تفاوت و فرق بین موتور AC و DC – مقایسه موتور AC و DC

ماشین های الکتریکی دارای کاربردهای بسیاری بوده و از آنها در انواع مختلف دستگاه ها استفاده می شود. وظیفه ماشین های الکتریکی تبدیل کردن انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و برعکس می باشد. در این مقاله مقایسه و فرق بین موتور AC و DC را بررسی می‌کنیم.

همچنین وظیفه دیگر ماشین های الکتریکی تغییر دادن سطح ولتاژ از ولتاژ جریان متناوب به دیگر ولتاژها می باشد. موتور و ژنراتور زیر مجموعه ای از ماشین های الکتریکی بوده که موتور به تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و ژنراتور به تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی می پردازد.

در این میان موتور دارای کاربرد بیشتری نسبت به ژنراتور می باشد. موتورها دارای قطعات مختلفی بوده و در انواع موتور DC و AC وجود دارند که در بخش های مختلفی از صنعت از آنها استفاده می کنند. در ادامه به معرفی موتورهای DC و AC و تفاوت میان آنها پرداخته شده است.

فرق بین موتور AC و DCآشنایی با موتور الکتریکی و چگونگی عملکرد آن

اساس کار موتورهای الکتریکی معمولا الکترومغناطیس می باشد با این حال موتورهای دیگری هم وجود دارند که بر اساس پیزوالکتریک و یا نیروی الکترواستاتیک کار می کنند و در موارد محدودی به کار می روند.

دو جزء اصلی در موتورهای الکتریکی روتور و استاتور است که به قسمت ثابت موتور، استاتور و به قسمتی که درون استاتور می چرخد روتور گفته می شود. مکانیسم عمل موتورها به این شکل است که زمانی که ماده ای که حامل جریان الکتریسیته می باشد تحت اثر میدان مغناطیسی قرار گیرد، میدان مغناطیسی بر طبق قوانین فیزیکی نیرویی بر آن ماده وارد می نماید.

پس از اعمال نیرو توسط میدان، یک نیرو از فاصله معین از محور روتور به روتور وارد شده و به علت گشتاور اعمال شده به روتور، روتور شروع به چرخش می کند.

چرخش روتور باعث حرکت پله برقی، آسانسور، فن و دیگر دستگاه ها می گردد. در انواع وسایل حمل و نقل زمینی و هوایی، خودروها، دستگاه هایی مانند چرخ گوشت، اسباب بازی های مختلف از قبیل ماشین کنترلی، ساخت پهبادها و … از انواع موتورهای الکتریکی استفاده می گردد. به صورت کلی موتورها را در دو دسته DC و AC قرار می دهند که به معرفی آنها خواهیم پرداخت.

معرفی موتور DC

موتور کلاسیک Direct Current یا جریان مستقیم از یک آرمیچر که از آهنربای الکتریکی ساخته شده، تشکیل شده است. جهت جریانی که در آرمیچر وجود دارد توسط یک سوئیچ گردشی که کماتور نام دارد دو بار در سیکل برعکس می شود و در آرمیچر جریان پیدا می کند و در نهایت آهنربای الکتریکی باعث می شود تا آهنربای دائمی در استاتور جذب و دفع گردد.

کنترل کردن این نوع موتورها ساده بوده و سرعت آن به ولتاژ و گشتاور این نوع موتورها وابسته به جریان می باشد. در موتورهای DC از جریان مستقیم 24 ولت استفاده می شود و شامل طیف وسیعی از کاربردها در صنعت می باشد. در ماشین آلات نورد آسیاب فولادی و همچنین در دستگاه های تولید کاغذ از موتورهای DC استفاده می شود.

معرفی موتور AC

کاربرد موتورهای AC بسیار بیشتر از موتورهای DC در صنایع مختلف می باشد و به از آنها در سامانه های کنترل صنعتی استفاده بسیاری می شود.

طراحی این نوع موتورها نسبت به موتورهای DC ساده تر بوده و از قیمت پایین تری نیز برخوردار می باشند. این موتورها نیز دارای یک استاتور و روتور می باشند که این دو قطعه در فاصله مشخصی از یکدیگر قرار گرفته اند.

موتورهای AC در دونوع تک فاز و سه فاز وجود دارند و در موتورهای سه فاز القایی AC یک میدان مغناطیسی دوار توسط استاتور به صورت طبیعی تغذیه می گردد.

اما در موتورهای تک فاز القایی AC باید از یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید میدان استفاده نمود. به موتورهای حرکتی القایی موتور آسنکرون نیز گفته می شود.

تفاوت میان موتور AC و DC

عملکرد موتورهای AC و DC هر دو تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی می باشد اما طریقه ساخت و مکانیسم کنترل آنها با یکدیگر متفاوت می باشد. در ادامه به تفاوت هایی که این دو موتور با یکدیگر دارند پرداخته شده است:

  • تفاوت در میدان های چرخشی: سیم پیچی که در انواع موتورها وجود دارد از لحاظ نحوه چرخش در موتورهای AC و DC متفاوت می باشد و در موتورهای آسنکرون AC چرخش جریان های متناوب متقارن به اندازه 120 درجه پشت سر یکدیگر قرار داشته و به همین دلیل استاتور در این میدان ها چرخیده می شود. در واقع دلیل چرخش میدان مغناطیسی در استاتور، سرعت تغییر جریان AC می باشد. اما در موتورهای DC با تغییر کردن ولتاژ و مکانی که کویل در آن قرار دارد چرخش میدان شکل می گیرد.

 

  • تفاوت در کنترل سرعت: در موتورهای DC ویچی با سرعت تغییر روتور سرعت موتور هم تغییر می کند و سرعت روتور با ولتاژ رابطه مستقیم دارد و می توان با تغییر دادن ولتاژ، سرعت موتور را تغییر داد و کم یا زیاد نمود. اما این موضوع در موتورهای AC سنکرون ویچی صادق نبوده و تا زمانی سرعت جریان AC تغییر نماید سرعت موتور نیز تغییر خواهد کرد.

 

  • تفاوت در روش تولید گشتاور: در موتورهای DC یک میدان مغناطیسی در روتور و یک میدان مغناطیسی در استاتور وجود دارد که برای تولید گشتاور، این دو میدان با یکدیگر تعامل می کنند اما زمانی که آرمیچر در حال چرخش می باشد میدان مغناطیسی ثابت خواهد بود. در موتورهای AC این قضیه متفاوت است و برای تولید گشتاور میدان مغناطیسی چرخشی روتور و استاتور با یکدیگر در تعامل می باشند و سرعت میدان مغناطیسی و ذوتور با یکدیگر همگام می باشد.

 

  • منبع تغذیه با جریان مستقیم برای موتورهای DC و منبع تغذیه با جریان متناوب برای موتورهای AC مورد نیاز می باشد.
  • موتورهای AC در دو نوع موتور AC تک فاز و موتور AC سه فاز وجود دارند در حالی که موتورهای DC تنها به حالت تک فاز می باشند.

 

  • در موتورهای میدان متحرک DC از براش و کموتاتور استفاده می شود که این قطعات نیازمند نگهداری با دقت زیاد می باشند و طول عمر موتور را کاهش خواهند داد اما در موتورهای AC از براش استفاده نشده و در نتیجه دارای طول عمر طولانی تری خواهند بود.

 

مقایسه موتورهای AC و DC و بررسی مزایا و معایب آنها

استفاده از هر دو نوع موتور AC و DC در صنایع مختلف وجود دارد و هر یک از این موتورها را برای کاربردی خاص به کار می برند. اما هر یک از این موتورها دارای مزایا و معایبی می باشند که با در نظر گرفتن آنها و کاربرد وسیله مورد نظر می توان هر یک از این موتورها در دستگاه های مختلف به کار برد.

مقایسه موتورهای AC و DC

مزایا و معایب موتورهای AC

موتورهای AC برای کار کردن نیازی به یک منبع DC  نداشته و از این نظر نسبت به موتورهای AC ارجحیت خواهند داشت. این موتورها را در ابعاد کوچک به همراه توان بسیار بالا تولید می کنند و این یک مزیت برای این نوع موتورها محسوب می شود.

موتورهای AC در سرعت های پایین قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به موتورهای DC دارند. این نوع موتورها هزینه نگهداری کمتری داشته و در صورت وجود مشکل و خرابی در آنها هزینه تعمیرات نسبت به موتورهای DC پایین تر خواهد بود.

در بسیاری از مواقع نیاز به سرعت ثابتی با راه اندازی بارهای سنگین داریم که در این گونه مواقع موتورهای AC بهتر از موتورهای DC عمل می نمایند.

اما از معایب موتورهای AC آسینکرون می توان به پایین بودن دقت کنترل سرعت، راندمان پایین، عدم برخورداری از گشتاور یکنواخت و توانایی نداشتن در کنترل موقعیت به دلیل برابر نبودن سرعت روتور با میدان دور می باشد.

مزایا و معایب موتورهای DC

مهم ترین مزیتی که موتورهای DC دارند طراحی ساده و راحت آنها می باشد که ساختاری کاملا قابل فهم دارند. گشتاور موتورهای DC بسیار بزرگ می باشد و سازگاری آن با محیط زیست نیز بیشتر است.

شروع خوب و تنظیم سرعت از جمله مزایایی است که برای این نوع موتورها ذکر می شود و محدوده تنظیم سرعت در موتورهای DC بسیار ساده می باشد.

درایوهای DC نیز بسیار ساده و ارزان قیمت می باشند. اما از جمله معایب موتورهای DC می توان به دارا بودن براش های کربنی اشاره کرد که باعث می شود تولید این موتور گران تمام شود.

نگهداری و هزینه تعمیرات در موتورهای DC بیشتر از موتور AC می باشد و این مورد را می توان یکی از معایب بزرگ این موتورها دانست چرا که در صورت خرابی باید هزینه زیادی را جهت تعمیر آن صرف نمود.

جرقه معکوسی که در این موتورها زده می شود باعث خوردگی الکتریکی قطعات و منبع رادیویی حاصل شده باعث اثرات مخربی بر روی تجهیزات الکتریکی می گردد.

پیشنهاد ویژه: فن آموزان یکی از معتبرترین آموزشگاه‌های کشور با ارائه مدرک فنی و حرفه‌ای در زمینه های مختلف اعم از آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی محسوب می‌شود، شما می‌توانید برای دریافت مشاوره رایگان با فن آموزان تماس حاصل فرمایید.

بردهای الکترونیکی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *