راه اندازی الکتروموتورهای سه فاز با برق تک فاز

موتورهای الکتریکی را می توان بر اساس تعداد فازهای عرضه آنها طبقه بندی کرد. می توان آنها را به دو دسته تک فاز، دو فاز و سه فاز تقسیم کرد.

موتورهای دو فاز دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند. یک موتور تک فاز دو نوع سیم کشی دارد. زنده (فاز )و خنثی (نول) این موتورها با منبع تغذیه تک فاز کار می کنند و دارای یک ولتاژ متناوب هستند. از آنجایی که آنها فقط یک میدان مغناطیسی متناوب و نه یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کنند، برای راه اندازی به خازن نیاز دارند. موتورهای تک فاز معمولاً برای کاربردهای برق کوچک استفاده می شوند.

از طرف دیگر موتورهای سه فاز برای کار کردن به منبع تغذیه سه فاز نیاز دارند. این موتورها توسط سه جریان متناوب جداگانه با فرکانس مساوی هدایت می شوند که در نقاط متناوب زمان به اوج خود می رسند. یک موتور سه فاز دارای سه سیم برق و گاهی یک نول است.

 

موتورهای سه فاز معمولاً بیش از 150 درصد قدرت بیشتری نسبت به موتورهای تک فاز خود دارند. آنها به دلیل ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار خود راه اندازی می شوند. این موتورها لرزش ایجاد نمی کنند و صدای کمتری نسبت به موتورهای تک فاز دارند. متأسفانه اکثر سازه ها با برق تک فاز سیم کشی می شوند.

اگرچه اغلب بیش از یک فاز یک ساختمان را تامین می کند، تنها یک فاز را می توان در یک زمان مورد استفاده قرار داد. این مشکل زمانی ایجاد می کند که یک برنامه کاربردی به موتور سه فاز نیاز دارد یا زمانی که فقط یک موتور سه فاز در دسترس است. خوشبختانه، راه‌هایی وجود دارد که در آنها می‌توان موتور سه فاز را بهینه کرد تا با منبع تک فاز کار کند.

درایو فرکانس متغیر
ساده ترین راه استفاده از درایو فرکانس متغیر (VFD) است. VFD یک دستگاه الکتریکی است که موتورهایی را که با سرعت قابل تنظیم کار می کنند کنترل می کند. این شامل یکسوساز، خازن پیوند DC و یک اینورتر است. یک VFD با یکسو کردن هر جفت فاز به DC، تبدیل برق سه فاز به تک فاز موتور را انجام می دهد و سپس DC را به توان خروجی سه فاز معکوس می کند. این نه تنها جریان راش در هنگام راه اندازی موتور را حذف می کند، بلکه باعث می شود موتور از سرعت صفر به حداکثر سرعت به آرامی کار کند.

VFD ها در ظرفیت های مختلف برای موتورهای مختلف موجود هستند. تنها کاری که باید انجام دهید این است که منبع تغذیه را به ورودی VFD وصل کنید و موتور سه فاز را به خروجی آن وصل کنید.

مبدل فاز دوار
روش دیگر راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز استفاده از مبدل فاز دوار (RPC) است. مبدل فاز چرخشی یک ماشین الکتریکی است که برق را از یک سیستم چند فاز به سیستم دیگر تبدیل می کند.

 

این مبدل ها سیگنال های سه فاز تمیزی را از یک منبع تغذیه تک فاز از طریق حرکت چرخشی تولید می کنند. RPCها بسیار گرانتر از VFDها هستند و بنابراین استفاده از آنها برای تبدیل فاز موتور به ندرت عملی است.

 

پیچیدن موتور
راه نهایی که در آن می توان موتور سه فاز را با برق تک فاز کار کرد، چرخاندن موتور به عقب است. این روش به عنوان تک فاز نیز شناخته می شود. این شامل چرخاندن موتور الکتریکی با استفاده از خازن است. برق سه فاز از طریق سه موج سینوسی که متقارن هستند وارد می شود. این امواج به میزان 120 درجه الکتریکی با یکدیگر خارج از فاز هستند.

برای تبدیل یک موتور سه فاز، دو فاز آن به برق تک فاز تغذیه متصل می شود. یک پایه فانتوم برای فاز سوم با استفاده از خازن ایجاد می شود. خازن ها 90 درجه الکتریکی بین سیم پیچ های کمکی و اصلی ایجاد می کنند. برای اینکه جریان متعادل شود، خازن های مورد استفاده باید ظرفیت مناسب بار را داشته باشند. شکل زیر نمودار مدار تبدیل سه فاز به دو فاز به روش تک فاز را نشان می دهد.