موتور سنکرون چیست؟

موتور سنکرون نوعی موتور AC (موتور الکتریک برق متناوب) است که در کنار تغییرات بار مکانیکی روی روتور با یک سرعت […]

راهنمای مطالعه

موتور سنکرون
انواع موتورهای سنکرون
کاربرد موتور سنکرون چیست؟
موتور سنکرون کجا استفاده می‌شود؟
کندانسور سنکرون چیست؟
قیمت موتور سنکرون
بخش پایانی و جمع‌بندی موضوع موتور سنکرون
راه‌های ارتباطی نیک صنعت:

موتور سنکرون نوعی موتور AC (موتور الکتریک برق متناوب) است که در کنار تغییرات بار مکانیکی روی روتور با یک سرعت ثابتی، روتور در آن چرخش دارد. به عبارت دیگر با تغییر میزان بار مکانیکی بر روی شفت، سرعت گردش موتور تغییر نمی‌کند. سرعت ثابت بیان شده، همان سرعت میدان مغناطیسی دوار ناشی از نوسان برق متناوب در استاتور است. موتورهای سنکرون حاوی آهنربای الکتریکی در استاتور خود هستند که باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در استاتور می‌گردد که تحت تاثیر نوسان‌های جریان متناوب در استاتور چرخش دارند. در اینجا قصد داریم که موتور سنکرون، کاربرد آن و قیمت آن را بررسی کنیم.

موتور سنکرون

موتور سنکرون را الکترو موتور سنکرون نیز گویند، یک الکتورموتوری که برحسب نوع روتور دسته بندی می‌شود. وسیله‌ای که با سیم‌پیچ آهنربایی، با سرعت مساوی با فرکانس AC و با میدان مغناطیسی به چرخش در می‌آید. موتورهای سنکرون بر حسب نوع رورتور استفاده شده بر روی خود به انواع مختلفی دسته بندی می‌شوند. این انواع عبارتند از:

روتور با تحریک dc
روتور رلکتانسی
روتور هیسترزیس
موتور مغناطیس دائم

موتورهای سنکرون نامبرده شده در بالا نیز سه نوع استاتور سه فاز و تکفاز را می‌توانند داشته باشند و برای متصل شدن به منبع‌های سه فاز و تکفاز مورد استفاده قرار بگیرند. موتورهای سنکرون تکفاز انواع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائم و موتور دارای قطب چاکدار را شامل می‌شوند. یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرونی که استفاده می‌شود، موتور سنکرون مغناطیسی است.
ساده‌ترین نوع روتورها که درک نحوه عمل آن کمی آسان باشد، قطعه آهن یا فولادی است که بر روی یک محور نصب شده و قطب‌های آن نیز برجسته و به تعداد قطب¬های استاتور است. اگر سرعت این روتور را نزدیک به سنکرون یک میدان چهار قطبی برسانیم و بعد آن را رها کنیم، روتور با سرعت سنکرون شروع به چرخش خواهد کرد. علت آن است که شار همیشه مسیری را انتخاب می‌بکند که کوچکترین رلوکتانس مغناطیسی را دارد و کوچکترین رلوکتناس نیز برای مسیر شار از داخل قطب روتور تعیین می‌شود.
بنابراین یک روتور با میدان گردان شروع به چرخش کرده تا همیشه کوچکترین رلوکتانس برای مسیر شار وجود داشته باشد. یعنی اگر منبع تغذیه فرکانس 60 هرتز دارد، سرعت روتور برابر با 1800 دور در دقیقه خواهد بود. به موتوری که سرعت چرخش روتور آن دقیقا مساوی موتور سنکرون است، موتور سنکرون می‌گویند.

انواع موتورهای سنکرون

همانطور که در بالا بیان کردیم، موتورهای سنکرون به 4 مدل تقسیم می‌شوند که در بالا آنها را ذکر کردیم، اما جهت توضیحات بیشتر آن موارد را در پایین به طور کامل شرح می‌دهیم:

موتور با تحریک dc
موتور با مغناطیس دائم
موتور رلوکتانسی
موتور هیسترزیس

1. موتور با تحریک dc:

این موتور ساختار دو قطبی داشته و از لایه‌های فولادی و یک لایه ضخیم مسی تشکیل شده است. پس از آن کل این ساختار با پرچ مسی به هم وصل می‌شوند و سیم پیچی dc نیز بر روی ساختار بالا پیچیده می‌شود. در آخر دو انتهای سیم پیچ‌ها نیز به حلقه‌های لغزان و زغال ساکن متصل شده و از این نوع روتورها در استاتورهای سه فاز معمولی می‌توان استفاده کرد.

2. موتور با مغناطیس دائم:

این نوع موتورها دارای استاتور، موتور و آهنربا است که آهنربا موجب حرکت موتور و ایجاد میدان مغناطیسی در آن می‌گردد. وجود آهنربا باعث می‌شود که روتور نیازی به سیم پیچ تحریک نداشته باشد. در نتیجه تلفات مسی سیم پیچی روتور نیز حذف می‌گردد. به عبارتی دیگر به دلیل وجود میدان مغناطیسی ثابت در روتور، این موتورها نیز از سیم پیچی القایی جهت راه‌اندازی استفاده نکرده و باید حاوی درایو استاتور با فرکانس متغییر با کنترل الکترونیکی باشند.

3. موتور رلوکتانس:

بخشی از دستگاه که چرخش دارد را روتور گویند، بخش دیگر دستگاه که چرخش ندارد را نیز استاتور می‌نامند. در این نوع از موتورها، روتور و استاتور فاصله مساوی نداشته و روتور آن آزادنه حرکت خواهد داشت و به منبع DC نیز وصل نخواهد بود. کلمه رلوکتانس به معنای مقاومت الکترونیکی است که در ماشین‌های سنکرون به فاصله هوایی استاتور و روتور وابستگی دارد و هرچه فاصله بیشتر باشد، رلوکتانس نیز افزایش پیدا می‌کند و بلعکس. این نوع موتورها برای اتصال به صورت مستقیم به منبع های سه فاز به مبدل نیاز دارند.
روتور مورتورهای رلوکتانسی از آهن و استاتورهای آن نیز از سیم پیچی متشکل می‌شوند. ضمن این که استاتورهای آن نیز چندفازه بوده و فازهای آن نیز به شکل مستقل می‌باشند، در نتیجه اگر در یکی از فازها خطا رخ دهد، موتور می‌تواند به حرکت خود ادامه داده و فقط افزایش ریپل گشتاور را به همراه داشته باشد. خود موتورهای رلوکتانسی نیز انواع مختلفی دارند که عبارتند از موارد گفته شده.

موتور سنکرون رلوکتانسی
موتور رلوکتانسی سوئیچ شونده
موتور رلوکتانسی پله ای
موتور رلوکتانس سوئیچینگ شار

4. موتور هیسترزیس:

یک موتور سنکرونی که براساس مقدار تلفات هیسترزیس روتوری و با قدرت مغناطیسی فعال است. معنای کلمه هیسترزیس یعنی مغناطیس شدگی، روتور در این نوع از موتورهای سنکرون دندانه دار نبوده و زمانی که جریان به استاتور اعمال می‌شود نیز موجب ایجاد میدان مغناطیسی در درون ماشین می‌گردد. یعنی با تغییر جهت شار موجب اصطکاک داخل مولکول‌ها و بخش‌های مغناطیسی شده که این کار موجب تبدیل مقداری انرژی به گرما می‌گردد. در نتیجه با ایجاد قطب و مغناطیسی شدن روتور، موتور نیز فعال شده و کار می‌کند.

کاربرد موتور سنکرون چیست؟

از مهمترین خصوصیات موتورهای سنکرون، داشتن سرعت ثابت است که به همین جهت برای کارهایی که در آن به سرعت ثابت و دقت بالا نیاز است، موتورهای سنکرون انتخاب بسیار خوبی هستند. یکی دیگر از کاربردهایش جبران راکتیو جهت اصلاح Cos φ است. در این حالت نیز معمولا باری بر روی موتور قرار نداشته و هنگامی که موتور تحت عمل بار باشد آن را در مد پرتحریک قرار می‌دهد، در این صورت موتور سنکرون دو نقش دارد و هم تبدیل انرژی الکتریکی به جنبشی را انجام می‌دهد و هم باید نقش یک خازن را داشته باشد.
سوئیچ ساده از حالت موتور به ژنراتور از دیگر ویژگی‌های خوب این نوع موتورها است که آن را مناسب برای نیروگاه‌ها می‌کند. زیرا قادر است نقش ژنراتور را نیز ایفا کند و در زمان‌های کم مصرف، ماشین الکتریکی به شکل موتور عمل کند و آب را به مخزن‌هایی که ارتفاع بالا دارند پلمپ کرده و در ساعات پر مصرف نیز با کم شدن آب به شکل ژنراتور عمل کند.

موتور سنکرون کجا استفاده می‌شود؟

به طور گسترده موتورهای سنکرون را می‌توان برای آسیاب‌ها، خمیر کوب‌ها، سنگ شکن‌ها، آسیاب‌های گلوله‌ای، آسیاب‌های فولادی، کارخانه‌های نورد فلزی، آسیب‌های سیمان، کارخانه‌های لاستیک و نساجی، پمپ‌های گریز از مرکز، کمپرسورهای هوا، فن‌ها و دمنده‌ها، شفت خط استفاده کرد.

کندانسور سنکرون چیست؟

با تغییر دادن تحریک موتور سنکرون می‌توان ضریب توان الکتریکی مدار را نیز تغییر داد که به این نوع موتورها، کندانسور سنکرون نیز گویند. و با تغییر فرکانس در موتور سنکرون نیز می‌توان آن را به عنوان یک دینام یا ژنراتور استفاده کرد.
با تنظیم ولتاژ نیز در موتور سنکرون می‌توان از آن به عنوان یک خازن استفاده کرد. این مورد جهت تنظیم ولتاژ به همراه کنترل توان راکتیو در خطوط انتقال طولانی استفاده می‌شود.
موتورهای سنکرون بزرگ در تجهیزات و صنایع عظیم بیشترین استفاده را داشته و از موتورهای سنکرون کوچک که توان آن کمتر از یک اسب بخار است داخل درایوها همچون تلویزیون‌های قدیمی و رادارها استفاده می‌شد. موتورهای نوع هیسترزیس نیز در ساعت‌ها استفاده شده و به طور کلی موتورهای سنکرون در وسایلی که باید به طور یکنواخت کار کنند، می‌توانند عملکرد خوبی داشته باشند.

قیمت موتور سنکرون

موارد مختلفی بر روی قیمت موتورهای سنکرون ممکن است تاثیرگذار باشد، مواردی مانند تکفاز یا سه فاز بودن، مقدار اسب بخار، میزان دور، توان موتور. البته یکی دیگر از موارد مهم در تغییر قیمت این محصول در بازار نوسان‌های ارزی نیز است.

بخش پایانی و جمع‌بندی موضوع موتور سنکرون

در بالا بیان کردیم که موتور سنکرون سرعت چرخش ثابتی دارد و برای کارهای که سرعت چرخش ثابت و دقت زیاد ضروری است. این نوع موتورها بسیار مناسب هستند. موتورهای سنکرون انواع مختلفی دارند که می‌توان به موتور با تحریک dc، موتور با مغناطیس دائم، موتور رلوکتانسی، موتور مغناطیس دائم اشاره کرد. در این مقاله هر کدام از انواع موتورهای سنکرون را به طور کامل توضیح دادیم، اين که هر کدام قابليت‌هاي خاصي دارند و علت چرخش در آنها با يکديگر متفاوت است.
موتورهای سنکرون کاربردهای متفاوتی در صنایع مختلف مانند آسیاب‌ها، خمیرکوب‌ها و غیره دارند، ضمن این که می‌توان با اعمال تغییرات در فرکانس، ولتاژ، آنها را متناسب با کار خود تنظیم نماییم. قیمت موتورهای سنکرون نیز بر اساس مشخصه‌های مختلفی مانند توان، مقدار اسب بخار، تکفاز و سه فاز بودن نیز بسیار متفاوت است.