در سال‌های اخیر تقریباً تمام تولیدکنندگان لوازم خانگی به سمت استفاده از موتورهای اینورتر رفته‌اند. بسیاری از کاربران تصور می‌کنند تنها تفاوت موتورهای انورتر با موتور های القایی در مصرف برق کمتر است، در حالی که تفاوت اصلی در نوع کنترل موتور و روش تولید گشتاور است.
اگر تعمیرکار لوازم خانگی باشید، احتمالاً بارها با خرابی خازن راه‌انداز، سوختگی سیم‌پیچ یا ایراد برد اینورتر مواجه شده‌اید. برای تشخیص صحیح عیب، ابتدا باید تفاوت موتورهای القایی تک‌فاز (خازنی) و موتورهای اینورتر را بشناسید.
موتورهای القایی تک‌فاز (خازنی)
در بیشتر لباسشویی‌ها، کولرهای آبی، پمپ‌های آب و بسیاری از لوازم قدیمی از موتورهای القایی تک‌فاز استفاده می‌شود.
از آنجا که برق تک‌فاز به تنهایی میدان مغناطیسی دوار ایجاد نمی‌کند، برای راه‌اندازی موتور از سیم‌پیچ کمکی و خازن استفاده می‌شود. خازن اختلاف فاز لازم را ایجاد می‌کند تا موتور بتواند حرکت خود را آغاز کند.
پس از راه‌اندازی، میدان مغناطیسی روتور را به حرکت درمی‌آورد و موتور با سرعتی تقریباً ثابت به کار خود ادامه می‌دهد.
ویژگی‌های موتورهای القایی
ساختمان ساده و مقاوم
قیمت پایین
تعمیر آسان
سرعت تقریباً ثابت
نیاز به خازن راه‌انداز یا دائم‌کار
جریان راه‌اندازی نسبتاً زیاد (معمولاً ۵ تا ۷ برابر جریان نامی)
همین جریان زیاد باعث وارد شدن تنش حرارتی به سیم‌پیچ و فشار لحظه‌ای به شبکه برق می‌شود.
موتورهای اینورتر چگونه کار می‌کنند؟
در موتورهای اینورتر، برق ۲۲۰ ولت شهر مستقیماً وارد موتور نمی‌شود.
ابتدا برد الکترونیکی دستگاه برق AC را به DC تبدیل می‌کند و سپس توسط مدار اینورتر، برق سه‌فاز با ولتاژ و فرکانس قابل کنترل تولید می‌شود. برد الکترونیکی با تغییر فرکانس، سرعت موتور را دقیقاً مطابق نیاز دستگاه تنظیم می‌کند؛ بنابراین دیگر نیازی به خاموش و روشن شدن‌های مکرر موتور نیست.
در بسیاری از لباسشویی‌های امروزی از موتورهای مغناطیس دائم (PMSM یا BLDC) استفاده می‌شود، هرچند در برخی مدل‌ها نیز موتورهای القایی سه‌فاز به کمک اینورتر کنترل می‌شوند.
مکانیزم موتورهای بدون زغال BLDC یا اینورتر
مهم‌ترین تفاوت‌های فنی موتور القایی و موتور اینورتر
۱. روش راه‌اندازی
موتورهای خازنی برای شروع حرکت به خازن نیاز دارند، اما موتورهای اینورتر با افزایش تدریجی فرکانس و ولتاژ به‌صورت Soft Start راه‌اندازی می‌شوند.
در نتیجه ضربه مکانیکی اولیه تقریباً حذف می‌شود.
۲. کنترل سرعت
در موتورهای خازنی، سرعت تقریباً ثابت است و فقط مقدار کمی با تغییر بار کاهش می‌یابد.
اما در موتورهای اینورتر، برد کنترل می‌تواند سرعت را از چند دور در دقیقه تا چند هزار دور در دقیقه با دقت بالا تنظیم کند.
به همین دلیل لباسشویی هنگام شستشو، آبکشی و خشک‌کن هر کدام با سرعت متفاوتی کار می‌کند.
۳. مصرف انرژی
یکی از مزایای مهم موتورهای اینورتر، جلوگیری از کارکرد موتور با حداکثر توان در تمام زمان‌ها است.
وقتی دستگاه به قدرت کامل نیاز ندارد، برد سرعت موتور را کاهش می‌دهد و در نتیجه مصرف برق نیز کمتر می‌شود.
۴. صدا و لرزش
راه‌اندازی نرم موتور باعث کاهش چشمگیر لرزش و صدای تولیدشده می‌شود.
همچنین تنش مکانیکی وارد شده به بلبرینگ‌ها، کوپلینگ و سایر قطعات کاهش یافته و عمر آن‌ها افزایش پیدا می‌کند.
۵. راندمان
همچینین در مورد موتور های اینورتر بدون تاخو متر ( تاکومتر ) این مقالعه را مطالعه بفرمایید.
تست لامپ ، لامپ سری یا لامپ 110 ولت کدام صحیح است. نحوه ساخت و آموزش کار با تست لامپ
در بسیاری از کاربردها، راندمان موتورهای اینورتر بیشتر از موتورهای القایی تک‌فاز است و کنترل دقیق‌تر گشتاور نیز عملکرد دستگاه را بهبود می‌بخشد.
خرابی‌های رایج
موتورهای القایی تک‌فاز
رایج‌ترین خرابی‌ها عبارت‌اند از:
خرابی خازن
سوختگی سیم‌پیچ
خرابی کلید گریز از مرکز (در برخی مدل‌ها)
فرسودگی بلبرینگ
کاهش قدرت موتور بر اثر افت ولتاژ
موتورهای اینورتر
در این موتورها معمولاً خود موتور کمتر دچار خرابی می‌شود، اما ایرادهای زیر بیشتر دیده می‌شود:
خرابی برد اینورتر
سوختن ترانزیستورهای قدرت (IGBT یا MOSFET)
خرابی سنسور موقعیت روتور (در برخی مدل‌ها)
آسیب ناشی از نوسانات برق
به همین دلیل استفاده از محافظ برق استاندارد می‌تواند احتمال آسیب به برد اینورتر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
آیا موتور اینورتر همیشه بهتر است؟
از نظر فناوری، پاسخ مثبت است؛ اما این به معنای بی‌عیب بودن آن نیست.
موتورهای اینورتر مصرف انرژی کمتر، صدای پایین‌تر، کنترل دقیق‌تر و عمر کاری بیشتری دارند، اما هزینه تعمیر برد الکترونیکی آن‌ها معمولاً بیشتر از موتورهای خازنی است.
در مقابل، موتورهای القایی تک‌فاز ساختار ساده‌تری دارند و تعمیر آن‌ها برای بسیاری از تعمیرکاران آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر است.
جمع‌بندی
موتورهای القایی تک‌فاز سال‌ها به دلیل سادگی، قیمت مناسب و قابلیت اطمینان بالا در لوازم خانگی استفاده شده‌اند، اما امروزه موتورهای اینورتر به دلیل کنترل هوشمند سرعت، کاهش مصرف برق، صدای کمتر و راه‌اندازی نرم، جایگزین آن‌ها شده‌اند.
اگرچه هزینه تعمیر سیستم‌های اینورتر معمولاً بیشتر است، اما در صورت استفاده صحیح و محافظت در برابر نوسانات برق، این موتورها عمر طولانی‌تر و عملکرد بهتری نسبت به موتورهای قدیمی دارند.