انواع مختلف از موتورهای تهویه مطبوع

واحدهای AC خانگی برای ایجاد سرمایش مطلوب در فضاهای مسکونی، متکی به مجموعه ای از اجزای مکانیکی و الکتریکی هستند که در هماهنگی کامل با یکدیگر کار می کنند. در قلب این سیستم، موتورهای الکتریکی قرار دارند که وظیفه به حرکت درآوردن فن ها و همچنین به گردش درآوردن مبرد در مدار تبرید را بر عهده دارند. بدون عملکرد صحیح این موتورها، نه انتقال هوای خنک در محیط انجام می شود و نه چرخه سرمایش به شکل کامل تکمیل می گردد. به بیان دیگر، موتور الکتریکی یکی از حیاتی ترین بخش های هر سیستم تهویه مطبوع به شمار می آید و کوچک ترین اختلال در آن می تواند کل فرآیند خنک سازی را مختل کند.در یک سیستم متداول مانند کولر گازی اسپلیت، حداقل دو موتور اصلی وجود دارد؛ یکی موتور فن یونیت داخلی برای گردش هوا در اتاق و دیگری موتور فن یونیت خارجی برای خنک کردن کندانسور. علاوه بر این ها، کمپرسور که قلب مدار تبرید است نیز خود به وسیله یک موتور الکتریکی قدرتمند به حرکت در می آید. هر یک از این موتورها تحت فشار کاری مشخصی فعالیت می کنند و در معرض عواملی مانند نوسانات برق، گرد و غبار، رطوبت، بار حرارتی بالا و استهلاک طبیعی قرار دارند. بنابراین طبیعی است که در طول زمان دچار فرسودگی یا خرابی شوند.

در حرفه تهویه مطبوع، شما با طیف گسترده ای از سیستم های سرمایشی و گرمایشی روبرو خواهید شد؛ از دستگاه های قدیمی که سال ها پیش نصب شده اند تا مدل های پیشرفته و کم مصرف امروزی که با فناوری های هوشمند کار می کنند. این تنوع باعث می شود یک تکنسین حرفه ای نه تنها باید اصول پایه برق و مکانیک را بداند، بلکه باید شناخت دقیقی از انواع موتورهایی که در این سیستم ها به کار رفته اند نیز داشته باشد. هر موتور وظیفه ای مشخص در چرخه سرمایش یا گرمایش بر عهده دارد و کوچک ترین اختلال در عملکرد آن می تواند کل سیستم را از کار بیندازد.در سیستم هایی مانند کولر گازی اسپلیت یا حتی سیستم های مرکزی مانند پکیج گرمایشی، موتورهای متعددی به صورت هم زمان فعالیت می کنند. برخی از این موتورها وظیفه گردش هوا را دارند، برخی دیگر مبرد را فشرده می کنند و گروهی نیز در فرآیند احتراق یا تخلیه دود نقش دارند. شناخت دقیق ساختار، نحوه سیم کشی، روش تست و علائم خرابی هر یک از این موتورها برای یک تکنسین ضروری است. در ادامه با پنج موتوری که بیشترین احتمال مواجهه با آن ها را دارید آشنا می شویم.

• موتور فن کندانسور
• موتور دمنده
• موتور ECM
• موتورهای فن احتراقی
• موتورهای کمپرسور

موتور فن کندانسور در یونیت خارجی سیستم قرار دارد و وظیفه آن خنک کردن کویل کندانسور است. این موتور با چرخاندن فن، هوای محیط بیرون را از روی کویل عبور می دهد تا گرمای جذب شده از داخل ساختمان دفع شود. اگر این موتور به درستی کار نکند، فشار سیستم بالا می رود، کمپرسور بیش از حد داغ می شود و در نهایت ممکن است کل سیستم خاموش گردد یا آسیب جدی ببیند.یکی از رایج ترین مشکلات این موتور، خرابی خازن راه انداز یا کاهش توان سیم پیچ ها به دلیل گرمای زیاد است. تکنسین باید بتواند با استفاده از مولتی متر، سلامت خازن را بررسی کرده و مقاومت سیم پیچ ها را اندازه گیری کند. صدای غیر عادی، چرخش کند فن یا توقف ناگهانی از نشانه های خرابی این موتور است. در صورت تعویض، توجه به تطابق توان، سرعت دور در دقیقه و جهت چرخش بسیار مهم است.نکته اصلی که باید در موتور فن کندانسور به خاطر بسپارید این است که مشکل اصلی سرویس معمولاً خازن بد است. این مشکل معمولاً در تابستان، زمانی که هوا در گرم ترین حالت است، ظاهر می شود. اگر موتور خراب است، قبل از اینکه آن را بردارید، ارتفاع تیغه فن را تا محافظ انگشت اندازه بگیرید. قرار دادن تیغه برای عملکرد کندانسور کاملاً مهم است، حتی بیشتر از قرارگیری اصلی آن بر روی شفت موتور. در نتیجه، شما باید همیشه پره های فن جایگزین را دقیقاً در همان ارتفاع نگه دارید، زیرا اشتباه گرفتن این ارتفاع پره حتی به اندازه یک اینچ می تواند به این معنی باشد که کمپرسور بیش از حد گرم می شود و می سوزد. اگر نیاز به تعویض موتور و خازن فن کندانسور دارید، ابتدا به این اطلاعات کلیدی توجه کنید:

• دور در دقیقه
• اندازه قاب
• HP
• ولتاژ

مهمتر از همه، هرگز سعی نکنید تیغه جایگزین را به زور به موتور وارد کنید. به هر حال، تعویض موتور آسان است، در حالی که پیدا کردن تیغه فن صحیح ممکن است هفته ها طول بکشد.در نهایت، از این فرض که می توانید در صورت لزوم به سادگی یک تیغه گام متفاوت را جایگزین کنید، عقب نشینی نکنید. اندازه یا نوع اشتباه کار نمی کند و ممکن است موتور فن را بیش از حد گرم کند یا هوای کافی را حرکت ندهد، به این معنی که واحد AC کار خود را انجام نمی دهد. جریان هوا در کندانسور بسیار مهم است.

یکی دیگر از موتورهای متحرک هوا در سیستم های تهویه مطبوع، موتور دمنده است؛ موتوری که در یونیت داخلی قرار می گیرد و وظیفه دارد هوای خنک شده توسط کویل اواپراتور را در سراسر فضای ساختمان به گردش در آورد. این موتور از نظر ظاهری شباهت زیادی به موتور فن کندانسور دارد، اما تفاوت های مهمی در طراحی و نحوه تهویه آن دیده می شود. بدنه موتور دمنده معمولاً از طرفین و یا انتهای خود دارای شیارهای تهویه است تا جریان هوا از روی سیم پیچ ها عبور کرده و به خنک شدن آن کمک کند. این ویژگی برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای داخلی موتور کاملاً حیاتی است.در بسیاری از سیستم ها مانند کولر گازی اسپلیت یا هواسازهای مرکزی، موتور دمنده علاوه بر تعداد سیم های بیشتر نسبت به موتور فن کندانسور، دارای خازن راه انداز یا دائم کار نیز هست. این خازن به ایجاد گشتاور اولیه و پایدار ماندن چرخش موتور کمک می کند. وجود سیم های بیشتر معمولاً به دلیل چند سرعته بودن موتور است؛ به این معنا که تکنسین می تواند با توجه به نیاز سیستم، سرعت مناسب گردش هوا را تنظیم کند. درک دقیق نقشه سیم کشی و تشخیص سیم های مربوط به هر سرعت، یکی از مهارت های ضروری در هنگام عیب یابی یا تعویض این موتور محسوب می شود.

یکی از اصلی ترین دلایل خرابی موتورهای دمنده، عبور هوای آلوده و پر از گرد و غبار از روی بدنه آن ها است. زمانی که فیلتر هوا به موقع تعویض یا تمیز نشود، ذرات گرد و خاک از فیلتر عبور کرده و مستقیماً وارد محفظه دمنده می شوند. این آلودگی ها به مرور زمان شیارهای تهویه موتور را مسدود می کنند و مانع از خنک شدن مناسب سیم پیچ ها می شوند. نتیجه این اتفاق، افزایش دمای داخلی، تخریب عایق سیم پیچ و در نهایت سوختن موتور است.این وضعیت در واقع نشان دهنده یک مشکل عمیق تر در سیستم است. اگر موتور دمنده بیش از حد کثیف شده باشد، باید بررسی کنید که چرا فیلتر هوا عملکرد درستی نداشته است. ممکن است فیلتر از نوع نامناسب باشد، به درستی در جای خود نصب نشده باشد یا مدت طولانی تعویض نشده باشد. یک تکنسین حرفه ای تنها به تعویض موتور بسنده نمی کند، بلکه علت ریشه ای آلودگی بیش از حد را نیز برطرف می کند تا از تکرار خرابی جلوگیری شود.

موتور ECM در واقع نوعی موتور دمنده پیشرفته است که در انتهای آن یک ماژول کنترل الکترونیکی نصب شده است. این ماژول همان بخشی است که موتور را از یک دمنده معمولی متمایز می کند. برخلاف موتورهای القایی سنتی که با سرعت ثابت یا چند سرعته مشخص کار می کنند، موتورهای ECM قادر هستند سرعت خود را به صورت هوشمند و پیوسته تنظیم کنند. این قابلیت باعث افزایش بازده انرژی، کاهش مصرف برق و کنترل دقیق تر جریان هوا می شود. در بسیاری از سیستم های مدرن مانند کولر گازی اسپلیت های پیشرفته و هواسازهای نسل جدید، از این نوع موتور استفاده می شود.در موتورهای ECM، ماژول الکترونیکی نصب شده در انتهای موتور شامل برد کنترلی، درایور و مدارهای تبدیل جریان است. این بخش وظیفه دارد برق ورودی را پردازش کرده و بر اساس سیگنال های دریافتی از برد اصلی دستگاه، سرعت و گشتاور موتور را تنظیم کند. به همین دلیل این موتورها بسیار خاص و حساس هستند. برخی از مدل ها باید هنگام نصب اولیه در نمایندگی یا خانه تامین قطعات با برنامه ریزی اختصاصی راه اندازی شوند. بدون انجام این برنامه ریزی، موتور ممکن است اصلاً کار نکند یا عملکرد نادرستی داشته باشد.در برخی دیگر از مدل ها، ماژول های برنامه ای قابل خریداری هستند که به تکنسین اجازه می دهند پارامترهای مورد نظر را تنظیم کند. این ماژول ها معمولاً شامل تنظیمات مربوط به سرعت پایه، جریان هوای هدف و پاسخ به فرمان ترموستات هستند. حتی چند مدل پیشرفته تر در برندهای مطرح مانند Carrier Global یا Trane Technologies امکان برنامه ریزی یا مانیتورینگ از طریق نرم افزار و تلفن همراه را فراهم کرده اند. این سطح از هوشمندی نشان می دهد که موتور ECM صرفاً یک موتور مکانیکی نیست، بلکه بخشی از یک سیستم کنترلی دیجیتال پیشرفته محسوب می شود.برای تکنسین های مبتدی تهویه مطبوع، کار با موتور ECM می تواند چالش برانگیز باشد. قیمت این موتورها نسبت به موتورهای سنتی بسیار بالاتر است و ساختار داخلی آن ها پیچیده تر می باشد. در اینجا دیگر روش آزمون و خطا که گاهی در موتورهای ساده به کار می رود، نه تنها توصیه نمی شود بلکه می تواند خسارت سنگینی ایجاد کند. اتصال اشتباه سیم ها، استفاده از ماژول ناسازگار یا بی توجهی به دستورالعمل کارخانه ممکن است باعث سوختن برد کنترلی شود؛ قطعه ای که معمولاً بخش عمده هزینه موتور را تشکیل می دهد.

موتورهای فن احتراقی که اغلب با نام موتور ایندوسر یا Draft Inducer شناخته می شوند، در کوره های گازی نصب می گردند و نقش بسیار مهمی در ایمنی و عملکرد صحیح سیستم گرمایشی دارند. این موتورها پیش از روشن شدن مشعل فعال می شوند و وظیفه دارند گازهای باقی مانده در محفظه احتراق را تخلیه کرده و مسیر دودکش را برای احتراق ایمن آماده کنند. بدون عملکرد صحیح این موتور، برد کنترل اجازه روشن شدن مشعل را صادر نمی کند، زیرا تخلیه ناقص گازهای احتراقی می تواند خطرناک باشد.در تجهیزاتی مانند کوره گازی، موتور فن احتراقی از نظر الکتریکی بسیار ساده طراحی شده است. برخلاف موتورهای دمنده یا کندانسور که معمولاً دارای خازن راه انداز یا دائم کار هستند، این نوع موتور خازن ندارد و اغلب تنها با دو سیم تغذیه می شود. همین سادگی ساختار باعث می شود عیب یابی آن نسبت به بسیاری از موتورهای دیگر سیستم تهویه مطبوع آسان تر باشد.تشخیص مشکل موتور فن احتراقی معمولاً فرآیند پیچیده ای ندارد. اگر هنگام فرمان استارت، موتور ولتاژ کامل 115 ولت خود را دریافت کند اما هیچ چرخشی انجام ندهد، به احتمال زیاد سیم پیچ داخلی آن سوخته است یا یاتاقان ها به طور کامل گیر کرده اند. در چنین شرایطی تعمیر معمولاً مقرون به صرفه نیست و تعویض کامل موتور بهترین گزینه خواهد بود.یک تکنسین حرفه ای ابتدا با مولتی متر ولتاژ ورودی را بررسی می کند تا مطمئن شود برد کنترل و مدار تغذیه سالم هستند. اگر ولتاژ وجود داشته باشد اما موتور بی حرکت بماند، تشخیص تقریباً قطعی است. البته در برخی موارد نادر ممکن است پروانه به دلیل تجمع دوده یا زنگ زدگی گیر کرده باشد، اما در بیشتر مواقع خرابی داخلی موتور علت اصلی است.از آنجا که موتورهای فن احتراقی معمولاً فقط در زمان راه اندازی و حین کارکرد مشعل فعال هستند و به صورت مداوم مانند موتور دمنده کار نمی کنند، طول عمر نسبتاً بالایی دارند. در بسیاری از موارد، این موتورها تقریباً به اندازه خود کوره گازی عمر می کنند. به همین دلیل احتمال مشاهده خرابی های مکرر در این بخش پایین است.

حتی زمانی که با خرابی موتور فن احتراقی مواجه می شوید، جایگزینی آن معمولاً زمان زیادی نمی برد. پس از قطع برق دستگاه و بستن گاز، موتور قدیمی با باز کردن چند پیچ و جدا کردن دو سیم تغذیه خارج می شود. واحدهای جایگزین اغلب از طریق نمایندگی های رسمی برند کارخانه قابل تهیه هستند و به صورت کامل با پوسته و پروانه عرضه می شوند.نصب موتور جدید شامل اتصال مجدد سیم ها، اطمینان از آب بندی صحیح به محفظه احتراق و بررسی عدم نشتی در مسیر دود است. پس از راه اندازی مجدد دستگاه، باید اطمینان حاصل شود که موتور به نرمی کار می کند و قبل از روشن شدن مشعل، تخلیه مناسب انجام می دهد. کل این فرآیند در مقایسه با تعویض موتور دمنده یا کمپرسور، ساده تر و کم هزینه تر است.

گران ترین و سخت ترین جایگزینی موتورهای تهویه مطبوع کمپرسور است. این موتور در داخل محفظه کمپرسور آب بندی شده است، بنابراین نمی توانید به صورت بصری تشخیص دهید که آیا موتور از کار افتاده است یا خیر. تنها قسمتی که می توانید تست کنید سه پایانه است که از آن بیرون زده است.موتورهای کمپرسور در واقع دو موتور در یک موتور هستند: موتور شروع و موتور اجرا. آنها اتفاقاً در ترمینال سیم مشترک به یکدیگر متصل می شوند. سیم پیچ های استارت، سیم های بسیار کوچکی هستند که روی موتور پیچیده می شوند تا یک انفجار سریع نیرو ایجاد کنند و موتور را راه اندازی کنند. از آنجایی که سیم پیچ های شروع فقط برای جرقه اولیه طراحی شده اند، اگر سیم پیچ های شروع بیش از سه ثانیه کار کنند، احتمالاً می سوزند. خازن کارکرد موتور تضمین می کند که سیم پیچ های استارت خیلی سخت کار نمی کنند و کل موتور را به درستی کار می کند.تشخیص صحیح موتوری که نمی توانید ببینید دشوار است، بنابراین اکثر مشکلات موتورهای کمپرسور ناشی از تشخیص اشتباه است تا خرابی تجهیزات. هر یک از سه اتصال ترمینال را تست کنید تا ببینید که آیا مقادیر مقاومت مناسبی را نشان می دهند و به زمین شارژ دارند یا خیر. اگر خوانشی روی زمین وجود داشته باشد، موتور خراب است.مطمئن شوید که همیشه برق را حذف کرده و خازن های موجود در دستگاه را تخلیه کنید. ممکن است کمپرسور هنگام آزمایش چیزی نخواند. این زمانی است که 90٪ به اشتباه محکوم می شوند. حقیقت این است که کمپرسورها دارای یک کلید ایمنی داخلی هستند که موتور را هنگام داغ شدن بیش از حد خاموش می کند و اگر موتور را در حالی که کلید فعال است تست کنید، به راحتی می توان تصور کرد که موتور سوخته است. با در نظر گرفتن این اطلاعات، هرگز با این فرض که کمپرسور سوخته است عجله نکنید. کمپرسورها باید عمر واحد را دوام بیاورند. قبل از اینکه بخواهید موتور را تعویض کنید، سعی کنید علت خرابی را تعیین کنید یا ببینید آیا سوئیچ ایمنی در نهایت غیرفعال می شود یا خیر.