ساختار موتور القایی تکفاز با قطب چاکدار

موتور القایی تکفاز چاکدار شامل دو بخش اصلی می باشد:

• بخش چرخان (روتور)

• بخش ثابت (استاتور)

استاتور بخش ثابت موتور می باشد و سیم پیچ های میدان روی آن سوار هستند. وظیفه این بخش تامین میدان الکترومغناطیسی لازم برای به چرخش درآوردن روتور می باشد.

روتور بخش دوار موتور می باشد و وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قالب حرکت دورانی را بر عهده دارد. این بخش در انواع مختلفی به کار گرفته می شود که در ادامه توضیح داده شده است. 

ساختار فیزیکی استاتور

در این نوع موتورها، استاتور به صورت چهار ضلعی می باشد و از کنار هم قرار گرفتن چندین ورقه فولادی یا آلومینیومی هم شکل ساخته می شود. نوع متداول این نوع، موتور با استاتور نامتقارن می باشد که این استاتور دارای یک سیم پیچ می باشد و هیچ خازن یا سیم پیچ راه اندازی ندارد و از این نظر مقرون به صرفه است. در انواع مدرن تر و بزرگتر موتورهای قطب چاکدار ممکن است دارای سیم پیچ های فیزیکی متعددی باشند، هر چند از نظر الکتریکی یکی محسوب می شوند.

استاتور با دو سیم پیچی( دو قطب)

ساختار فیزیکی روتور

روتور از چندین ورق مجزای باریک فولادی که میانشان میله‌هایی از مس یا آلومینیم تعبیه شده ساخته شده‌ است. در رایجترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله‌ها در انتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی به وسیله 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، آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می‌شود. در این میله‌ها به طور دائمی به وسیله 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. به دو دلیل مهم  اریب نصب می‌شوند که در ادامه آمده است.

• - موتور با کاهش صدای مغناطیسی (برای آنکه از هارمونیک ها در شکاف ها کاسته می شود)، بدون صدا کار می کند.
• - گرایش روتور به قفل کردن کمتر شود.

 روتور سیم پیچی شده

روتور قفس سنجابی

نحوه عملکرد موتور القایی تکفاز با قطب چاکدار(قطب سایه دار)

موتور القایی تکفاز قطب سایه دار یک موتور القایی است که تنها یک سیم پیچی اصلی دارد. این موتور به جای سیم پیچی کمکی, قطب های برجسته ای دارد که بخشی از هر یک از آنها بوسیله ی یک حلقه اتصال کوتاه به نام حلقه سایه احاطه شده است. در واقع یک موتور القایی قطب چاکدار اساسا یک موتور با روتور قفس سنجابی می باشد که در آن سیم پیچ کمکی از یک حلقه یا نوار مسی در اطراف هر بخش از هر قطب تشکیل شده است.

             شماتیک سیم بندی موتور القایی با قطب چاکدار

در این نوع موتور، به وسیله ی سیم پیچی اصلی شاری متغیر با زمان در قطب ها القا می شود. وقتی شار قطب ها تغییر می کند , ولتاژ و جریانی در حلقه ها القا می شود که با تغییرات اولیه شار مخالفت می کند. این مخالفت, تغییرات شار در ناحیه حلقههای سایه را به تاخیر می اندازد و در نتیجه بین دو میدان مغناطیسی استاتور که خلاف هم می چرخند, اندکی عدم تعادل ایجاد می کند . جهت چرخش حاصل، از سمت ناحیه بدون سایه به سمت ناحیه سایه دار (محل قرار گیری حلقه) قطب است. 

روش استفاده از قطب های سایه در مقایسه با دیگر روش های راه اندازی موتور القایی، گشتاور راه اندازی کمتری تولید می کنند. این موتورها کارآیی بسیار کمتری دارند و لغزش آنها بسیار بیشتر از انواع دیگر موتورهای القایی تکفاز است. این قطب های چاکدار تنها در موتورهای بسیار کوچکی (hp 1/20 و کمتر) به کار می روند که گشتاور راه اندازی بسیار کمی دارند. جایی که امکان استفاده از این موتورها وجود داشته باشد، موتورهای قطب سایه دار ارزان ترین طرح در دسترس اند.

ویژگی ها

1. سرعت چرخش این موتور ها را می توان با جعبه دنده به هر سرعتی حتی کمتر از یک دور در ماه تغییر داد.

2. می توان جهت چرخش آنها را با کلید تغییر داد.

3. موتور های با قطب چاکدار در اندازه های خیلی کوچک ساخته می شوند.

4. این موتورها ساختمانی ساده داشته و از نظر قیمت ارزان و فوق العاده مقاوم و قابل اطمینان می باشند.

5.  نیاز به کلکتور و کلید گریز از مرکز و جاروبک ندارند.

6. گشتاور راه اندازی بسیار کمی دارند.

کاربرد موتورهای قطب چاکدار

• پنکه های رو میزی

• پمپ آب

• پمپ کولر

• و …