با توجه به مباحث قبلی و بدست آوردن اطلاعاتی از موتورهای القایی وموتورهای سنکرون امروز در در ده دقیقه انواع ماشینهای خاص رو معرفی می کنم.
مقدمه
درسی در دورة کارشناسی باید گذرانده شود با عنوان ماشینهای خاص یا ماشینهای مخصوص، که ماشین‌هایی هستند که کاربردهایشان زیاد نیست اما به لحاظ عملکرد و ساختاری که دارند خارج از ماشینهای دیگر بررسی می‌شوند، بدین علت که شاید ساختارشان پیچیده‌تر باشد و از نظم کمتری برخوردار باشد.
شاید آن‌ها را جدا می‌کنند بدین جهت که در ابتدا نمی‌خواهند که ذهن دانشجو را درگیر ماشین‌هایی کنند که کاربردهای خیلی کمتری دارند و در برق هم کاربرد آن‌ها زیاد نیست همچنین ساختار پیچیده‌ای دارند.
ماشین خاص چیست؟
ماشینهای خاص یا مخصوص ماشین‌هایی هستند که معمولاً در هر دو دستة AC و DC پیدا می‌شوند و همچنین موتورهای روتینی نیستند که ما آن‌ها را بررسی کنیم.
انواع موتور خاص
مثلاً انواع موتور القایی‌های تکفازی که ساخته می‌شود جزء موتورهای خاص ما و موتورهای مخصوص ما هستند.
انواع کنترلرهایی که توسط جریان DC هم کنترل می‌شوند هم در این دسته جا می‌گیرند که باید در یک سیستم دیگری آن‌ها را بررسی کرد.
انواع مختلفی از موتورهای القایی تک‌فاز ساخته شده است و بررسی شده است، ما در این دو جلسه دربارة بعضی از آن‌ها صحبت می‌کنیم.
همچنین دربارة برخی از انواع ماشینهای DC مخصوص هم صحبت خواهیم کرد که پیش‌زمینه‌ای شود برای شبیه‌سازی‌هایی که در آینده خواهیم داشت. اولین نوعی که ما قرار است درباره‌اش صحبت کنیم، موتورهای القایی دوفاز هستند.
موتورهای القایی دو فاز
موتورهای القایی دو فاز موتورهایی هستند که قرار است که ما از طریق دو فاز و یا یک تکفازی که منشعب شده و به دو فاز تبدیل شده آن‌ها را راه‌اندازی کنیم.
این موتورهای القایی دو فاز دارای استاتوری هستند که استاتور آن‌ها دو سیم‌پیچ دارد.
محور مغناطیسی آن‌ها از لحاظ مکانی و از لحاظ الکتریکی با همدیگر دارای 90 درجه اختلاف فاز هستند که شما به شکلی نمادین در شکل بالا این دو سیم‌پیچ را می‌بینید که به چه نحوی است و به دو قسمت Q و D تبدیل می‌شوند و شناخته می‌شوند.
آن‌ها با همدیگر 90 درجه اختلاف فاز دارند و معمولاً زمانی که می‌خواهند شار منتجه از این دو سیم‌پیچ را نشان دهند به عنوان QA و QB می‌توانیم از فرمول زیر محاسبه نماییم:
یعنی یکی از شارها شار D باشد برای ما به حالت سینوسی است و QA کسینوسی است و در جاهایی که کسینوس صفر باشد این شار هم برابر صفر می‌شود؛ شاری که از سیم‌پیچ A ما می‌گذرد.
موتور با فاز شکسته یا راه‌انداز مقاومتی
یکی دیگر از موتورهایی که ما آن را در درس ماشینهای مخصوص بررسی می‌کنیم موتور با فاز شکسته یا راه‌انداز مقاومتی است که شکل شماتیک آن را در تصویر زیر می‌بینید.
این موتور به گونه‌ای کار می‌کند که دارای یک کلید خودکار است برای مقاومت، و زمانی که راه‌اندازی شکل گرفت و اصطلاحاً این روتور برای ما دور گرفت آن وقت این کلید برای ما باز می‌شود و به این جهت این مقاومت ما مقدارش زیاد است و اگر این سیم‌پیچ خارج نشود برای ما راندمان را بسیار کاهش می‌دهد مجبور هستیم که از یک کلید خودکار مکانیکی بر روی روتور استفاده کنیم. توجه کنید که از یک کلید خودکار مکانیکی استفاده می‌کنند.
زمانی که این کلید بر اثر نیروی گریز از مرکز باز می‌شود آن وقت است که این سیم‌پیچ از مدار خارج می‌شود و سیم‌پیچ اولیه فقط در مدار ما باقی می‌ماند. دقیقاً مانند کار موتور قبلی را برای ما انجام می‌دهد با این تفاوت که فقط از یک فاز ما در اینجا استفاده می‌کنیم و زمانی که آن دور موتور موردنظر خودمان رسیدیم کلید باز می‌شود و کارش را ادامه می‌دهد.
خودمان هم می‌دانیم که با یک فاز به صورت تئوری به راحتی قابل اثبات است این موضوع، که با یک فاز ما قادر به راه‌اندازی موتور نیستیم و این اختلاف فاز الکتریکی است که باعث ایجاد گشتاور و نیروی اولیه راه‌اندازی می‌شود.
پس نیاز است که ما یک سیم‌پیچ کمکی نیز داشته باشیم ولو اینکه زمانی که ما آمدیم و راه‌اندازی ما شکل گرفت و جریان‌هایی را در روتور داشتیم که به عنوان نیروی مخالف و میدان مخالف با میدان اولیه عمل کردند و سیستم راه افتاد آن‌گاه کلید خودکار را باز کنیم.
عملکرد راه‌انداز مقاومتی
پس عملکرد آن این گونه است که راه‌انداز مقاومتی بعد از اینکه سیستم را راه انداخت توسط کلید خودکار برای ما از سیستم جدا می‌شود، که این مقاومت سیم‌پیچ کمکی بسیار بیشتر از مقاومت سیم‌پیچ اصلی می‌باشد. راکتانس سیم‌پیچ اصلی بیشتر از راکتانس سیم‌پیچ کمکی است.
این موضوع سبب می‌شود که ما یک طرف دارای اندوکتانس یا امپدانس سلفی خالص باشیم و در این قسمت دارای یک امپدانس مقاومتی با درجه صفر باشیم. پس جریانی که می‌گذرد با 90 درجه اختلاف فاز باعث این می‌شود که این روتور ما حرکت کند و دو تا میدان تقریباً 90 درجه با یکدیگر اختلاف فاز داشته باشند که این موضوع هم موضوع مهمی است که حتماً می‌بایست که این سیم‌پیچ را مقاومتی انتخاب کنیم و این سیم‌پیچ را سلفی.
چون اگر این را مقاومتی انتخاب کنیم، و این را سلفی زمانی که ما کلید خودکار این سیم‌پیچ را از دور می‌اندازد و از سیستم ما خارج می‌کند، آن گاه ما یک مقاومت زیاد در مدارمان داریم و کلی اینجا اتلاف توان را در این قسمت نگه داشته‌ایم.
در صورتی که وقتی مقاومت در اینجا بیشتر باشد، زمانی که کلید خودکار برای ما عمل می‌کند آن وقت است که ما توان اتلافی را تا حد ممکن کم می‌کنیم و توان اتلافی ما فقط برای راه‌اندازی سیستم‌ها است.
امیدوارم این مبحث مورد استفاده قرار گرفته باشد،در جلسه آینده ادامه این ماشینها را معرفی میکنم.
