الکتروموتور تک فاز

الکتروموتور دستگاهی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. این وسیله نقش حیاتی در دنیای مدرن امروزی ایفا می‌کند. در میان تنوع گسترده این تجهیزات، الکتروموتور تک فاز به دلیل سادگی، کارایی و قیمت مناسب، جایگاهی ویژه‌ای در صنعت و لوازم برقی خانگی ایفا می‌کند. این موتورهای الکتریکی با برق تک فاز شهری کار می‌کنند. از این رو در طیف وسیعی از لوازم برقی مانند: کولر، پنکه، پمپ آب و... مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مطلب، به بررسی نکات مهم در خصوص خرید الکتروموتور تک فاز می‌پردازیم. با مطالعه این راهنمای جامع، می‌توانید با اطلاعات کامل و دقیق، الکتروموتور مناسب نیاز خود را انتخاب و خریداری کنید.

خرید الکتروموتور تک فاز

الکتروموتور تک فاز چیست؟

پیش از آن که به مبحث خرید الکتروموتور تک فاز بپردازیم، باید بگوییم که اولین موتورهای الکتریکی تک فاز در اواخر قرن نوزدهم میلادی توسط دانشمندان و مخترعان مختلفی مانند : نیکولا تسلا و چارلز پروتئوس استینمتز طراحی و ساخته شدند. از آن زمان تاکنون، الکتروموتور تک فازبه دلیل مزایای متعددی که دارد، به طور فزاینده‌ای در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. این الکتروموتورها به دلیل استفاده از برق تک‌فاز، کاربرد گسترده‌تری دارند و در مصارف خانگی و صنعتی به وفور به کار گرفته می‌شوند. 
الکتروموتور تک فاز به دلیل ارزان بودن و هزینه نگهداری پایین، بیشتردر کاربردهای غیر صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این موتورها دارای بک سیم‌پیچ اصلی هستند و با منبع تغذیه تک فاز کار می‌کنند. تمام موتورهای القایی تک‌فاز، دارای روتور قفس سنجابی هستند.

استاتور: استاتور از لایه‌هایی از جنس آهن و سیلیسیم درست می‌شود. این لایه‌ها به شکل سیلندری تو خالی به یکدیگر متصل گردیده‌اند. شیارهایی در داخل هسته استاتور ایجادشده و سیم پیچ‌های روکش‌دار در این شیارها جاسازی شده‌اند.هر گروه از کلاف‌ها به همراه هسته، یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار با برق AC تشکیل می‌دهند. تعداد قطب‌های موتور به اتصال درونی کلاف‌های استاتور بستگی دارد. کلاف‌های استاتور به طور مستقیم به منبع برق متصل می‌شوند.

روتور: اکثر موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی هستند، زیرا این نوع روتور ساختاری مستحکم و ساده دارد. روتور از چندین ورق مجزای باریک فولادی که میانشان میله‌هایی از مس یا آلومینیوم تعبیه شده، ساخته شده است. انتهای این میله‌ها توسط حلقه‌هایی به هم متصل شده‌اند. میله‌های روتور دقیقاً با محور موازی نیستند، بلکه به دلیل کاهش صدای مغناطیسی و گشتاور راه‌اندازی بهتر، کمی اریب نصب می‌شوند.
 

ساختار الکتروموتور تک فاز

الکتروموتور تک فاز خود راه‌انداز نیست

الکتروموتور القایی تک فاز به طور ذاتی خود راه انداز نیست. به این دلیل که جریان متناوب در سیم‌پیچ اصلی، یک میدان مغناطیسی ضربانی ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی ضربانی گشتاور لازم برای چرخش موتور را به وجود نمی‌آورد و تنها باعث لرزش روتور می‌شود. برای راه‌اندازی الکتروموتور تک فاز، از نوعی دستگاه آغازگر استفاده می‌شود. این دستگاه اساساً یک سیم‌پیچ اضافی (سیم‌پیچ کمکی) در استاتور است. سیم‌پیچ کمکی به دو نوع مختلف تقسیم می‌شود.
سیم‌پیچ کمکی با خازن سری: در این نوع، خازن به صورت سری با سیم‌پیچ کمکی قرار می‌گیرد. خازن باعث ایجاد اختلاف فاز بین جریان سیم‌پیچ اصلی و سیم‌پیچ کمکی می‌شود. این اختلاف فاز، یک میدان مغناطیسی چرخنده در استاتور ایجاد می‌کند و موتور را به چرخش وا می‌دارد.
سیم‌پیچ کمکی با سوئیچ گریز از مرکز: در این نوع سیم‌پیچ سوئیچ گریز از مرکز در هنگام استارت موتور، سیم‌پیچ کمکی را به مدار وصل می‌کند. هنگامی که موتور به ۷۵ درصد سرعت مجاز خود می‌رسد، سوئیچ گریز از مرکز سیم‌پیچ کمکی را از مدار خارج می‌کند.

کاربرد الکتروموتور تک فاز

از الکتروموتور تک فاز اغلب در مصارف خانگی و در صنایع کوچکی که برق سه فازندارند، استفاده می‌شود. الکتروموتورهای سه‌فاز بیشتر کاربرد صنعتی دارند و در توان‌های کم تا چند صد کیلووات ساخته می‌شوند. ساختمان داخلی الکتروموتور تک فازو الکتروموتور سه‌فاز تقریباً یکسان است. با این تفاوت که در الکتروموتور تک فاز گاهی از کلید گریز از مرکز استفاده می‌شود که در الکتروموتور سه فاز کاربرد ندارد. موتورهای تک فاز به طور کلی برای بارهای با گشتاور راه‌اندازی پایین مناسب هستندو در مقایسه با موتورهای سه‌فاز، راندمان و ضریب توان پایین‌تری دارند. علاوه بر این موتورهای تک‌فاز به دلیل وجود سیم‌پیچ کمکی، قیمت بالاتری نسبت به موتورهای سه فاز دارند.

انواع موتورهای القایی تک فاز

الکتروموتور تک فاز را می‌توان بر اساس نوع عملکرد و ساختار به انواع مختلفی تقسیم کرد:


از الکتروموتور تک فاز اغلب برای مصارفی که برق سه فاز ندارند، استفاده می‌شود.

موتور القایی تکفاز با فاز شکسته

الکتروموتور تکفاز با فاز شکسته، نوعی موتور الکتریکی است که برای کاربردهای مختلف در مصارف خانگی و صنعتی به کار می‌رود. این موتورها به دلیل ساختار ساده، قیمت و گشتاور راه‌اندازی مناسب، در بسیاری از لوازم برقی مانند پنکه، کولر، یخچال و فریزر، پمپ‌ها و دمنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نحوه راه‌اندازی: در هنگام راه‌اندازی، هر دو سیم‌پیچ M و A به برق متصل می‌شوند. جریان سیم‌پیچ A به دلیل مقاومت اهمی بیشتر، نسبت به جریان سیم‌پیچ M از فاز جلوتر است. این اختلاف فاز، میدان مغناطیسی دوار ناهمسو با میدان مغناطیسی سیم‌پیچ M ایجاد می‌کند. برهم‌کنش این دو میدان مغناطیسی، گشتاور راه‌اندازی لازم برای شروع حرکت روتور را به وجود می‌آورد. پس از رسیدن سرعت روتور به حدود 75% سرعت نامی، سیم‌پیچ A توسط کلید گریز از مرکز یا رله مغناطیسی از مدار خارج می‌شود. از این پس، موتور تنها با سیم‌پیچ M به کار خود ادامه می‌دهد.

الکتروموتور القایی تکفاز با خازن راه‌انداز موقت

الکتروموتور تکفاز با خازن راه‌انداز موقت نوعی موتور الکتریکی است که از آن در کاربردهای مختلفی مانند کمپرسورها، دستگاه‌های نجاری، ماشین لباسشویی، سیستم تهویه مطبوع و پمپ‌ها استفاده می‌شود. این نوع موتورها به دلیل گشتاور راه‌اندازی بالا و کارکرد کم صدا، محبوبیت زیادی دارند. الکتروموتور القایی تکفاز با خازن راه‌انداز موقت از دو بخش اصلی روتور و استاتور تشکیل شده است.
الکتروموتور تک فاز با خازن راه‌انداز موقت، دارای یک خازن برای ایجاد اختلاف فاز بین جریان‌های سیم‌پیچ اصلی و کمکی است. این خازن به صورت سری با سیم پیچ کمکی قرار می‌گیرد. با محاسبه دقیق ظرفیت خازن، می‌توان اختلاف زاویه بین دو جریان را در زمان راه‌اندازی به 90 درجه رساند. این کار باعث افزایش گشتاور راه‌اندازی موتور می‌شود. بعد از راه اندازی موتور و رسیدن سرعت آن به 75 درصد سرعت نامی، خازن راه‌انداز توسط کلید گریز از مرکز از مدار خارج می‌گردد. دلیل این کار جلوگیری از عبور جریان زیاد از خازن و سوختن آن است.
 

الکتروموتور تک فاز با خازن راه‌انداز موقت

موتور تکفاز با خازن راه‌انداز دائم

الکتروموتور تک فاز القایی با خازن راه‌انداز دائم، نوعی از موتورهای الکتریکی است که به طور گسترده در کاربردهای مختلف صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این موتورها به دلیل ساختار ساده، راندمان بالا و گشتاور راه‌اندازی مناسب، محبوبیت زیادی دارند. در الکتروموتور القایی تکفاز از روتور قفس سنجابی استفاده می‌شود که ساختار ساده و مستحکمی دارد. استاتور موتور تک‌فاز با خازن راه‌انداز دائماز چندین لایه ورق نازک آلیاژ آهن و سیلیسیم تشکیل شده است. هر گروه از کلاف‌ها (سیم‌پیچ‌ها) به همراه هسته، یک آهنربای مغناطیسی (با دو قطب) را برای کار با برق AC تشکیل می‌دهند. تعداد قطب‌های موتور به اتصال داخلی کلاف‌ها بستگی دارد.

ایجاد گشتاور و راه‌اندازی

در الکتروموتور تک فاز خازن دائم، برای ایجاد گشتاور و راه‌اندازی، از دو سیم‌پیچ اصلی و کمکی استفاده می‌شود. سیم‌پیچ اصلی به طور مستقیم به برق و سیم‌پیچ کمکی به یک خازن متصل می‌گردد. خازن راه‌انداز دائم اختلاف فاز بین جریان‌های سیم‌پیچ‌های اصلی و کمکی را ایجاد و گشتاور راه‌اندازی مناسب را فراهم می‌کند. به دلیل نیاز به حضور دائمی خازن در مدار، از نوع روغنی (به جای الکترولیتی) استفاده می‌شود.

الکتروموتور تک فاز با دو خازن راه‌انداز دائم و موقت

الکتروموتور تک فاز با دو خازن به دلیل سادگی و قیمت مناسب، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند، اما به تنهایی قادر به راه‌اندازی نیستند و برای شروع به کار به گشتاور اضافی نیاز دارند. یکی از روش‌های رایج برای راه‌اندازی این موتورها، استفاده از دو خازن راه‌انداز دائم و موقت است. در این نوع موتور، از هر دو خازن دائم کار و موقت برای راه‌اندازی و ایجاد اختلاف زاویه بین جریان‌های عبوری از سیم‌پیچ کمکی و اصلی استفاده می‌شود.
خازن راه‌انداز موقت از نوع الکترولیتی با ظرفیت زیاد و خازن دائم کار از نوع روغنی با ظرفیت کم است. در ابتدای راه‌‌اندازی، هر دو خازن به صورت موازی با هم و به طور سری با سیم‌پیچ راه‌انداز در مدار قرار می‌گیرند. پس از رسیدن سرعت موتور به 75 درصد سرعت نامی، خازن راه‌انداز موقت توسط کلید گریز از مرکز از مدار جدا می‌شود. سیم‌پیچ کمکی از مدار خارج نمی‌شود و به صورت سری با خازن دائم در مدار باقی می‌ماند. در نتیجه، سیم پیچ‌های اصلی و کمکی مشابه هم در نظر گرفته می‌شوند و هر کدام نصف شیارهای استاتور را اشغال می‌کنند.
 

الکتروموتور تک فاز با دو خازن

نکات کلیدی برای خرید الکتروموتور تک فاز

خرید الکتروموتور تک فاز مناسب برای هر کاربری، نیازمند بررسی دقیق و ملاحظات فنی متعددی است. در ادامه به بررسی نکات مهمی که در خرید الکتروموتور تک فاز تاثیرگذارند خواهیم پرداخت: 

تعیین نوع کاربرد: اولین قدم در انتخاب و خرید الکتروموتور تک فاز، محل و کاربردی است که قرار است مورد استفاده قرار گیرد. نوع کاربرد موتور، مشخص می‌کند که چه نوع موتور با چه ویژگی‌هایی (توان، گشتاور، سرعت و...) نیاز است.
توان: در هنگام خرید الکتروموتور تک فاز می‌بایست به توان آن توجه شود. توان موتور بر حسب وات یا اسب بخار (HP) مشخص می‌شود. توان مورد نیاز، به نوع کاربرد موتور و بار اعمال شده به آن بستگی دارد.
گشتاور: میزان گشتاور تاثیر زیادی بر انتخاب و خرید الکتروموتور تک فاز دارد. گشتاور مورد نیاز به نوع کاربری و بار اعمال شده به آن وابسته است.
سرعت: سرعت مورد نیاز شما به نوع کاربرد موتور بستگی دارد. برای مثال، چنانچه قصد دارید از موتور برای یک فن استفاده کنید، باید سرعت موتور با سرعت مورد نظر برای تهویه هوا همخوانی داشته باشد.
انتخاب راندمان: در هنگام خرید الکتروموتور تک فاز می‌بایست به راندمان کاری آن توجه شود. راندمان موتور نشان دهنده‌ی بازده آن است. موتورهای با راندمان بالا، انرژی الکتریکی را به طور کارآمدتر به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند.
قیمت الکتروموتور تک فاز: یکی از عوامل تاثیرگذار در خرید الکتروموتور تک فاز، قیمت آن است. قیمت موتور الکتریکی به عوامل مختلفی مانند نوع، توان، گشتاور، سرعت، راندمان و برند بستگی دارد.