تفاوت اصلی بین موتور AC و DC
ماشین الکتریکی وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی و بالعکس تبدیل می کند. موتور نوعی ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این موتورها می توانند با انرژی الکتریکی AC یا انرژی الکتریکی DC کار کنند. بنابراین، موتورها به دو نوع اصلی طبقه بندی می شوند. موتور AC و موتور DC.
هر دو نوع موتور انرژی مکانیکی تولید می کنند که برای جابجایی هر بار مکانیکی و غیره استفاده می شوند، اما ساخت، کنترل، کارایی و کاربرد آنها کاملاً متفاوت است.
بهتر است قبل از اینکه به لیست تفاوتهای موتور AC و DC بپردازیم، بیایید در مورد نحوه عملکرد موتور و اصول اولیه موتور AC و DC بحث کنیم.
موتور AC چیست؟
این یک نوع ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی AC را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.
دو نوع موتور AC وجود دارد. موتور آسنکرون (القایی) و موتور سنکرون
در موتورهای ناهمزمان یا القایی، استاتور از سیم پیچ های متعدد ساخته شده است، در حالی که روتور از حلقه های بسته رسانا ساخته شده است. جریان AC به استاتور می رسد که یک شار متناوب به نام میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می کند.
این شار مغناطیسی طبق قانون القایی فارادی جریان القایی در روتور ایجاد می کند. جریان القایی با میدان مغناطیسی مخالف است و شروع به چرخش در جهت آن می کند. بنابراین موتور القایی تک فاز یا 3 فاز بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی بین استاتور و روتور کار می کند.
در یک موتور سنکرون، جریان AC جداگانه از طریق کولکتور ( کوموتاتور )به روتور عرضه می شود تا میدان مغناطیسی خود را ایجاد کند یا از آهنربای دائمی استفاده می شود. ورودی AC برای ایجاد میدان مغناطیسی چرخشی به استاتور ,وارد می شود.
میدان مغناطیسی روتور با میدان مغناطیسی دورانی استاتور همگام میشود و دقیقاً با همان سرعت شروع به چرخش میکند. از آنجایی که میدان مغناطیسی چرخشی به فرکانس AC منبع جریان بستگی دارد، سرعت موتور فقط به فرکانس ورودی بستگی دارد. بنابراین به آن موتور سنکرون می گویند.
از آنجایی که ورودی همیشه به استاتور اعمال می شود، از جاربک های کربنی استفاده نمی شود. بنابراین آنها قابل اعتمادتر هستند و نیاز به نگهداری کمتری دارند. آنها نسبت به موتور DC در تولید توان مکانیکی بیشتر کارآمدتر هستند.
اما کنترل سرعت یک موتور AC کمی دشوار است تا موتور DC. از آنجایی که عمدتاً به فرکانس ورودی بستگی دارد، ما از دستگاهی به نام VFD (درایور فرکانس متغیر) برای تغییر فرکانس تغذیه ورودی به موتور استفاده می کنیم. آنها همچنین درایوهای موتور AC نامیده می شوند.
موتور DC چیست؟
این یک نوع ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی DC را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.
اصل اساسی که موتور DC بر این اساس کار می کند که: «زمانی که یک هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، نیروی مکانیکی متقابلاً عمود بر میدان مغناطیسی و جهت جریان را تجربه می کند». جهت نیرو با قانون دست چپ فلمینگ تعیین می شود.
آرمیچر موتور DC از سیم پیچ های هادی متعدد ساخته شده است. داخل محفظه ای قرار می گیرد که میدان مغناطیسی تولید می کند. آرمیچر جریان مستقیم تامین شده توسط هر منبع DC مانند باتری کار می کند.
از آنجایی که جریان ورودی به قسمت متحرک (روتور) موتور DC اعمال می شود، ما از جاروبک و کموتاتور کربنی برای تامین جریان متناوب به آرمیچر استفاده می کنیم. بنابراین به آنها موتور DC Brushed گفته می شود. جاربک ها و کموتاتور با گذشت زمان فرسوده می شوند، بنابراین نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارند. جرقه های بین کموتاتور نیز باعث کاهش کارایی آن و ایجاد نویز می شود.
در موتور BLDC (Brushless DC)، استاتور از سیم پیچ های متعددی ساخته شده است که آرمیچر روتور ساخته شده از آهنرباهای دائمی را احاطه کرده است. جریان DC با استفاده از ترانزیستورها به AC 3 فاز تبدیل می شود و برای تولید یک میدان مغناطیسی دوار به سیم پیچ های استاتوراعمال می شود. در چنین موتورهایی، ورودی به قسمت ثابت اعمال می شود، بنابراین نیازی به جاروبک یا کموتاتور ندارد. که به افزایش کارایی موتور و همچنین راندمان آن کمک می کند.
بیشتر بخوانید
سرعت موتور DC را می توان به راحتی با تغییر ولتاژ ورودی کنترل کرد. یک روش ساده برای کنترل ولتاژ ورودی PWM (مدولاسیون عرض پالس) است. جهت موتور DC با تغییر قطبیت منبع DC ورودی معکوس می شود.