دلیل داشتن این ویژگی های خاص، اضافه کردن دو خازن به ساختار این موتور القایی است. همین کار باعث شده تا در زمان استارت و کارکرد کلی موتور راندمان بالاتری داشته باشد. الکتروموتور تک فاز دو خازنه می تواند گشتاور ثابتی را تولید کند که همین دلیل باعث می شود تا عملکرد روان و بی صدا و بدون لرزش داشته باشد.
الکتروموتور تک فاز دو خازنه را ممکن است با نام های دیگری مانند الکتروموتور دو خازنه القایی یا الکتروموتور کلاچ دار (الکتروموتور خازن دائم) نیز شنیده باشید.
کارکرد موتور تک فاز القایی چگونه است؟
موتور و تجهیزات برقی مورد استفاده در منازل، محل کار و دیگر کاربری های شهری معمولا به برق تک فاز نیاز دارند و موتورهای مورد استفاده در این کاربری ها نیز تک فاز هستند. اما موتوری که در این کاربری ها مورد استفاده قرار می گیرند، باید علاوه بر اینکه با محیط سازگار باشند، مقرون به صرفه و نگهداری و تعمیر آنها نیز آسان باشد. خوشبختانه موتور القایی تک فاز تمامی این ویژگی ها را دارد.
این دست موتورها به دلیل طراحی ساده و هزینه کمی که دارند در صنایع مختلفی به ویژه صنعت لوازم خانگی کاربرد بسیاری دارد.
موتور تکفاز القایی را با نام موتور آسنکرون نیز می شناسند. این موتورها با تولید میدان مغناطیسی و انتقال آن در بخش های دیگر باعث ایجاد گشتاور و چرخش موتور می شوند.
انواع موتور تک فاز القایی
این دست موتورها را می توان بر اساس ویژگی هایی که دارند به روش های مختلفی دسته بندی کرد. یکی از این روش ها دسته بندی بر اساس خازن های مورد استفاده در این موتورها می باشد که عبارت اند از:
- موتور القایی تک فاز با خازن
- موتور القایی تک فاز بدون خازن
اما موتورهای القایی تک فاز دارای خازن خود به دو دسته دیگر تقسیم بندی می شوند:
- موتور تک فاز تک خازنه
- موتور تک فاز دو خازنه
الکتروموتور تک فاز دو خازنه چگونه کار می کند؟
این موتور تک فاز دو خازنه یا Two Value Capacitor Motor از انواع موتورهای القایی است که آن را با نام Capacitor-Start Capacitor-Run Motor نیز می شناسند.
این نوع موتور دارای روتور فقس سنجابی است که استاتور آن تشکیل شده از دو سیم می باشد. این دو سیم پیچ عبارت اند از:
- سیم پیچ راه انداز یا کمکی (Starting or Auxiliary Winding)
- سیم پیچ اصلی یا در حال اجرا (Main or Running Winding)
دو سیم پیچ ذکر شده با زاویه 90 درجه با یکدیگر قرار دارند.
همچنین در ساختار این موتور دو خازن استفاده شده است.
- خازن راه انداز (CS= Starting Capacitor)
- خازن اجرا (CR= Running Capacitor)
نحوه کار موتور تک فاز دو خازن
برای رسیدن به گشتاور مناسب در هنگام راه اندازی، این موتور به جریان زیادی نیاز پیدا می کند. در نتیجه می توان گفت که در این شرایط مقدار راکتانس خازن (X) در سیم پیچ باید کم باشد. راکتانس را می توانید با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنید:
با توجه به رابطه C و X در فرمول به این نتیجه می رسیم که برای داشتن رکتانس کم باید میزان ظرفیت خازن زیاد باشد.
به همین دلیل دو خازن استارت و اجرا در هنگام شروع هر دو باید در مدار موتور تک فاز دو خازنه به طور موازی قرار می گیرند تا بتوانند گشتاور خوبی را در زمان استارت فراهم کنند. اما جریان نامی از جریان راه اندازی در شرایط کاری عادی کوچک تر می باشد و در نهایت راکتانس خازنی باید بزرگ تر باشد.
در آخر به این نتیجه می رسیم که در رابطه بین راکتانس و خازن، ظرفیت خازن مدار باید کوچک تر باشد.
به همین منظور است که این موتور دو خازنه در مرحله اجرا فقط با خازن استارت به کار خود ادامه می دهد.
نمودار سرعت – گشتاور این موتور:
نمودار فازوری موتور تک فاز دو خازن:
با توجه به اینکه در هنگام استارت و شروع به کار هر دو خازن حضور دارند، در نتیجه زاویه فاز (φ) بیش از 90 درجه می باشد. اما زمانی که خازن راه اندازی (CS) در هنگام اجرا از مدار خارج شود، زاویه فاز 90 درجه الکتریکی می شود.
خازن ها در موتور چه تاثیری دارند؟
انتخاب اشتباه یک خازن می تواند باعث شود تا یک میدان مغناطیسی ناهموار تولید گردد که در نهایت باعث تغییر در سرعت چرخش و به خصوص تحت بار متغیر شود. علاوه بر این موارد می تواند باعث ایجاد صدای اضافی در موتور، کاهش راندمان، افزایش مصرف انرژی و گرمایش شدید موتور شود. در نتیجه باید در انتخاب نوع و ظرفیت خازن یک موتور تک فاز دو خازنه نهایت دقت را داشته باشید.
مزایا خازن استارت
خازن استارت با هدف تامین گشتاور مورد نیاز موتور در زمان راه اندازی وارد مدار می شود. هنگامی که روتور به سرعت تعیین شده رسید که معمولا 75 درصد از حداکثر سرعت موتور است، با استفاده از کلید گریز از مرکز با نوعی رله از مدار خارج می شود.
ظرفیت این خازن ها به طور معمول حدود50 تا 150 میکروفادار است و ولتاژ کاری آنها بر اساس کاربردی که برای آنها در نظر گرفته شده، انتخاب می گردد.
اما این دست خازن ها خرابی و راندمان کمی دارند. به همین دلیل برای کار مداوم در مدار موتور طراحی نشده اند.
مزایا خازن اجرا
خازن های اجرا در مقایسه با خازن های استارت برای کار به صورت مداوم مناسب هستند. از خازن اجرا برای یکسان نگه داشتن گشتاور در هر تناوب استفاده می شود.هنگامی که موتور استارت می خورد این خازن وارد مدار می شود و تا زمان خاموش شدن موتور نیز در مدار باقی می ماند.
به همین دلیل است که خازن های الکترولیتی به جای خازن اجرا مورد استفاده قرار نمی گیرد و بیشتر از خازن های پلیمری که آسیب کمی می بینند برای این کار استفاده می شود.
ظرفیت خازن اجرا در این نوع موتورها به طور معمول از ظرفیت خازن استارت است و اغلب کمتر از 60 میکروفاراد و از نوع روغنی است که بتواند آسیب را به حداقل برساند.
کاربرد الکتروموتور تک فاز دو خازنه
از موتورهای تک فاز دو خازنه برای درایو بارهایی با اینرسی بالا مورد استفاده قرار می گیرد. چرا که این نوع بارها معمولا به استارت های مکرر نیاز دارند و این موتور می تواند شرایط گشتاور خروجی و راندمان بالای مورد نیاز را برای این نوع بارها فراهم کند.
کاربرد این موتورها در لوازم الکتریکی تغذیه شده با برق تک فاز بسیار است که از مهم ترین کاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کمپرسورهای هوا
- تجهیزات پمپاژ
- سیستم و تجهیزات برودتی (مانند انواع یخچال ها)
- مکان ها و محیط هایی که صدای موتور در هنگام کار آزار دهنده است. (مانند بیمارستان، استودیو و…)
- و…
ویژگی ها و معایب
ویژگی های موتورهای تک فاز دو خازنه عبارت اند از:
- عملکرد نرم و روان
- بازده بالاتر به نسبت موتورهایی که روی سیم پیچ اصلی کار می کنند.
- گشتاور تولیدی ثابت
- به دلیل داشتن گشتاور ثابت، بدون لرزش، بی صدا و روان است.
- در مقایسه با دیگر موتورهای تک فاز دمای کمتری دارد.
- و…
شاید بتوان گفت تنها نقطه ضعف این موتورها قیمت نسبتا بالای آنها است.
جمع بندی
الکتروموتورهای تک فاز دو خازنه را در مکان هایی که منبع برق تغذیه آنها تک فاز است می توانید مشاهده کنید. چرا که به دلیل داشتن دو خازن استارت و اجرا می تواند گشتاور بالایی را تولید کند و علاوه بر آن کارکرد نرم و روان، بی صدا و بدون لرزشی دارد.
شما می توانید انواع الکتروموتور صنعتی و الکتروموتور تک فاز دو خازنه را از آرشا صنعت نمایندگی رسمی برندهای معتبر اروپایی در ایران با ضمانت اصالت کالا و قیمت مناسب خریداری نمایید. برای دریافت مشاوره و استعلام قیمت می توانید با کارشناسان ما در واحد فروش تماس بگیرید.