ساختمان موتورهای آسنکرون تک فاز

گروه دیگری از موتورهای آسنکرون، موتورهای تک فاز می باشند که با برق AC تک فاز کار می کنند. این موتورها عموما در توان های پایین (در حد کسری از اسب بخار تا چند اسب بخار) ساخته شده و در مصارف خانگی و اداری کاربرد داشته و کمتر در کابردهای صنعتی به کار می رود.

موتورهای تک فاز را می توان به چهار گروه زیر تقسیم نمود:

 

• موتورهای القایی: شامل موتورهای فاز شکسته، قطب چاکدار و خازنی
• موتورهای یونیورسال
• موتورهای دفعی
• موتورهای سنکرون

 

ما فقط مورد اول یعنی موتورهای القایی تک فاز را بررسی خواهیم کرد.

 

موتورهای القایی تک فاز:

ساختمان این موتورها بسیار شبیه موتورهای القایی سه فاز روتور قفسی بوده و از دو بخش استاتور و روتور تشکیل شده است.

روتور از نوع قفسی بوده و استاتور دارای سیم پیچ تک فاز می باشد. اصول عملکرد موتورهای القایی تک فاز برمبنای خاصیت القای مغناطیسی و تئوری دو میدان گردان بیان شده است.

موتورهای تک فاز القایی به خودی خود راه اندازی نمی شوند و باید به روش های خاصی آنها را راه اندازی نمود، از این رو در استاتور این موتورها از دو عدد سیم پیچ استفاده می شود که یکی از آنها به عنوان سیم پیچ اصلی بوده و دیگری به عنوان سیم پیچ کمکی (راه انداز) مورد استفاده قرار می گیرد.

نقش سیم پیچ کمکی، ایجاد گشتاور لازم برای شروع به کار موتور بوده و در برخی از موتورهای القایی تک فاز، پس از راه اندازی موتور، سیم پیچ کمکی از مدار خارج می شود.

 

موتور القایی فاز شکسته

در این موتورها، استاتور دارای دو سیم پیچ اصلی و سیم پیچ کمکی یا راه انداز می باشد که از نظر مکانی با یکدیگر 90 درجه اختلاف دارند.

سیم پیچ اصلی دارای تعداد دور زیاد و سطح مقطع بزرگ بوده و از این رو دارای مقاومت کم و راکتانس زیاد می باشد.

سیم پیچ کمکی دارای تعداد دور کم و سطح مقطع کم می باشد از این رو دارای مقاومت زیاد و راکتانس کم می باشد.

این موضوع باعث ایجاد اختلاف فاز لازم بین جریان سیم پیچ اصلی و کمکی شده و در نتیجه گشتاور لازم برای شروع به کار موتور تامین می گردد.

در این نوع موتوها از یک کلید گریز از مرکز برای خارج نمودن سیم پیچ کمکی از مدار استاتور در 75 درصدی دور نامی استفاده می شود.

توان این موتورها در گستره 60 وات تا 250 وات بوده و از آنها در کابردهایی مانند پمپ ها، بادبزن ها، کولرهای آبی و … استفاده می شود.

 

موتور با خازن راه انداز

موتور با خازن راه انداز مشابه موتور فاز شکسته است با این تفاوت که سیم پیچ کمکی (راه انداز) دارای تعداد دور بیشتری نسبت به سیم پیچ اصلی بوده و یک خازن از نوع الکترولیتی با آن سری می شود.

وظیفه خازن راه انداز، ایجاد اختلاف فاز بین جریان سیم پیچ اصلی و کمکی به منظور تولید گشتاور راه انداز می باشد.

پس از آنکه سرعت موتور به 75 درصد نامی رسید، خازن راه انداز توسط کلید گریز از مرکز، از مدار خارج می شود.

گشتاور راه انداز این نوع موتور، نسبت به موتورهای فاز شکسته بسیار بیشتر می باشد. این موتورها در مواردی مانند پمپ ها، کمپرسورها و سیستم های تهویه کاربرد دارند.

 

موتور با خازن دائم

این موتورها شبیه موتور با خازن راه انداز بوده با این تفاوت که مجموعه سیم پیچ کمکی و خازن، از مدار استاتور خارج نمی شود. نوع خازن در این موتورها از نوع روغنی می باشد.

در این موتورها، علاوه بر اینکه کلید گریز از مرکز حذف می گردد، ضریب توان موتور بهبود یافته و در نتیجه راندمان موتور افزایش می یابد. این موتورها در مواردی مانند پنکه های سقفی و دستی، دمنده ها و … کاربرد دارند.

 

موتور تک فاز دو خازنی

این نوع موتورها دارای دو خازن می باشندکه با یکدیگر موازی شده و مجموعا با سیم پیچ کمکی سری می شوند.

یکی از خازن ها دائم کار بوده و دیگری در 75 درصد دور نامی، توسط کلید گریز از مرکز از مدار خارج می شود.

خازن دائم از نوع روغنی و خازن راه انداز از نوع الکترولیتی می باشد.

این موتورها دارای گشتاور راه اندازی و گشتاور کار مناسبی می باشند.

همچنین کارکرد این نوع موتورها آرام و بدون لرزش بوده و از آنها در جایی که نیاز به سکوت می باشد از قبیل بیمارستانها، استودیوها و … استفاده می شود.