تفاوت الکتروموتور AC و DC

تفاوت الکتروموتور AC و DC – شیبا صنعت
تفاوت الکتروموتور AC و DC، و همینطور سوالاتی مثل الکتروموتور تک فاز و الکتروموتور سه فاز چگونه در دسته بندی الکتروموتورهای AC و DC گنجانده میشوند؟ پرفروشترین الکتروموتورها که الکتروموتور سه فاز آلومینیومی 1400 دور و الکتروموتور تک فاز چدنی 1400 دور میباشد جزء کدام دسته هستند؟
این سوالات کسانی را که میخواهند برای خرید یک الکتروموتور مناسب اقدام کنند، دچار چالش می کند، بنابراین این مطلب ما را از دست ندهید، چرا که ما سعی کردیم تا حدودی تفاوت الکتروموتور AC و DC را توضیح بدهیم. بنابراین هنگام انتخاب موتور برای کاربرد خود، با دو نوع مختلف مواجه خواهید شد، موتورهای AC و DC.
آنها ویژگی های متفاوتی از عملکرد، کارایی، قابلیت اطمینان و هزینه دارند و انتخاب بین آنها مستلزم درک روشنی از الزامات و اولویت های برنامه شما است.
موتورهای AC عموماً قدرتمندتر از موتورهای DC در نظر گرفته میشوند زیرا میتوانند با استفاده از جریان قوی تر گشتاور بیشتری تولید کنند. با این حال، موتورهای DC معمولاً کارآمدتر هستند و از انرژی ورودی خود بهتر استفاده میکنند. موتورهای الکتریکی ماشینهای صنعتی و مجموعهای از دستگاهها را در سراسر جهان به حرکت در میآورند.
دو منبع اصلی برق، جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) توسط دو نوع موتور الکتریکی تکمیل میشوند که از نظر عملکرد و کاربرد متفاوت هستند. مهندسان، تکنسین ها و اپراتورها باید تفاوت های کلیدی بین موتورهای AC و DC را برای دستیابی به عملکرد بهینه یک ماشین یا دستگاه الکتریکی درک کنند.
الکتروموتور AC و یا DC چیست؟
ما در این مطلب موتور الکتریکی AC و DC را بررسی میکنیم و در ادامه به تفاوت الکتروموتور AC و DC میپردازیم:
در موتورهای استوانه ای معمولی، روتور به صورت دورانی میچرخد زیرا از فاصله معینی از روتور به آن نیروی پیچشی وارد میشود.
هر دو نوع موتور الکتریکی AC و DC از سه بخش اصلی تشکیل شده اند. روتور که وظیفه آن تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. استاتور که قسمت ثابت موتور است و وظیفه آن ایجاد میدان تحریک است و بدنه چدنی یا آلومینیومی آنها.
الکتروموتورAC
تفاوت الکتروموتور AC و DC با توضیح مختصر درباره موتور AC تا حدودی مشخص میشود. استاتور الکتروموتور AC، دارای سیم پیچ هایی است که با جریان متناوب تغذیه میشوند و با استفاده از این جریان یک میدان مغناطیسی دوار تولید میکنند. روتور موتور الکتریکی AC درون سیم پیچ این موتور میچرخد و به شافت خروجی متصل می گردد و با چرخش مغناطیسی گشتاور تولید میکند.
به طور کلی دو نوع موتور الکتریکی AC وجود دارد که در هر کدام از آن ها از روتور متفاوتی استفاده شده است. نوع اول این موتورها، الکتروموتور حرکتی القایی نامیده میشوند که به موتور آسنکرون نیز معروف هستند و دیگری الکتروموتور همزمان است.
در ادامه توضیح کوتاهی درباره این دو الکتروموتور میدهیم، سپس به تفاوت الکتروموتور AC و DC میپردازیم:
یک الکتروموتور حرکتی القایی از میدان مغناطیسی که توسط جریان القایی در داخل روتور ایجاد میشود استفاده میکند. مزیتی که موتورهای AC بر موتورهای DC دارند این است که هزینه تعمیر و نگهداری آنها بسیار کمتر است و برای راه اندازی و فعالیت به یک منبع DC احتیاج ندارند. و این جزء تفاوت الکتروموتور AC و DC هم محسوب میشود.
نوع دیگری از الکتروموتور AC که به آن الکتروموتور همزمان نیز گفته میشود. سرعت موتور همزمان همان سرعت چرخش میدان مغناطیسی است که توسط استاتور ایجاد شده است و در حال چرخش است. سرعت همگام همیشه کسری صحیح از فرکانس منبع انرژی است. سه نوع موتور همزمان وجود دارد که عبارتند از : موتورهای اکراه، موتور هیسترزیس و موتور آهنربای دائمی.

الکتروموتورDC
الکتروموتور DC، موتوری است که انرژی الکتریکی را به کمک یک آهنربا به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. چون این موتور از جریان برق مستقیم (Direct current) استفاده میکند به آن موتور DC میگویند. این احتمال وجود دارد که با گذشت زمان کموتاتور موتورهای DC فرسوده شود، به همین دلیل این موتورها به مراقبت و نگهداری بیشتری احتیاج دارند. در اینجا هم میتوان به تفاوت الکتروموتور AC و DC اشاره کرد.
برای این که بفهمید عملکرد یک موتور DC چگونه است باید یک مدار الکتریکی ساده را در نظر بگیرید که انرژی مورد نیاز آن توسط یک باتری تأمین میشود. زمانی که جریان الکتریکی وارد مدار میشود در اطراف خود یک میدان مغناطیسی ایجاد میکند که باعث میشود آرمیچر به طور پیوسته به چرخش در بیاید.
یک موتور DC از روتور یا سیم پیچ، میله های گرافیتی، کموتاتور و استاتور که یک آهنربای ثابت است تشکیل شده است. امروزه بیشتر موتورهای الکتریکی را از نوع DC میسازند تا توسط درایو های الکترونیکی صنعتی کنترل شوند.
موتورهای برقی DC در بسیاری از عملکردهای صنعتی در سرتا سر دنیا به کار برده میشوند مانند دستگاه های تولید کاغذ و ماشین آلات نورد آسیاب فولادی. به علت این که در موتورهای DC بین کموتاتورها جرقه ایجاد میشود در محیط های قابل اشتعال از این موتورها استفاده نمیشود.

تفاوت الکتروموتور AC و DC چیست؟
به مقایسه و تفاوت الکتروموتور AC و DC در ادامه میپردازیم و بعد از آن مزایا و معایب این دو نوع موتور را بررسی میکنیم.
- موتورهای AC همان گونه که از نامشان پیدا است به جریان متناوب (Alternative current) برای تولید میدان الکترومغناطیسی احتیاج دارند در حالی که موتورهای DC از جریان مستقیم برای این منظور استفاده میکنند.
- دیگر تفاوت الکتروموتور AC و DC این است که فرکانس تغذیه موتور DC صفر است در حالی که موتور AC با فرکانس 50 هرتز تغذیه میشود.
- موتور های DC معمولاً در جایی استفاده میشوند که سرعت موتور نیاز به کنترل بیرونی دارد. این در حالی است که موتورهای AC در برنامههایی که عملکرد انرژی را در مدت زمانی طولانی جستجو و بررسی میکنند مورد استفاده قرار میگیرند.
- نکته دیگر تفاوت الکتروموتور AC و DC این است که همه موتورهای الکتریکی DC تک فاز هستند اما موتورهای AC میتوانند تک فاز یا سه فاز باشند.
- هر دو موتور AC و DC از اصل استفاده از سیم پیچ آرماتور و میدان مغناطیسی استفاده میکنند با این تفاوت که در موتور های DC آرماتور میچرخد ولی میدان مغناطیسی نمیچرخد. این نکته در موتورهای AC برعکس است یعنی آرماتور نمیچرخد اما میدان مغناطیسی دائماً در چرخش است.
- در مواقعی که درباره تعمیر و نگهداری از موتور الکتریکی نگرانی وجود دارد از موتورهای AC استفاده میشود زیرا همان طور که قبلاً گفته شد موتورهای DC به مراقبت و تعمیر بیشتری احتیاج دارند.
- در کارهایی که به سرعت ثابت با راه اندازی بارهای سنگین احتیاج داریم موتورهای AC بهتر از موتورهای DC هستند.
- موتورهای AC دارای یک کنترل کننده هستند و استفاده و نگهداری از آن ها ارزان تر و مقرون به صرفه تر است در حالی که موتور های DC از اجزای متحرک زیادی تشکیل شدهاند که جایگزین کردن آن ها هزینه زیادی دارد.
- میدانهای چرخشی موتورهای AC و DC با همدیگر تفاوت دارد. در موتور های AC میدان مغناطیسی به دلیل چرخیدن جریان های متناوب و متقارنی که پشت سر هم قرار دارند دائماً می چرخد. این چرخش میدان مغناطیسی به علت سرعت تغییر AC است. این در حالی است که در موتورهای DC چرخش میدان مغناطیسی با تغییر کردن ولتاژ ثابت و مکان واقعی کویل متصل شده امکان پذیر است.
- دیگر تفاوت الکتروموتور AC و DC روش کنترل سرعت آنها است. سرعت موتورهای AC می تواند تا زمانی که سرعت جریان متناوب تغییر میکند تغییر کند اما در موتور های DC سرعت فقط زمانی تغییر میکند که سرعت روتور تغییر کند. در این موتورها سرعت روتور متناسب با ولتاژ است، پس با تغییر ولتاژ می توان سرعت موتور را تغییر داد.
- نحوه تولید گشتاور از دیگر تفاوت الکتروموتور AC و DC است. در موتورهای القایی AC میدان چرخشی استاتور و میدان مغناطیسی چرخشی روتور برای تولید گشتاور با همدیگر تعامل دارند و سرعت های روتور و میدان مغناطیسی با یکدیگر همگام است. در موتور های DC هم میدان مغناطیسی روتور و میدان مغناطیسی استاتور برای تولید گشتاور با همدیگر تعامل دارند اما در حین چرخش میدان مغناطیسی آرماتور ثابت است.
با توجه به تفاوت الکتروموتور AC و DC، که درباره آن ها توضیح داده شد میتوان نتیجه گرفت که محرک های موتور های AC و DC، همچنین عملکرد و کاربرد های آنان با همدیگر کاملاً متفاوت است.
در ادامه مطلب تفاوت الکتروموتور AC و DC، به مزایا و معایب آن هم میپردازیم:
مزایا و معایب موتور های آسنکرون یا AC
مزایا
- این موتورها ارزان قیمت هستند.
- موتورهای آسنکرون استهلاک پایینی دارند و هزینه تعمیر و نگهداری از آن ها کمتر است.
- راه اندازی و کنترل موتور های AC آسان تر است.
- اگر این موتورها را با استفاده از اینورتر کنترل کنند هزینه کمی به دنبال خواهد داشت.
معایب
- دقت کنترل سرعت این موتورها پایین است.
- گشتاوری که تولید می کنند یکنواخت نیست.
- به علت این که سرعت روتور موتورهای AC با میدان دوار برابر نیست نمی توانند موقعیت را کنترل کنند.
- تلفات این موتورها زیاد و راندمان آن ها پایین است.
مزایا و معایب موتور های DC
مزایا
- موتورهای DC در کنترل سرعت دقت قابل قبولی دارند.
- طراحی موتورهای DC ساده و قابل فهم است.
- امکان کنترل سرعت آن ها ساده است و با تغییر ولتاژ انجام می شود.
- امکان کنترل گشتاور آن ها ساده است و با تغییر جریان انجام میشود.
- گشتاور وسیع و یکنواختی تولید میکنند.
- کنترل و راه اندازی این موتورها آسان است.
- موتورهای DC در سرعت های پایین گشتاور مناسبی ایجاد می کنند.
- برای این موتورها امکان کنترل مستقل دور از گشتاور وجود دارد.
معایب
- به علت این که موتورهای DC دارای کموتاتور و جاروبک هستند استهلاک بالایی دارند و هزینه های ناشی از نگهداری و تعمیرشان زیاد است.
- موتورهای DC که قدرت بالایی دارند دارای ابعاد بسیار بزرگی هستند.
- این موتور ها نسبت به موتورهای AC قیمت بالایی دارند.
- این موتورها برای راه اندازی به جریان برق مستقیم احتیاج دارند.
- پاسخ سرعت موتورهای DC چندان قابل قبول نیست.
- راندمان این موتورها نسبتاً پایین است.
سخن آخر
با مشخص شدن تفاوت الکتروموتور AC و DC و بررسی مزایا و معایب آن تا حدودی می توانیم با خصوصیات الکتروموتور آشنا شویم. در صورتی که نیاز به راهنمایی و مشاوره بیشتر برای یک خرید الکتروموتور سه فاز یا تک فاز دارید میتوانید با کارشناسان مجموعه شیبا صنعت تماس بگیرید، و یا از مطالب متنوع ما در مجله شیبا صنعت بهرهمند شوید.