موتور القایی یا موتور آسنکرون نوعی از انواع الکتروموتورهای جریان متناوب AC هستند.
قدرت مورد نیاز در یک موتور القایی از طریق روتور و از طریق نیروی حاصل از میدان مغناطیسی بدست می‌آید.
به جرات می‌توان گفت رایج‌ترین و پر مصرف‌ترین نوع الکتروموتور در بازار، موتور القایی یا همان موتور آسنکرون می‌باشد.
موتور القایی در تمامی مصارف صنعتی و خانگی کاربردی رایج دارند.
موتور القایی به دلیل تشابه عملکرد با ترانسفورماتور و به دلیل کارکرد هر دوی آنها با جریان القایی و الکترومغناطیسی به ترانسفورماتورهای چرخان نیز معروفند.
تنها وجه تمایز آنها دارا بودن روتور اتصال کوتاه شده است که باعث چرخش موتور می‌شود.
به منظور راه‌اندازی موتورهای الکتریکی روش‌های متنوعی وجود دارد.
طراحی موتور آسنکرون به گونه‌ای است که تواند از جزء ثابت یا همان استاتور به روتور یا همان جزء متحرک القا شود.
به دلیل ساختار ساده موتور القایی ، کم هزینه بودن و ساده بودن و عدم وجود ذغال در فرآیند چرخش که هزینه تعمیر و نگهداری را پایین می‌آورد، امکان تولید در رنج‌های قدرت بالا باعث شده که این الکتروموتور به طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار گیرد.
تکنولوژی و طرح اولیه موتور القایی توسط نیکلا تسلا در سال ۱۸۸۲ پایه‌گذاری شد.
تقریبا بعد از یک سال موتور آسنکرون با روتوری قفس سنجابی توسط دولیوو تولید شد.
امروزه استفاده از روتورهای قفس سنجابی بسیار پرکاربرد شده است.
اصول عملکرد و مقایسه موتور آسنکرون با سنکرون
بزرگ‌ترین تفاوت بین یک موتور القایی AC و یک موتور سنکرون AC در آن است که در موتور سنکرون توان روتور به طور مستقیم از یک منبع خارجی تامین می‌شود.
این جریان در روتور خود نیز میدان مغناطیسی تولید خواهد کرد.
به دلیل اثر متقابل میدان‌های استاتور و روتور، روتور در جهت میدان دوار استاتور به حرکت در خواهد آمد.
از طرف دیگر در موتور القایی برای القای جریان در روتور، اختلاف سرعتی بین سرعت میدان دوار و سرعت گردش روتور به وجود می‌آید.
در غیر این صورت میدان دوار نسبت به روتور امکان حرکت نخواهد داشت.
هادی‌های روتور شار میدان تولید شده توسط استاتور را قطع نکرده و در نتیجه ولتاژی در روتور القا نخواهد شد.
این اختلاف سرعت بین سرعت میدان دوار و سرعت حرکت روتور در موتور القایی ، اصطلاحا لغزش (Slip) نامیده می‌شود.
توجه کنید لغزش یک مؤلفه بدون واحد است.
از آنجا که در موتور القایی اختلاف سرعت شرط و ضرورت عملکرد آن‌هاست، به آنها موتور غیر هم‌زمان یا موتور آسنکرون می‌گویند.
روتورها به طور کلی بر اساس دو تکنولوژی تولید می‌شوند.
رایج‌ترین آنها روتورهای قفس سنجابی هستند. اما نوع دیگر آنها روتورهای سیم‌پیچی شده هستند.
روتور قفس سنجابی
در روتورهای قفس سنجابی میله‌هایی به روش‌های مکانیکی و الکتریکی در انتها به هم متصل شده‌اند.
بیشتر الکتروموتورهای سه فاز از روتور قفس سنجابی استفاده می‌نمایند.
روتور قفس سنجابی دارای هسته‌ای چند تکه با شکل استوانه با شکاف‌هایی هم تراز در درون خود می‌باشند.
در درون هر شکاف یک میله مسی قرار گرفته است.
این میله‌های مسی در انتهای روتور از طریق اتصال کوتاه به یکدیگر پیوند داده شده‌اند.
به دلیل کارکرد موتور آسنکرون با کمترین صدا و بهبود حرکت، میله‌های گردان با هم موازی نیستند و به صورت اریب قرار داده شده‌اند.
روتور سيم پيچی شده (slip ring)
بر روی اين نوع رتور، سه دسته سیم پيچ با اختلاف مکانی ۱۲۰ درجه مانند استاتور ماشين القايی سه فاز با همان تعداد قطب پيچيده می‌شود.
اين سيم‌پيچ‌ها نسبت به بدنه روتور عايق شده است.
در موتور القایی سه فاز اخلاف ولتاژ ۱۲۰ درجه‌ای بین فازهای ورودی در سیم‌پیچ‌ها باعث چرخش روتور می‌شوند.
با جابجایی بین فازهای ورودی می‌توان جهت چرخش الکتروموتور سه فاز را تغییر داد.
در الکتروموتورهای تکفاز راه‌اندازی الکتروموتور از طریق یک خازن راه‌انداز و یا یک سیم پیچ راه‌انداز انجام می‌شود.
در صورت استفاده از سیم‌پیچ راه‌انداز، اختلاف جریان کم بین سیم‌پیچ اصلی الکتروموتور و سیم‌پیچ راه‌انداز، باعث گردش روتور می‌شود.
برای تغییر جهت چرخش در موتور القایی تک فاز، جهت حرکت جریان در یکی از سیم‌پیچ‌ها را تغییر داده و روتور را برعکس می‌چرخانیم.
از مزایای موتور القایی می‌توان موارد زیر را نام برد:
- قیمت پایین
- هزینه تعمیر و نگهداری و استهلاک کم
- طراحی بسیار ساده و ثبات در عملکرد
- امکان اتصال مستقیم و بدون واسطه به جریان الکتریکی