چگونگی سیم پیچی موتور سه فاز
Contents
آشنایی با نحوه سیم پیچی موتور سه فاز
تمرکز بر مقولۀ سیم پیچی الکتروموتور سه فاز، به دلیل پرکاربرد بودن این الکتروموتورها در صنایع، بسیار با اهمیت است. تقریباً 80٪ از قدرت مکانیکی مورد استفاده در صنایع، توسط الکتروموتورهای القایی سه فاز تأمین می شود. کاربرد وسیع این الکتروموتورها به دلیل ساخت آسان، هزینۀ کم، ویژگی های عملکردی خوب، تأمین مناسب تجهیزات و تنظیم سرعت مناسب آنها است. در سیم پیچی الکتروموتور القایی سه فاز، نیرو به روش القایی از استاتور به سیم پیچ روتور منتقل می شود.
مقاله جامع سیم پیچی را مطالعه کنید.
سیم پیچی موتور سه فاز استاتور یا سیم پیچی میدان
سیم پیچی الکتروموتور سه فاز در شکاف های موجود در حاشیۀ هستۀ استاتور واقع شده است. برای این سیم پیچی از سه فاز AC یا جریان متناوب استفاده می شود. سه مرحلۀ سیم پیچی الکتروموتور سه فاز بسته به نوع روش شروعی که استفاده می کنیم به صورت ستاره یا مثلث وصل می شوند. موتور قفس سنجابی را بیشتر با مدل ستاره-مثلث شروع می کنند اما استاتور موتور قفس سنجابی به حالت مثلث وصل می شود. موتور القایی سه فاز حلقه لغزان با گذاشتن مقاومت راه اندازی می شود؛ بنابراین سیم پیچ استاتور موتور القایی حلقه لغزان می تواند به صورت ستاره یا مثلث متصل شود. سیم پیچی الکتروموتور سه فاز بر روی استاتور موتور القایی سه فاز نیز سیم پیچ میدانی نامیده می شود و هنگامی که این سیم پیچ از منبع تغذیه سه فاز تحریک می شود، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند.
اتصال سیم پیچ های الکتروموتور سه فاز
همانطور که گفته شد سیم پیچی الکتروموتور سه فاز عموماً به دو شکل ستاره ای و مثلثی صورت می گیرد. شش سر سیم پیچ، شامل ترمینال اول و سه سیم پیچی الکتروموتور سه فاز، به داخل جعبۀ اتصال قفسه، هدایت و به شش پایانه متصل می شود. آنها در جعبۀ اتصال به یکدیگر وصل شده و سپس به منبع تغذیۀ سه فاز خارجی متصل می شوند. به اتصال ستاره ای، اتصال Y و به اتصال مثلث اتصال Δ نیز گفته می شود.
در بیشتر موارد در الکتروموتور القایی سه فاز، از اتصال مثلث استفاده می کنند، اما برخی از الکتروموتورها با ولتاژ 380 V/220 V و اتصال Y / Δ مشخص شده اند، که نشان می دهد اتصال Y برای ولتاژ خط منبع تغذیه 380 ولت است و ولتاژ خط منبع تغذیه 220 ولت دارای اتصال Δ می باشد.
الکتروموتور آسنکرون سه فاز با توان بالا، جریان شروع زیادی دارد. به همین دلیل به منظور جلوگیری از تأثیر بیش از حد به شبکۀ برق، سیستم Y-Δ اتخاذ می شود. به این صورت که در شروع کار اتصال به صورت Y است که در این حالت، جریان شروع کوچک خواهد داشت چراکه سرعت موتور نزدیک به سرعت نامی است و سپس در ادامه به اتصال مثلث تغییر داده می شود.
روش های مختلف سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
1- الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی
روتور قفس سنجابی الکتروموتور القایی سه فاز، استوانه ای است که دارای شکاف هایی در حاشیۀ خود است. شکاف ها به صورت موازی با یکدیگر ساخته نمی شوند و دارای کمی زاویه هستند؛ چراکه چرخاندن، مانع از قفل مغناطیسی دندانه های استاتور و روتور می شود و در نتیجه دوران موتور را هموارتر و بی صداتر می کند. روتور قفس سنجابی از نوارهای آلومینیومی، برنجی یا مسی تشکیل شده است. این میله های آلومینیومی، برنجی یا مسی به عنوان هادی های روتور عمل می کنند و در شکاف های حاشیۀ روتور قرار می گیرند. هادی های روتور به طور دائم توسط مس، یا حلقه های آلومینیومی که از آنها با عنوان حلقه های انتهایی یاد می شود کوتاه می شوند. در واقع این هادی های روتور برای تأمین استحکام مکانیکی، به حلقه های انتهایی وصل می شوند و یک مدار بستۀ کامل را شبیه به قفس تشکیل می دهند. از این رو به آنها الکتروموتور القایی قفس سنجابی گفته می شود. سیم پیچی روتور قفس سنجابی به صورت متقارن ساخته می شود. از آنجا که حلقه های انتهایی به طور دائمی میله ها را کوتاه می کنند، مقاومت روتور بسیار ناچیز می شود و در نتیجه با کم شدن دائمی میله ها، مقاومت خارجی نیز تحت تأثیر قرار می گیرد. در این سیستم، نبود حلقه و زغال باعث می شود ساخت موتور القایی سه فاز قفس سنجابی بسیار ساده و مستحکم باشد؛ از این رو الکتروموتور القایی سه فاز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
از مزیت های این موتورها می توان به استفاده از تعداد جفت قطب های بسیار و ساخت ساده اشاره کرد و همچنین از آنجایی که هیچ زغال و حلقه ای در این موتورها وجود ندارد به مراقبت چندانی نیاز ندارند.
از روتور القایی قفس سنجابی در ماشین های تراشکاری، ماشین حفاری، پنکه، دستگاه های چاپی دمنده و… استفاده می شود.
مقاله سیم پیچی الکتروموتور تک فاز را مطالعه کنید.
۲- روتور حلقه لغزان الکتروموتور القایی سه فاز
در این نوع الکتروموتور القایی سه فاز، روتور برای همان تعداد قطب مانند استاتور سیم پیچ می شود، اما تعداد شکاف هایش کمتر است و در فاز هادی سنگین تر چرخش کمتری دارد. همچنین روتور دارای سیم پیچ ستاره یا مثلثی شبیه به سیم پیچ استاتور است.
روتور از تعدادی شکاف تشکیل شده و سیم پیچ روتور در داخل این شکاف ها قرار می گیرد. برای اتصال ستاره ای، سه پایانۀ انتهایی به هم وصل می شوند. همانطور که از نام آن مشخص است، الکتروموتور القایی حلقه لغزان سه فاز از حلقه های لغزشی متصل به همان محور روتور تشکیل شده است.
در سیم پیچی موتور سه فاز، سه انتهای سیم پیچ به طور دائم به این حلقه های لغزشی وصل می شوند. مقاومت خارجی را می توان به راحتی از طریق زغال و حلقه های لغزشی به هم متصل کرد؛ از این رو برای کنترل سرعت و بهبود گشتاور شروع، از الکتروموتور القایی سه فاز استفاده می شود. از زغال ها برای حمل جریان سیم به داخل سیم پیچ روتور استفاده می شود. این زغال ها به مقاومت های سه فاز متصل به ستاره وصل می شوند.
از مزایای استفاده از الکتروموتورهای القایی حلقه لغزان می توان به گشتاور شروع بالا و جریان کم و همچنین امکان افزودن مقاومت بیشتر در برابر سرعت کنترل شده اشاره کرد.
از الکتروموتور القایی حلقه لغزان در جایی استفاده می شود که به گشتاور شروع بالایی نیاز باشد؛ مانند بالابرها، جرثقیل ها، آسانسور و…
منبع
https://www.electrical4u.com/construction-of-three-phase-induction-motor/