تفاوت بین موتورهای AC و DC چیست؟


دسته بندی: تعمیرات بردهای الکترونیکی | انتشار: 3 ماه قبل | اشتراک گذاری:

چندین تفاوت اساسی بین موتورهای AC و موتورهای DC وجود دارد ، علاوه بر این تفاوت واضحی که مربوط به نحوه تغذیه هر یک از این قطعات است. در زیر خلاصه ای از هر یک از این انواع موتورها ، ویژگی های آن ها ، نحوه ی عملکرد و کاربرد آن ها آورده شده است و سپس خلاصه ای پیرامون تفاوت موجود بین این دو موتور مطرح میشود .

موتورهای AC چیست؟

موتورهای AC دستگاه های الکترومکانیکی هستند که توان الکتریکی را به صورت ولتاژ و جریان متناوب به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. موتورهای AC انواع مختلفی دارند که می توان آنها را موتورهای القایی (ناهمزمان) یا سنکرون دانست و حاوی استاتور و روتور است. موتورهای القایی می توانند تک فاز یا پلی فاز باشند ، در حالی که موتورهای سنکرون شامل Reluctance Motors و Hysteresis Motors هستند.

موتورهای DC چیست؟

موتورهای DC می توانند انرژی الکتریکی را که به صورت جریان مستقیم به آن تأمین می شود ، به انرژی چرخشی مکانیکی تبدیل کنند. برای تولید برق الکتریکی DC از چرخش شافت موتور می توان از همین دستگاه استفاده کرد. هنگامی که به این روش استفاده می شود ، دستگاه به عنوان یک ژنراتور کار می کند. چندین نوع اصلی از موتورهای DC موجود است. این موتورها شامل موتورهای مغناطیسی دائمی ، موتورهای سری Wound DC ، موتورهای شنت DC ، موتورهای مرکب DC و موتورهای DC بدون برس است.

موتورهای AC و DC چگونه با یکدیگر تفاوت دارند؟

در حالی که موتورهای AC و DC هر دو انرژی مکانیکی را به صورت شافت موتور چرخان ایجاد می کنند ، تفاوتهای اساسی وجود دارد:

ورودی برق

موتورهای AC از یک سیگنال الکتریکی ورودی کار می کنند که یک جریان و ولتاژ متناوب است و با تکمیل چرخه ورودی AC ، در دامنه و جهت تغییر می کند. موتورهای AC را می توان از طریق یک منبع تغذیه تک فاز ، از یک منبع چند فازی دارای ورودی های ولتاژ متعدد که با اختلاف زاویه فاز از یکدیگر کار می کنند ، کار کرد (معمولاً 120o یا 2π / 3 رادیان در مورد برق سه فاز). موتورهای DC از یک جریان یک جهته تأمین می شوند (جریانی که با گذشت زمان تغییر جهت نمی دهد) که از منبع تغذیه DC تأمین می شود. برجستگی عمومی برق AC به این معنی است که هنگام استفاده از موتور DC ، مانند استفاده از مبدل AC-DC یا منبع تغذیه DC ، ممکن است نیاز به تبدیل به DC وجود داشته باشد.

موتورهای AC و DC

میدان مغناطیسی

در موتورهای متناوب پلی فاز ، چون سیم پیچ های استاتور با جریان متناوب تامین می شوند ، یک میدان مغناطیسی چرخشی یا RMF تولید می شود که از طریق قانون القایی فارادی ، یک EMF در سیم پیچ های روتور تولید می کند. که EMF منجر به ایجاد یک جریان در روتور و ایجاد یک گشتاور خالص می شود ، که باعث چرخش آن می شود و همچنین باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی چرخشی می شود. موتورهای القایی پدیده ای را به نام لغزش به نمایش می گذارند که در آن سرعت روتور (Nr) کمتر از سرعت همزمان میدان چرخشی استاتور (Ns) است. این لغزش از نظر ریاضی به صورت زیر بیان می شود:

در موتور DC ، یک آهنربا دائمی یا مجموعه ای از سیم پیچ های میدان ، یک میدان مغناطیسی تولید می کند که نمی چرخد. جریان به سیم پیچ آرماتور ارائه می شود ، که منجر به چرخش آرماتور می شود.

طراحی اتصال مستقیم در برابر طراحی اتصال غیر مستقیم

با استفاده از موتور AC ، انرژی دادن به سیم پیچ های استاتور از طریق اتصال مستقیم به منبع تغذیه AC چند فاز ، تمام آنچه برای تولید چرخش روتور لازم است است. اصل القای الکترومغناطیسی بدون نیاز به اتصال مستقیم برق ، روتور را تولید می کند.

با یک موتور DC ، جریان باید هم به سیم پیچ های میدان ثابت (مگر اینکه از آهنربا دائمی استفاده شود) و هم به آرماتور تامین شود. برای تحقق این امر ، موتورهای DC از نوع قلم مو از مجموعه ای از برس های کربنی پرشده استفاده می کنند که بر روی یک حلقه کموتاتور فشار می آورند که جریان را به سیم پیچ های آرماتور و سیم پیچ های میدان با چرخش آرماتور می رساند. بسته به اینکه اتصال سیم پیچ میدان به طور موازی با سیم پیچ آرماتور (موتور شنت) انجام شود یا به صورت سری با سیم پیچ آرماتور (موتور با سیم پیچی جریان دائم ) انجام شود ، پیکربندی موتور DC حاصل ویژگی های مختلف عملکردی را به نمایش می گذارد.

استفاده از برس و کموتاتور تأثیرات زیادی بر عملکرد موتورهای DC دارد:

– برس ها در اثر اصطکاک مکانیکی فرسوده می شوند ، به این معنی که تعمیر و تعویض برس اجتناب ناپذیر است ، که به دلیل نیاز به قابلیت دسترسی بر روی موتور قرار می گیرد.

– تماس برس با کموتاتور می تواند منجر به جرقه و قوس شود که می تواند باعث ایجاد حفره و آسیب به کموتاتور شود و همچنین می تواند یک منبع اشتعال باشد – نگرانی در برخی از محیط هایی که خطر قرار گرفتن در معرض بخارات یا گازهای قابل اشتعال وجود دارد.

– اصطکاک برس دلیل کاهش کارایی موتورهای DC است که از آنها استفاده می کنند ، زیرا مقداری از انرژی ورودی در اصطکاک مصرف می شود و برای تولید حرکت استفاده نمی شود.

– موتورهای DC برس دار باعث ایجاد سر و صدا بیشتر می شوند و از پوشیدن برس که معمولاً از مواد کربن یا گرافیت است ، گرد و غبار ایجاد می کنند.

موتور AC و DC

کنترل سرعت

در موتور AC سرعت موتور توسط فرکانس ورودی جریان متناوب که به سیم پیچ های استاتور تأمین می شود کنترل می شود و مستقیماً متناسب است. با افزایش فرکانس ، سرعت موتور نیز افزایش می یابد. از کنترل کننده های درایو فرکانس متغیر برای تنظیم فرکانس ورودی به دلخواه برای تولید دور موتور مورد نظر استفاده می شود.

 

برای موتورهای DC ، سرعت دستگاه با تغییر ولتاژ و جریانی که به سیم پیچ ها یا سیم پیچ های آرماتور اعمال می شود ، یا با تنظیم جریان جریان یافته به سیم پیچ های میدان کنترل می شود (از این رو قدرت میدان مغناطیسی برای میدان را تحت تأثیر قرار می دهد) سیم پیچ) رابطه سرعت و جریان دوباره یک رابطه متناسب است.

مکانیسم راه اندازی

موتورهای متناوب پلی فاز به عنوان خود راه انداز تعیین می شوند و برای سرعت به هیچ الکترونیکی اضافی فراتر از کنترل فرکانس متغیر نیاز ندارند. موتورهای تک فاز AC و همچنین موتورهای DC هر دو به مکانیزم راه اندازی برای کنترل شرایط راه اندازی احتیاج دارند. به عنوان مثال ، در موتورهای بزرگ DC ، EMF پشتی تولید شده در آرماتور متناسب با سرعت آرماتور است و بنابراین در هنگام راه اندازی کوچک است. این وضعیت می تواند باعث جریان شدید جریان در آرماتور شود و به طور بالقوه باعث فرسودگی شود. بنابراین ، کنترل رمپ ولتاژ ورودی هنگام راه اندازی برای این موتورها مورد نیاز است.

عملکرد

از موتورهای متناوب اغلب برای گشتاور پرسرعت و متغیر استفاده می شود ، اما معمولاً با افزایش دور موتور ، گشتاور افت می کند. موتورهای DC می توانند گشتاور بالایی تولید کنند و در مواردی که به کنترل سرعت نیاز است ، ارزشمند هستند. موتورهای DC می توانند گشتاور ثابت تری را در محدوده سرعت ایجاد کنند و به طور کلی پاسخ سریع تری به تغییرات بار موتورهای AC می دهند. بسته به پیکربندی اتصال سیم پیچ (سری در مقابل موازی) ، عملکرد متفاوتی را از نظر مقدار بار برای موتورهای DC می توان بدست آورد. موتورهای سری دارای گشتاور شروع بالاتری هستند اما با افزایش بار سرعت افت بیشتری دارند. موتورهای موازی یا شنت DC گشتاور شروع کمتری را ارائه می دهند اما دارای یک رابطه تخت تر نسبت به بار هستند و می توانند تقریباً مستقل از بار اعمال شده یک سرعت ثابت را فراهم کنند.

موتورهای AC به دلیل افت جریان القایی و لغزشی که قبلاً ذکر شد ، از مشکلات کارایی رنج می برند. موتورهای DC که از آهن ربا های دائمی استفاده می کنند می توانند 30٪ کارآیی بیشتری داشته باشند زیرا برای ایجاد آهنربا الکتریکی نیازی به مصرف برق ندارند ، اما به دلیل اتلاف انرژی ناشی از اصطکاک برس ها ، بازدهی از دست می رود. موتورهای DC بدون برس از کارآیی بیشتری نسبت به موتورهای برس برخوردار هستند ، اما بازدهی در درجه اول در مناطق کم بار یا بدون بار منحنی عملکرد موتور است.

 

ملاحظات دیگر

برای مقدار مشخصی از خروجی کار مکانیکی ، موتورهای AC معمولاً بزرگتر از موتورهای DC هستند و طرح های DC بدون برس کوچکترین هستند. موتورهای AC عمر طولانی دارند در حالی که موتورهای DC برای آن دسته از طرحهایی که از برس و کموتاتور استفاده می کنند و دارای سایش مکانیکی هستند ، نیاز به نگهداری بیشتری دارند. موتورهای الکترونیکی کموت (ECM) نوعی موتور DC بدون برس است که باعث کاهش جابجایی مکانیکی و برس به نفع جابجایی و کنترل الکترونیکی می شود ، بنابراین باعث بهبود عمر مفید ، کاهش مصرف برق ، خنک کننده خنک کننده و عملکرد بهتر می شود.

مجتمع آموزشی برق برگزار کننده دوره های آموزشی از جمله آموزش برد الکترونیکی می باشد . برای اطلاع از نحوه برگزاری دور ها با کارشناسان ما تماس بگیرید .



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    واتساپ
    اینستاگرام
    تماس