سیم پیچی موتور سه فاز

الکتروموتور سه فاز چیست ؟

در الکتروموتور های سه فاز استاتور به جای یک شبکه فاز دارای سه شبکه سیم پیچ فاز با زاویه 120 درجه از یکدیگر می باشد. یکی از پرکاربرد ترین الکتروموتور های موجود در بازار ، نوع سه فاز است که اغلب از توان های پایین تا چند صد کیلو وات ساخته می شوند. روتور اکثر الکتروموتور های سه فاز از نوع قفس سنجابی می باشد. پوسته الکتروموتور معمولا از جنس چدن یا آلومینیوم ساخته می شود. الکتروموتور های پوسته چدنی مستحکم ، در توان های بالا و مناسب برای آب و هوای معتدل می باشند. پوسته آلومینیومی دارای توان پایین ، وزن سبک ، مقاومت کم در برابر ضربه و مناسب برای مناطق گرمسیری است. اغلب الکتروموتور های سه فاز از نوع القایی می باشند و در اکثر صنایع ، تجهیزات کشاورزی و برخی از پمپ ها کاربرد دارند.

مزایای الکتروموتور های سه فاز

• راندمان بالا
• تعمیر و استفاده آسان
• تنوع محصول در توان های مختلف
• عدم نیاز به خازن
• نصب اینورتر ، ترمز و دیگر قطعات
• قیمت مناسب

معایب الکتروموتور های سه فاز

• نیاز به برق سه فاز
• در سرعت پایین مقدار گشتاور آن ها افت می کند. در مواردی که هنگام استارت نیاز به گشتاور بالا می باشد ، باید از اینورتر استفاده کنیم.

کاربرد الکتروموتور های سه فاز

• صنایع غذایی
• خودرو سازی و حمل و نقل
• کشاورزی
• صنایع پتروشیمی ، نفت و گاز
• صنایع دارویی
• صنایع فولاد سازی
• معادن
• پمپ های صنعتی
• صنایع آرایشی و بهداشتی
• صنایع کاغذ سازی

اجزای الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور های سه فاز از دو جز اصلی استاتور ( بدنه ) و روتور ( شفت و قسمت متحرک ) ساخته شده اند. در تصویر و جدول زیر اجزای تشکیل دهنده الکتروموتور سه فاز نمایش داده شده است.

• 1. قاب الکتروموتور
• 2. هسته استاتور
• 3. هسته روتور
• 4. بخش انتهایی
• 5. فن خنک کننده
• 6. پوشش فن خنک کننده
• 7. شفت
• 8. سیم پیچ سه فاز
• 9. جعبه تقسیم
• 10. قاب جعبه تقسیم
• 11. بلبرینگ

چگونگی عملکرد الکتروموتور های سه فاز

شدت جریان برق سه فاز 380 ولت است و در صنایع به دلیل نیاز به ولتاژ بالا اغلب از الکتروموتور های سه فاز استفاده می شود. استاتور یا همان بدنه الکتروموتور های سه فاز دارای سه شبکه سیم پیچ با زاویه 120 می باشد. زاویه 120 درجه باعث ایجاد نهایت گشتاور در روتور می شود. با اتصال جریان الکتریسیته ، میدان مغناطیسی در استاتور تشکیل می شود و قطب های غیر هم نام استاتور و روتور همدیگر را جذب کرده و روتور شروع به چرخش می کند. روتور الکتروموتور های سه فاز اغلب در دو نوع سیم پیچ و قفس سنجابی ساخته می شوند. به دلیل تحمل بار بیشتر ، راندمان بالا و قیمت پایین تر اغلب الکتروموتور های سه فاز دارای روتور قفس سنجابی هستند. از این الکتروموتور ها در مواردی که باید در حداقل زمان با وجود بار به بیشترین سرعت رسید استفاده می شود.

انواع الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور های سه فاز به دلیل کاربرد گسترده دارای انواع متعددی می باشند اما می توان آن ها را به دسته های اصلی زیر تقسیم نمود:

• الکتروموتور سه فاز AC و DC
• الکتروموتور سه فاز یونیورسال
• الکتروموتور سه فاز القایی
• الکترومموتور سه فاز خطی
• الکتروموتور سه فاز پله ای یا سرو موتور

الکتروموتور های سه فاز القایی

الکتروموتور های سه فاز القایی به دو دسته اصلی سنکرون و آسنکرون تقسیم می شوند. مقدار بار بر روی سرعت و گشتاور الکتروموتور های آسنکرون تاثیر گذار است. در این الکتروموتور ها سرعت چرخش میدان دوار استاتور با سرعت چرخش روتور به یک اندازه نمی باشد. از این الکتروموتور ها به دلیل ساختار ساده در صنایع استفاده می شود.

در الکتروموتور های سه فاز سنکرون سرعت چرخش روتور با گشتاور میدان مغناطیسی استاتور برابر است و برای این همسو شدن سرعت ، از یک آهنربای دائم کار استفاده می کنند. این الکتروموتور ها دارای سرعت و گشتاور ثابت و دقیق تری می باشند و البته گران ترند و برای موارد خاص کاربرد دارند.

الکتروموتور های سه فاز AC و DC

الکتروموتور های AC با جریان متناوب یا همان برق شهری کار می کنند. از الکتروموتور های سه فاز جریان متناوب در صنایع ، کشاورزی ، تجهیزات حمل و نقل استفاده می شود. از ویژگی های این الکتروموتور ها می توان به استهلاک پایین ، مقرون به صرفه ، تعمیرات کم و آسان اشاره کنیم.

با توجه به AC بودن برق شهری ، از موتور های DC در کاربرد های خاص استفاده می شود. طراحی و ساخت موتورهای جریان مستقیم بسیار ساده است. موتور های DC در ربات ها ، اسباب بازی ، برخی از پمپ ها و جرثقیل ها کاربرد دارند. از ویژگی های این الکتروموتور ها می توان به اتلاف انرژی ، راندمان پایین ، تعمیر مستمر و گران تر بودن اشاره کنیم.

عمده ترین قسمتی که در موتور دچار سوختگی می شود مربوط به قسمت استاتور موتور بخش سیم پیچی آن می باشد. سوختن سیم پیچی موتور هم علت های مختلفی دارد که در ادامه برخی از آن ها را بررسی خواهیم کرد:

1. اتصال کوتاه بین کلاف ها:

موارد زیر از علت های به وجود آمدن این مشکل است:

• 1) آلودگی داخل موتور
• 2) به وجود آمدن نقص بر روی سیم پیچ های موتور
• 3) به وجود آمدن نوسانات به واسطه منبع تغذیه
• 4) ممکن است مینای عایق سیم دچار خرابی شود

2. اتصال کوتاه بین فازهای دینام:

دلیل به وجود آمدن این مشکل در موتور که موجب سوختن سیم پیچ می شود عبارتند از:

• 1) در مواد عایق ممکن است نقصی به وجود آمده باشد.
• 2) وجود آلودگی در موتور
• 3) ممکن است مواد عایق با خشک شدن ناشی از درجه حرارت بالا تخریب شود.

3. اتصال کوتاه در اتصالات:

علت به وجود آمدن این مشکل در موتور که باعث سوختن سیم پیچ ها نیز می شود عبارتند از:

• 1) به دلیل اتصال ضعیف درجه حرارت بیش از حد بالا می رود.
• 2) در مواد عایق ممکن است نقصی به وجود بیاید.
• 3) وجود آلودگی در داخل موتور

4. اتصال کوتاه در انتها و یا بین اسلات ها:

علت هایی که باعث به وجود آمدن مشکل اتصال کوتاه در انتها و یا بین اسلات ها می شود به شرح زیر است:

• 1) درجه حرارت بالا می تواند باعث تخریب مواد عایق بر اثر خشک زیاد شود.
• 2) مینای عایق سیم ممکن است دچار خرابی شود.
• 3) وجود نقص در مواد عایق
• 4) منبع تغذیه می تواند نوساناتی با سرعت بالا را به وجود آورد.
• 5) بوجود آمدن نقص بر روی لاک آغشته شده بر روی سیم پیچ

5. گرمای بیش از حد:

• 1) ممکن است سیم کشی کابل های اتصال موتور درست نباشد.
• 2) وجود تهویه نامناسب
• 3) در مدت زمان کوتاه استارت زدن و استوپ زدن زیاد
• 4) بار اضافی به صورت دائم و یا دوره ای بر روی شفت

گام یک:

در ابتدا وقتی یک الکتروموتور سوخته داریم باید هسته الکتروموتور را از روتور و یاتاقان ها جدا کنیم.

گام دو:

باید از سالم بودن بلبرینگ ها و یاتاقان های جلو و عقب الکتروموتور مطمعن شویم زیرا یکی از عوامل سوختن الکتروموتور گشاد شدن یاتاقان ها و یا خراب بودن بلبرینگ ها است.

گام سه:

باید از سالم بودن روتور الکتروموتور اطمینان پیدا کنیم و در صورت لنگی و یا خوردگی جای بلبرینگها عیب را برطرف کنیم.

گام چهار:

حال دیگر وقت کار بر روی خود هسته سیم پیچی است در اقدام نخست باید نوع سربندی موتور را مشخص کنیم که کلاف بندی هر موتور با موتور دیگر کاملا متفاوت است سپس سیم های استاتور را خارج میکنیم و با توجه به سربندی آن کلافهایی که مشخص کرده بودیم را کنار میگذاریم این کار را معمولا به وسیله یک مغار مخصوص انجام میدهند بعد از خارج کردن سیم ها باید هسته استاتور را تا جای ممکن تمیز کرده و از مواد زاعد پاک کنیم.

گام پنجم:

در این مرحله باید کلاف هایی که از الکتروموتور بیرون اورده بودیم و کنار گذاشته بودیم را بر اساس گام کلاف بندی شمارش میکنیم و در دفتری که داریم مینویسیم به این مرحله نقشه برداری از الکتروموتور میگویند.

گام شش:

در این مرحله باید عایق بندی دینام را انجام دهیم و با توجه به قطر و طول شیار استاتور عایق مناسب انتخاب کنیم.

گام هفتم:

حال نوبت کلاف پیچی رسیده.با توجه به نقشه ای که نوشته ایم شروع به پیچیدن کلاف ها میکنیم این را در نظر داشته باشیم که پیچیدن کلاف باید بر اساس قالب گرفته شده از استاتور باشد.

گام هشت:

کلافهای پیچیده شده را جا گذاری میکنیم.

گام نهم:

سرندی کلاف هارا انجام میدهیم و سپس نخ بندی میکنیم برای اطمینان از کار در پایان از سرهای کلاف خروجی اهم میگیریم تا درست سربندی کرده باشیم.

گام دهم:

مرحله پایانی است و برای عایق بندی و سفت شدن سیم پیچ در جای خود سیم پیچ را شار لاک میزنیم.