تفاوت DC و AC در موتور الکترونیکی

در این مقاله قصد داریم تفاوت‌های موتور AC و DC را بررسی کنیم ، برای این امر بهتر است ابتدا تعاریفی از موتور الکترونیکی ، موتور الکترونیکی AC و موتور الکترونیکی DC داشته باشیم تا پیش زمینه‌ای در مورد این عبارات در ذهن ایجاد گردد . موتور الکترونیکی ، اگر بخواهیم به زبان ساده بیان کنیم ، وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی ( مکانیکی ) تبدیل می‌کند ، این وسیله پر کاربرد و مهم را فیلسوف بزرگ صرب تبار آمریکایی ، نیکولا تسلا اختراع کرد ، بعد از گذشت چندین سال از اختراع موتور الکترونیکی این وسیله به یکی از پرکاربردترین وسایل مورد نیاز انسان‌ها تبدیل شد ، به طوری که در حال حاضر ، موتور الکتریکی در صنایع مختلفی مثل صنایع غذایی ، صنایع دریایی ، صنایع بسته بندی ، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ، صنایع بافندگی و ریسندگی ، صنایع فلزی ، صنایع دارویی صنایع کاشی و سرامیک و سیمان و …. کاربرد دارد . بیشتر موتور‌های الکترونیکی به صورت دوار هستند ، اما موتور خطی هم وجود دارد ، در هر موتور الکتریکی دو بخش ثابت و متحرک به نام‌های روتور و استاتور وجود دارد ، موتور‌های الکترونیکی انواع مختلفی دارند که در ادامه به مهم ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد .

موتور‌های الکتریکی DC

موتور الکتریکی DC مثل سایر موتور‌های الکتریکی ، یک وسیله‌ای است که برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی ساخته شده است که این تبدیل را به کمک یک آهنربا انجام می‌دهد . دلیل نام گذاری این موتور‌ها به اسم DC این است که در این موتور‌ها از جریان برق مستقیم یا DC24 ولت استفاده می‌شود ، کلمه DC مخفف عبارت Direct Current است . موتور الکتریکی DC از قسمت‌هایی مثل روتور یا سیم پیچ ، میله‌های گرافیتی ، کموتاتور و استاتور تشکیل شده است . موتور‌های DC در جاهای مختلفی کاربرد دارند برای مثال در ساخت و تولید اسباب بازی‌هایی مثل ماشین کنترلی و .. در واقع امروزه در صنعت این نوع موتور‌ها در همه جا کاربرد دارد از صنعت رباتیک گرفته تا صنایع عظیم تری مثل خودروسازی و سایر صنایع و پروژه‌های مهم دیگر که موتور DC به علت طیف گسترده در عملکرد مورد استفاده قرار می‌گیرد . به علت این که موتور‌های DC در طیف گوناگون و وسیعی در صنایع مختلف کاربرد دارد ، انواع مختلف آن نیز توسط مهندسان طراحی شده است . به طور کلی موتور‌های الکتریکی DC به چهار گروه تقسیم می‌شوند که عبارتند از : موتور‌های DC با آهنربای دائمی ، موتور DC  شنت ، موتور DC کمپوند و موتور DC سری یا متوالی .

موتور الکتریکی AC

موتور AC نیز مثل سایر موتور‌های الکتریکی شامل دو بخش ثابت و متحرک است ، قسمت ثابت استاتور نام دارد و قسمت متحرک روتور می‌باشد که داخل استاتور می‌چرخد ، استاتور و روتور در فاصله معین و دقیقی نسبت به هم قرار گرفته‌اند . به طور معمول برای دوران موتور الکترونیکی ، باید روتور در یک میدان مغناطیسی دوار قرار بگیرد که در موتور‌های AC به صورت طبیعی توسط استاتور به دلیل طبیعت منبع تغذیه این میدان مغناطیسی در مدار ایجاد می‌شود ، در صورتی که در موتور‌های DC این میدان دوار باید توسط توسط یک وسله الکتریکی یا یک وسیله مکانیکی ایجاد گردد .

کلمه AC مخفف عبارت Alternative current است . از انواع موتور‌های AC می‌توان به موتور‌های القایی سه فاز ، موتور الکتریکی سه فاز آ سنکرون ، موتور الکتریکی سه فاز سنکرون ، موتور القایی تک فاز و … اشاره کرد . از جمله مزایایی که باعث می‌شود از موتور AC در صنایع مختلف استفاده شود می‌توان به طراحی ساده منسجم و محکم آن ، هزینه نگهداری پایین ، قیمت مناسب و به صرفه بودن آن به لحاظ اقتصادی ، متصل بودن آن به منبع تغذیه و … اشاره کرد .

همان طور که در بالا هم اشاره کردیم ، موتور‌های الکتریکی AC انواع مختلفی دارند که برای کارهای مختلف مناسب هستند و مورد استفاده قرار می‌گیرند ، طراحی موتور‌های AC نسبت به موتور‌های DC آسان‌تر است ، اما کنترل سرعت و گشتاور در مدل‌های مختلف موتور‌های AC نسبت به موتورهای DC نیازمند درک عمیق‌تر در طراحی و مشخصات این موتور ها می‌باشد .

تفاوت‌های موتور AC و موتور DC

اگرچه موتور‌های الکتریکی AC و DC کارکرد‌های یکسانی دارند ، یعنی وظیفه اصلی آن‌ها تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است اما روش طراحی ، ساخت و کنترل آن‌ها با یکدیگر متفاوت است . یکی از مهم ترین تفاوت‌های این دو در منبع قدرت است که موتور‌های Ac از جریان متناوب پشتیبانی می‌کنند ، در صورتی که موتور‌های DC دارای جریان مستقیم هستند یعنی باطری ، منبع تغذیه DC و یا یک مبدل برق AC به موتور DC پشتیبانی می‌رساند .

یکی دیگر از تفاوت‌های موتور الکتریکی DC  و AC ، تفاوت در موتور میدان محرک است که موتور میدان محرک ‌DC با یک براش و کموتاتور ساخته می‌شود که باعث می‌شود سرعت محدود گردد و براش طول عمر موتور DC را کاهش می‌دهد ، اما در موتور‌های AC از براش استفاده نمی‌شود موتور‌های AC بسیار ناهموار هستند و طول عمر طولانی‌تری نسبت به موتور‌های الکتریکی ‌DC دارند . اصلی ترین تفاوتی که در موتور‌های AC و DC می‌توان به آن اشاره کرد تفاوت در کنترل سرعت است ، سرعت موتور ‌DC به وسیله جریان سیم پیچ کنترل می‌گردد در صورتی که سرعت موتور AC توسط تغییر فرکانس کنترل می‌شود که اغلب با راندن فرکانس قابل تنظیم می‌شود .

موتور‌های AC  اغلب در برنامه‌های کاربردی که قدرت عملکرد برای مدت زمان طولانی مورد نظر است بهتر کار می‌کند ، در مقابل موتور‌های DC معمولا در موضوعات کابردی که سرعت موتور لازم است به طور خارجی کنترل شود کاربرد دارند . موتور‌های الکتریکی AC می‌توانند به صورت تک فاز یا سه فاز باشند ، اما موتور‌های DC فقط به صورت تک فاز هستند ، در موتور‌های الکتریکی AC و DC ، یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی استفاده می‌شود ، با این تفاوت که در موتور‌های DC آرمیچر می‌چرخد و دوران می‌کند در صورتی که میدان مغناطیسی ثابت است و چرخشی ندارد ولی در موتور‌های AC عکس این حالت اتفاق می‌افتد یعنی در موتور‌های الکتریکی AC آرمیچر هیچ گونه چرخش و دورانی ندارد و ثابت بوده و میدان مغناطیسی دائما در حال چرخش است .

امروزه ترکیبی از موتور‌های الکتریکی AC و یک کنترل کننده سرعت جایگزین موتور‌های الکتریکی DC شده است که دلیل این کار صرفه جویی در هزینه‌ها و ارزان تر تمام شدن فرآیند می‎باشد ، چرا که موتورهای DC دارای قسمت‌های متحرک متعددی هستند که برای جایگزینی گران می‌باشند و در صورتی که خراب شوند هنگام تعمیر یا تعویض آن‌ها هزینه‌های زیادی را باید متحمل شوند ، در صورتی که تعویض یک موتور الکتریکی AC به همراه یک کنترل کننده سرعت به مراتب بسیار ارزان‌تر است .

موتور‌های الکتریکی جریان مستقیم یا DC در موقعیت‌های خاصی کار می‌کنند که به علت خاص بودن نیازمند یک کنترل خارجی برای سرعت موتور می‌باشند ، اما موتور‌های الکتریکی جریان متناوب یا AC در یک فرآیند نسبت به موتور‌های DC بر اساس نوع موتور AC مورد استفاده متفاوت عمل می‌کنند . موتور‌های الکتریکی DC در تولید قدرت توان برای مدت زمان طولانی کارایی و کاربرد خوبی ندارند ، ولی موتور‌های الکتریکی AC برای سیستم‌های سخت که نیاز به قدرت پیشروی زیادی دارند ، خیلی خوب کار می‌کنند ، موتور‌های الکتریکی  DC عموما یک جریان مستمر و استاندارد را توصیف می‌کنند و این نوع موتورها اولین نوع موتور‌های اختراع شده بودند و با توجه به این که جزء اولین ها بودند اما تقریبا بی نقص عمل کردند .

به طور کلی در مجموع تفاوت‌های این دو موتور را می‌توان در موارد زیر خلاصه و جمع بندی کرد

-موتور‌های الکتریکی DC موتور‌هایی با جریان الکتریکی مستقیم هستند در صورتی که موتور‌های الکتریکی AC موتورهایی با جریان متناوب می‌باشند .

-موتور‌های DC معمولا یک جریان استاندارد و مستمر را توصیف می‌کنند اما موتور‌های الکتریکی AC در شرایط مختلف بدون توجه به کیفیت جریان جاری مورد استفاده قرار می‌گیرند .

-موتور‌های DC به اصطلاح خود شروع کن هستند و نیاز به وسیله یا تجهیزات خاصی برای شروع ندارند ، اما در مقابل موتور‌های AC برای شروع نیاز به تجهیزات خاص و ویژه‌ای دارند .

-فرکانس تغذیه موتور AC ، 50 هرتز می‌باشد در صورتی که فرکانس تغذیه موتور AC صفر می‌باشد .

– در کارهایی که احتیاج به یک سرعت ثابت برای راه اندازی بار‌های سنگین داریم موتور‌های الکتریکی AC انتخاب بهتری نسبت به موتور الکتریکی Dc هستند .

– موتورهای الکتریکی AC نسبته به موتور‌های الکتریکی DC ازمزایایی مثل قیمت ارزان‌تر ، اطمینان بیشتر در سرعت‌های پایین ، کوچک تر بودن ابعاد در توان‌های بالا و هزینه تعمیر و نگهداری کمتر برخوردارند .

-موتور‌های الکتریکی DD نسبت به موتور‌های اکتریکی AC نیز از مزایایی مثل طراحی ساده ، آسان و قابل فهم ، امکان کنترل سرعت به راحتی با استفاده از کنترل ولتاژ ، امکان کنترل گشتاور به راحتی توسط استفاده از کنترل جریان ، ساده بودن و ارزان بودن درایو‌ها و … برخوردار هستند .

-کنترل سرعت موتور‌های الکتریکی DC در مقایسه با موتور‌های AC نسبتا آسان‌تر و مقرون به صرفه‌تر است .

آموزشگاه پایتخت فناوری برگزار کننده دوره های آموزشی از جمله آموزش سیم پیچی موتور الکترونیکی می باشد . برای اطلاع از نحوه برگزاری دوره ها با کارشناسان ما تماس بگیرید.