انواع سیم پیچی های الکتروموتور
فهرست مطالب
انواع سیم پیچی های الکتروموتور در شرایط مختلف مورد استفاده قرار میگیرند و انواع مختلف موتورهای الکتریکی دارای سیم پیچی‌های مخصوص خود هستند. اساس کار الکتروموتورها بر اساس میدان مغناطیسی است و سیم پیچ‌ها مسئولیت تولید میدان مغناطیسی مورد نیاز برای کارکرد موتور را دارند، پس آشنایی داشتن با انواع سیم پیچی‌ها در موتورهای الکتریکی برای افرادی که در این زمینه فعالیت دارند بسیار مهم است.
از آنجایی که موتورهای مختلفی برای مصارف مختلف تولید شده‌اند و هر کدام دارای سیم پیچی مخصوص خود هستند، در این مطلب ما بیشتر تمرکز خود را بر روی معرفی انواع سیم پیچی های الکتروموتور که بیشترین کاربرد را دارند خواهیم گذاشت.
اما نیاز نیست نگران کامل بودن اطلاعات باشید، چرا که ما روشهای سیم پیچی اصلی را برای شما توضیح میدهیم که پایه و اساس سیم پیچی انواع مختلف موتورها هستند و به این صورت شما بعد از خواندن این مقاله دیدگاهی کلی و واضح از انواع سیم پیچی موتورهای الکتریکی خواهید داشت.
اما قبل از همه چیز بگذارید اصطلاحاتی که باید برای درک بهتر این مطلب بدانید را با شما در میان بگذاریم و سپس به سراغ انواع سیم پیچی های الکتروموتورهای تک فاز و سه فاز برویم .
مفاهیم ضروری برای فهم انواع سیم پیچی های الکتروموتور
- گام قطبی (Y): گام قطبی تعداد شیارهایی از یک استاتور است که توسط یک قطب پوشانده می‌شود.
- تعداد قطب موتور (P): تعداد قطب ها برای سیم پیچی در موتورهای الکتریکی از قبل روی نقشه اصلی سیم پیچی مشخص می‌شود، پس به این صورت شما می‌توانید تعداد قطب سیم پیچی را روی پلاک موتور ببینید.
- تعداد فازها (M): تعداد فاز همانطور که می‌توانید حدس بزنید تعداد فاز برق شبکه است که برای سیم پیچی موتورهای سه فاز 3 و برای موتورهای تکفاز 1 می‌باشد.
- تعداد شیار (Z): تعداد شیارهای داخل پوسته موتور که به صورت عینی قابل شمارش است و سیم پیچی‌های استاتور درون آنها قرار می گیرند.
انواع سیم پیچی های الکتروموتورهای تکفاز
در ادامه این قسمت توضیح مختصری در خصوص سیم پیچی انواع موتورهای تکفاز در اختیار شما قرار میدهیم تا به این صورت بتوانید بهتر بدانید که در کدام الکتروموتور از چه نوع سیم پیچی استفاده شده است.
- سیم پیچی موتور تکفاز طرح دو فاز: این موتورهای تکفاز دارای یک سیم پیچ راه انداز دائمی هستند و طریق قرار گرفتن کلاف سیم پیچی‌ها به این صورت است که نصف شیارها مربوط به سیم پیچ راه انداز و نصف دیگر شیارها به سیم پیچ اصلی اختصاص پیدا میکنند. این دو سیم پیچ با هم اختلاف فاز الکتریکی 90 درجه دارند.
مراحلی که برای انجام این نوع سیم پیچی انجام می شود عبارتند از: “انجام محاسبات مربوط به سیم پیچی، آماده سازی جدول سیم پیچی، ترسیم دیاگرام و نقشه سیم پیچی، انجام سیم پیچی و سربندی” باید در نظر داشته باشید که سیم پیچی موتور تک فاز طرح دو فاز به دو روش گام کسری و گام کامل انجام می‌شود که در ادامه این موارد را نیز برای شما توضیح خواهیم داد.
- سیم پیچی گام کسری: در صورتی که در یک سیم پیچ، اختلاف فاز بین ابتدا و انتهای یک کلاف کمتر از 180 درجه باشد، به آن سیم پیچی گام کسری می گویند.
در این نوع سیم پیچی نیروی محرکه الکتریکی که درون بازوهای کلاف ها قرار دارند با هم جمع برداری می‌شوند و به این صورت باید در نظر داشته باشید نتیجه جمع برداری از جمع جبری کمتر خواهد شد و به همین دلیل است ما در در موتورهایی که به روش گام کسری سیم پیچی شده اند شاهد این هستیم که نیروی محرکه موتور کاهش می یابد و همین باعث کاهش یافتن توان نهایی موتور خواهد شد. برای جبران این موضوع از تقویت تعداد دور کلاف های موتور و کوتاه کردن گام ها استفاده می شود.
- سیم پیچی گام کامل: اگر در انتها و ابتدایی یک کلاف سیم پیچ 180 درجه اختلاف فاز الکتریکی وجود داشته باشد و همچنین نیروهای موجود در بازوهای رفت و برگشت هر کلاف به صورت جبری و نه برداری جمع شوند، ما با سیم پیچی گام کامل روبرو هستیم.
در این نوع سیم پیچی تعداد شیارهای بین بازوهای رفت و برگشت هر کلاف برابر Y است یا به زبان ساده تر گام قطبی با گام سیم پیچی برابر است.
- سیم پیچی موتور القایی تک فاز با راه انداز خازن دائم کار: در این موتورها برای راه اندازی از خازن‌های الکترولیتی استفاده می‌شود که بیشترین استفاده از آنها در لحظه راه اندازی می‌باشد. معمولاً ظرفیت خازن‌های مورد استفاده برای راه اندازی موتور تا 200 میکروفاراد است. دلیل این که بعد از راه اندازی موتور این خازن در مدار باقی می‌ماند، کمک به ایجاد اختلاف فاز در سیم پیچ موتور الکتریکی خواهد بود.
- سیم پیچ کمکی دائم در مدار یک طبقه گام کسری: قرارگیری سیم پیچ‌ها در سطح استاتور به این صورت است که برای تعیین موقعیت کلاف ها درون شیار های پوسته موتور باید زوج یا فرد بودن q را در نظر داشته باشیم.
موتورهای سیم پیچی شده به روش سیم پیچ کمک دائم در مدار ساختاری مشابه با موتورهای سه فاز دارند، با این تفاوت که در این سیم پیچ‌ها دو فاز فرضیه مجزا در نظر گرفته می‌شوند که اختلاف درجه آنها با هم ۹۰ درجه الکتریکی می‌باشد، این اختلاف فاز باعث به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی دوار و باعث حرکت موتور خواهد شد .
انواع سیم پیچی الکتروموتور سه فاز
در این قسمت ما انواع سربندی هایی که برای سیم پیچی موتورهای سه فاز مورد استفاده قرار میگیرد را با هم بررسی میکنیم و اطلاعات مفیدی در این خصوص در اختیار شما قرار میدهیم.
در موتورهای سه فاز معمولا یک قسمت به نام تخته کِلِم وجود دارد که در آن شما به سر سیم پیچی تمام کلاف ها دسترسی دارید، در بیشتر موارد سرهای موجود در تخته کِلِم به این صورت هستند که برای سیم پیچ‌های هر فاز دو سر وجود دارد که یکی از این سرها ورودی کلاف و دیگری خروجی آن است. در ادامه انواع مختلف سربندی سیم پیچ الکتروموتور سه فاز را به شما معرفی میکنیم.
- اتصال مثلث: این نوع اتصال را روی پلاک موتورها با شکل مثلث یا D انگلیسی نشان میدهند و طریقه اتصال سر سیم ها در آن به این صورت است که انتهای کلاف اول به سر کلاف دوم، انتهای کلاف دوم به سر کلاف سوم و انتهای کلاف سوم به سر کلاف اول متصل می شود و میتوان گفت که سه دسته کلاف مربوط به سه فاز، سه ضلع یک مثلث را میسازند.
- اتصال ستاره: این نوع اتصال را با Y نشان میدهند و به این صورت است که انتهای هر سه کلاف به هم متصل می شوند و فازهای اصلی را به ترتیب به سر کلاف‌ها متصل می کنیم .
نکات مهم در سیم پیچی الکتروموتور
اصول پایه سیم پیچی و کلاف پیچی
سیم پیچی الکتروموتور یک فرآیند تخصصی است که نیازمند دانش و مهارت کافی می‌باشد. در کلاف پیچی سیم پیچی، مهم ترین نکته رعایت اصول عایق‌بندی و چیدمان صحیح سیم‌هاست. هر کلاف باید به گونه‌ای پیچیده شود که علاوه بر ایجاد میدان مغناطیسی مناسب، کم ترین تداخل را با کلاف‌های مجاور داشته باشد. سیم پیچ اصلی و کمکی موتور تکفاز باید با دقت خاصی طراحی و اجرا شوند تا عملکرد بهینه موتور تضمین گردد.
فرمول‌های کاربردی در سیم پیچی موتور برق
در موتور پیچی، فرمول‌های متعددی برای محاسبات مورد نیاز است. مهم ترین فرمول‌های سیم پیچی موتور عبارتند از:
- محاسبه تعداد دور هر کلاف: N = (V × 10⁸) / (4.44 × f × Bm × A)
- محاسبه گام سیم پیچی: Yp = Z/2P
- تعیین تعداد شیار بر قطب بر فاز: q = Z/(2P×m)
که در آنها V ولتاژ، f فرکانس، Bm چگالی شار مغناطیسی، A سطح مقطع هسته، Z تعداد شیار، P تعداد قطب و m تعداد فاز است.
محاسبه تعداد قطب‌های موتور و تاثیر آن بر سیم پیچی
تعداد قطب‌های موتور نقش مهمی در طراحی سیم پیچی دارد. با افزایش تعداد قطب‌ها، سرعت موتور کاهش می‌یابد اما گشتاور افزایش می‌یابد. برای محاسبه سرعت موتور از فرمول n = (120×f)/P استفاده می‌شود که در آن n سرعت سنکرون، f فرکانس و P تعداد قطب‌هاست.
آموزش گام به گام سیم پیچی الکتروموتور
نحوه خواندن و تفسیر نقشه سیم پیچی
نقشه سیم پیچی موتور سه فاز و نقشه سیم پیچی موتور تک فاز هر کدام دارای علائم و نمادهای خاصی هستند. در نقشه، شیارها معمولا با اعداد و کلاف‌ها با حروف یا رنگ‌های مختلف نمایش داده می‌شوند. برای سیم بندی موتور تک فاز و سه فاز، باید ابتدا نقشه را به درستی تفسیر کرد و سپس مراحل اجرا را دنبال نمود.
مراحل سیم پیچی استاتور
سیم پیچی استاتور شامل مراحل زیر است:
- تمیز کردن شیارهای استاتور
- عایق‌بندی شیارها
- آماده‌سازی کلاف‌ها
- جاگذاری کلاف‌ها در شیارها
- سربندی و اتصال نهایی
روشهای کلاف پیچی و سیم پیچی آرمیچر
سیم پیچی آرمیچر یکی از پیچیده‌ترین مراحل در موتور پیچی است. در این فرآیند، کلاف‌ها باید به گونه‌ای قرار گیرند که توزیع میدان مغناطیسی یکنواخت باشد. تکنیک‌های مختلفی برای کلاف پیچی وجود دارد که انتخاب آنها به نوع موتور و کاربرد آن بستگی دارد.
انواع سربندی در موتورهای الکتریکی
سربندی موتور تک فاز با خازن
سربندی الکتروموتور تک فاز با خازن یکی از رایج‌ترین روش‌هاست. در این روش، خازن راه‌انداز به صورت سری با سیم‌پیچ کمکی قرار میگیرد. نحوه سیم بندی الکتروموتور تک فاز با خازن باید به گونه‌ای باشد که اختلاف فاز مناسب بین سیم‌پیچ اصلی و کمکی ایجاد شود.
سربندی موتور تک فاز سه سیمه
در سربندی موتور تک فاز سه سیمه، معمولا یک سیم مشترک و دو سیم برای سیم‌پیچ‌های اصلی و کمکی وجود دارد. این نوع سربندی امکان تغییر جهت گردش موتور را فراهم می‌کند.
سیم پیچی ژنراتور
تفاوت سیم پیچی ژنراتور و الکتروموتور
سیم پیچی ژنراتور با الکتروموتور تفاوت‌هایی دارد. در سیم پیچی ژنراتور، هدف تولید ولتاژ است، در حالی که در الکتروموتور هدف تولید گشتاور می‌باشد. نقشه سیم پیچی ژنراتور تک فاز و نقشه سیم پیچی ژنراتور سه فاز با توجه به این هدف طراحی می‌شوند.
دسته بندی: مقالات
