چرا الکتروموتور تک فاز به خازن نیاز دارند؟

الکتروموتور تک فاز جز الکتروموتور های پر کاربرد در سرتاسر صنعت می باشند اکه از نظر قیمت الکتروموتور صنعتی گران قیمت تری محسوب میشود از مزایای ، قابل اعتماد بودن و قابلیت اتصال مستقیم به برق تک فاز است و به ویژه در لوازم خانگی و تجاری کوچک رایج است. با این حال، برخلاف الکتروموتور سه فاز، آنها خود راه انداز نیستند و برای شتاب گرفتن از حالت سکون به دور کاری خود به سیم پیچ اضافی که توسط خازن هدایت می شود، نیاز دارند.

میدان های مغناطیسی دوار

برای اینکه یک الکتروموتور شروع به کار کند، باید یک شار گردان را میدان مغناطیسی چرخان (RMF) در استاتور ایجاد شود که باعث ایجاد چرخش و گشتاور در روتور می شود. از آنجایی که استاتور از نظر فیزیکی حرکت نمی کند، چرخش میدان مغناطیسی توسط برهمکنش بین نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده در سیم پیچ های استاتور ایجاد می شود.

بعد از خرید الکتروموتور سه فاز که هر سیم پیچی با ولتاژی 120 درجه خارج از فاز با سیم پیچ های دیگر تامین می شود، مجموع نیروهای تولید شده بردار است که پیوسته می چرخد. این بدان معنی است که برق سه فاز می تواند گشتاور را در روتور در حالت سکون القا کند و الکتروموتور سه فاز می توانند بدون اجزای اضافی خود راه اندازی شوند.

با این حال، یک موتور القایی تک فاز توسط یک منبع تغذیه تک فاز تغذیه می شود که از طریق یک سیم پیچ استاتور می گذرد. یک سیم پیچ استاتور به تنهایی نمی تواند یک RMF تولید کند - فقط یک میدان مغناطیسی ضربانی ایجاد می کند که از دو میدان متضاد با فاصله 180 درجه از هم تشکیل شده است.این دو مشکل ایجاد می کند:

1) اینکه موتور تک فاز خود راه اندازی نمی شود زیرا میدان مغناطیسی تولید شده توسط استاتور نمی چرخد.

2) اگرچه یک سیم پیچ می تواند موتور را به محض افزایش سرعت به حرکت درآورد، اما در طول یک چرخش کامل، گشتاور ثابتی در روتور ایجاد نمی کند که منجر به از دست دادن کارایی و عملکرد می شود. روتور حداکثر گشتاور را در حدود 10% لغزش تجربه می کند (تفاوت چرخش بین روتور و سیم پیچ استاتور). بنابراین روتور بخش بزرگی از هر چرخش را با گشتاور بسیار کم سپری می کند.

سیم پیچ کمکی

موتورهای القایی تک فاز از سیم پیچ دوم استاتور برای غلبه بر این مشکلات استفاده می کنند که به آن "سیم پیچ کمکی" یا "سیم پیچی شروع" می گویند. از ولتاژ تغذیه، با ولتاژی تغذیه می‌شود که با ولتاژی که به سیم‌پیچ اصلی وارد می‌شود، خارج از فاز است. این بدان معنی است که برهمکنش بین دو سیم پیچ یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند و موتور می تواند خود راه اندازی شود. موتورهای القایی تکفاز دو خازن با ویژگی های متفاوت برای قسمت های مختلف عملکرد خود استفاده می کنند.

خازن ها راه انداز

خازن استارت خازنی است که برای تامین گشتاور راه اندازی موتور تک فاز استفاده می شود. آنها خازن های الکترولیتی با ظرفیت خازنی بین 50 uf تا 1500 uf هستند. آنها تلفات نسبتاً زیاد و راندمان پایینی دارند و برای کار مداوم طراحی نشده اند. پس از بالا آمدن سرعت موتور با استفاده از یک سوئیچ گریز از مرکز یا نوعی رله لازم است آنها را جدا کنید.

خازن دائم کار

یک خازن راندن برای صاف کردن گشتاور موتور در طول هر دور استفاده می شود و راندمان و عملکرد را افزایش می دهد. این خازن معمولاً بسیار کوچکتر از یک خازن شروع است، اغلب کمتر از 60 uf و از نوع پر شده با روغن برای کاهش تلفات انرژی است.

محدودیت های موتورهای تک فاز

حتی با سیم پیچ کمکی اضافی، یک الکتروموتور تک فاز در مقایسه با یک موتور سه فاز دارای چندین محدودیت است. تغییر فاز ارائه شده توسط خازن اجرا شده با سرعت موتور تغییر می کند، به این معنی که با تغییر سرعت موتور، راندمان سازگار نیست. راندمان نیز تحت تأثیر RMF است که توسط دو سیم پیچ استاتور تولید می شود. به اندازه یک RMF سه فاز به یک دایره کامل نزدیک نیست، به این معنی که گشتاور هنوز در طول هر دور به طور قابل توجهی تغییر می کند و باعث کاهش عملکرد و افزایش لرزش می شود. اجزای مورد نیاز برای راه اندازی موتورهای القایی تک فاز، از جمله خازن ها و کلید گریز از مرکز، فرصتی را برای سایش حرارتی و مکانیکی برای ایجاد مشکلات تعمیر و نگهداری فراهم می کند. برای کاربردهای صنعتی بزرگتر که نیاز به راندمان بالا دارند و در مناطقی کار می کنند که برق سه فاز در دسترس است، موتور سه فاز ممکن است مناسب تر باشد.

خلاصه

الکتروموتور تک فاز معمولاً در هر مکانی که از برق تک فاز استفاده می شود یافت می شود. هنگامی که به یک خازن استارت مجهز می‌شوند، می‌توانند گشتاور راه‌اندازی کافی را برای خود راه‌اندازی ایجاد کنند و یک خازن در حال اجرا کارایی و عملکرد آنها را در حین کار بهبود می‌بخشد.

نویسنده: سایت آپ صنعت