۳ روش کاربردی در راه‌اندازی موتور سه‌فاز با برق تک‌فاز

موتور سه فاز به دلیل ساختار ساده، تعمیر و نگهداری آسان و عملکرد مناسب به طور گسترده در تولیدات صنعتی استفاده می‌شود. این موتورها برای فعالیت خود به منبع تغذیه سه‌فاز (۲۲۰، ۳۸۰، ۴۰۰، ۴۱۵، ۴۸۰  ولت) نیاز دارند، اما در صورت عدم دسترسی به منابع سه‌فاز می‌توان با بکارگیری روش‌هایی موتور را با منبع تغذیه تک فاز (۱۱۰ ، ۲۲۰، ۲۳۰ ، ۲۴۰  ولت) راه‌اندازی کرد.

روش‌های راه‌اندازی موتور سه‌فاز با برق تک‌فاز

۱- استفاده از درایو ۲ -استفاده از خازن شیفت فاز و ۳- استفاده از RPC از روش‌های راه‌اندازی موتور سه‌فاز با برق تک‌فاز می باشد که به بررسی این روش ها در این مقاله می پردازیم.

استفاده از درایو

همانطور که در مقاله‌ی”اینورتر یا درایو چیست و چه کاربردی دارد؟”  بیان شد،  Variable Frequency Drive یا اینورتر، تجهیزی است که از هجوم جریان راه‌اندازی جلوگیری کرده و موتور را از لحظه‌ی راه‌اندازی تا سرعت نامی کنترل می‌کند.  قابلیت تک‌فاز به سه‌فاز درایو بهترین گزینه برای راه‌اندازی یک موتور سه فاز با استفاده از منبع تغذیه تک فاز است.  در این روش، درایو برق تک‌فاز را دریافت کرده و در خروجی خود برق سه‌فاز را به موتور تحویل می‌دهد.

موارد زیر تعدادی از مزایای این روش هستند:

• شروع نرم (Soft Start) را می‌توان با تنظیم پارامترهای درایو به دست آورد.
• تجربه‌ی عملکرد خوب (قدرت و گشتاور مناسب موتور) با تنظیم سرعت توسط درایو.
• تشخیص اضافه بار و اضافه ولتاژ با استفاده از درایو.
• استفاده از این روش بسیار ساده است، کافی است منبع تغذیه را به ورودی تک‌فاز درایو و اتصال موتور سه‌فاز را به خروجی درایو وصل کرد.
• درایوها در ظرفیت‌های مختلف برای موتورهای مختلف در دسترس هستند.

استفاده از خازن شیفت فاز

در این روش برای راه‌اندازی موتور سه‌فاز با برق تک‌فاز از یک خازن استفاده می‌شود، که به آن خازن شیفت فاز یا Phase Shift Capacitor گفته می‌شود. با اتصال یک فاز و یک نول به شمش‌های موتور اتصال یک فاز برق به موتور انجام شده و یک شمش آزاد باقی می‌ماند. پس از انتخاب خازن با ظرفیت مناسب یک سر را به شمش آزاد و سر دیگر را به شمش فاز  وصل می‌کنیم. پس از این اتصال موتور با گشتاور مناسب بدون هیچگونه ارتعاش و صدای اضافه راه‌اندازی می‌شود.

از مزایای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• با اتصال خازن به شمش آزاد و شمش نول به راحتی می‌توانیم جهت چرخش موتور را عکس کنیم.
• روشی کم‌هزینه است و تجهیزات آن معمولا در دسترس است.

این روش دو عیب بزرگ هم دارد:

1. کاهش گشتاور موتور
2. کاهش ۶۵ درصدی توان موتور

سوال: ظرفیت خازن شیفت فاز چقدر است؟

ظرفیت خازن شیفت فاز با توان موتور رابطه‌ی مستقیم دارد. برای محاسبه‌ی ظرفیت خازن

می‌توان به دو روش اشاره کرد.

1. برای موتور با توان ۷۴۶ وات (یک اسب) یک خازن ۵۰ میکروفاراد لازم است.
2. استفاده از فرمول محاسبه‌ی ظرفیت خازن:

که در آن P توان، f فرکانس و v ولتاژ است.

مثلا اگر بخواهیم موتوری با توان ۹۰ وات را با برق تک‌فاز راه‌اندازی کنیم با برقراری تناسب داریم:

می‌دانیم ۹۰watt برابرHorsepower 0.12 است.

بنابراین خازن مورد نیاز برای این موتور خازن ۶ میکروفاراد است.

 استفاده از RPC

RPC (Rotary Phase Converter) یا مبدل دوار فاز که سیگنال‌های سه فاز را با استفاده از منبع تک فاز از طریق حرکت چرخشی تولید می‌کند. RPCها بسیار گرا‌‌‌‌ن‌تر از درایوها هستند و استفاده از آن‌ها برای تبدیل فاز موتور به ندرت کاربردی است.

منبع: electricaltechnology.org