تفاوت الکتروموتور AC و DC ؛ مزایا و معایب و کاربرد ها

الکتروموتور AC و DC چه تفاوت‌هایی دارند؟

الکتروموتور های برق متناوب شبکه (Alternate Current) و جریان مستقیم (Direct Current) برای تامین نیروی مکانیکی مورد نیاز برای کاربرد های مختلف صنعتی استفاده می شوند و هر دو انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. اما در نوع جریان تغذیه، ساختار، روش کنترل سرعت و گشتاور و نحوه نگهداری و کاربردها با یکدیگر تفاوت دارند.

این تفاوت ها قطعا بر عملکرد تجهیزات تاثیر میگذارد در نتیجه قبل از انتخاب یکی از این دو باید به تفاوت های الکتروموتور جریان متناوب و مستقیم اشراف کامل داشت. انتخاب بین این دو به شرایط کاری، نوع بار ، منبع تغذیه و میزان کنترل مورد نیاز بستگی دارد.

تفاوت های الکتروموتور AC و DC

در این مقاله ما به هر دو موتور به طور جداگانه نگاهی می اندازیم تا جنبه های مختلف از طراحی گرفته تا جریان پایه و عملکرد این دو الکتروموتور را بررسی کنیم. در این مقاله به صورت مختصر تفاوت الکتروموتور AC و الکتروموتور DC را برای شما مخاطبان عزیز شرح خواهیم داد.

تفاوت الکتروموتور AC و DC در یک نگاه 

• نوع جریان
• ساختار
• کنترل سرعت
• گشتاور راه اندازی
• راندمان
•  تعمیر و نگهداری
• قیمت 
• طول عمر
• کاربرد ها 
• امکان استفاده با درایو
• میزان صدای موتور
• پیچیدگی سیستم کنترل

الکتروموتور AC چیست ؟

این الکتروموتورها از جریان متناوب (Alternative Current) AC برای ایجاد انرژی مکانیکی از انرژی الکتریکی استفاده می کنند.  موتور های برق متناوب انواع مختلفی مانند موتورهای القایی و سنکرون دارند و ساختار و نحوه عملکرد آنها با یکدیگر متفاوت است. با این حال آنها از یک روتور و استاتور تشکیل میشوند که بخش های اصلی موتور را تشکیل میدهند.. استاتور میدان مغناطیسی را تولید یکند، در صورتی که روتور به خاطر میدان مغناطیسی القایی شروع به چرخش می کند.

در هنگام خرید الکتروموتور برق متناوب باید دو ویژگی مهم مورد بررسی قرار گیرد:

1. سرعت الکتروموتور که بر روی پلاک الکتروموتور با یکای RPM نمایش داده میشود .
2. میزان گشتاور راه اندازی موتور

الکتروموتور DC چیست ؟

الکتروموتور های جریان مستقیم (Direct current) ماشین هایی هستند که به صورت مکانیکی تغییر پذیر هستند. موتورهای DC با جریان مستقیم تغذیه میشوند. باتری یکی از منابع رایج برای تامین برق این موتورها است، اما منبع تغذیه آنها میتواند منابع DC دیگری نیز باشد. آنها شامل یک سیم پیچ یا آرمیچر هستند که برای تولید سطوح مختلف سرعت و گشتاور از آنها استفاده میکنند. برعکس الکتروموتور های متناوب AC، سرعت الکتروموتور های مستقیم را میتوان با تغییر ولتاژ اعمال شده به آرمیچر یا با تنظیم جریان میدان ساکن تغییر داد و کنترل کرد.

تفاوت موتور AC و DC از نظر کنترل سرعت

در موتور های DC کنترل سرعت ساده تر است اما در موتور های AC مدرن، استفاده از اینورتر VFD امکان کنترل بسیار خوب سرعت و گشتاور را فراهم میکند.

تفاوت گشتاور راه اندازی AC و DC

گشتاور راه اندازی، گشتاور تولید شده توسط موتور در لحظه ای است که روتور هنوز شروع به چرخش نکرده است. مقدار این گشتاور به نوع موتور، طراحی آن و روش راه اندازی بستگی دارد.

در بسیاری از موتورهای DC جاروبکی، با کنترل مناسب جریان آرمیچر میتوان گشتاور راه اندازی نسبتا بالایی ایجاد کرد.

در موتور های AC، گشتاور راه اندازی به نوع موتور و روش راه اندازی وابسته است. برای مثال موتور القایی سه فاز در حالت راه اندازی مستقیم DOL گشتاور مشخصی تولید میکند که به طراحی موتور وابسته است. استفاده از اینورتر نیز میتواند امکان کنترل بهتر جریان و گشتاور در زمان مناسب راه اندازی را فراهم کند.

نمیتوان گفت به صورت مطلق گشتاور DC بیشتر از AC است. در موتور های DC کنترل شده دستیابی به گشتاور راه اندازی بالا معمولا ساده تر است؛ اما یک موتور AC مدرن به خصوص همراه با درایو مناسب میتواند گشتاور راه اندازی بسیار خوبی ارائه دهد.

از نظر قابلیت ایجاد گشتاور راه اندازی بالا، موتور DC مزیت سنتی دارند؛ اما در موتورهای AC امروزی، استفاده از اینورتر و روش های پیشرفته کنترل، این تفاوت را تا حد زیادی کاهش داده است. بنا بر این انتخاب موتور نباید تنها بر اساس گشتاور راه اندازی انجام شود و باید نوع بار ، سرعت مورد نیاز، روش کنترل و شرایط کاری نیز در نظر گرفته شود.

موتورهای DC گیربکس دار 

در بسیاری از کاربری ها ، موتورهای DC برای دستیابی به سرعت کمتر و گشتاور خروجی بیشتر به گیربکس متصل میشوند. گیربکس با کاهش سرعت خروجی، امکان افزایش گشتاور در شفت خروجی را فراهم میکند.

بدون وجود گیربکس ، سرعت خروجی موتور از نیاز های کاربری که مد نظر است فراتر میرود. از آنجایی که خیلی از کاربری ها نیازمند سرعت کنترل شده هستند ، اکثر موتورهای DC در شفت خروجی با گیربکس های مکانیکی کوپل مشوند.

• بیشتر بخوانید : چرا موتورهای DC اغلب گیربکس دارند ؟

الکتروموتور AC در مقابل الکتروموتور DC

حال که هر دو نوع الکتروموتور را به طور جداگانه بررسی کردیم، درک تفاوت الکتروموتور AC و الکتروموتور DC که در زیرآورده شده است آسان تر است.

• موتور های AC  یا Alternative Current به جریان متناوب متکی هستند، این در حالی که موتور های DC یا Direct Current از جریان مستقیم استفاده میکنند.
• الکتروموتور های DC انرژی را از سلول ها یا باتری ها دریافت می کنند که ولتاژ ثابتی را در اختیار قرار می دهند و جریان الکترون ها را در یک جهت خاص امکان پذیر میکنند. موتور های AC معمولا از شبکه برق شهری یا منابع تولید کننده جریان متناوب تغذیه می شوند.
• الکتروموتور های AC برای کمپرسور ها، کمپرسور تهویه مطبوع، پمپ های هیدرولیک، پمپ های آبیاری بسیار مناسب هستند. این در حالیست که موتور های DC جریان مستقیم برای تجهیزات نورد کارخانه فولاد و ماشین های کاغذ ترجیح داده می شوند.
• موتورهای DC با جریان مستقیم کار میکنند و اصطلاح تک فاز و سه فاز برای دسته بندی آنها به کار نمی رود. موتورهای AC میتوانند تک فاز یا سه فاز باشند.

کاربرد های موتورهای DC و AC

موتورهای AC یا برق شهری در موارد زیر بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند :

• پمپ ها 
• فن 
• کمپرسور
• نوار نقاله
• ماشین الات صنعتی
• الکتروگیربکس ها
• بالابر ها
• تجهیزات کارخانه ای

موتورهایDC جریان مستقیم در موارد زیر بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند :

• تجهیزات باتری محور
• خودروهای برقی و سیستم های حمل و نقل
• رباتیک
• تجهیزات کنترلی
• برخی ماشین الات و سیستم های خاص

مزایا و معایب الکتروموتور DC و AC

1. الکتروموتور های جریان مستقیم دارای مزایی نظیر کنترل سرعت با دقت بالا و کنترل گشتاور مناسب هستند . راه اندازی این موتور ها  آسان است. 
2. در موتورهای DC جاروبکی، وجود جاروبک و کموتاتور باعث ایجاد استهلاک و نیاز بیشتر به تعمیر و نگهداری میشود. در برخی طراحی ها نیز سیستم مکانیکی و کموتاسیون میتواند نسبت به موتورهای AC القایی محدودیت هایی ایجاد کند.
3. در موتورهای DC جاروبکی، جرقه و سایش در مجموعه جاروبک و کموتاتور میتواند استفاده از آنها را در محیط های خطرناک یا مستعد انفجار نا مناسب کند؛ برای چنین محیط هایی باید موتور و تجهیزات متناسب با الزامات ایمنی انتخاب شوند. ( بیشتر بخوانید: الکتروموتورهای ضد جرقه )
4. موتور های DC به تعمیر و نگهداری بیشتری نیاز دارند.
5. موتورهای AC بدون سیستم کنترل مناسب ، به خصوص در کاربردهایی که نیاز به کنترل سرعت گسترده دارند محدودیت هایی دارند؛ با استفاده از اینورتر یا درایو های فرکانس متغیر VFDها میتوان سرعت و گشتاور بسیاری از موتورهای AC را در محدوده وسیعی کنترل کرد.

انواع الکتروموتورهای DC جریان مستقیم

الکتروموتورهای جریان مستقیم به سه دسته کلی زیر دسته بندی می شوند.

• الکتروموتور خود تحریک Self exited
• تحریک مستقل  Separately exited
• الکتروموتور مغناطیس دائم PMDC (permanent magnet direct current)
• الکتروموتور مغناطیس دائم (brushless dc motor) BLDC 

انواع الکتروموتور AC

به طور کلی الکتروموتور های جریان متناوب به دو دسته کلی زیر تقسیم میشوند. درباره الکتروموتور های القایی و سنکرون در مقاله الکتروموتور ها بیشتر بخوانید.

• الکتروموتور القایی Induction motor
• الکتروموتور سنکرون Synchronous motor

کدام برای صنعت مناسب تر است ؟ 

در بسیاری از کاربری های صنعتی موتور AC سه فاز القایی انتخاب رایج تری است زیرا : 

• ساختار ساده 
• استهلاک کمتر قیمت مناسب
• قابلیت اطمنینان بالا 
• امکان کار با اینورتر
• تنوع در توان و فریم

در نهایت باید بگوییم :  بهتر بودن AC یا DC یک پاسخ مطلق ندارد و باید بر اساس کاربرد و شرایط انتخاب شوند.

بیشتر بخوانید : تفاوت سروو موتور و موتور القایی

نتیجه گیری

  پس از بررسی مواردی که در بالا در خصوص تفاوت الکتروموتور AC و الکتروموتور DC مطرح شد، متوجه میشوید که منابع برق و سطح کنترل قدرت فاکتور های کلیدی و مهمی هستند که مصرف کننده باید برای موتور های برق متناوب و مستقیم در نظر بگیرند.

• دریافت لیست قیمت الکتروموتور چینی
• دریافت لیست قیمت الکتروموتور موتوژن

در هنگام خرید الکتروموتور توصیه ما به شما این است که با یک متخصص و فنی کار با تجربه مشورت کنید. آنها میتوانند جزییات برنامه شما را بررسی کنند و مناسب ترین گزینه را برای نیاز شما پیشنهاد دهند.