موتورها از نظر همزمانی گردش روتور نسبت به میدان دوار به دو گروه بزرگ موتورهای سنکرون (همزمان) و آسنکرون (غیر همزمان) تقسیم می‌شوند. موتورهای سنکرون به دلیل نیاز به برق مستقیم علاوه بر برق متناوب و نیاز به یک وسیله راه انداز اولیه ٬ گران‌تر و راه اندازی آن‌ها توأم با مشکلات بیشتری است. یکی از معایب موتورهای سنکرون، عدم امکان تنظیم سرعت آن‌ها است. این موتورها استفاده چندانی در دستگاه‌های تهویه مطبوع ندارند٬ مگر آنکه در قالب موتورهای تجهیزات کنترل مثل موتور تایمر استفاده گردد. در هر حال هر کجا که احتیاج به سرعت ثابت و دقیق باشد به کار گیری این نوع موتورها در ظرفیت های متفاوت اجتناب ناپذیر است.

   موتورهای آسنکرون بی‌نیاز به جریان مستقیم برای ایجاد قطب مغناطیسی است این نوع موتورها را موتورهای القایی هم می گویند روتور این گونه موتورها شبیه به قفس است در برخی موتورهای آسنکرون نیز از موتورهای سیم پیچی شده استفاده می‌گردد . موتورهای آسنکرون با روتور قفسی سنجابی ساختار ساده ای دارند و به همین دلیل ارزان تر هستند تا حد قابل قبولی امکان افزایش بار برای آن‌ها وجود دارد و دارای ضریب توان بهتری نسبت به موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی شده هستند اما موتورهای قفس سنجابی به هنگام راه اندازی جریان نسبتاً زیادی از شبکه می گیرند و گشتاور راه اندازی آن‌ها پایین است با آن‌ها نباید چندان کمتر از توان تعیین شده باشد این موتورها در مقابل نوسانات جریان حساس هستند و برخلاف موتورهای سنکرون می توان از آن‌ها در سرعت های مختلف استفاده کرد.

   موتورهای آسنکرون با روتور سیم پیچی شده نسبت به موتورهای قفس سنجابی به هنگام راه اندازی٬ گشتاور بهتری دارند و به همین علت جریان راه اندازی آن‌ها کمتر است سرعت آن‌ها در بارهای متفاوت دچار افت و خیز کمتر است، این موتورها در برابر نوسانات ولتاژ حساس هستند.

• موتورهای تک فاز با سیم پیچ راه انداز

از جمله رایج ترین موتورهای تک فاز آسنکرون هستند. این گونه موتورها به موتورهای دو میدانی نیز معروف هستند. اعمال ولتاژ به موتورهای تک فازی که تنها دارای یک کلاف سیم پیچ هستند، بدون در نظر گرفتن تمهیداتی نمی تواند موجب گردش روتور شود. استفاده از یک سیم پیچی سیم پیچ کمکی در کنار سیم پیچ اصلی می تواند راه گشا باشد. اما استفاده از سیم پیچ کمکی نیز به تنهایی موجبات چرخش روتور را فراهم نمی‌آورد. زیرا میدان مغناطیسی ایجاد شده در سیم پیچ ها در هر تناوب به تشکیل دو میدان ثابت با سرعت زاویه‌ای مساوی که مخالف هم هستند می انجامد و چنین میدان هایی که دارای گشتاور مساوی هستند و درست در خلاف جهت هم حرکت می‌کنند قادر به حرکت دادن هم نخواهند بود٬ برای گردش روتور باید اختلاف فازی بین دو میدان وجود داشته باشد. برای تأمین چنین شرایطی می‌توان از یک مقاومت اهمی ٬ سلفی و یا خازنی در مسیر سیم پیچ کمکی استفاده کرد. با ایجاد اختلاف فاز و پس از برقراری میدان دوار و رسیدن موتور به دور نامی می‌توان سیم پیچ راهانداز را از مدار خارج کرد. راه اندازی این نوع موتورها که دارای دو سیم پیچ اصلی و راه انداز هستند به چهار شیوه انجام می گیرد.

1. راه انداز با مقاومت اهمی
2. راه اندازی با خازن موقت
3. راه اندازی با خازن موقت و دائم کار
4. راه اندازی با خازن دائم کار

  در حالت اول یک مقاومت اهمی یا سلفی با سیم پیچ راه انداز به صورت سری قرار می گیرد و اختلاف فاز بین دو میدان اصلی و کمکی توسط تأثیرات مقاومت اهمی یا سلفی به وجود می آید. در این نوع موتورها، مجموعه سیم پیچ راه انداز و مقاومت های اهمی یا سلفی پس از راه اندازی به وسیله کلید مخصوصی که کلید گریز از مرکز خوانده می‌شود فاز مدار خارج می شوند و موتور با سیم پیچ اصلی به کار خود ادامه می دهد.

   کلید گریز از مرکز بر روی شفت موتور نصب می شود و تحت تأثیر گردش موتور،تغییر وضعیت داده و تیغه های بسته آن باز می شوند. این کلید دارای دو بازوی متحرک است که در اثر نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش روتور از هم باز شده و تیغه اتصال را به بالا می کشد و موجب قطع مدار سیم پیچ کمکی می شود. پس از خاموش شدن موتور، فنر کلید دوباره تیغه اتصال را به جای خود باز گردانده و با در مدار قرار دادن مقاومت اهمی، سلفی،خازن و سیم پیچ کمکی، موتور را به حالت آماده کار در می آورد.

   در نوع راه اندازی موتور با خازن موتورها،خازن با سیم پیچ راه انداز و کلید گریز از مرکز سری می شود.پس از رسیدن موتور به دور نامی کلید گریز از مرکز باز شده و سیم پیچ کمکی به همراه خازن از مدار خارج می شوند.در برخی از موتورها از دو خازن استفاده می شود. یکی از خازن ها به صورت موقت در مدار قرار گرفته و تنها برای راه اندازی موتور کاربرد دارد،و خازن دیگر در تمام مدت کار موتور به موازات سیم پیچ اصلی در مدار باقی می ماند.وجود خازن دائم کار دوم موجب بهبود ضریب توان موتور می شود. در این گونه موتورها خازن موقت و کلید گریز از مرکز با سیم پیچ کمکی به صورت سری بسته می شوند و خازن دائم کار به طور موازی با سیم پیچ اصلی قرار می گیرد. بنابراین پس از رسیدن موتور به 75 درصد دور نامی،کلید گریز از مرکز، خازن موقت را از مدار خارج می کند ، اما به دلیل وجود خازن دائم کار، سیم پیچ کمکی به همراه سیم پیچ اصلی در تمام مدت در مدار استفاده باقی می ماند.

   در آخرین شیوه راه اندازی موتور تک فاز با سیم پیچ کمکی از خازن به صورت دائم کار استفاده می شود. بنابراین در این گونه موتورها نیازی به استفاده از کلید گریز از مرکز وجود ندارد.زیرا خازن و سیم پیچ کمکی راه انداز در تمام مدت کار در مدار باقی می مانند. برای تغییر جهت گردش موتورهای تک فاز با سیم پیچ راه انداز کافی است سر بندی یسم پیچ کمکی جابجا شود. در این صورت موتور در جهت عکس خواهد چرخید.

• موتور تک فاز قطب چاک‌دار

   هسته فلزی و سیم پیچی شده این نوع موتور،دارای شکافی است که امکان قرار دادن یک حلقه فلزی را بر روی آن میسر می سازد.این حلقه بخشی از هسته را اتصال کوتاه می کند. این نوع موتورها دارای چهار هسته سیم پیچی شده اند و هر قطب یا هسته دارای یک حلقه پوشش مخصوص به خود هستند.برقراری جریان در سیم پیچ قطب ها موجب ایجاد شار مغناطیسی می شود.وجود حلقه در روی قطب در همان محل،شار ایجاد شده را دچار تغییراتی می کند، زیرا با برقراری ولتاژ و ایجاد میدان مغناطیسی،ولتاژی نیز در حلقه القا می شود.از آنجا که این حلقه دارای مقاومت اندکی بوده و بخشی از قطب را اتصال کوتاه نموده است،جریان خیلی بیشتری از این حلقه عبور می کندو جهت شار ایجاد شده در قسمت حلقه مخالف جهت شار اصلی است.با افزایش ولتاژ،مقدار شار در قسمت حلقه کمتر و در سایر قسمت های قطب بیشتر می شود و همین تغییر شار برای ایجاد شوک اولیه برای به گردش در آوردن روتور کافی است .موتورهای قطب چاک‌دار برای بارهای کم و مواردی که موتور در حالت بی بار راه اندازی می شود،مناسب هستند، زیرا این نوع موتورها گشتاور کمی دارند.

• موتور یونیورسال

   نوعی موتور سری که با برق مستقیم نیز راه اندازی می شود.این موتور دارای روتور سیم پیچ استاتور سری شده است.برای استفاده از این موتور در جریان متناوب لازم است تغییراتی در ساختمان هسته آن داده شود،بنابراین برای جلوگیری از ایجاد جریان و گرم شدن بیش از اندازه آن، هسته این نوع موتور را از ورقه های نازکی که به وسیله عایق از هم جدا شده اند می سازند.

• موتور رپولسیون

   موتور رپولسیون یا استارت دفعی نیز دارای روتور سیم پیچی شده است که سیم پیچ روتور آن اتصال کوتاه شده است. اما اتصال کوتاه شدن روتور برای زمان مشخصی صورت می گیرد. این موتورها نیز از مکانیسمگریز از مرکزی بهره می برند که پس از رسیدن سرعت موتور به 75 درصد دور نامی،سیم پیچ موتور را اتصال کوتاه کرده و جاروبک ها از روی کلکتور روتور بلند می کنند. این موتورها گشتاور شروع به کار خوبی دارند .

• موتورهای سه فاز

   موتورهای سه فاز در مجموع دارای ساختار نسبتاً ساده تری نسبت به موتورهای تک فاز هستند و همان گونه که بیش از این اشاره شد در دو گونه سنکرون و آسنکرون مورد استفاده قرار می گیرند که فراوانی کاربرد نوع آسنکرون با دو نوع روتور قفس سنجانی و سیم پیچی شده بیشتر است.ولتاژ سه فازه که با یکدیگر 120 درجه اختلاف فاز دارند می تواند با تغذیه سه کلاف مجزا موجب ایجاد پلاریته یا حالت قطبی در هر یک از آن‌ها شود که شدت و ضعف آن در هر یک از سه کلاف در واحدهای زمانی مشخص متفاوت است. تغییر مرتب قطب ها،میدان دواری را به وجود می آورد که روتور را به گردش وا می دارد .

در اصل موتورهای سه فاز داری قطعه مشخصی به عنوان قطب نیستند بلکه وجود سیم پیچ ها بر روی شیارهای استاتور با زاویه 120 درجه نسبت به هم تشکیل میدان مغناطیسی را می دهند. استاتور مورد مثال، استاتوری دو قطبی است. هر فاز تشکیل یک قطب مثبت و منفی را می دهند.

• روش های راه اندازی موتورهای سه فاز آسنکرون

    موتورهای آسنکرون سه فاز به هنگام راه اندازی جریان زیادی از شبکه می گیرند. این حالت در مورد موتورهای پر توان بیشتر است. بنابراین برای کاهش جریان راه اندازی در موتورهای پرتوان روش های مختلفی وجود دارد.اصولاً موتورهای سه فاز فارغ از اینکه پرتوان هستند یا کم توان ،به دو شیوه سر بندی می شوند.ممکن است سربندی موتوری به صورت ستاره باشد و یا به صورت مثلث.

   در موتورهایی که به صورت عادی راه اندازی می شوند،ممکن است موتور تنها در یکی از این حالت ها راه اندازی شود و این به معنای این است که سربندی سیم پیچ های سه گانه در داخل استاتور انجام شده است و در جعبه تقسیم موتور تنها سه ترمینال برای اتصال خطوط فاز وجود دارد. در برخی از موتورها نیز هر شش سر سه سیم پیچ به داخل جعبه تقسیم موتور هدایت می شود تا امکان راه اندازی موتور به صورت ستاره یا مثلث به صورت جداگانه وجود داشته باشد. وجود هر شش سر در جعبه تقسیم موتور این امکان را فراهم می آورد که در صورت نیاز بتوان با طرح مداری ویژه موتور را به صورت ستاره راه اندازی نمود و سپس آن را به وضعیت مثلث در آورد.

   به طور کلی موتورهای آسنکرون قفس سنجابی به یکی از روش های زیر راه اندازی می شوند که مدارهای راه اندازی هر یک طی فصول بعد و پس از آشنایی با چگونگی نقشه های مدار فرمان و قدرت مورد بررسی قرار خواهد گرفت .

1.  راه اندازی به صورت مستقیم
2. راه اندازی به صورت ترتیبی
3. راه اندازی با قرار دادن مقاومت در مدار استاتور
4. راه اندازی با اتوترانسفورمر
5. راه اندازی به صورت ستاره – مثلث

   در عمل دو روش یک و پنج بیش از روش های دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. به طور معمول موتورها تا توان 11 کیلووات به صورت مستقیم و بیش از این مقدار به صورت ستاره – مثلث راه اندازی می شوند .

   راه اندازی به صورت ترتیبی مخصوص موتورهایی است که دارای شش سری کلاف سیم پیچ هستند .در این گونه موتورها، هر سر کلاف به صورت ستاره و به دنبال هم و به ترتیب و رد فاصله زمانی مشخص راه اندازی می شوند. بسیاری از چیلرهای تراکمی دارای چنین موتورهایی هستند . به این گونه موتورها، موتورهای دو ضرب ستاره یا دو ضرب مثلث هم گفته می شود .

   یکی دیگر از شیوه های کاهش جریان سری نمودن مقاومت در مدار کلاف های استاتور است.در این حالت نیز پس از رسیدن موتور به دور نامی، مقاومت ها از مدار خارج می شوند، اما خروج آن‌ها به صورت دفعی نیست بلکه از آنجا که مقاومت ها از نوع متغیر هستند، به صورت تدریجی از مدار خارج می شوند. در موتورهایی که دارای روتور سیم پیچی شده هستند نیز می توان از مقاومت متغیر در مسیر سیم پیچی آن‌ها استفاده نمود.

   در روش چهارم از اتوترانسفورمر کاهنده سه فاز که به صورت ستاره سر بندی شده است استفاده می شود. در این روش موتور به کمک اتوترانس با ولتاژ کم شروع به کار می کند و با بالا رفتن دور موتور ولتاژ افزایش می یابد و زمانی که موتور به دور نامی رسید، اتوترانسفورمر باید از مدار خارج شود.

   در روش ستاره – مثلث که از رایج ترین روش های راه اندازی موتورهای آسنکرون است، موتور ابتدا به صورت ستاره راه اندازی می شود و پس از مدت زمان کوتاهی (معمولاً 5 ثانیه )در حالت مثلث قرار می گیرد و به کار خود ادامه می دهد. در حالتی که موتور به صورت ستاره راه اندازی می شود. کاهش می یابد، در نتیجه موتور با توانی در حدود یک سوم توان نامی خود شروع به کار خواهد کرد و پس از قرار گیری در حالت مثلث، ولتاژ هر کلاف برابر ولتاژ خط شده و موتور با توان نامی به کار ادامه می دهد.

   موتورهای القایی با روتور سیم پیچی شدهنوعی دیگر از موتورهای القایی که معمولاً برای واحدهای بزرگ تهویه مطبوع به کار گرفته می شوند دارای روتور سیم پیچی شده هستند. استاتور این نوع موتورها مشابه استاتور موتورهای القایی با روتور قفس سنجابی هستند. کلاف های سیم پیچ روتور نیز مانند استاتور سه دسته هستند که به صورت ستاره سر بندی می شوند. یک سر سیم پیچ های روتور به حلقه هایی که روی محور روتور قرار دارند متصل می شوند، به همین دلیل به این نوع موتورها، موتور سلیپ – رینگی هم گفته می شود. بر روی حلقه ها، جاروبک هایی وجود دارد که می توانند به یک رئوستا (مقاومت متغیر) متصل شوند. از این طریق می توان جریان راه اندازی موتور را کنترل نمود. این گونه موتورها نسبت به موتورهای قفس سنجابی جریان شروع به کار کمتری دارند و درعین حال گشتاور آن‌ها بیشتر است.

   به هنگام راه اندازی، مقاومت روتور بالا خواهد بود، در نتیجه جریان کمتری از شبکه گرفته می شود. با افزایش دور موتور، اندک اندک مقاومت به وسیله رئوستا کاهش داده می شود تا زمانی که موتور کاملاً در شرایط دور نامی خود قرار بگیرد. در این حالت رئوستا از مدار خارج شده و سه طرف دیگر ستاره نیز به هم اتصال پیدا می کنند. این حالت درست مانند روتور موتور سنجابی است که تیغه یا میله های روتور را به وسیله دو حلقه از دو طرف به هم متصل می کند. در این حالت روتور سیم پیچی شده به لحاظ عملکرد شبیه به یک روتور قفس سنجابی می شود. در نتیجه استفاده از روتور سیم پیچی شده برای یک موتور القایی تنها به این منظور صورت می گیرد که بتوان جریان روتور را به هنگام راه اندازی کنترل نمود تا از این طریق ضمن کاهش جریان،گشتاور مناسبی ایجاد شود.

   موتورهای دو ولتاژ چنانچه هر کلاف از سه کلاف سیم پیچ یک موتور سه فازه به دو نیمه تقسیم شود و هر نیمه دارای دو سر اتصال باشد، می توان با سر بندی های مختلف مقاومت کلی سیم پیچ را تغییر داده و آن‌ها را تحت ولتاژهای مختلف راه اندازی نمود. چنین موتورهایی دارای نه سر سیم خارجی هستند ، در حالی که در موتورهای تک ولتاژ تنها شش سر سیم برای سر بندی و اتصال خط وجود دارد. سر سیم های 1و 2و 3 به منظور اتصال سه فاز در نظر گرفته می شوند و شش سر سیم باقیمانده برای دو گونه سر بندی متفاوت که امکان استفاده از دو ولتاژ را فراهم آورد، کاربرد دارند. این گونه موتورها معمولاً به دو روش ستاره و مثلث سر بندی می شوند.

• موتور سنکرون

   مهم ترین ویژگی های موتورهای سنکرون، سرعت ثابت آن‌ها در حالت بار کامل و بدون بار است. در موتورهای سنکرون، القای روتور وابسته به استاتور نیست، زیرا روتور آن ها سیم پیچی شده و به برق DC متصل می شود. یکی دیگر از شاخصه های موتور سنکرون ضریب توان بسیار خوب آن ها است. این نوع موتورها نه تنها خود دارای ضریب توان خوبی هستند بلکه می توان از آن ها برای تصحیح ضریب توان کل شبکه نیز استفاده نمود.

   روتور سیم پیچی شده موتورهای سنکرون دارای دو کلکتور هستند که امکان بر قراری برق مستقیم به سیم پیچ را فراهم می آورد. در موتورهای سنکرون روتور، آرمیچر نامیده می‌شود و میدان مغناطیسی از طریق برقراری جریان DC به آرمیچر به وجود می آید.

• موتورهای چند سرعته

   همان گونه که پیش از این نیز اشاره شد، به دو روش می توان سرعت موتورهایACرا کم یا زیاد نمود. اولین شیوه، افزایش یا کاهش تعداد قطب های موتور و روش دیگر تغییر فرکانس است.

برای تغییر دور به شیوه افزایش یا کاهش قطب می یابد در ساختار سیم پیچی استاتور از دو یا چند سیم پیچ مجزا استفاده نمود و یا یک سیم پیچ را به قسمت های مختلفی تقسیم نمود و سر سیم هر کلاف را به روش ترتیبی، برق رسانی نمود

   با تقسیم این کلاف به دو قسمت دیگر، می توانیم موتور دو قطبی را تبدیل به موتور چهار قطبی کنیم. در هر یک از این حالت ها، سرعت چرخش روتور متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال سرعت موتور دو قطبی تحت فرکانس 60 هرتز، 3600 هرتز دور دقیق و سرعت چرخش موتور چهار قطبی تحت همان فرکانس 1800 دور دقیقه است. بنابراین با افزایش تعداد قطب ها، سرعت موتور کاهش می یابد. در برخی موتورها می توان به جای استفاده از یک کلاف سیم پیچ که در برخی موتورها می توان به جای استفاده از یک کلاف سیم پیچ که به قسمت هایی تقسیم شده است از دو کلاف سیم پیچ مجزا استفاده نمود.

   یکی از معایب موتورهای چند سرعته که بر اساس تعداد قطب عمل می کنند، دامنه نسبتاً وسیع تغییراتی سرعت است. در این موتورها، تغییر از یک وضعیت قطبی به وضعیتی دیگر، منجر به تغییرات زیاد و آنی سرعت می شود و هیچ حد میانه ای در بین دو دامنه وجود ندارد. به عنوان مثال سرعت موتور از 3600 دور در دقیقه با تغییر قطب به یکباره تا 1800 دور در دقیقه کاهش می یابد. اما علیرغم عیب یاد شده، این گونه موتورها کاربرد نسبتاً فراوانی در انواع تجهیزات گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع دارند. فن کویل ها، کولر های آبی و تجهیزات دیگری از این قبیل به طور معمول دارای موتورهای چند سرعته قطبی هستند.

   در موتورهای چند سرعته قطبی با کاهش سرعت، گشتاور موتور افزایش می یابد، به همین دلیل استفاده از آن‌ها در بارهای سنگین مناسب است.

• تغییر دور موتور سه فاز

   برای تغییر دور در موتورهای سه فاز نیز دو شیوه تغییر قطب و تغییر فرکانس کاربرد دارد. برای تغییر قطب در موتورهای سه فاز از روش سیم پیچی مجزا و روش دالاندر استفاده می شود . در موتورهایی با دو سیم پیچ کاملاً مجزا که در یک استاتور قرار گرفته اند، همواره یکی از سیم پیچ ها در مدار قرار می گیرد و موتور با همان سیم پیچ که دارای قطب های مشخصی است با دور مشخصی به کار خود ادامه می دهد .

   برای تغییر دور می باید، سیم پیچ اول از مدار خارج و سیم پیچ دوم وارد مدار گردد. اما موتورهای سه فاز با سیم پیچی دالاندر، موتورهای دو دوری هستند که مانند موتورهای دو ولتاژی، هر کلاف از سه کلاف اصلی آن‌ها به دو نیمه تقسیم شده اند و مانند همان موتورها، در جعبه تقسیم آن‌ها٬ ترمینال برای سر بندی وجود دارد. در این موترها، میزان ولتاژ تغذیه در هر دو حالت ثابت است ، بنابراین موتور در حالت مثلث دارای قطب های بیشتر و سرعت کمتر خواهد بود و در حالت ستاره، تعداد قطب های آن کمتر و سرعت بیشتری خواهد داشت. توان موتور دالاندر در دورهای مختلف، متفاوت است.

• تغییر دور موتور با تغییر فرکانس

   چنانچه به طریقی بتوان فرکانس را تغییر داد، می توان میدان دوار را هم تغییر داد. یک موتور چهار قطبی در فرکانس 60 هرتز دارای 1800 دور در دقیقه است، چنانچه فرکانس همین موتور به 30 هرتز تقلیل یابد، سرعت آن نیز به 900 دور در دقیقه کاهش پیدا می کند. وقتی فرکانس کاهش پیدا می کند، راکتانس القایی نیز کاهش می یابد، زیرا فرکانس با راکتانس نسبتی مستقیم دارد.

• راه اندازی موتور سه فاز با برق تک فاز

   با استفاده از یک خازن با ظرفیت مناسب می توان موتور سه فازی را با برق تک فاز راه اندازی نمود. تحت این شرایط موتور سه فاز حداکثر با 75 درصد توان نامی خودکار خواهد کرد. به ازای هر کیلووات توان موتور در شبکه های 100 ،200 ،380 ، ولت به ترتیب قرار دادن 250 ،70 و 22 میکرو فاراد خازن در مدار سیم پیچی موتور سه فاز امکان اتصال آن به برق تک فاز فراهم می آید. از این رو این گونه موتورها را موتور تک فاز خازنی نیز می نامند