موتور تک فاز چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

موتور تک فاز از تجهیزات کاربردی در بسیاری از صنایع، به ویژه کارگاه‌های کوچک به شمار می‌رود. دستگاه تبدیل کننده جریان الکتریکی به حرکت مکانیکی، در مفهوم الکتروموتور تعریف می‌شود. پایین بودن هزینه نگهداری و قیمت مناسب و مقرون به صرفه، از دلایل اصلی استفاده از الکتروموتورهای تک فاز در مصارف مختلف محسوب می‌شود. این مدل از موتورهای الکتریکی با جریان متناوب از نوع تک فاز شروع به کار می‌کنند. در واقع این موتورها فقط با یک فاز و یک نول کار می‌کنند. موتورهای تک فاز بر اساس منبع تغذیه، روش راه اندازی و ساختار داخلی نیز دسته بندی می‌شوند. در صورت تمایل می‌توانید در دوره آموزش برق صنعتی مجتمع فنی برق شرکت نمایید.

ساختار موتورهای الکتریکی

موتورهای الکتریکی بر اساس ساختار هر یک در دو دسته الکتروموتور سه فاز و تک فاز طبقه بندی می‌شوند.

ساختار اصلی الکتروموتورهای تک فاز از یک قسمت متحرک و یک بخش ثابت با نام‌های روتور (Rotor) و استاتور (Stator) تشکیل شده است. در ساختار موتور الکتریکی تک فاز غالباً از یک پیچه یا کلاف استفاده می‌شود. همچنین، روتور در نظر گرفته شده برای این مدل از الکتروموتورها از نوع قفسه سنجابی می‌باشد. در پی متصل شدن موتور به یک منبع تغذیه، جریان متناوب در کلاف اصلی دستگاه برقرار می‌شود. این جریان الکتریکی، ضمن تولید میدان مغناطیسی ضربانی، تحریک و ارتعاش روتور را رقم می‌زند. ایجاد ضربات آغازی برای به حرکت درآوردن موتور، از طریق استارتر یا آغازگر سیستم انجام می‌شود. کلاف اضافی موجود در استاتور موتور با عنوان استارتر شناخته می‌شود.

ساختار اصلی الکتروموتور تک فاز

1.استاتور

استاتور از اجزای مهم ساختمان موتور الکتریکی اعم از سه فاز و تک فاز محسوب می‌شود. متریال مختلفی مانند آهن یا آلومینیوم در ساختار استاتور به کار برده می‌شود. ساختار این قطعه به صورت یک سیلندر خالی و شیار دار طراحی شده است.

در داخل شیارهای این قطعه سیم پیچ‌هایی از سیم روکش دار قرار می‌گیرند که به هر کدام از این سیم پیچ‌ها، عنوان کلاف گفته می‌شود. هسته‌های قرار گرفته در درون هر کلاف، یک آهنربای مغناطیسی را تشکیل می‌دهند. از طرف دیگر، کلاف های استاتور ضمن اتصال مستقیم به منبع انرژی الکتریکی، با دریافت جریان متناوب، سبب تولید یک میدان مغناطیسی چرخنده می‌شوند.

2.روتور

روتور از دیگر اجزای دینام تک فاز بوده که بر روی شفت استاتور قرار می‌گیرد. این قطعه از ورق‌های نازک فولادی تولید می‌شود. داخل روتور نیز هسته‌هایی از جنس مس یا آلومینیوم قرار دارد. روتور قفس سنجابی از رایج‌ترین نوع روتور مورد استفاده در موتورهای الکتریکی به حساب می‌آید.

جریان مغناطیسی ایجاد شده از استاتور به روتور انتقال پیدا کرده که در نتیجه این فرآیند گشتاور تولید می‌شود. این گشتاور با تأمین نیروی لازم، زمینه مناسب برای چرخش روتور را فراهم می‌کند. ضمناً، میزان گردش روتور در یک دقیقه، دور یا سرعت نامی گفته می‌شود. این شاخصه عموماً با واحد rpm (دور در دقیقه) نشان داده می‌شود.

عملکرد و توان خروجی الکتروموتور تک فاز

مکانیزم عملکرد موتورهای الکتریکی تک فاز بر مبنای خاصیت القایی صورت می‌گیرد. به طور معمول، الکتروموتورهای تک فاز در انواع مختلف و ابعاد کوچک طراحی و تولید می‌شوند. همچنین، توان خروجی این دسته از موتورهای الکتریکی متناسب با نوع کاربرد و نحوه استفاده آن در محدوده 1 تا 5 اسب بخار (HP) برآورد شده است.

الکتروموتور جریان متناوب یا AC چیست؟

الکتروموتورهای القایی AC را می‌توان از رایج‌ترین نوع دینام مورد استفاده در مصارف خانگی و صنعتی قلمداد نمود. طراحی ساده، بدنه مستحکم و بادوام، قابلیت اتصال راحت و آسان به منبع تغذیه، هزینه نگهداری پایین و قیمت مناسب، مهم‌ترین ویژگی‌های موتورهای الکتریکی جریان متناوب (AC) را رقم می‌زند.

حتما بخوانید: مدار فرمان و قدرت چیست؟

انواع موتور تک فاز

1- موتور القایی AC تک فاز با فاز شکسته

موتور تک فاز AC با فاز شکسته دارای دو پیچه (پیچه اصلی و پیچه استارت) می‌باشد. ایجاد مقاومت بیشتر توسط پیچه استارت موتور صورت می‌گیرد. عموماً پیچه استارت این دستگاه از تعداد دور کمتر و سیم‌های نازک‌تری در مقایسه با پیچه اصلی برخوردار است. وظیفه باقی نگه داشتن موتور الکتریکی در حالت چرخش، بر عهده پیچه اصلی دینام می‌باشد. از موارد کاربرد موتور القایی تک فاز با فاز شکسته می‌توان به روشن و خاموش کردن دستگاه‌های نیازمند گشتاور پایین از جمله فن‌ها و دمنده‌های کوچک، اشاره نمود.

2- الکتروموتور القایی با خازن دائمی اسپلیت

این نوع از الکتروموتورهای تک فاز دارای یک خازن متصل به پیچه استارت به صورت سری می‌باشند. این خازن تا هنگام رسیدن الکتروموتور به سرعت چرخش موردنظر، در نقش یک پیچه کمکی انجام وظیفه می‌نماید. جریان راه اندازی الکتروموتورها PSC کمتر از 200 درصد جریان نامی برآورد شده است. این ویژگی امکان استفاده از این نوع موتور الکتریکی را برای کاربری‌های دارای خاموش و روشن شدن‌های با سرعت بالا فراهم می‌کند.

3- الکتروموتور AC با استارت خازنی

دینام تک فاز با استارت خازنی دارای یک خازن سری، برای ارتقای استارت دستگاه می‌باشد. تعبیه یک سوئیچ گریز از مرکز در ساختار این نوع موتور الکتریکی، در مواقع رسیدن سرعت نامی دستگاه به بازه 75 درصد، موجب خارج نمودن پیچه استارت از مدار می‌شود. همچنین، به علت موازی بودن خازن با مدار استارت، گشتاور بیشتری تولید می‌شود. استفاده در کاربری‌های چرخ دنده‌ای، دمنده‌های بزرگ، پمپ‌ها و تسمه نقاله‌ها از مهم‌ترین موارد کاربرد الکتروموتور AC با استارت خازنی به شمار می‌رود.

شما عزیزان می‌توانید برای آموزش سیم پیچی موتور از دوره‌های جامع مجتمع فنی برق استفاده نمایید.

4- الکتروموتور القایی AC استارت با خازن

این مدل الکتروموتور مانند مدل الکتروموتور استارت خازنی می‌باشد که در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارای خازنی از نوع استارتی است. یک ویژگی دیگر این نوع الکتروموتورها این است که مشابه الکتروموتور با خازن دائمی اسپیلت، دارای یک خازن از نوع کارکرد می‌باشد. بعد از شروع کار الکتروموتورهای استارت با خازن، خازن دائمی از مدار خارج خواهد شد. همین موضوع سبب ایجاد گشتاور اضافه شده و برای بازده بیشتر طراحی شده‌اند. هزینه این الکتروموتورها نسبت به انواع دیگر بالاتر است.

5- الکتروموتور تک فاز القایی AC با حلقه اتصال کوتاه

الکتروموتورهای القایی AC با قطب سایه دار دارای یک پیچه یا کلاف هستند. در زمان استارت خوردن حلقه مسی پیوسته اطراف بخش کوچکی از هر قطب الکتروموتور را احاطه می‌کند. همین موضوع باعث دو تکه شدن قطب الکتروموتور شده و میدان مغناطیسی در قسمتی که سایه دار است، کاهش می‌یابد. این اختلاف میدان مغناطیسی سبب چرخش محورها خواهد شد. تغییر ولتاژ با یک پیچه با دورهای مختلف رخ می‌دهد که سبب کنترل سرعت آن می‌شود. این مدل الکتروموتورها ارزان قیمت هستند.

آشنایی با موارد کاربرد موتور تک فاز

موتورهای تک فاز متناسب با هر نوع و مدلی خاص در بسیاری از حوزه‌ها از قبیل مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بر این اساس استفاده در اتوماسیون‌های صنعتی، کمپرسورها، هواکش‌ها، بالابرها، پمپ‌های تخلیه، یخچال‌های صنعتی، پمپ‌های آب و دمنده‌های چند سرعته برخی از موارد کاربرد موتورهای الکتریکی تک فاز در حوزه صنعت می‌باشند.

استفاده در یخچال‌های خانگی، کولرهای آبی و ماشین‌های لباسشویی، از جمله موارد کاربرد Single Phase Electric Motor در کاربری‌های خانگی تلقی می‌شوند.

همچنین، استفاده در تجهیزات اداری مانند پرینترها و کامپیوترها، دیگر موارد کاربرد موتورهای الکتریکی تک فاز را در بر می‌گیرد.

نتیجه گیری

در این مطلب با موتور تک فاز، انواع آن و موارد کاربرد این موتور آشنا شدیم. در صورتی که به مباحث برق و الکترونیک علاقه مند هستید و می خواهید به عنوان برقکار مشغول فعالیت شوید توصیه می کنیم در دوره آموزش تابلو برق صنعتی، آموزش سیم پیچی موتور و آموزش پی ال سی آموزشگاه فنی برق ثبت نام کنید.