اگر شما هم به موضوع معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها علاقمند هستید، بد نیست به این مقاله نگاهی بیندازید. در ابتدا با معرفی کامل موتورهای سه فاز، تلاش کرده ایم انواع آن را بیان نماییم. سپس با بررسی قطعات این موتورها، نحوه کارکردشان را بررسی نمودیم.
منظور از موتور سه فاز چیست؟
اولین قدم برای معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها، این است که به معرفی این قطعات بپردازیم. یکی از قطعاتی که همواره در دنیای برق و مکانیک، نام آن را می شنوید و بعضا هم با آن سروکار خواهید داشت، موتورها هستند. این نوع قطعات، پایه و اساس کارکرد دستگاه ها در صنایع و وسایل حمل و نقل می باشند. در یک تعریف ساده باید گفت:
• موتور یک نوع وسیله مکانیکی است که می توان از طریق آن، برای تبدیل گونه ای از انرژی به انرژی مکانیکی اقدام کرد.
البته با پیشرفت تکنولوژی، موتورها از حالت مکانیکی خارج شده و به مدل های دیگری به نام موتورهای الکتریکی نیز تقسیم می گردند. در حالت کلی، ما انواع موتورها شامل موتور بخار، بنزینی، دیزل، الکتریکی و نیز موتور جت را داریم که در ادامه به نوع الکتریکی آن می پردازیم.
موتور الکتریکی یا الکتروموتورها، گونه ای از انجین ها هستند که می توانید از طریق آن برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی اقدام نمایید. نحوه کارکرد این تجهیزات از طریق اعمال نیروی گشتاور بوده و می توان آنها را با برق مستقیم یا متناوب راه اندازی کرد. به همین خاطر به آنها موتور القایی نیز گفته می شود. البته بیشتر موتورهای صنعتی با برق AC کار می کنند که شامل منابع برق شبکه، اینورترها و نیز ژنراتورها می شوند.
الکتروموتورها بسته به اینکه برای چه کاربری و با چه منبع تغذیه ای کار می کنند، به دو مدل کوچک خانگی و صنعتی تقسیم می گردند. الکتروموتورهای خانگی، قابلیت کار کردن با برق شهری یعنی 220 ولت AC را دارند که نمونه های آن را می توان موتور کولر یا یخچال و ماشین لباسشویی دانست. نوع دیگر الکتروموتورها، صنعتی هستند که با برق سه فاز کار می کنند. تا اینجا، تعریف پایه برای معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها را بیان کردیم. بنابراین منظور از موتور سه فاز، الکتروموتورهایی هستند که منبع برق آنها، برق سه فاز (380 ولت AC در کشور ایران) می باشند.
نکته: برق سه فاز از 3 سیم فاز (برق) و 1 نول (سیم برگشتی – اختیاری است) تشکیل می شود و ولتاژ هر سیم فاز 220 ولت می باشد. دو سیم دیگر دارای اختلاف فاز 120 درجه و ولتاژ 220 هستند. این اختلاف منجر به ایجاد 380 – 400 ولت در خروجی می شود.
در آموزشگاه فنی سازان و با گذراندن دوره آموزش سیم پیچی می توانید نحوه سیم پیچی انواع موتورهای سه فاز و تک فاز را آموزش ببینید.
دوره های مرتبط:
کاربردهای موتور سه فاز کدامند؟
حال پیش از اینکه به معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها بپردازیم، بد نیست کاربرد و موارد استفاده این دستگاه ها مشخص شوند. اینکه چرا موتور سه فاز، اکنون قلب تپنده صنایع و مراکز تجاری تلقی شده و بسیار مهم هستند.
در کل می توان راجع به معرفی کاربرد موتورهای سه فاز گفت:
• ماشین آلات صنعتی: استفاده در ساخت و فعالیت ماشین های سی ان سی، دستگاه های تراش، فرزها و غیره. در حالت کلی، گشتاورهای یکنواخت ایجاد شده توسط این موتورها، می توانند آنها را برای کاربری های سنگین مناسب سازند.
• پمپ ها: شما می توانید این نوع موتورها را در دستگاه های پمپاژ آب که در تصفیه خانه ها، ساختمان های بلند و چند طبقه یا گلخانه ها به کار می روند، مشاهده نمایید. مثلا پمپ های زیر آبی و سانتریفیوژهای پمپی.
• کمپرسورها: یکی دیگر از موارد کاربردی این موتورها آن است که می توان از آنها برای ساخت کمپرسورهای هوا در کارخانه ها استفاده نمود. این قطعات می توانند در ایجاد و به کارگیری ابزارهای پنوماتیک استفاده شوند. همچنین شما می توانید نقش آنها را در ساخت سیستم های تهویه مطبوع مانند دمنده ها و یا فن های بزرگ نیز ببینید.
• ساخت سیستم های حمل و نقل داخلی مانند آسانسورها و پله های برقی.
• ساخت ابزارهای حمل سنگین مانند جرثقیل ها و بالابرها.
• ساخت وسایل مرتبط به کشاورزی مانند مخلوط کن ها و خشک کن ها. همچنین وسایل بسته بندی در کارگاه ها به خصوص در صنایع نساجی، از این تجهیزات استفاده می کنند.
همانطور که مشاهده می نمایید، کاربرد انواع الکتروموتور سه فاز در صنایع مختلف، بسیار متنوع است. این وسیله می تواند یک ابزار شتاب دهنده در کارکرد بسیاری از تجهیزات صنعتی باشد.
انواع موتورهای سه فاز که باید بدانید
حال که به صورت کامل مقدمات آشنایی با موتورهای سه فاز بیان شدند، لازم است به بررسی و معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها بپردازیم. در رابطه با مدل های مختلف این نوع موتورها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مدل های مختلف موتورهای سه فاز
• الکتروموتورهای سه فاز القایی:
این نوع موتورها با برق AC کار می کنند. اجزای اصلی در این موتورها، استاتور به عنوان بخش ایستا و نیز روتور به عنوان بخش گردشی می باشد. حال شما می توانید این نوع موتورهای سه فاز را به دو مدل سنکرون و آسنکرون نیز تقسیم کنید که در ادامه به معرفی آنها نیز می پردازیم.
• الکتروموتورهای سه فاز سنکرون:
این نوع موتورها دارای سرعت چرخش روتور و استاتور در یک راستا هستند. بدین معنا که با بیشتر یا کمتر شدن سرعت چرخش میدان استاتور، شاهد تغییر سرعت روتور نیز براساس سرعت گردش میدان مغناطیسی هستیم. شما می توانید این نوع موتورها را با ضرایب قدرت متفاوت، تنظیم کنید. با این حال، سرعت آنها ثابت هستند.
نکته: یکی از موضوعات مهمی که باید در مورد معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها بیان کنیم، آن است که الکتروموتورهای سه فاز سنکرون، قابلیت تحمل بار اضافه را ندارند. در نتیجه اگر باردهی آنها بیش از حد مجاز گردد، متوقف می شوند. شما باید در این حالت، مجددا آنها را راه اندازی کنید.
• الکتروموتورهای سه فاز آسنکرون:
اصلی ترین تفاوت این مدل با مورد قبلی آن است که شما می توانید سرعت روتور را با استاتور متفاوت در نظر بگیرید. همچنین امکان تنظیم آن نیز وجود دارد. علاوه بر این موارد، شما می توانید تحمل افزایش بار را داشته باشید.
نکته: همچنین ذکر این نکته مهم است که بدانید الکتروموتورهای سه فاز آسنکرون، شیوه راه اندازی ساده تری دارند. به همین خاطر بیشتر از آنها در صنایع و لوازم خانگی استفاده می گردد.
بررسی دیگر مدل های موتور 3 فاز
در ادامه معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها، می توان به چند مورد دیگر نیز اشاره کرد که به شرح زیر هستند:
• الکتروموتور سه فاز AC:
این نوع موتورها را می توان مدل های معمولی موتور سه فاز در نظر گرفت که می توانید با برق متناوب آنها را راه اندازی نمایید. بیشترین کاربردی که باید برای این مدل ها بیان کرد، استفاده از آنها در دینام لوازم خانگی است.
نکته: از دیگر ویژگی هایی که برای این نوع موتورها بیان شده اند، همچنین می توان به طراحی ساده آنها، محدودیت گشتاور، هزینه نگهداری که کمتر است و نیز راه اندازی ساده ترشان اشاره کرد.
• الکتروموتورهای سه فاز DC:
طرز کار این نوع موتورها بدین شکل است که شما می توانید با اثراتی که میدان مغناطیسی بر همدیگر دارند، تبدیل انرژی برق به مکانیکی را انجام دهید. همچنین شما قادر هستید جریان سیم پیچ یا ولتاژ بخش تغذیه را تغییر داده و از این طریق، نسبت به متفاوت کردن سرعت آن اقدام کنید. بیشترین کاربرد این گونه موتورهای سه فاز که با برق مستقیم کار می کنند، در بخش ساختمانی، کشاورزی و نیز نساجی می باشد.
مقالات پیشنهادی:
سربندی سیم پیچی موتور کولر آبی
• الکتروموتور سه فاز خطی:
شاید بتوان این مدل را از نظر کارکرد با دیگر موارد کاملا متفاوت دانست. چراکه شما شاهد طراحی دورانی نیستید بلکه عملکرد موتور توسط یک نیروی خطی صورت می گیرد. همچنین قابل ذکر است که میدان مغناطیسی در این نوع موتورها، به صورت خطی یا در طول آن ایجاد می گردد.
در معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها، همچنین می توان به 2 مدل دیگر نیز اشاره کرد که عبارتند از:
• الکتروموتورهای سه فاز یونیورسال:
این نوع موتورها قابلیت آن را دارند که بتوانید با جریان برق مستقیم یا متناوب با آنها کار کنید. در این حالت، شیوه ایجاد جریان مکانیکی بدین شکل است که می توانید میدان سیم پیچی شده موتور DC را به جریان متناوب متصل نمایید. سپس جریانی را در دو بخش کویل آرمیچر و نیز سیم پیچ میدان ایجاد نموده و تغییر دهید.
• الکتروموتور سه فاز پله ای:
این مدل از الکتروموتورها، بیشتر در بخش رباتیک به کار می روند. مهم ترین تفاوت در ساختار این موتورها است که در آن، قسمت روتور دارای دندانه هایی بوده و حرکت آن نیز پله ای می باشد. این نوع موتورها دارای گام هایی در حرکت روتور هستند که با توجه به محل استفاده، تغییر می کنند.
بررسی اجزای موتور سه فاز
برای آنکه بهتر بتوانید بخش دوم موضوع ما یعنی معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها را درک کنید، باید اجزای موتور سه فاز را بدانید. در این حالت می توان گفت:
اجزای تشکیل دهنده موتور سه فاز
• استاتور:
همانطور که در بخش های قبل هم گفتیم، این قسمت ثابت بوده و معمولا از ورق های نازک فولادی ساخته می شود. این متریال می تواند در کاهش صدمات جریان های دورانی موثر باشد. همچنین یک قسمت دیگر که در اینجا قرار می گیرد، سیم های مسی یا آلومینیومی هستند که میان شیارهای استاتور تعبیه شده و می توانند پس از عبور جریان سه فاز، نسبت به ایجاد میدان مغناطیسی دوار اقدام کنند.
• روتور:
این بخش مربوط به قسمت گردان موتور بوده و جنس آن از ورق های فولادی نازک است. روتور می تواند به صورت قفس سنجابی یا به صورت سیم پیچی شده ایجاد گردد.
• شفت:
این قسمت وظیفه آن را دارد که موتور را به بخش Load یا بار متصل نماید. یعنی می تواند نیروی محرکه را از روتور منتقل کند.
• بلبرینگ:
وظیفه این بخش آن است که حرکت شفت را روان تر نماید. معمولا بلبرینگ را در پشت و جلوی موتور مشاهده می کنید.
از دیگر عناصر در موتور 3 فاز همچنین می توان به بدنه، درپوش ها، جعبه ترمینال برای اتصال برق و نیز سیستم خنک کننده آن اشاره کرد.
نحوه کارکرد انواع موتورهای سه فاز
حال می خواهیم شما را با نحوه کار موتور سه فاز آشنا کنیم. بدون معطلی در این رابطه باید گفت:
• در قسمت بیرونی موتور، بدنه یا قاب آن را مشاهده می کنید. همچنین از جلوی موتور، یک میله به نام شفت بیرون زده است که به بار متصل می شود. اگر قاب پشتی موتور را بردارید، یک پره فن را مشاهده می کنید که کار خنک کردن را انجام می دهد. جریان هوا از پشت به صورت خطی به داخل کشیده شده و از قسمت جلو، خارج می شود. توجه کنید پره های قاب رویی موتور به دلیل انتقال راحت تر گرما، بدین شکل طراحی شده اند.
• در قسمت جلو و عقب موتور، در راستای شفت، دو بلبرینگ را مشاهده می کنید. این دو قطعه، شفت را در جایی که باید باشد، محکم نگه می دارد و حرکت را روان می سازد.
• بخش استاتور دارای سیم پیچ های فشرده ای است که به صورت گروهی در شیارهای موتور نصب شده اند. توجه کنید که این سیم ها دارای عایق هستند. به همین خاطر روی هم قرار می گیرند. در غیر اینصورت شاهد اتصال کوتاه می باشیم.
• در کل 3 دسته سیم پیچ داخل استاتور قرار می گیرند. هر دسته به یک فاز متصل شده و انتهای سیم پیچ، به تخته کنترل موتور وصل است که ورودی برق می باشد. وقتی که برق 3 فاز را وصل می کنید، میدانی مغناطیسی در استاتور شکل می گیرد. توجه کنید که این میدان چرخنده است و ثابت نمی باشد.
• اگر شفت را از مرکز موتور بیرون بیاوریم، روتور را در وسط و روی آن می بینیم که سوار شده است. ساختار روتور به شکل میله هایی است که حالت یک قفس را ایجاد می کند و به ابتدا و انتهای آن متصل می باشد. همچنین ده ها ورق فولادی در روتور قرار دارند تا جریان گردابی را کاهش دهند.
• میدان مغناطیسی که توسط استاتور و سیم پیچ های آن ایجاد شده، منجر به چرخیدن روتور و تبدیل نیروی الکتریکی به مکانیکی می شود.
جمع بندی
در این مقاله، نگاهی اجمالی به موضوع معرفی انواع موتورهای سه فاز و نحوه کارکرد آن ها داشتیم. سپس شما را با اجزای این نوع تجهیزات مهم در صنایع آشنا کردیم. شما کاربران می توانید مقالات مرتبط به این نوع موضوعات را در بخش بلاگ سایت ما مشاهده کنید.
