الکتروموتور سه فاز یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین تجهیزات در صنایع مختلف به شمار می‌رود. این موتورها با عملکرد پایدار، بازدهی بالا و تطبیق‌پذیری گسترده، در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله، به بررسی فنی انواع مختلف الکتروموتورهای سه فاز، اصول عملکرد آن‌ها و کاربردهای متنوع آن‌ها خواهیم پرداخت.

الکتروموتور سه فاز چیست؟

الکتروموتور سه فاز یک نوع موتور الکتریکی است که از سیستم برق سه فاز برای تولید حرکت چرخشی استفاده می‌کند. این موتورها با بهره‌گیری از سه سیم‌پیچ در استاتور و تغذیه‌ی سه فاز متناوب، میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث حرکت روتور می‌شود. ساختار ساده، کارایی بالا، و توان پیوسته از ویژگی‌های برجسته این نوع موتورها هستند.

ما در این مقاله در رابطه با الکتروموتور چیست و انواع آن صحبت کرده ایم.

مشخصات اصلی الکتروموتور سه فاز:

1. تغذیه سه فاز: از سه فاز AC (جریان متناوب) با اختلاف فاز 120 درجه استفاده می‌کند.
2. میدان مغناطیسی دوار: تغذیه سه فاز میدان مغناطیسی یکنواخت و بدون لرزش ایجاد می‌کند.
3. توان و بازده بالا: الکتروموتورهای سه فاز توان بیشتری نسبت به موتورهای تک فاز ارائه می‌دهند و راندمان بهتری دارند.
4. ساختار مستحکم: مناسب برای کاربردهای صنعتی سنگین و محیط‌های کاری سخت.

اصول عملکرد الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور سه فاز بر اساس ایجاد میدان مغناطیسی دوار در استاتور و القای جریان در روتور کار می‌کند. این فرایند به کمک ولتاژ سه فاز متناوب که دارای اختلاف فاز 120 درجه است، انجام می‌شود. در ادامه اصول عملکرد این موتورها به‌صورت دقیق‌تر شرح داده می‌شود:

1. ایجاد میدان مغناطیسی دوار در استاتور

استاتور، بخش ثابت موتور، شامل سه سیم‌پیچ است که به منبع ولتاژ سه فاز متصل شده‌اند. ولتاژ سه فاز با اختلاف فاز 120 درجه باعث می‌شود:\n

• جریان‌های متناوب در سیم‌پیچ‌ها تولید شود.\n
• میدان مغناطیسی حاصل از این جریان‌ها به شکل دوار در داخل استاتور ایجاد شود.\n این میدان مغناطیسی دوار مهم‌ترین عامل در ایجاد حرکت چرخشی در موتور است.

2. القای جریان در روتور

روتور، بخش متحرک موتور، درون میدان مغناطیسی دوار قرار می‌گیرد. دو نوع اصلی روتور وجود دارد:\n

• روتور قفس سنجابی: از میله‌های فلزی متصل به دو حلقه انتهایی ساخته شده است.\n
• روتور سیم‌پیچی شده: دارای سیم‌پیچ‌های کامل است که به حلقه‌های لغزان متصل می‌شوند.\n

طبق قانون القای فارادی، تغییرات میدان مغناطیسی باعث تولید جریان در رسانای روتور می‌شود. این جریان متقابل با میدان مغناطیسی دوار، نیروی محرکه تولید می‌کند که روتور را به چرخش در می‌آورد.

3. اصل گشتاور الکترومغناطیسی

تعامل بین میدان مغناطیسی تولید شده در استاتور و جریان القایی در روتور گشتاور الکترومغناطیسی ایجاد می‌کند. این گشتاور، نیرویی است که باعث چرخش روتور و در نتیجه انجام کار مکانیکی می‌شود.

4. سرعت سنکرون و سرعت واقعی

• سرعت سنکرون: سرعت میدان مغناطیسی دوار است که از رابطه زیر محاسبه می‌شود: ns=120×fpn_s = \frac{120 \times f}{p} که nsn_s سرعت سنکرون بر حسب دور در دقیقه، ff فرکانس منبع تغذیه، و pp تعداد قطب‌ها است.\n
• سرعت واقعی: سرعت چرخش روتور کمی کمتر از سرعت سنکرون است. این اختلاف سرعت (لغزش) برای القای جریان در روتور ضروری است.

5. لغزش (SS)

لغزش میزان اختلاف بین سرعت سنکرون و سرعت واقعی روتور است و از رابطه زیر محاسبه می‌شود:\n S=ns−nrns×100S = \frac{n_s – n_r}{n_s} \times 100

که SS درصد لغزش و nrn_r سرعت روتور است.

6. تنظیم سرعت و گشتاور

با تغییر فرکانس منبع تغذیه یا تعداد قطب‌ها می‌توان سرعت و گشتاور موتور را تنظیم کرد. این قابلیت در کاربردهایی که نیاز به تغییر سرعت دارند، بسیار مفید است.

در صورت تمایل به آموزش روش های نصب کنترلر دما کلیک کنید.

انواع الکتروموتور سه فاز

الکتروموتورهای سه فاز بر اساس طراحی، اصول عملکرد، و نوع کاربرد به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در اینجا انواع اصلی آن‌ها به همراه ویژگی‌ها و کاربردهایشان ارائه شده است:

1. الکتروموتورهای آسنکرون (القایی)

این نوع از رایج‌ترین الکتروموتورهای سه فاز است و بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می‌کند.

انواع روتور در موتورهای آسنکرون:

1. روتور قفس سنجابی (Squirrel Cage Rotor):
   • طراحی ساده و مقاوم
   • نیاز به تعمیر و نگهداری کم
   • کاربرد در پمپ‌ها، کمپرسورها و فن‌ها
2. روتور سیم‌پیچی شده (Wound Rotor):
   • امکان تنظیم گشتاور و جریان راه‌اندازی
   • استفاده در کاربردهایی با نیاز به گشتاور بالا مانند جرثقیل‌ها و آسیاب‌ها

ویژگی‌ها:

• سرعت روتور کمتر از سرعت سنکرون است.
• بازده بالا و هزینه ساخت پایین.

2. الکتروموتورهای سنکرون

در این موتورها، روتور با سرعت میدان مغناطیسی استاتور می‌چرخد (سرعت سنکرون). میدان مغناطیسی روتور می‌تواند توسط منبع مستقیم (DC) یا آهنربای دائمی تولید شود.

ویژگی‌ها:

• سرعت ثابت در تمام شرایط بار.
• قابلیت تنظیم ضریب قدرت.
• مناسب برای ژنراتورها و کاربردهای دقیق مانند سیستم‌های کنترل فرایند.

کاربردها:

• نیروگاه‌ها (ژنراتورها)
• صنایع سنگین (کمپرسورهای گازی، همزن‌ها)

3. موتورهای رلوکتانس (Reluctance Motors)

این موتورها با بهره‌گیری از رلوکتانس مغناطیسی کار می‌کنند. طراحی آن‌ها ساده و کارایی بالا دارند.

ویژگی‌ها:

• عدم نیاز به سیم‌پیچی روی روتور.
• عملکرد بدون لغزش.

کاربردها:

• صنایع کوچک و سیستم‌های خودکار با کنترل دقیق.

4. موتورهای BLDC سه فاز (Brushless DC Motors)

این موتورها از آهنرباهای دائمی در روتور و مدارهای الکترونیکی پیشرفته برای کنترل جریان استفاده می‌کنند.

ویژگی‌ها:

• راندمان بالا.
• نگهداری کم به دلیل حذف جاروبک‌ها.

کاربردها:

• خودروهای الکتریکی.
• ابزارهای دقیق و تجهیزات پزشکی.

5. الکتروموتورهای خطی سه فاز

این موتورها نوعی خاص از الکتروموتورها هستند که حرکت خطی به جای چرخشی ایجاد می‌کنند.

ویژگی‌ها:

• سرعت بالا و دقت در حرکت.
• مناسب برای حمل‌ونقل سریع و تجهیزات صنعتی خاص.

کاربردها:

• سیستم‌های حمل‌ونقل (مانند مگلو).
• درب‌های خودکار و ماشین‌آلات خاص.

6. موتورهای خاص (Specialized Motors)

این دسته شامل انواع خاصی از موتورهای سه فاز است که برای کاربردهای ویژه طراحی شده‌اند:\n

• موتورهای چندسرعته: امکان تغییر سرعت در یک موتور با استفاده از سیم‌پیچ‌های مختلف.\n
• موتورهای ضدانفجار: طراحی‌شده برای محیط‌های خطرناک با احتمال انفجار.\n
• موتورهای مقاوم در برابر حرارت: مناسب برای کار در دماهای بالا.\n

مزایا و معایب الکتروموتور سه فاز

این جدول خلاصه‌ای از مزایا و معایب اصلی الکتروموتور سه فاز است که بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی می‌تواند تغییراتی در ارزیابی آن ایجاد کند.

کاربرد الکتروموتور سه فاز

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: