ساختار موتور القایی تکفاز با فاز شکسته

موتور القایی تکفاز با دو خازن راه انداز دائم و موقت شامل دو بخش اصلی زیر می باشد:

• - روتور

• - استاتور

استاتور از چندین لایه ورق نازک از آلیاژ آهن و سیلیسیم ساخته شده‌ است. این قطعات به صورت یک سیلندر تو خالی به هم منگنه و محکم شده اند. بر روی بخش داخلی هسته استاتور، شیارهایی به موازی یکدیگر ایجاد شده اند. سیم پیچ هایی از سیم روکش دار در این شیارها جاسازی شده‌اند(سیم پیچ استاتور). هر گروه از کلاف ها(دسته ای از سیم پیچ ها) با هسته‌ای که آن را فرا گرفته یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار کردن با تغذیه AC شکل می‌دهد. تعداد قطب های یک موتور القایی تکفاز به اتصال درونی کلاف های استاتور بستگی دارد. کلاف های استاتور مستقیماً به منبع انرژی الکتریکی متصل اند. 

استاتور

روتور از چندین ورق مجزای باریک فولادی که میانشان میله‌هایی از مس یا آلومینیم تعبیه شده ساخته شده‌ است. در رایج ترین نوع روتور(روتور قفس سنجابی) این میله‌ها در انتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه‌هایی به هم متصل شده‌اند. تقریباً ۹۰ درصد از موتور های القایی دارای روتور قفس سنجابی می‌باشند و این به خاطر آن است که این نوع روتور ساختاری مستحکم و ساده دارد. این روتور از هسته‌ای چند تکه استوانه‌ای با محوری که شکاف های موازی برای جای دادن میله های رسانا درون آن دارد تشکیل شده‌ است. هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می‌شود. در این میله‌ها به طور دائمی بوسیله حلقه‌های انتهایی آنها یک مدار اتصال کوتاه برقرار است. چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است، این نام برای آن انتخاب شده‌است. میله‌ های روتور دقیقاً با محور موازی نیستند. در عوض به دو دلیل مهم قدری اریب نصب می‌شوند.

• 1- دلیل اول آنکه موتور با کاهش صدای مغناطیسی (برای آنکه از هارمونیکها در شکافها کاسته میشود)، بدون صدا کار می کند.

• 2- دلیل دوم آن است که گرایش روتور به قفل کردن کمتر شود.

 روتور سیم پیچی شده

روتور قفس سنجابی

در موتورهای القایی با فاز شکسته اغلب روتورها قفس سنجاقی بوده و سیم پیچی استاتور از دو سیم پیچ کمکی و اصلی تشکیل شده که از لحاظ موقعیت مکانی در فضا با یکدیگر 90 درجه اختلاف زاویه دارند.

در این موتورها برای ایجاد اختلاف فاز بین جریان سیم پیچ اصلی  و راه انداز، نسبت مقاومت اهمی به القایی سیمپیچ راه انداز را بیشتر از سیم پیچ اصلی اختیار میکنند؛ یعنی امپدانس سیمپیچ راه انداز بیشتر خاصیت اهمی و امپدانس سیمپیچ اصلی بیشترخاصیت سلفی دارد؛ درنتیجه بین جریان دو سیم پیچ اختلاف فاز ایجاد می شود. 

بهترین راه افزایش نسبت مقاومت اهمی به مقاومت القایی، استفاده از سیم نازکتر در سیم پیچ می باشد. ضمن آن که با قرارگیری سیم پیچ در عمق کمتر شیارهای استاتور اثر مقاومت القایی سیم پیچ کاهش می­ یابد. در عمل با قرار دادن سیم پیچ راه انداز بر روی سیم پیچ اصلی، سیم پیچ راه انداز در عمق کمتر و سیم پیچ اصلی در عمق بیشتر قرار گرفته و بدین سبب مقاومت القایی آن کمتر از مقاومت القایی سیم پیچ اصلی میشود. از آنجا که مقاومت اهمی سیم پیچ راه انداز زیاد می باشد، در صورت ادامه کار موتور، تلفات حرارتی در سیم پیچ راه انداز باعث افزایش دمای سیم پیچ و سوختن آن می شود. به همین خاطر باید پس از راه اندازی موتور و زمانی که سرعت آن حدوداً به 75 درصد سرعت نامی رسید، سیم پیچ راه انداز از مدار خارج گردد.

برای این کار در بعضی موتورها مانند موتور کولر از کلید گریز از مرکز و در برخی دیگر مانند یخچال و فریزر از رله مغناطیسی استفاده می شود.

شماتیک مداری موتور القایی تکفاز با فاز شکسته

مهمترین ویژگی ها

• - گشتاور راه اندازی موتورهای فاز- شکسته متوسط و جریان راه اندازی آنها نسبتا کم است.

• - این موتورها دراندازه های کمتر از یک اسب بخار یافت می شوند و بسیار ارزان قیمت هستند.

 کاربردها:

این موتورها اغلب در کاربردهایی که نیاز به گشتاور راه اندازی بالا ندارند به کار میروند، مانند:

• - پنکه 

• - دمنده ها

• - پمپ های گریز از مرکز

• - کولر

• - یخچال

• - فریزر