عموماً دسته بندی الکتروموتورهای القایی براساس تعداد پیچه ها یا همان کلاف های استاتور است که عبارتند از:
الکتروموتور های القایی تک فاز
الکتروموتور های القایی سه فاز
الکتروموتور القایی تک فاز
در بین انواع الکتروموتور ها، از الکتروموتور های القایی AC تکفاز بیشتر استفاده میشود. منطقی است که باید این نوع از الکتروموتور دارای قیمت پایین تر و هزینه نگهداری کمتر باشد. موتور القایی AC تک فاز بهترین مصداق این توصیف است. آن طور که از نام آن برمی آید، این نوع از الکتروموتور تنها یک پیچه یا یک کلاف (کلاف اصلی) دارد و با یک منبع تغذیه متناوب تک فاز کار میکند. در تمام الکتروموتور های القایی تک فاز، روتور از نوع قفس سنجابی است. الکتروموتور تک فاز القایی خودراه انداز نیست. هنگامی که الکتروموتور به یک منبع تغذیه تک فاز متصل است پیچه یا همان کلاف اصلی دارای جریانی متناوب میشود.
این جریان متناوب میدان مغناطیسی ای ضربانی تولید میکند. به سبب القا، روتور تحریک میشود. چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است گشتاوری که برای چرخش الکتروموتور لازم است بوجود نمیآید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن میشود. از این رو الکتروموتور القایی تک فاز به دستگاه آغازگری (استارتر) نیاز دارد که میتواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند. دستگاه آغازگر الکتروموتور های القایی تک فاز اساساً پیچهای اضافی در استاتور است (پیچه کمکی یا راه انداز). پیچه استارت میتواند دارای خازنهای سری ویا سوئیچ گریز از مرکز باشد. هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در پیچه اصلی بسبب مقاومت پیچه اصلی ولتاژ تغذیه را افت میدهد (ولتاژ به جریان تبدیل میشود). در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل میشود. فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت (شامل پیچه کمکی و خازن) میسازند میدان برایندی میسازند که در جهتی گردش میکند.
محور الکتروموتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز میکند. هنگامی که الکتروموتور به ۷۵ درصد دور مجاز خود میرسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج میکند. از این لحظه به بعد الکتروموتور تک فاز میتواند گشتاور کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد. بجز انواع خاص، عموما همه الکتروموتور های تک فاز فقط برای کاربریهای کمتر از 3 اسب بخار استفاده میشوند. بسته به انواع تکنیکهای استارت، الکتروموتور های القایی تک فاز AC در انواعی به شرح ذیل قرار دارند.
الکتروموتور تک فاز القایی AC با فاز شکسته
الکتروموتور فاز شکسته همچنین با عنوان استارت القایی / کارکرد القایی هم شناخته میشود که دو پیچه دارد. پیچه استارت از سیم نازکتر و تعداد دور کمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته شدهاست. همچنین میدان پیچه استارت در زاویهای غیر از آنچه که پیچه اصلی دارد قرار میگیرد که سبب آغاز چرخش محور الکتروموتور میگردد. پیچه اصلی که از سیم ضخیم تری ساخته شدهاست الکتروموتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه میدارد. گشتاور آغازین کم است مثلاً ۱۰۰ تا ۱۷۵ درصد گشتاور نامی است. الکتروموتور برای استارت جریانی زیاد طلب میکند، که تقریباً ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد جریان نامی است. گشتاور حداکثر تولید شده نیز در محدوده ۲۵۰ تا ۳۵۰ درصد از گشتاور نامی میباشد.کاربریهای خوب برای الکتروموتور های فاز شکسته شامل سنگ سمباده های کوچک، دمندهها و فنهای کوچک و دیگر دستگاههایی با نیاز به گشتاور آغازین کم و با نیاز به قدرت ۱/۲۰ تا ۱/۳ اسب بخار میباشد.این الکتروموتور ها در کاربریهایی که نیاز به روشن و خاموش کردنهای پیاپی و یا نیاز به گشتاور زیاد دارند مناسب نمیباشند.
الکتروموتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی
الکتروموتور تک فاز
این نوع همان الکتروموتور با فاز شکسته، اصلاح شده با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است. همانند الکتروموتور معمولی با فاز شکسته، این نوع الکتروموتور یک سوئیچ گریز از مرکز داشته که هنگامی که محور الکتروموتور به ۷۵ درصد سرعت نامی میرسد، پیچه استارت را از مدار خارج مینماید. از آنجا که خازن در مدار استارت است، گشتاور استارت بیشتری تولید میکند که معمولاً در حدود ۲۰۰ تا ۴۰۰ درصد گشتاور نامی است و جریان استارت معمولاً بین ۴۵۰ تا ۵۷۵ درصد جریان نامی است که بسیار کمتر از الکتروموتور با فاز شکسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است.
نوع اصلاح شدهای از الکتروموتور با استارت خازنی، الکتروموتور با استارت مقاومتی است. در این نوع الکتروموتور خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شدهاست. الکتروموتور با استارت مقاومتی در کاربریهایی مورد استفاده قرار میگیرد که میزان گشتاور استارت، کمتر از مقداری که الکتروموتور با استارت خازنی تولید میکند لازم است. صرف نظر از هزینه، این الکتروموتور امتیازات عمدهای نسبت به الکتروموتور با استارت خازنی ندارد. این الکتروموتور ها در انواع مختلف کاربریهای پولی و تسمهای مانند تسمه نقالههای کوچک و در پمپها، دمندههای بزرگ و کاربریهای چرخ دندهای به خوبی استفاده میشوند.
الکتروموتور تک فاز القایی AC با خازن دائمی اسپلیت
این الکتروموتور تک فاز نوعی خازن دائماً متصل به صورت سری به پیچه استارت دارد. این کار سبب آن میشود که پیچه استارت تازمانی که محور الکتروموتور به سرعت چرخش نامی خود برسد بصورت پیچهای کمکی عمل کند. از آنجا که خازن عملکرد اصلی، باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد، نمیتواند توان استارتی معادل یک الکتروموتور استارت خازنی ایجاد نماید. گشتاور استارت یک الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی معمولاً کم و در حدود ۳۰ تا ۱۵۰ درصد گشتاور نامیاست. الکتروموتور های تک فاز با خازن دائمی، جریان راه اندازی پایینی دارند که معمولاً در کمتر از ۲۰۰ درصد جریان نامی است که آنها را برای کاربریهایی دارای پریودهای خاموش-روشن با سرعت بالا بسیار مناسب میسازد.
این الکتروموتور های تک فاز امتیازات فراوانی دارند. طراحی الکتروموتور براحتی برای استفاده با کنترل کنندههای سرعت دوران میتواند اصلاح شود. همچنین میتوانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در بار نامی طراحی شوند. آنها به عنوان قابل اطمینانترین الکتروموتور تک فاز مطرح میشوند. مخصوصا به این خاطر که به سوئیچ گریز از مرکز نیازی ندارند. این الکتروموتور ها بسته به طراحیشان کاربری بسیار متنوعی دارند که شامل فنها، دمندهها با نیاز به گشتاور استارت کم و پریودهای کاری غیر دائمی مانند بازکنندههای درب گاراژها میشود.
الکتروموتور تک فاز القایی AC استارت با خازن / کارکرد با خازن
این الکتروموتور تک فاز، همانند الکتروموتور با استارت خازنی، خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارد. همچنین مانند یک الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی، خازنی از نوع کارکرد دائم دارد که درکنار خازن استارت در حالت سری با پیچه کمکی است که بعد از شروع به کار الکتروموتور از مدار خارج میشود. این حالت سبب بوجود آمدن گشتاوری اضافی میشود. این نوع الکتروموتور تک فاز میتواند برای بازده بیشتر طراحی شود. این الکتروموتور بخاطر خازنهای کارکرد دائم و استارت و سوئیچ گریز از مرکز آن نسبتا پرهزینهاست. این الکتروموتور میتواند در بسیاری از کاربریهایی که از هر الکتروموتور تک فاز دیگری انتظار میرود استفاده شود. این کاربریها شامل ماشینهای مرتبط با چوب، کمپرسورهای هوا، پمپهای آب فشار قوی، پمپهای تخلیه و دیگر کاربردهای نیازمند گشتاورهای بالا میشوند.
الکتروموتور تک فاز القایی AC با قطب سایه دار (با حلقه اتصال کوتاه)
الکتروموتور های تک فاز با قطب سایه دار فقط یک پیچه یا کلاف اصلی دارند و پیچه یا کلاف راه انداز ندارند. استارت خوردن بوسیله طرح خاص آن که حلقه پیوسته مسی ای را دور قسمت کوچکی از هر قطب الکتروموتور حلقه میکند انجام میشود. این سایه که قطب را دو تکه میکند سبب میشود که میدان مغناطیسی ای ضعیفتر در ناحیه سایه خورده نسبت به قسمت دیگر و در کنار آن بوجود آید. تعامل میان میدانها محور را به چرخش وامی دارد. چون الکتروموتور تک فاز با قطب سایه خورده پیچه استارت، سوئیچ استارت ویا خازن ندارد از نظر الکتریکی ساده و ارزان است.
همچنین سرعت آن را صرفا با تغییر ولتاژ یا بوسیله یک پیچه با چند دور مختلف میتوان کنترل کرد. ساختار الکتروموتور تک فاز با قطب سایه خورده از نظر مکانیکی اجازه تولید انبوه را میدهد. درحقیقت این الکتروموتورها به الکتروموتورهای یکبار مصرف معروفند. بدین معنی که جایگزین کردن آنها ارزانتر از تعمیر آنهاست. الکتروموتور تک فاز های با قطب سایه دار مشخصات مثبت زیادی دارند. اما چندین مورد عیب هم دارند. گشتاور استارت کم آن معمولاً ۲۵ تا ۷۵ درصد گشتاور نامی است. آنها الکتروموتور هایی با اتلاف بالا هستند که سرعتی حدود ۷ تا ۱۰ درصد سرعت سنکرون دارند. عموماً بازده این نوع الکتروموتور بسیار پایین است (کمتر از ۲۰ درصد). هزینه اولیه پایین آن را برای قدرت کمتر یا کاربردهای با کار کمتر مناسب میسازد.
شاید وسیعترین استفاده از آنها در فنهای چند سرعته برای استفاده خانگی است. ولی گشتاور کم، الکتروموتور تک فاز دارای قطب سایه دار را برای بیشتر کاربریهای صنعتی یا تجاری که در آنها کار مداوم یا پریودهای گردش بیشتر معمول است غیر قابل استفاده میکند. آیا درباره الکتروموتور چیزی میدانید؟