الکتروموتور سه فاز چیست؟
این دینام سه فاز از نمونه‌های موتور القایی است که به‌عنوان موتورغیر هم زمان نیز شناخته می‌شود و با استفاده از اصول القای الکترومغناطیسی کار می‌کند. درحالی‌که موتورهای القایی تک فاز نیز در دسترس است ، این نوع موتورهای القایی کمتر در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند ولی به علت استفاده آن‌ها در سیستم‌های خانگی مثل جاروبرقی، کمپرسور یخچال و تهویه مطبوع بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.
از قوی ترین انواع الکتروموتور، الکتروموتور سه فاز می باشد. تنوع بالای انواع الکتروموتور سه فاز این اجازه را به ما می دهد که در هر صنعتی، با در نظر گرفتن شرایط، طیف گسترده‌ای از موتورها را برای انتخاب در دسترس داشته باشیم.
سه فاز بودن به چه معناست؟
برای درک موتورهای سه فاز، ابتدا درک کارکرد سه فاز لازم است. در تولید برق، جریان متناوب (AC) که توسط یک ژنراتور ایجاد می‌شود دارای ویژگی سه فاز است که جهت و دامنه آن با گذشت زمان تغییر می‌کند.
اغلب توان الکتریکی منتقل‌شده به خانه‌های مسکونی، تک فاز است که به این معنی که یک هادی حامل جریان به‌علاوه یک اتصال خنثی و یک سیم اتصال زمین وجود دارد. در برق سه فاز، که در تنظیمات صنعتی و تجاری برای راه‌اندازی ماشین‌آلات بزرگ تر که نیاز به انرژی بیشتری دارند مورد استفاده قرار می گیرد، سه هادی جریان الکتریکی وجود دارد که هرکدام با اختلاف‌فاز 120o از 2π / 3 رادیان از هم جدا کار می‌کنند. انواع الکتروموتور سه فاز از جریان الکتریکی و ولثاژ تغذیه می‌شوند که در توان ورودی سه فاز تولید می‌کند و سپس جهت تولید انرژی مکانیکی، موتور چرخان (rotator) مورد استفاده می شود.
مشخصات الکتروموتور سه فاز:
موتورهای سه فاز نوعی موتور AC است که نمونه خاصی از موتور چند فاز است. این موتورها می‌توانند یا موتور القایی باشند و یا موتور سنکرون.
این موتورها از سه بخش اصلی تشکیل‌شده‌اند: استاتور، روتور و محفظه.
در نظر داشته باشید که مشخصات انواع الکتروموتور سه فاز در این زمینه متفاوت نمی باشد.
استاتور متشکل از یک سری ورقه‌های فولادی آلیاژی است که در اطراف آن‌ها سیم پیچی انجام می‌شود و سیم پیچ‌های القایی، جهت هر مرحله از منبع برق الکتریکی ولتاژ می‌گیرند. سیم پیچ‌های استاتور باید از منبع تغذیه سه فاز انرژی بگیرند.
روتور شامل سیم پیچ‌های القایی و میله‌های فلزی متصل شده جهت تشکیل مدار است. روتور، شافت موتور را احاطه کرده و بخشی از موتور است که برای تولید انرژی مکانیکی خروجی موتور می‌چرخد.
محفظه موتور روتور را با شافت موتور خود روی مجموعه‌ای از یاتاقان‌ها نگه می‌دارد تا اصطکاک شافت چرخان را پایین آورد. این محفظه دارای درپوش‌های انتهایی است که پایه‌های الکتروموتور ۳ فاز را نگه می‌دارد و یک فن را به شافت موتور متصل می‌کند که موقع چرخش شافت موتور می‌چرخد. فن چرخان از خارج محفظه هوای محیط را می‌کشد و هوا را از راه استاتور و روتور مجبور می‌کند تا اجزای موتور را خنک کرده و گرمای حاصل از مقاومت سیم پیچ را در سیم‌پیچ‌های مختلف پخش کند. این محفظه همچنین به طورمعمول قدرت پره‌های مکانیکی را در قسمت خارجی می‌دهد که برای هدایت بیشتر گرما به هوای خارج عمل می‌کنند. درپوش انتهایی همچنین مکانی را برای قرار دادن اتصالات الکتریکی سه فاز به موتور فراهم می‌کند که برای نصب گزینه‌های اضافه‌تر استفاده می‌شود.
الکتروموتور سه فاز چگونه کار می‌کند؟
انواع الکتروموتور سه فاز با توجه به اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند که توسط فیزیکدان انگلیسی مایکل فارادی در سال 1830 کشف شد. فارادی متوجه شد وقتی هادی مثل حلقه سیم یا سیم پیچ در یک میدان مغناطیسی در حال تغییر قرار می‌گیرد، نیروی الکتریکی یا EMF القایی که در هادی ایجاد می‌شود. او همچنین مشاهده کرد که جریانی که در یک سیم رسانا جریان می‌یابد، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و با تغییر جریان سیم در هر دو اندازه یا جهت ، میدان مغناطیسی تغییر خواهد کرد. این کار به صورت ریاضی با بیان پیچ‌خوردگی میدان الکتریکی به اندازه ی تغییر زمان شار مغناطیسی بیان می‌شود.
برای موتورهای القایی، هنگامی که استاتور از یک منبع انرژی الکتریکی سه فاز تأمین می‌شود، هر سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که قطبهای آن (شمال یا جنوب) با نوسان جریان AC از طریق یک چرخه کامل، موقعیت خود را تغییر می نمایند. از آن جا که هر یک از سه فاز جریان AC با 120 درجه تغییر فاز می‌دهند، قطبیت مغناطیسی سه سیم پیچ همه در آن واحد یکسان نیستند. این وضعیت منجر به تولید استاتور می‌شود که به‌عنوان RMF یا میدان مغناطیسی چرخشی شناخته می‌شود. همان‌طور که روتور در مرکز سیم‌پیچ‌های استاتور قرار می‌گیرد، تغییر میدان مغناطیسی از استاتور سبب ایجاد جریان در سیم‌پیچ‌های روتور می‌شود که بنابراین منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی مخالف توسط روتور می‌شود. میدان روتور به دنبال هم سویی قطب خود با استاتور است.
میدان، در نتیجه یک گشتاور خالص به شفت موتور اعمال می‌کند و زمانی که می‌خواهد میدان خود را در یک راستا قرار دهد، چرخش شروع می‌شود.
توجه داشته باشید که در الکتروموتور ۳ فاز، هیچ اتصال مستقیم برق به روتور وجود ندارد. القای مغناطیسی باعث چرخش موتور می‌شود.
در انواع الکتروموتور ۳ فاز، روتور به دنبال حفظ همسویی با RMF استاتور است، ولی هرگز به آن دست نمی یابد ، به همین علت موتورهای القایی را موتورهای ناهم زمان نیز می‌نامند.
