موتورهای القایی بر اساس نوع منبع تغذیه AC که استفاده می کنند به دو دسته اصلی موتورهای القایی سه فاز و موتورهای القایی تک فاز تقسیم میشوند. از این میان، موتورهای القایی سه فاز به دلیل کارایی و عملکرد بهتر به طور گسترده در کاربردهای صنعتی و کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، در شرایط خاص، به ویژه در محیطهای کشاورزی، ممکن است به دلیل کمبود یا قطع برق، در دسترس بودن مداوم برق سه فاز تضمین نشود. در این مطلب به بررسی روشهای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز میپردازیم.
شما میتوانید برای دریافت مشاوره رایگان برای خرید و راهاندازی الکتروموتور سه فاز با شماره 02133940176 تماس بگیرید.
راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز
در شرایطی مانند قطعی یا کمبود برق، یکی از سه فاز ممکن است در دسترس نباشد. هر چند ممکن است که همچنان دو فاز از هر سه فاز هنوز فعال باشند، با این حال راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز یا یک منبع تغذیه تک فاز، نیاز به تغییرات در مدار با ترتیبات خاصی دارد. به همین دلیل نیاز است از روشهای راه اندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز استفاده شود.
روش راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز
سه روش اصلی برای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز مورد استفاده قرار میگیرد شامل موارد زیر است:
- استفاده از خازن استاتیک (روش تغییر فاز)
- استفاده از اینورتر یا درایو فرکانس متغیر (VFD)
- استفاده از مبدل فاز روتاری
برای درک اصول کار، مزایا و محدودیتهای هر روش، در ادامه هر کدام را به تفصیل بررسی میکنیم.
استفاده از خازن استاتیک (روش تغییر فاز)
هنگامی که برق AC سه فاز به سیمپیچهای استاتور یک الکتروموتور سه فاز متصل شود، یک میدان مغناطیسی دوار متعادل به دلیل اختلاف فاز 120 درجه بین سیمپیچها ایجاد میشود. این میدان مغناطیسی الکتروموتور را قادر میسازد تا راهاندازی شود. در مقابل با برق تک فاز یک میدان مغناطیسی ضربانی ایجاد میشود که نمیتواند گشتاور اولیه لازم را تامین کند. برای غلبه بر این مشکل هنگام راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز، یک سیمپیچ یا جزء کمکی اضافی برای ایجاد یک تغییر فاز و تقلید شرایط منبع تغذیه سه فاز مورد نیاز است.
روش تغییر فاز، از خازنها یا سلفها برای ایجاد جابجایی فاز مورد نیاز استفاده میکند. با اتصال یک خازن به یکی از سیمپیچها، تغییر فاز حاصل میشود و موتور را قادر میسازد تا با یک منبع تغذیه تک فاز شروع به کار کند. پس از راهاندازی الکتروموتور، الکتروموتور همچنان به کار خود ادامه میدهد اما با ظرفیت کاهش یافته که معمولاً حدود دو سوم توان نامی آن است. این روش اغلب به عنوانروش مبدل فاز استاتیک یا روش تغییر فاز نامیده میشود.
طراحی و بهره برداری مدار
در تنظیمات راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز به روش تغییر فاز معمولاً از دو خازن استفاده می شود. یک خازن راهاندازی که ظرفیت بالاتری دارد (4 تا 5 برابر خازن در حال کار) و فقط در هنگام راهاندازی استفاده می شود. زمانی که موتور به سرعت عملیاتی رسید قطع میشود. یک خازن در حال کار که به مدار متصل میماند و عملکرد روان را تضمین میکند.
الکتروموتور به طور کلی در یک اتصال ستاره پیکربندی شده است و هر دو خازن بین دو سیم پیچ متصل میشوند. ترمینالهای تغذیه تک فاز به بدین صورت متصل میشوند که یک ترمینال به ترکیب سیمپیچ و دیگری به ترمینال باقی مانده از سیمپیچ سه فاز متصل میشود.
برای موتورهای کوچکتر، ممکن است یک اتوترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ تک فاز (200-230 ولت) به ولتاژ کاری سه فاز (400-440 ولت) تعبیه شود. از طرف دیگر، موتور میتواند مستقیماً روی ولتاژ تک فاز پایینتر کار کند، اما این امر گشتاور را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد. استفاده از خازن راهاندازی با ظرفیت بالاتر میتواند این مشکل را کاهش دهد. علاوه بر این، معکوس کردن جهت موتور با اصلاح اتصالات خازن امکان پذیر است.
برای آشنایی بیشتر با الکتروموتور تک فاز بر روی لینک کلیک کنید.
مزایا و محدودیتهای روش خازن استاتیک
اگرچه این روش مقرون به صرفه و ساده است، اما دارای معایب قابل توجهی است که در جدول زیر بررسی شده است.
|
مزایا |
معایب |
|
سهولت انجام راهاندازی |
توان خروجی کاهش یافته الکتروموتور |
| عدم نیاز به تجهیزات خاص و گران |
کوتاه شدن عمر موتور |
| راهاندازی با گشتاور قابل قبول |
مناسب فقط برای استفاده کوتاه مدت |
استفاده از اینورتر یا درایو فرکانس متغیر (VFD)
درایو فرکانس متغیر (VFD) یا اینورتر دستگاهی پیچیده است که امکان کنترل دقیق سرعت و عملکرد موتور را فراهم میکند. VFDها به ویژه برای راهاندازی الکتروموتورهای سه فاز با برق تک فاز و استفاده از منبع تغذیه تک فاز مناسب هستند. این ابزار با تبدیل ورودی AC تک فاز به DC کار میکنند، که سپس به خروجی AC سه فاز با فرکانس قابل تنظیم برگردانده میشود.
اصول کار راهاندازی الکتروموتور سه فاز با اینورتر
روش راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز با اینورتر با یکسوسازی آغاز میشود، یعنی جایی که منبع AC تک فاز به DC تبدیل میشود. سپس VFD از اینورترها برای تبدیل DC به منبع AC سه فاز شبیهسازی شده استفاده میکند. فرکانس خروجی را میتوان برای کنترل سرعت و عملکرد موتور تنظیم کرد. این ویژگی استفاده از اینورتر را به یک راه حل بسیار کارآمد تبدیل کرد.
مزایای استفاده از اینورتر
یکی از مزایای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز به این روش این است که اینورترها جریانهای هجومی را در هنگام راهاندازی حذف میکنند و مکانیزم شروع روان را برای الکتروموتور فراهم میکنند. همچنین اینورترها با راندمان بالایی که دارند، عملکرد بهینه الکتروموتور سه فاز را در شرایط مختلف بار تضمین میکنند.
اینورترها مجهز به سنسورهایی هستند که بهصورت اتومات موتور را کنترل و برنامهریزی میکنند. علاوهبر این، از مسائلی مانند اضافه ولتاژ، اضافه بار و گرمای بیش از حد جلوگیری میکنند.
معایب استفاده از اینورتر
در حالی که اینورترها بسیار راندمان بالایی دارند، اما گرانتر از خازنهای روش تغییر فاز هستند. با این حال، آنها نسبت به مبدلهای فاز دوار کمهزینهتر هستند. به همین دلیل اینورترها در بسیاری از کاربردها و شرایط انتخاب ارجح هستند.
راهاندازی الکتروموتور سه فاز با مبدل فرکانس
مبدل فرکانس روش دیگری برای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز است. در این روش، مبدل فرکانس با تولید مکانیکی فاز از دسترفته، یک خروجی سه فاز واقعی تولید میکند. این روش شامل یک دستگاه چرخشی است که به عنوان یک ژنراتور برای ایجاد برق سه فاز یکنواخت عمل میکند.
اصول کار با مبدل فرکانس
یک مبدل فرکانس شامل یک موتور سه فاز یا دینام است که با برق تک فاز راهاندازی میشود. منبع تغذیه تک فاز به یک سیمپیچ انرژی میدهد و حرکت چرخشی، فازهای باقی مانده را تولید میکند و خروجی سه فاز متعادلی را تولید میکند. این روش تضمین میکند که الکتروموتور سه فاز با ظرفیت کامل بدون افت عملکرد قابل توجه کار میکند.
مزایا و معایب استفاده از مبدل فرکانس
راهاندازی الکتروموتور سه فاز با مبدل فرکانس روشی کارآمد است که معایبی هم دارد. مزایا و معایب این روش در جدول زیر خلاصه شده است.
|
مزایا |
معایب |
| عملکرد بالا و استفاده از ظرفیت نامی کامل الکتروموتور | هزینه بالا در مقایسه با سایر روشها |
|
قدرت ثابت و پایدار |
نصب پیچیده |
| مناسب برای کاربرد سنگین |
نیازمند نگهداری و تعمیر مداوم |
انتخاب روش مناسب راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز
انتخاب بین این روشهای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز به عوامل مختلفی از جمله هزینه، اندازه موتور و الزامات کاربرد بستگی دارد. با درک اصول و مزایای این روشها، شما میتوانید به طور موثر الکتروموتورهای سه فاز را با منابع برق تک فاز تطبیق دهید و در عین حال راندمان عملیاتی را حفظ کنید.
خازن استاتیک
روش خازن استاتیک ایده آل برای کاربردهای موقت یا کم مصرف است.
اینورتر
استفاده از اینورتر بهترین برای همهی کاربردهایی است که نیاز به کنترل سرعت و نظارت اتومات دارند.
مبدل فرکانس
بهکارگیری مبدل فرکانس برای کاربردهای سنگین و طولانی مدت که هزینه در آنها محدودیت نیست، مناسب است.
سوالات متداول
- آیا میتوان الکتروموتور سه فاز را با برق تک فاز راهاندازی کرد؟
بله، این کار امکانپذیر است. برای این منظور از روشهایی مانند استفاده از خازن، اینورتر یا مبدل فرکانس استفاده میشود. هر روش مزایا و محدودیتهای خود را دارد.
- بهترین روش برای راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز چیست؟
بهترین روش به نیاز شما بستگی دارد. خازن برای کاربردهای ساده و کمهزینه مناسب است، اما راندمان کاهش مییابد. اینورتر گرانتر است اما عملکرد بهتری دارد و تنظیم سرعت را نیز امکانپذیر میکند. مبدل فرکانس برای بارهای حساس و کاربردهای صنعتی پیشنهاد میشود.
- چه نوع خازنی برای راهاندازی الکتروموتور سه فاز استفاده میشود؟
خازنهای روغنی یا الکترولیتی با ولتاژ بالا معمولاً استفاده میشوند. مقدار خازن بر اساس توان موتور و ولتاژ برق محاسبه میشود. به طور کلی، هر کیلووات توان به حدود 70-100 میکروفاراد خازن نیاز دارد.
- آیا راهاندازی با برق تک فاز به موتور آسیب میزند؟
اگر طراحی و نصب به درستی انجام شود، آسیبی به موتور وارد نمیشود. اما در صورت استفاده از خازن، ممکن است توان و گشتاور خروجی کاهش یابد و موتور تحت فشار بیشتری کار کند.
- چگونه توان و گشتاور الکتروموتور را در این روش بهینه کنیم؟
برای بهینهسازی از خازن با ظرفیت مناسب استفاده کنید. در صورت امکان از اینورتر یا مبدل فرکانس استفاده کنید. بررسی کنید که موتور در ظرفیت کاری مناسب خود فعالیت میکند تا از افت راندمان جلوگیری شود.
سخن آخر
راهاندازی الکتروموتور سه فاز با برق تک فاز با سه روش استفاده از خازن استاتیک، مبدل فرکانس و اینورتر قابل انجام است. هر یک از این روشها مزایا یا معایبی دارد که براساس نیاز خود و بودجهای که دارید میتوانید از آنها استفاده کنید. اگر هزینه و سهولت مطرح است، خازن انتخاب مناسبی است. برای استفاده از حداکثر ظرفیت الکتروموتور، مبدل فرکانس و اینورتر انتخاب بهتری است.
اگر به دنبال انواع الکتروموتورها با کیفیت و ضمانت هستید، فروشگاه همگام صنعت سعدی بهترین گزینه برای خرید مطمئن، مشاوره تخصصی و خدمات پس از فروش مناسب است. تیم کارشناسان این فروشگاه آماده هستند تا شما را در انتخاب مدل مناسب برای کاربرد مورد نظرتان یاری کنند. همگام صنعت سعدی با بیش از 25 سال تجربه در صنعت فروش الکتروموتور، از سال 1390 وارد کننده مستقیم الکتروموتور ارسم گوانگلو میباشد. شما میتوانید برای خرید الکتروموتور ارسم گوانگلو با بالاترین تخفیف با شماره 02133940176تماس بگیرید.
