موتورهای تک‌فاز جریان متناوب، برق را از پریزهای دیواری معمولی به حرکت واقعی برای دستگاه‌های مختلف خانگی تبدیل می‌کنند. این موتورها با موتورهای سه‌فاز تفاوت دارند، زیرا تنها با یک موج سینوسی ولتاژ کار می‌کنند و این امر باعث می‌شود به‌راحتی در سیستم‌های برق خانگی استاندارد ما جا شوند. این موتورها چگونه کار می‌کنند؟ در واقع، میدان مغناطیسی پالسی تولید شده توسط سیم‌پیچ استاتور در داخل موتور، جریانی در روتور ایجاد می‌کند که این امر بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی فیزیک پایه‌گذاری شده است. رایج‌ترین انواع این موتورها شامل موتورهای با سیم‌پیچ تقسیم‌شده و موتورهایی با مکانیسم استارت خازنی هستند. هر دو نوع از سیم‌پیچ‌های اضافی یا خازن‌ها برای ایجاد میدان مغناطیسی گردان استفاده می‌کنند، زیرا در غیر این صورت این موتورها هنگام روشن شدن نمی‌دانستند کدام‌سو باید بچرخند. به همین دلیل است که ما به‌طور مطمئنی شاهد کارکرد این موتورها در دستگاه‌هایی مانند فن‌های سقفی، ماشین‌های لباسشویی و حتی کمپرسورهای یخچال‌ها در میلیون‌ها خانه هستیم.
موتورهای تک‌فاز AC به دلیل کوچک بودن، سیم‌کشی ساده و کارایی اقتصادی به‌طور گسترده در خانه‌ها استفاده می‌شوند. آنها توان کافی (معمولاً ۰٫۲۵ تا ۱٫۵ اسب بخار) برای دستگاه‌هایی که به کار متناوب یا متوسط نیاز دارند فراهم می‌کنند. مزایای اصلی شامل:
این ویژگی‌ها سبک را به‌خوبی برای دستگاه‌های روزمره خانگی مناسب می‌کند که در آنها قابلیت اطمینان، قیمت مناسب و سهولت در ادغام، اهمیت بیشتری نسبت به نیاز به گشتاور صنعتی بالا دارند.
اکثر خانه‌ها به برق تک‌فاز پایبند هستند، چون به سادگی به آن توان قوی که سیستم‌های سه‌فاز صنعتی فراهم می‌کنند – که معمولاً بین ۵ تا ۲۰ اسب بخار است – نیازی ندارند. استفاده از برق تک‌فاز هزینه‌های نصب را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، تقریباً نصف هزینه‌های مربوط به سیستم سه‌فاز، عمدتاً به این دلیل که دیگر نیازی به آن ترانسفورماتورهای پیچیده یا کابل‌های ضخیمی که سیستم سه‌فاز می‌طلبد، نیست. موتورهای سه‌فاز در حرکت دادن ماشین‌های بزرگ و کارکرد کارآمد آنها مزایایی دارند، اما وسایل خانگی معمولی مانند دستگاه‌های هوایی و حتی لوازم آشپزخانه با ولتاژ استاندارد ۱۲۰ تا ۲۴۰ ولت سیستم تک‌فاز به خوبی کار می‌کنند. این سیستم همچنین با استانداردهای جهانی در زمینه برق مصرفی خانه‌ها هماهنگ است.
موتورهای تک‌فاز AC قدرت 84٪ از سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی را فراهم می‌کنند و عملکردی قابل اطمینان و فشرده ارائه می‌دهند که برای حفظ آسایش داخلی مناسب است. سازگاری آنها با مدارهای استاندارد 120 ولتی، این موتورها را به اجزای ضروری در سیستم‌های HVAC مدرن تبدیل کرده است.
موتورها جریان هوا را در انواع مختلفی از دستگاه‌های بادزنی مانند واحدهای سقفی، سیستم‌های دودکشی و بادزن‌های پایه‌ای به حرکت درمی‌آورند که هر کدام برای الزامات تهویه خاصی طراحی شده‌اند. به عنوان مثال بادزن‌های سقفی معمولاً بین ۴۰۰۰ تا ۸۰۰۰ پای مکعب در دقیقه هوا را جابجا می‌کنند، در حالی که بیش از ۶۰ وات انرژی مصرف نمی‌کنند. این کارایی بسیار بالا بخاطر طراحی خازنی تقسیم‌شده دائمی آنهاست که اجازه می‌دهد به آرامی کار کنند و از هدررفتن انرژی جلوگیری شود. در مورد بادزن‌های دودکشی، اغلب این دستگاه‌ها از موتورهای خازنی استارتی استفاده می‌کنند چرا که گشتاور اضافی لازم است تا بتوانند هوا را از طریق کانال‌ها هل دهند و رطوبت اضافی را بیرون ببرند. بادزن‌های پایه‌ای کمی متفاوت عمل می‌کنند و از موتورهای PSC با سرعت قابل تنظیم استفاده می‌کنند تا کاربران بتوانند جریان هوا را متناسب با راحتی خود تنظیم کنند. آنچه که طراحی تمام این موتورها را متمایز می‌کند، ساختار بدون جاروبک آنهاست که باعث دوام بسیار زیادی می‌شود و بسیاری از آنها حتی در صورت کارکرد مداوم بیش از ۱۵ هزار ساعت عمر می‌کنند.
در مورد کاربردهای کم‌توان که معمولاً در محدوده ۵ تا ۲۰ وات قرار دارند، موتورهای قطب سایه‌دار امروزه در همه جا یافت می‌شوند. این موتورها به راه‌اندازی سیستم‌های هوشمند تهویه که در دفاتر و منازل نصب شده‌اند و همچنین انواع مختلفی از دستگاه‌های گردش هوا که به اینترنت اشیا متصل هستند، می‌پردازند. چه چیزی باعث متمایز شدن این موتورها می‌شود؟ خوب، این موتورها به طور فوق‌العاده آرام کار می‌کنند، کمتر از ۲۵ دسی‌بل که در مقایسه با سایر انواع موتورها تقریباً بی‌صدا محسوب می‌شود. علاوه بر این، آنها به خوبی با سیستم‌های خودکارسازی مختلفی مانند زیگ‌بی و پروتکل جدیدتر متر کار می‌کنند. بر اساس برخی تحقیقات اخیر از سال ۲۰۲۴ انجام شده در صنعت، حدود هفت دهم از به‌روزرسانی‌های هوشمند سیستم‌های گرمادهی، تهویه و تهویه مطبوع از این موتورهای قطب سایه‌دار استفاده می‌کنند، زیرا این موتورها بسیار کوچک هستند و به خوبی با انواع مختلفی از سنسورها سازگار می‌شوند که به کنترل خودکار اقلیم داخلی کمک می‌کنند.
موتورهای تک‌فاز با دمش گریز از مرکز در تهویه کل خانه‌ها به راندمانی حدود 82% دست می‌یابند که از مراحل فشار استاتیکی تقریباً 34% بهتر است و در این زمینه مراحل محوری را به‌خوبی شکست می‌دهد. مدل‌های جدید با ویژگی‌هایی مجهز شده‌اند که باعث افزایش دوام آنها می‌شود. منظور ما سیم‌پیچ‌هایی است که می‌توانند گرمای تا 155 درجه سانتی‌گراد را بدون مشکل تحمل کنند، یاتاقان‌هایی که در طول زمان تقریباً نیازی به روغن‌کاری ندارند و همچنین موتورهای ECM پیشرفته که حدود دو سوم از انرژی هدر رفته توسط طراحی‌های قدیمی‌تر با قطب سایه‌دار را ذخیره می‌کنند. داده‌های واقعی از آزمایش‌های HVAC در سال 2025 پس از نظارت بر نزدیک به 12 هزار سیستم نصب‌شده در شرایط آب‌وهوایی متفاوت چیزی جالب را نشان داده‌اند. این بهبودها به‌واقع به این معنی است که بیشتر این واحدها تا 10 تا 15 سال دیگر نیازی به تعمیرات اساسی نخواهند داشت و این موضوع آنها را به گزینه‌هایی مقرون‌به‌صرفه برای مالکان ساختمان که نگران هزینه‌های تعمیرات بلندمدت هستند تبدیل می‌کند.
در سراسر جهان، موتورهای القایی تک‌فاز حدود 72 درصد از تمام پمپ‌های آب خانگی را به راه می‌اندازند و مستقیماً از خطوط برق خانگی 120 یا 240 ولت کار می‌کنند. بیشتر خانه‌ها از این موتورها برای به کار انداختن پمپ‌های گریز از مرکز زمانی که نیاز به آب از چاه‌های کم‌عمق دارند، استفاده می‌کنند، در حالی که نسخه‌های فروروب در منابع عمیق‌تر قرار می‌گیرند. از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، مخازن فشار ادغامی تفاوت واقعی ایجاد می‌کنند. این مخازن آب تحت فشار را ذخیره می‌کنند تا موتور نیازی نباشد همیشه روشن و خاموش شود — تقریباً 40 تا شاید حتی 60 درصد کمتر از سیستم‌های بدون مخزن. سیستم خاص استارت خازنی، به این موتورها ضربه اضافی در هنگام راه‌اندازی می‌دهد، تقریباً 1.5 تا دو برابر آنچه به طور معمول تولید می‌کنند. این امر به غلبه بر مقاومت اولیه در هنگام راه‌اندازی پمپ کمک می‌کند، اما همچنان اجازه می‌دهد که همه چیز پس از شروع به کار به طور کارآمدی کار کند.
این موتورها در انجام وظایف متنوع مدیریت آب عملکرد برجسته‌ای دارند:
مدل‌های هوشمند اکنون از طریق دروازه‌های اینترنت اشیاء به پیش‌بینی هواشناسی متصل می‌شوند و زمان کارکرد آبیاری را در دوره‌های بارشی بدون دخالت کاربر تا ۳۵٪ کاهش می‌دهند.
موتورهای تک‌فاز با روتورهای متوازن دقیق و جعبه‌های کاهش‌دهنده صدا می‌توانند تا کمتر از ۵۵ دسی‌بل کار کنند، که این امر آنها را به انتخاب خوبی برای زیرزمین‌ها یا اتاق‌های تاسیساتی که در آن صدا اهمیت دارد تبدیل می‌کند. یاتاقان‌های آب‌بندی‌شده همراه با عایس‌بندی کلاس F به این موتورها کمک می‌کند تا در برابر شرایط مرطوب مقاومت کنند، بنابراین معمولاً عمری بیش از ۱۰ هزار ساعت کاری دارند. آزمایش‌های میدانی انجام‌شده در سال ۲۰۲۳ نیز چیزی جالب را نشان دادند: حدود ۹۴ درصد از این موتورها حتی پس از پنج سال متوالی کار روزانه در پمپ‌های تلمبه همچنان کارایی خود را حفظ کرده بودند. این موضوع در مقایسه با مدل‌های سه‌فاز قابل توجه است، زیرا مدل‌های سه‌فاز معمولاً در طول زمان نیاز به نگهداری بیشتری دارند. بیشتر نصاب‌ها متوجه شده‌اند که این موضوع تفاوت زیادی در هزینه‌های کلی در طول زمان ایجاد می‌کند.
موتورهای تک‌فاز جریان متناوب (SPAM) قدرت مکانیکی کارآمد و فضای کمی را برای دستگاه‌های روزمره فراهم می‌کنند. سازگاری آنها با ولتاژ استاندارد و طراحی مقاومشان، باعث اهمیت استفاده از آنها در آشپزخانه‌ها و دفاتر می‌شود و عملکردی پایدار را در فضاهای محدود فراهم می‌کنند.
موتور SPAM همان چیزی است که باعث می‌شود تیغه‌ها در پردازنده‌های غذایی، همزن‌ها و مخلوط‌کننده‌های خانگی ما بچرخند. اکثر این دستگاه‌ها با موتورهایی با توان کمتر از 500 وات کار می‌کنند. اما در مورد دستگاه‌های آسیاب قهوه، آنها به یک نیروی گشتاوری ناگهانی و فوری نیاز دارند تا دانه‌های قهوه به‌طور یکنواخت آسیاب شوند. مخلوط‌کننده‌ها متفاوت کار می‌کنند زیرا تغییرات تدریجی سرعت را می‌طلبد و این است که بسیاری از آنها از مدارهای خازنی درونی استفاده می‌کنند. این نوع موتورها به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که بتوانند با تمام این روند استارت و توقف که ما در حین درست کردن اسموتی‌ها یا خرد کردن سبزیجات بین وعده‌های غذایی انجام می‌دهیم، کنار بیایند. این موتورها در واقع برای همین فرآیندهای کوتاه اما پر شدتی طراحی شده‌اند که اکثر مردم روزانه با آن مواجه هستند.
تولیدکنندگان با بهره‌گیری از یاتاقان‌های آب‌بندی‌شده و مونت‌های کاهش‌دهنده ارتعاش، عمر موتورهای تک‌فاز را افزایش می‌دهند و سر و صدای آنها را کاهش می‌دهند. طراحی‌های خازنی-استارت و PSC سر و صدای عملیاتی را نسبت به گزینه‌های دارای جارو 40 تا 60 درصد کاهش می‌دهند و عملکردی بی‌صدا را در فضاهای باز و گسترده تضمین می‌کنند که در آنها سر و صدای وسایل خانگی ممکن است آزاردهنده باشد.
امروزه موتورهای SPAM در تجهیزات دفتری بسیار رایج هستند و در همه چیز از تغذیه کاغذ در چاپگرهای صنعتی بزرگ، تیغه‌های برش، اسکنرهایی که همه ما دوست نداریم زمان زیادی در صف آنها بگذرانیم، و حتی در دستگاه‌های پاره‌کننده کاغذ که می‌توانند چندین ضخمه کاغذ را در یک زمان بخورند، استفاده می‌شوند. چیزی که آنها را متمایز می‌کند، سرعت بالایی است که با آن می‌توانند شروع به کار کنند و سپس به سرعت خاموش شوند، بدون اینکه گرمای کافی برای ذوب شدن تولید کنند، چیزی که در دفاتری که روزانه هزاران صفحه کار با آنها انجام می‌شود بسیار مهم است. مدل‌های جدید همچنین با فناوری حسگرهای هوشمندی تجهیز شده‌اند. این حسگرها به طور پویا گشتاور را برحسب شرایط داخل دستگاه تنظیم می‌کنند. به این ترتیب کمتر کاغذ در قسمت‌های نادرست گیر کرده و شرکت‌ها در مصرف برق صرفه‌جویی می‌کنند، چون موتورها زمانی که کار خاصی انجام نمی‌شود، اضافه کاری نمی‌کنند.
اغلب خانه‌ها به موتورهای تک‌فاز AC متکی هستند چرا که این موتورها با هدف کارایی هزینه‌ای و سهولت در نصب ساخته شده‌اند. این موتورها با برق خانگی معمولی به خوبی کار می‌کنند، بنابراین نیازی به سیم‌کشی‌های پیچیده‌ای نیست که در مقایسه با سیستم‌های صنعتی می‌تواند هزینه‌های زیادی را به همراه داشته باشد. این واقعیت که این موتورها دارای جاروبک نیستند، به معنای کاهش قطعاتی است که با گذشت زمان فرسوده می‌شوند. اکثراً تنها نیاز است یک بار در سال یاتاقان‌ها را چک کنید که این امر آنها را برای استفاده در وسایلی مانند فن‌های سقفی، پمپ‌های آب و کمپرسورهای هوا در خانه ایده‌آل می‌کند. صاحبان خانه‌ها از این سادگی استقبال می‌کنند. بر اساس نظرسنجی‌های اخیر، حدود سه چهارم از صاحبان خانه‌ها به دلیل عملکرد بسیار قابل اعتماد و بدون دردسر این موتورها را برای نیازهای پایه‌ای خانه خود انتخاب می‌کنند.
موتورهای تک‌فاز قبلاً در بدست آوردن گشتاور استارت کافی دچار مشکل بودند، اما این موضوع در سال‌های اخیر تغییر قابل توجهی کرده است. این موتورها اکنون با مدارهای استارت خازنی و طراحی‌های بهتر سیم‌پیچی مجهز شده‌اند که گشتاور اولیه آنها را بین ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهد. نتیجه چیست؟ اینکه می‌توانند به‌طور مطمئن دستگاه‌هایی مانند یخچال‌ها، پمپ‌های فشاری و دمنده‌های بزرگ HVAC را بدون از دست دادن بهره‌وری، استارت کنند. به موتورهای امروزی تک‌فاز با سیم‌پیچی تقسیم‌شده و موتورهای PSC نگاه کنید، بهره‌وری آنها در زمان کار سخت بین ۸۵ تا ۹۰ درصد حفظ می‌شود، چیزی که در واقع با الزامات بسیار سخت‌گیرانه‌ای مانند استانداردهای حداقل انرژی و گازهای گلخانه‌ای استرالیا نیز سازگار است.
پیش‌بینی رشد بازار موتور القایی تک‌فاز آسیا و اقیانوسیه به‌نظر بسیار قوی می‌رسد و رشدی حدود 7.2 درصدی را تا سال 2028 پیش‌بینی می‌کند. این امر در پی این است که تولیدکنندگان به‌طور فزاینده‌ای سیستم‌های هوشمند HVAC و طراحی‌های سازگار با فناوری اینترنت اشیاء (IoT) را در محصولات خود به کار می‌گیرند. مدل‌های جدیدتر موجود در بازار اکنون دارای حسگرهایی هستند که به‌صورت خودکار سرعت را تنظیم کرده و در مواقعی که مورد نیاز نیست، مصرف انرژی کمتری دارند و این موضوع موجب کاهش 18 تا 22 درصدی الکتریسیته هدر رفته در دوره‌های بی‌کاری می‌شود. segu segu sigue trabajando en métodos para conectar directamente estos motores a inversores solares y configuraciones de gestión energética doméstیca، lo que los convierte en una parte importante de lo que podríamos llamar la futura automatización doméstica ecológica.
اخبار داغکپی رایت © 2025 توسط شرکت چانگوی ترانسمیشن (جیانگسو) کو، لمیتد — سیاست حریم خصوصی
EN
