چه تفاوتی بین ماشین القایی با راتور پیچیده و ماشین القایی خودبهره‌ای وجود دارد
موتورهای القایی با روتور پیچیده و موتورهای القایی با روتور کفسنجک
موتورهای القایی با روتور پیچیده (WRIM) و موتورهای القایی با روتور کفسنجک (SCIM) دو نوع رایج از موتورهای القایی هستند که در ساختار، عملکرد و کاربرد متفاوت هستند. زیرا تفاوت‌های کلیدی بین آنها آمده است:
1. ساختار روتور
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
روتور شامل پیچش‌های سه فازی است که از طریق حلقه‌های لغزشی و پینس‌ها به مدارهای خارجی متصل می‌شوند. این امکان را می‌دهد که پیچش‌های روتور به مقاومت‌های خارجی یا دستگاه‌های کنترلی دیگر متصل شوند.
امکان تنظیم خارجی پیچش‌های روتور کنترل بیشتر و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند، به ویژه برای شروع و تنظیم سرعت.
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
روتور از نوارهای آلومینیوم یا مس ریخته شده تشکیل شده است که به صورت یک ساختار شبیه کفسنجک مرتب شده‌اند، بنابراین نام "موتور کفسنجک" را به خود گرفته است.
این طراحی ساده و محکم است، بدون حلقه‌های لغزشی یا پینس‌ها، که منجر به کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود. اما امکان تنظیم مستقیم جریان روتور از طریق خارج وجود ندارد.
2. مشخصات شروع
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
در زمان شروع، مقاومت‌ها می‌توانند به صورت سری با پیچش‌های روتور قرار گیرند تا جریان شروع را کاهش داده و گشتاور شروع را افزایش دهند. با شتاب گرفتن موتور، مقاومت‌ها تدریجاً کاهش یافته و در نهایت کوتاه می‌شوند.
این روش یک فرآیند شروع صاف‌تر را فراهم می‌کند و آن را برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور شروع بالا دارند، مانند کراین‌ها، نقاله‌ها و پمپ‌های بزرگ مناسب می‌کند.
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
در زمان شروع، جریان روتور بالاست که منجر به جریان شروع قابل توجهی می‌شود، معمولاً 6-8 برابر جریان اسمی. گشتاور شروع نسبتاً پایین است، حدود 1.5-2 برابر گشتاور اسمی.
برای کاهش جریان شروع، اغلب از شروع‌کننده‌های ستاره-دلتا یا شروع‌کننده‌های نرم استفاده می‌شود، اما عملکرد شروع هنوز به اندازه موتورهای با روتور پیچیده خوب نیست.
3. کنترل سرعت
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
پیچش‌های روتور می‌توانند از طریق مدارهای خارجی تنظیم شوند که امکان کنترل سرعت گسترده را فراهم می‌کند. روش‌های رایج کنترل سرعت شامل کنترل مقاومت روتور و کنترل کASCADE است.
هرچند این روش دقیق‌تر از کنترل با وسیله‌ی تنظیم فرکانس متغیر (VFD) نیست، اما برای کاربردهایی که نیاز به تغییرات قابل توجه سرعت دارند موثر است.
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
موتورهای کفسنجک سنتی قابلیت کنترل سرعت داخلی ندارند، زیرا سرعت آنها عمدتاً توسط فرکانس تغذیه تعیین می‌شود. برای دستیابی به کنترل سرعت، معمولاً VFD مورد نیاز است تا فرکانس تغذیه را تنظیم کند.
کنترل VFD امکان تنظیم دقیق و بدون مرحله سرعت را فراهم می‌کند، اما پیچیدگی و هزینه سیستم را افزایش می‌دهد.
4. کارایی و نگهداری
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
وجود حلقه‌های لغزشی و پینس‌ها نیاز به نگهداری بیشتری دارد، از جمله بازرسی و جایگزینی منظم پینس‌ها. اصطکاک از حلقه‌های لغزشی و پینس‌ها نیز منجر به تلفات انرژی می‌شود که کارایی موتور را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
با این حال، برای کاربردهایی که نیاز به شروع مکرر، ترمز یا تنظیم سرعت دارند، مزایای عملکردی موتورهای با روتور پیچیده می‌تواند هزینه‌های نگهداری را جبران کند.
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
بدون حلقه‌های لغزشی یا پینس‌ها، طراحی ساده است و نیاز به نگهداری کمتری دارد و عملکرد قابل اعتماد بلندمدت را ارائه می‌دهد.
کارایی عموماً بالاتر است، به ویژه در شرایط بار کامل، زیرا هیچ تلفات اصطکاک مکانیکی اضافی وجود ندارد.
5. زمینه‌های کاربرد
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
مناسب برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور شروع بالا، شروع/توقف مکرر و تنظیم سرعت دارند، مانند:
کراین‌ها
نقاله‌ها
فن‌ها
پمپ‌ها
پرس‌های صنعت فلزات
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
به طور گسترده‌ای در کاربردهای صنعتی استاندارد استفاده می‌شود که کنترل سرعت یا گشتاور شروع بالا ضروری نیست، مانند:
سیستم‌های تهویه مطبوع
تجهیزات تهویه
پمپ‌های آب
نقاله‌های باند
ماشین‌آلات کشاورزی
6. هزینه
موتور القایی با روتور پیچیده (WRIM):
به دلیل ساختار پیچیده‌تر، هزینه تولید بالاتر است، به ویژه با نیاز به اجزای اضافی مانند حلقه‌های لغزشی، پینس‌ها و سیستم‌های کنترل.
این موتور برای کاربردهای با عملکرد بالا مناسب است، جایی که سرمایه‌گذاری اولیه ممکن است بالاتر باشد، اما مزایای عملکردی می‌تواند به افزایش بهره‌وری در طول زمان منجر شود.
موتور القایی با روتور کفسنجک (SCIM):
طراحی ساده منجر به هزینه تولید پایین‌تر می‌شود، که آن را به طور گسترده‌ای در تجهیزات صنعتی مختلف استاندارد مورد استفاده قرار می‌دهد.
این موتور برای کاربردهای حساس به هزینه مناسب است، به ویژه آنهایی که نیاز به کنترل پیچیده یا ویژگی‌های تنظیم سرعت ندارند.
خلاصه
موتورهای القایی با روتور پیچیده و موتورهای القایی با روتور کفسنجک هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب بین این دو به نیازهای خاص کاربرد بستگی دارد. موتورهای با روتور پیچیده عملکرد شروع و تنظیم سرعت بهتری ارائه می‌دهند که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور شروع بالا و تغییرات مکرر سرعت دارند مناسب می‌کند. از سوی دیگر، موتورهای کفسنجک در سادگی، نگهداری کم و اقتصادی بودن متفوق هستند و به طور گسترده‌ای در تجهیزات صنعتی استاندارد استفاده می‌شوند.
