چگونه پیچش مرکب در یک موتور جریان متناوب کار می‌کند

پیچش‌های مرکب (Compound Winding) نوع خاصی از پیچش هستند که معمولاً در موتورهای جریان متناوب، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به بهبود عملکرد شروع و کارایی عملیاتی دارند، استفاده می‌شوند. پیچش‌های مرکب ویژگی‌های پیچش اصلی (Main Winding) و پیچش کمکی (Auxiliary Winding) را ترکیب می‌کنند تا عملکرد بهتری داشته باشند. در ادامه توضیح دقیقی از نحوه عملکرد و ویژگی‌های پیچش‌های مرکب آورده شده است:

1. ساختار پیچش‌های مرکب

پیچش‌های مرکب معمولاً شامل دو بخش هستند:

• پیچش اصلی: این پیچش اصلی موتور است که مسئول فراهم کردن بیشتر میدان مغناطیسی و گشتاور در حالت عادی عملکرد است. پیچش اصلی معمولاً به صورت ستاره (Y) یا دلتا (Δ) متصل می‌شود.

• پیچش کمکی: این پیچش ثانویه است که برای بهبود عملکرد شروع و ویژگی‌های عملیاتی موتور استفاده می‌شود. پیچش کمکی معمولاً در زمان شروع به کار متصل می‌شود و بعد از رسیدن موتور به سرعت مشخصی قطع می‌شود.

2. اصول کار

فاز شروع

• در زمان شروع: وقتی موتور شروع به کار می‌کند، هر دو پیچش اصلی و کمکی متصل می‌شوند. پیچش کمکی یک میدان مغناطیسی اضافی فراهم می‌کند تا به موتور کمک کند تا مقاومت ساکن و لختی را غلبه کند و به سرعت اسمی برسد.

• جریان شروع: وجود پیچش کمکی به کنترل جریان شروع کمک می‌کند و از جریان‌های شتابی مضر که می‌توانند موتور یا شبکه برق را آسیب ببینند جلوگیری می‌کند.

فاز کار

• بعد از رسیدن به سرعت اسمی: یکباره موتور به سرعت تعیین شده برسد، پیچش کمکی قطع می‌شود و تنها پیچش اصلی در حال کار است. این کار مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و کارایی عملیاتی موتور را بهبود می‌بخشد.

• سوپرپوزیشن میدان مغناطیسی: در فاز شروع، میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط پیچش اصلی و کمکی روی هم تکیه می‌کنند و میدان مغناطیسی نتیجه‌ای قوی‌تر ایجاد می‌کنند که گشتاور شروع را افزایش می‌دهد.

3. انواع پیچش‌های کمکی

چندین نوع از پیچش‌های کمکی وجود دارد، از جمله:

• پیچش شروع با خازن: در زمان شروع، پیچش کمکی از طریق یک خازن متصل می‌شود که فاز جریان را تغییر می‌دهد و گشتاور شروع را افزایش می‌دهد. بعد از شروع، پیچش کمکی از طریق یک سوئیچ گریزمرکزی قطع می‌شود.

• پیچش کار با خازن: پیچش کمکی طی تمام دوره کار متصل می‌ماند و خازن فاز را تنظیم می‌کند تا ویژگی‌های عملیاتی موتور را بهبود بخشد.

• پیچش شروع با مقاومت: پیچش کمکی از طریق یک مقاومت متصل می‌شود که جریان شروع را محدود می‌کند. بعد از شروع، پیچش کمکی از طریق یک سوئیچ گریزمرکزی قطع می‌شود.

4. مزایا

• بهبود عملکرد شروع: پیچش‌های مرکب گشتاور شروع موتور را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند و شروع آن را آسان‌تر می‌کنند.

• کنترل جریان شروع: ترکیب پیچش کمکی و خازن‌ها به طور موثر جریان شروع را کنترل می‌کند و تأثیر آن بر شبکه برق را کاهش می‌دهد.

• بهبود کارایی عملیاتی: قطع پیچش کمکی بعد از شروع موجب کاهش مصرف انرژی و بهبود کارایی عملیاتی موتور می‌شود.

• بهبود عامل توان: استفاده از خازن‌ها می‌تواند عامل توان موتور را بهبود بخشد و مصرف توان واکنشی را کاهش دهد.

5. کاربردها

پیچش‌های مرکب در موتورهای جریان متناوب که نیاز به عملکرد شروع خوب و کارایی عملیاتی دارند، مانند:

• وسایل خانگی: یخچال‌ها، کولرها، ماشین‌های لباسشویی و غیره.

• تجهیزات صنعتی: مراوح، پمپ‌ها، فشارده‌ها و غیره.

خلاصه

پیچش‌های مرکب با ترکیب ویژگی‌های پیچش اصلی و کمکی، عملکرد موتورهای جریان متناوب را در هر دو فاز شروع و کار بهینه می‌کنند. در زمان شروع، پیچش کمکی یک میدان مغناطیسی اضافی فراهم می‌کند تا به غلبه بر مقاومت شروع کمک کند؛ در حالت کار، پیچش کمکی قطع می‌شود تا مصرف انرژی کاهش یابد و کارایی بهبود یابد.