معایب اصلی موتورهای القایی تک فاز نسبت به موتورهای القایی سه فاز چیست؟

پاسخ مستقیم

نقطه ضعف اصلی a موتور القایی تک فاز در مقایسه با یک موتور القایی سه فاز ساختاری دارد: به تنهایی نمی تواند یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد کند. هر نقطه ضعف دیگری - کاهش گشتاور راه اندازی، راندمان پایین تر، ارتعاش بیشتر، سقف سخت در توان خروجی - به سخت افزار کمکی بازمی گردد که مهندسان سخت افزار باید فقط برای راه اندازی موتور اضافه کنند.

از نظر عملی، موتورهای تک فاز معمولاً به بارهای کمتر از 5 اسب بخار (3.7 کیلووات) محدود می شوند. راندمان بار کامل معمولاً اجرا می شود 5 تا 15 درصد کمتر است از یک طراحی سه فاز معادل، و گشتاور راه اندازی می تواند به اندازه 100 تا 175 درصد گشتاور تمام بار باشد، در حالی که برای موتورهای سه فاز 150 تا 300 درصد است.

گشتاور راه اندازی و مشکل سیم پیچ کمکی

منبع تغذیه سه فاز میدان چرخشی تولید می کند که برق آنی اعمال می شود، زیرا سه سیم پیچ آن در فاصله 120 درجه الکتریکی از هم قرار دارند. یک منبع تغذیه تک فاز به تنهایی نمی تواند این کار را انجام دهد - میدان آن به سادگی در امتداد یک محور ضربان دارد و روتور را با گشتاور خالص شروع صفر در حالت سکون باقی می گذارد. برای جبران، سازندگان سیم پیچ دوم، خازن یا قطب های سایه دار را برای ساختن میدان دوم به اندازه کافی برای حرکت اضافه می کنند.

• موتورهای فاز اسپلیت - گشتاور راه اندازی نزدیک به 100 تا 175 درصد بار کامل، اما جریان راه اندازی بالا و تمایل به گرم شدن بیش از حد در صورت طولانی شدن راه اندازی.
• موتورهای استارت خازن - گشتاور راه‌اندازی قوی‌تر، تا 300 تا 400 درصد بار کامل، به قیمت یک کلید گریز از مرکز که یک نقطه رایج خرابی است.
• موتورهای قطب سایه دار - ساده‌ترین و ارزان‌ترین، اما گشتاور راه‌اندازی اغلب به ۲۵ تا ۵۰ درصد بار کامل کاهش می‌یابد که فقط برای فن‌ها یا پمپ‌های سبک مناسب است.

موتورهای سه فاز به هیچ کدام از اینها نیاز ندارند. میدان آنها ذاتی هندسه سیم پیچی است و به آنها گشتاور شروع ثابت بدون خازن، شروع سیم پیچی یا سوئیچ می دهد تا در نهایت فرسوده شوند.

لرزش، نویز، و امواج گشتاور

یک میدان ضربان دار گشتاوری تولید می کند که دو بار در هر چرخه الکتریکی نوسان می کند - در 60 هرتز، یک موج در 120 هرتز که به صورت زمزمه شنیداری و ارتعاش مکانیکی ظاهر می شود. موتورهای سه فاز، با میدان چرخشی نرم خود، گشتاور را اساساً در سراسر چرخه صاف نگه می دارند.

اندازه، وزن و هزینه در هر اسب بخار

برای همان رتبه اسب بخار، یک موتور تک فاز معمولاً بزرگتر و سنگین تر است - مس اضافی برای سیم پیچ استارت، به علاوه فضایی برای محفظه خازن یا مجموعه سوئیچ، که هیچکدام به گشتاور در حال اجرا پس از افزایش سرعت موتور کمک نمی کند.

طنز این است که موتورهای سه فاز، با وجود ساده تر و سبک تر بودن، اغلب هستند ارزانتر به ازای هر اسب بخار نسبت به موتورهای تک فاز با همان رتبه - حجم تولید بیشتر و قطعات مورد نیاز کمتر باعث کاهش هزینه می شود.

قابلیت اطمینان: شروع مؤلفه ها به عنوان پیوند ضعیف

هر قطعه ای که برای حل مشکل شروع-گشتاور اضافه می شود به یک نقطه شکست بالقوه تبدیل می شود. خازن های استارت با گرما تخریب می شوند و ضعیف شدن خازن یکی از رایج ترین دلایلی است که موتور تک فاز زمزمه می کند اما هرگز روشن نمی شود. سوئیچ های گریز از مرکز می چسبند. حلقه های قطب سایه دار تحت سیکل حرارتی ترک می خورند.

به طور خلاصه

موتورهای القایی تک فاز عملکرد را با قابلیت دسترسی عوض می کنند. گشتاور راه اندازی کمتر، کاهش راندمان، ضریب توان کمتر، ارتعاش افزوده شده، سقف قدرت عملی نزدیک به 5 اسب بخار، اندازه فریم بزرگتر، و نقاط خرابی مکانیکی اضافی هزینه ای است که برای کارکردن در شبکه های تک فاز معمولی پرداخت می شود. هنگامی که برق سه فاز در دسترس است و بار از کسری از اسب بخار بیشتر می شود، انتخاب کارآمدتر، روان تر و مطمئن تر باقی می ماند. اگر اینطور نیست، یک موتور تک فاز خوب انتخاب شده - با اندازه محافظه کارانه، با مکانیزم راه اندازی قوی - هنوز هم کاربردی ترین راه رو به جلو است.