مقایسه الکتروموتور AC و DC و معرفی تفاوت آنها
مقایسه الکتروموتور AC و DC
امروزه الکتروموتورها نقش پر رنگی در تمامی حیطه های زندگی بشر دارند. زیرا تمامی صنایع و وسایل موجود در اطراف برای حرکت نیاز به الکتروموتور دارند. برخلاف گذشته با توسعه علم و حرکت سریع صنایع، نیازمند حرکت سریع وسایل در جهت مقاصد مورد نیاز هستیم. که این حرکات بدون الکتروموتور میسر نیست. در شکل زیر صنایع مختلف و حضور پررنگ الکتروموتورها را در آن و وابستگی بشر به این صنایع را می توان حس کرد. هدف اصلی در این مقاله آن است که با مطالعه متن زیر در انتها، فرق بین الکتروموتور AC و DC راحت تر درک شود.
الکتروموتورها در واقع نوعی ماشین الکتریکی هستند که برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی به کار می روند. همانطور که اشاره شد فرق الکتروموتور AC و DC در نوع درایو آن ها می باشد. در ادامه به معرفی کامل الکتروموتور AC و DC پرداخته شده است.
الکتروموتورها با توجه به نوع جریانی که برای درایو آن ها به کار میرود به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
1. الکتروموتور AC
موتورهای AC موتورهای الکتریکی هستند که با استفاده از برق AC تغذیه می شوند.
مزایا موتورهای AC
- کم هزینه
- تغییر سرعت
- ضریب قدرت بالا
- قابل اعتماد
معایب موتورهای AC
- ناتوانی در کار با سرعت کم
- کنترل موقعیت ضعیف
- تولید جریان گردابی
مزایا و معایب الکتروموتورهای AC در حالت کلی بیان شد. حال به معرفی کامل الکتروموتور AC القایی و سنکرون می پردازیم.
الکتروموتور القایی AC
در الکتروموتورهای القایی، استاتور به یک منبع تغذیه AC متصل است در حالیکه روتور به منبع تغذیه ای متصل نبوده و ولتاژ در آن باید القا شود از این رو به آن ها، الکتروموتور القایی می گویند. منبع تغذیه سه فاز به سیم پیچ استاتور متصل است، به همین دلیل میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می شود. برهم کنش بین میدان مغناطیسی چرخان و میدان ناشی از جریان های القایی باعث ایجاد گشتاور یک طرفه می شود. از آنجا که سرعت روتور با سرعت میدان متفاوت (کمتر) است، از این موتورها به عنوان موتور ناهمزمان (آسنکرون) نیز یاد می شود.
الکتروموتور سنکرون AC
در الکتروموتور سنکرون، روتور با یک منبع تغذیه DC و استاتور با یک منبع تغذیه AC تحریک می شود. به همین دلیل، قطب های قطب های استاتور به طور مداوم در حال تغییر هستند در حالی که قطب های قطب روتور ثابت هستند. به شکل های زیر نگاه کنید. در ابتدا تصور کنید که قطب های روبروی هم در استاتور و روتور همنام هستند و این یاعث خواهد شد که قطب های ناهمنام به سوی یکدیگر جذب شوند. و در نیم سیکل بعد قطب های ناهمنام روبروی یکدیگر خواهند بود. بنابراین الکتروموتور های سنکرون خود راه انداز نیستند. با قفل شدن قطب های استاتور و روتور، ار چرخش استاتور، روتور نیز با همان سرعت شروع به چرخش می کند. موتور سنکرون فقط با سرعت همزمان کار می کند و این سرعت موتور مستقل از تغییر بار است.
2. الکتروموتور DC
مزایا موتورDC
- گشتاور شروع بالا
- افزایش و کاهش سریع سرعت
- کنترل آسان سرعت در محدوده وسیعی از سرعت ها
- ساخت در ابعاد مختلف
معایب موتور DC
- نیاز به نگهداری منظم (به عنوان مثال فرسوده شدن کموتاتور)
- عدم امکان استفاده در مناطقی که احتمال انفجار وجود دارد.
- هزینه بالا
با معرفی کلی الکتروموتور DC، این نوع الکتروموتورها را به صورت جزئی تر بررسی می کنیم.
الکترموتور DC تحریک مستقل
در الکتروموتورهای تحریک مستقل، روتور و استاتور جداگانه تحریک می شوند.
الکتروموتور DC خود تحریک
در این نوع الکتروموتورها سیم پیچ استاتور و رتور به یکدیگر متصل بوده و به یک منبع ولتاژ متصل می باشد.
الکتروموتور PMDC
موتورهای DC مغناطیس دایم، سیم پیچ میدان ندارند و آهنرباهای دایمی شار میدان را تامین می کنند به همین دلیل به آن ها، موتور مغناطیس دایم نیز می گویند.
تفاوت بین الکتروموتور AC و DC در جدول زیر آورده شده است.
| لیست مشخصات | AC | DC |
|---|---|---|
| علت جهت جریان الکترون ها | چرخش میدان | میدان ثابت |
| فرکانس | بسته به کشور 50 یا 60 هرتز | فرکانس صفر می باشد |
| جهت حرکت الکترون ها | الکترون ها به سمت عقب یا جلو سوئیچ می کنند | الکترون ها در یک جهت حرکت می کنند |
| مقدار جریان | با زمان متغیر | با زمان ثابت |
| منبع تغذیه | ژنراتور و برق AC | باتری |
| ضریب قدرت | بین صفر و یک | همواره یک |
| پارامترهای پسیو | امپدانس | فقط مقاومت |
فرق الکتروموتور AC و DC
مقایسه الکتروموتور AC و DC
جدول زیر 5 نوع الکتروموتور را در پارامترهای زیر با یکدیگر مقایسه کرده است. به عنوان مثال راندمان الکتروموتورهای بدون براش نسبت به 4 نوع دیگر بیشتر است. و باتوجه به نمودار کمترین راندمان را در این میان الکتروموتورهای DC دارد.
(Switched Reluctance Motors)SRM : یک نوع الکتروموتور سنکرون می باشد.
(Permanent Magnet Synchronous) PMS: یکی از انواع الکتروموتور سنکرون است.
(Permanent Magnet Brushless DC and AC Motors)BLAC/BLDC : همانطور که از نام آنها پیداست، موتورهای بدون برس از برس استفاده نمی کنند. نقش براش در الکترموتور تامین جریان روتور می باشد حال آنکه در این نوع الکتروموتور ها روتور یک آهنربای دایمی می باشد و نیازی به براش ندارد.
مزایای الکتروموتورهای Brushless
- قابل کنترل بودن
- دوام بالا و تولید سر و صدای کم برق
موتورهای DC بدون برس اغلب در دستگاههای مدرن که به صدای کم و گرمای کم نیاز است ، بخصوص در دستگاههایی که به طور مداوم کار می کنند ، مورد استفاده قرار می گیرند. این ممکن است شامل ماشین لباسشویی ، تهویه مطبوع و سایر لوازم الکترونیکی مصرفی باشد.
شکل زیر الکتروموتورهای AC و DC و چند نمونه از الکتروموتورهای خاص را نشان می دهد. الکتروموتور AC به دوصورت تکفاز و سه فاز می باشد که برای دستیابی به این منظور سیم پیچ میدان به صورت سه فاز و تکفاز سیم پیچی می شود. که این موضوع در شکل وضوح بیشتری دارد.
سروو موتورها به دوصورت درایو AC و درایو DC در بازار موجودند. این الکتروموتورها درونشان چرخ دنده و کنترلر دارند. به علت ساختار این نوع الکتروموتورها، نسبت به سایر موتورها گرانتر هستند.
اشتراک گذاری :
با سلام و عرض ادب راندمان الکتروموتورهای بدون براش بیشتر است یا کمتر؟با سپاس از پاسخ و راهنمایی عزیزان
مقاله کاملی بود متشکرم. الکتروموتورها نقش زیادی در تمامی حیطه های زندگی بشر دارند.
رضا فضلی عزیز ممنون که مطالب وبلاگ مارو دنبال می کنید.