیل داشتن سیم پیچ کمکی، گشتاور راه‌اندازی بالاتری نسبت به موتورهای با قطب سایه‌دار دارند. اما در مقابل راندمان این موتور‌ها نسبت به موتورهای با خازن پایین تر است و در کاربرد‌هایی که نیاز به گشتاور و راندمان بالا دارند عملکرد مطلوبی ارائه نمی دهند. به همین دلیل استفاده از این موتور‌ها بیشتر به کاربرد‌های سبک و متوسط محدود می‌شود.
الکتروموتور دالاندر
الکتروموتور‌های دالاندر نوعی از الکتروموتور‌های القایی تک فاز هستند. که دارای دو سیم‌پیچ اصلی و کمکی با اتصال های خاص هستند. که به آن ها امکان می دهد. در دو سرعت مختلف کار کنند. این موتور‌ها با تغییر اتصال سیم پیچ ها می‌توانند بین سرعت بالا و سرعت پایین جابجا شوند. این ویژگی باعث می شود که این موتور‌ها در کاربرد‌هایی که نیاز به تغییر سرعت دارند مانند ماشین های صنعتی، فن‌های بزرگ و سیستم‌های تهویه مطبوع مورد استفاده قرار گیرند. الکتروموتور‌های دالاندر به دلیل قابلیت تغییر سرعت انعطاف‌پذیری بالایی در کاربرد‌های مختلف دارند. این موتور‌ها به راحتی می‌توانند بین سرعت های مختلف جابجا شوند.
که این ویژگی برای کاربرد‌هایی که نیاز به تنظیم دقیق سرعت دارند بسیار مفید است. همچنین این موتور‌ها دارای راندمان بالا و عمر طولانی هستند که آن‌ها را برای کاربرد‌های صنعتی سنگین مناسب می سازد. با این حال این موتور‌ها نیز دارای پیچیدگی بیشتری نسبت به موتورهای ساده تر هستند. نیاز به سیستم‌های کنترلی برای تغییر سرعت و اتصال های خاص سیم‌پیچ‌ها باعث می شود. که هزینه نصب و نگهداری آن‌ها بالاتر باشد. همچنین این موتور‌ها در مقایسه با موتورهای تک سرعته نیاز به فضای بیشتری برای نصب و عملکرد دارند. با این وجود برای کاربرد‌هایی که نیاز به تغییر سرعت و تنظیم دقیق دارند این موتور‌ها انتخابی ایده‌آل و کارآمد هستند.
