تعریف ماشین های الکتریکی
به طور کلی به ماشین هایی گفته می شود که قادرند انرژی الکتریکی را تبدیل به انرژی مکانیکی کرده و یا بر عکس انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل نمایند، یا موجب تغییرات انرژی الکتریکی از صورتی به صورت دیگر شوند. مانند : الکتروموتور ها، ژنراتور ها و ترانسفورماتور ها.
طبقه بندی ماشین های الکتریکی
به طور کلی ماشین های الکتریکی به دو گروه زیر تقسیم می شوند :
۱- ماشین های الکتریکی ساکن : ماشین هایی هستند که دارای هیچ گونه حرکت مکانیکی نبوده و به همین دلیل به آنها ماشین ساکن گفته می شود.
۲- ماشین های الکتریکی گردان : ماشین هایی هستند که دارای حرکت دورانی هستند مانند : ژنراتور ها و موتور های جریان مستقیم، جریان متناوب سه فاز و جریان متناوب تکفاز.
ماشین های الکتریکی گردان به گروه های زیر تقسیم بندی می شوند :
الف – ژنراتور ها (مولد ها)
آن دسته از ماشین های الکتریکی که انرژی مکانیکی را دریافت نموده و تبدیل به انرژی الکتریکی می کنند دینام یا مولد یا ژنراتور گویند. انواع ژنراتور ها عبارت اند از :
۱- ژنراتور تحریک مستقل جریان مستقیم
۲- ژنراتور خود تحریک جریان مستقیم
۳- ژنراتور سری جریان مستقیم
۴- ژنراتور کمپوند (مختلط یا سری-موازی) جریان مستقیم
۵- ژنراتور یا آلترناتور جریان متناوب تکفاز
۶- ژنراتور یا آلترناتور جریان متناوب سه فاز
ب – الکتروموتور ها
آن دسته از ماشین های الکتریکی گردان که انرژی الکتریکی را دریافت نموده و تبدیل به انرژی مکانیکی می نمایند الکتروموتور یا موتور نامیده می شوند. امروزه محور اصلی تمام صنایع الکتروموتور ها می باشند. الکتروموتور ها دارای انواع زیر هستند :
۱- الکتروموتور های جریان مستقیم که عبارت اند از :
موتور تحریک مستقل جریان مستقیم، موتور خود تحریک جریان مستقیم، موتور سری جریان مستقیم، موتور کمپوند (مختلط) جریان مستقیم.
۲- الکتروموتور های جریان متناوب تکفاز
۳- الکتروموتور های جریان متناوب سه فاز
الکتروموتور های جریان متناوب و ساختمان آن ها
با گسترش شبکه های جریان متناوب و استفاده از آن خصوصا برق سه فاز به عنوان برق صنعتی، امروزه قسمت های زیادی از صنعت روی محور الکتروموتور های جریان متناوب و خصوصا موتور های سه فاز کار می کند. اصولا الکتروموتور های جریان متناوب نسبت به موتور های جریان مستقیم دارای ساختمان ساده تر، عمر مفید بیشتر و تعمیر و نگهداری راحت تری هستند. به همین دلایل در اغلب کارخانجات و کارگاه ها به جز در موارد خاصی از موتور های جریان متناوب استفاده می شود.
موتور های سه فاز جریان متناوب
این موتور ها خود به دو دسته سنکرون و آسنکرون تقسیم بندی می شوند.
۱- موتور های سه فاز سنکرون :
در این موتور ها تعداد دور روتور (گردنده) برابر تعداد دور حوزه مغناطیسی سیم پیچ های استاتور (قسمت ساکن) می باشد. به همین دلیل به آن ها سنکرون یا همسان می گویند. این موتور ها به دلیل ساختمان پیچیده، راه اندازی مشکل، تعمیر و نگهداری با هزینه زیاد به جز در موارد خاص مورد استفاده قرار نمی گیرندو معمولا از آن ها به عنوان ژنراتور جریان متناوب استفاده می شود.
۲- موتور های سه فاز آسنکرون :
این موتور ها بر خلاف موتور سنکرون همیشه تعداد دور روتور آن ها کمتر از تعداد دور حوزه مغناطیسی دوار استاتور می باشد. به همین دلیل به آن ها موتور های آسنکرون یا ناهمسان گفته می شود.
مزایای موتور های سه فاز آسنکرون :
۱- دارای ساختمان بسیار ساده و محکم هستند.
۲- قیمت نسبتا ارزانی نسبت به نمونه های مشابه دارند و قابل اعتماد هستند.
۳- دارای بازده بالا می باشند.
۴- دارای ضریب قدرت (cos φ) نسبتا خوبی می باشند.
۵- در شرایط کار نرمال به حداقل تعمیر نیاز دارند.
۶- احتیاج به موتور راه انداز ندارند، در حالی که موتور های سنکرون نیاز به یک موتور محرک دارند و در واقع راه اندازی موتور های آسنکرون بسیار ساده می باشد.
۷- نسبت به موتور های مشابه در حجم کمتر و با قدرت بیشتر ساخته می شوند.
معایب موتور های سه فاز آسنکرون :
۱- بدون از دست دادن قسمتی از ضریب بهره، سرعت آنها قابل تغییر نمی باشد.
۲- با افزایش بار سرعت آن ها کم می شود.
۳- کنترل دور آن ها بسیار مشکل بوده و با تغییرات جزئی فرکانس، دور آن ها کم و زیاد می شود.
