اخبار فناوری

الکتروموتور چیست؟

اصولاً الکتروموتور در انواع الکتروموتورهای معمولی (TEFC) یا هر نوع دیگری یعنی الکتروموتور ضد انفجار و همچنین موتور خنک کننده ارائه می شود و از نظر مصرف برق آن در دو نوع الکتروموتور تک فاز و الکتروموتور سه فاز فاز ارائه شده است.

انواع موتورهای الکتریکی

در زندگی ماشینی پیشرفته امروزی، هیچ انسانی وجود ندارد که با موتور الکتریکی، موتور الکتریکی یا دینام تماس نداشته باشد، اگرچه ممکن است از آن آگاه نباشد. به طور کلی هر جا حرکتی وجود داشته باشد موتور الکتریکی یا موتور الکتریکی وجود دارد.

موتور DC
سری موتور
درایو موازی
موتور کامپوزیت
درایو خودکششی
موتور آهنربای دائم (PMDC)
درایو AC
موتور القایی
موتور سنکرون
موتورهای خاص
موتورهای پله ای
موتور DC بدون جاروبک
موتور کاهش سرعت
موتور عدم تمایل
درایو جهانی
موتور الکتریکی

نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. ایده کلی بر این واقعیت استوار است که وقتی هادی حامل جریان در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرد، میدان مغناطیسی بر هادی حامل جریان تأثیر می گذارد. اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستند. اما موتور خطی هم وجود دارند.

هر موتور الکتریکی دوار از دو بخش متحرک و محرک تشکیل شده است.که به بخش متحرک روتور و به بخش ثابت که معمولا درون موتور قرار دارد استاتور یا ایستانه نیز می گویند. در یک موتور الکتریکی، روتور به علت گشتاور ناشی از نیرویی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی در استاتور، به حول محور خود می چرخد. هر الکتروموتور بر اساس ساختارش توسط برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می گردد.
نحوه انتخاب الکتروموتور
اولین نکته ای که در انتخاب یک الکتروموتور باید در نظر گرفته شود تکفاز یا سه فاز بودن ولتاژ برق محل نصب می باشد. الکتروموتورها بر اساس توان و دور و نحوه نصب انتخاب می شوند. در صورتیکه توان الکتروموتور مشخص نباشد، می توان با در نظر گرفتن گشتاور خروجی مورد نیاز، توان را مشخص نمود. توان الکتروموتور بر حسب کیلووات و گشتاور آن بر حسب نیوتن متر بیان می شود. دور الکتروموتور با توجه به دور نهایی دستگاه متحرک انتخاب می شود و معمولا 900، 1400 یا 2900 دور در دقیقه می باشد. الکتروموتورها را می توان بر روی پایه نصب کرد. در صورتیکه الکتروموتور به صورت مستقیم به گیربکس یا هیدروموتور کوپل شود، باید در خروجی دارای فلنج باشد. فلنج می تواند با توجه به نیاز مشتری به صورت کوچک (B14) یا بزرگ (B5) تولید شود. باید توجه داشت که پوسته الکتروموتورها از جنس چدن یا آلومینیوم می باشد که با توجه به شرایط کاری و وزن مورد نیاز و میزان لرزش دستگاه انتخاب می شود.

تعاریف و اصطلاحات الکتریک

جریان

نسبت تغییرات بار الکتریکی (q) به زمان (t) را جریان و واحد آن آمپر (A) است و به وسیله دستگاه آمپرمتر که به صورت سری در مدار نصب می شود اندازه گیری می شود.

اختلاف پتانسیل

اختلاف پتانسیل یا ولتاژ کمیتی است که باعث جاری شدن جریان در یک مدار بسته می شود و واحد آن ولت (V) و توسط ولت متر که بصورت موازی در مدار بسته می شود اندازه گیری می شود.

واحد کار الکتریکی و واحد توان ظاهری

واحد کار الکتریکی وات بر ثانیه (W/S) و واحد توان ظاهری ولت آمپر (VA) یا کیلو ولت آمپر یا مگاولت آمپر می باشد.

جریان نامی

جریانی که یک دستگاه برقی مانند موتور الکتریکی در شرایط مشخص شده، می تواند از خود عبور دهد، بدون آنکه زیاد گرم شود یا تحت تنش های مکانیکی بیش از حد قرار گیرد.

اهم

در صورتی که ولتاژی معادل 1 ولت به دوسر مقاومتی اعمال شود و جریان 1 آمپر از آن عبور کند مقدار مقاومت 1 اهم است. واحد مقاومت الکتریکی اهم (Ω) است.

وات

میزان انرژی تولید شده را برحسب وات بیان می کنند. برای مثال لامپ های روشنایی با میزان وات مشخص می شوند که نشان می دهد این لامپ تا چه مقدار انرژی نورمی تواند بدهد.

آمپر

آمپر مقدار الکتریسیته جاری شده در یک مدار است. در واقع هنگامی که نیرویی موجب حرکت الکترون ها در جهت مخصوصی می شود جریان الکتریکی تولید می شود. جریان (I) را بر حسب آمپر (A) بیان می کنند.

ولت

میزان ولت یا ولتاژ اندازه مقدار الکتریسیته است. در واقع اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را گویند. به بیان ساده تر نیرویی که الکترون های آزاد را به حرکت در می آورد ولتاژ الکتریکی نام دارد. اختلاف پتانسیل الکتریکی (R) بر حسب ولت (V) بیان می کنند.

میدان مغناطیسی

میدان الکتریکی در هر نقطه برابر نیروی وارد بر بار آزمون واحد q0 تعریف می شود. به بیان دیگر، برای تعیین میدان الکتریکی E ما مقدار نیرو F را بر بار q0 تقسیم می کنیم.

اجزاء موتورهای الکتریکی
ابتدا نگاهی به درون یک موتور الکتریکی ساده می اندازیم. یک موتور الکتریکی ساده از 6 بخش تشکیل شده:

آرمیچر
ذغال هادی
سوئیچ تغییر دهنده جهت برق
محور
آهنربا
منبع برق DC
انواع موتورهای الکتریکی یا الکتروموتور از نظر جریان مصرفی به دو دسته عمده تقسیم می شوند:

الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Direct Current) یا جریان مستقیم DC
الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Alternative Current) یا جریان متناوب AC
الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم چیست؟
موتور DC یا جریان مستقیم؛. دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا آهنربا های الکتریکی بوجود آید در آرمیچر، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچر جذب و دفع کنند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.
الکتروموتور DC سری (Series)
موتورهای DC سری دارای گشتاور راه انداز بالا بوده و از این رو در صنایعی که به گشتاور راه اندازی بالا نیاز است (مانند جرثقیل ها، بالابر هیدرولیک، پرس های ضربه ای و آسانسور) مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این نوع دینام در لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا) استفاده می شود که به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطکاکی (Traction Motor) گفته می شود.

الکتروموتور DC شانت (Shunt)
موتورهای DC شانت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می باشد. به همین خاطر در کاربردهایی چون هواکش های صنعتی و دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از الکتروموتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند، چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالا رفته و به موتور صدمه وارد می شود.موتور الکتریکی ترکیبی DC
در موتورهای ترکیبی مشخصات موتورهای سری و شنت وجود دارد و شامل دو دسته می شوند.

1. موتور الکتریکی کامپوزیت DC اضافی

از این نوع الکتروموتور در مواردی استفاده می شود که ویژگی های یک درایو زنجیره ای مورد نیاز است، اما با برداشتن بار، موتور را نمی توان متوقف کرد و سرعت آن زیاد افزایش نمی یابد. مثل ماشین های تراش که در هر دوره کاری دوباره تخلیه و بارگیری می شوند. در صنایع مختلف معمولاً به جای دینام ترکیبی کمکی که طراحی آن شبیه به یک سری موتورهای الکتریکی است استفاده می شود.
2. موتور DC برق نصب شده معیوب است

در بارهای کمتر از بارهای اسمی و در مواردی که نیاز به سرعت تقریباً ثابت باشد، از موتورهای مرکب استفاده می شود، معمولاً از این موتورها در آزمایشگاه ها برای تأمین سرعت ثابت استفاده می شود.

الکتروموتورهای جریان متناوب یا جریان متناوب چیست؟
رایج ترین نوع ژنراتور مورد استفاده در صنعت و خانه موتورهای القایی AC هستند.

مزایای استفاده از موتورهای الکتریکی AC

طراحی ساده و محکم
قیمت مناسب
هزینه نگهداری کم
اتصال آسان و کامل به منبع برق
انواع مختلفی از موتورهای AC یا موتورهای القایی در صنعت وجود دارد.موتورهای الکتریکی مختلف برای کارهای مختلف مناسب هستند. اگرچه طراحی موتور AC آسانتر از موتور DC است، اما کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف موتورهای الکتریکی AC نیاز به درک عمیق تری از طراحی و مشخصات این نوع موتورها دارد.

استاتور

استاتور از چندین قطعه نازک آلومینیوم یا آهن سبک ساخته شده است. این قطعات به شکل یک استوانه توخالی به هم متصل می شوند. در این شیارها کویل هایی از سیم روکش دار تعبیه شده است. هر مجموعه سیم پیچ با هسته اطراف یک فرومغناطیس (دو پل) را تشکیل می دهد تا با برق AC کار کند. تعداد قطب ها در یک موتور AC به اتصال داخلی سیم پیچ های استاتور بستگی دارد. سیم پیچ های استاتور مستقیماً به منبع برق متصل می شوند. آنها به گونه ای به هم متصل شده اند که با اعمال برق AC یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می شود.
انواع الکتروموتور سه فاز

انواع دینام سه فاز عبارتند از:

الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی
الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی (حلقه لغزش).

الکتروموتور چیست؟

اصولاً الکتروموتور در انواع الکتروموتورهای معمولی (TEFC) یا هر نوع دیگری یعنی الکتروموتور ضد انفجار و همچنین موتور خنک کننده ارائه می شود و از نظر مصرف برق آن در دو نوع الکتروموتور تک فاز و الکتروموتور سه فاز فاز ارائه شده است.

انواع موتورهای الکتریکی

در زندگی ماشینی پیشرفته امروزی، هیچ انسانی وجود ندارد که با موتور الکتریکی، موتور الکتریکی یا دینام تماس نداشته باشد، اگرچه ممکن است از آن آگاه نباشد. به طور کلی هر جا حرکتی وجود داشته باشد موتور الکتریکی یا موتور الکتریکی وجود دارد.

موتور DC
سری موتور
درایو موازی
موتور کامپوزیت
درایو خودکششی
موتور آهنربای دائم (PMDC)
درایو AC
موتور القایی
موتور سنکرون
موتورهای خاص
موتورهای پله ای
موتور DC بدون جاروبک
موتور کاهش سرعت
موتور عدم تمایل
درایو جهانی
موتور الکتریکی

نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. ایده کلی بر این واقعیت استوار است که وقتی هادی حامل جریان در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرد، میدان مغناطیسی بر هادی حامل جریان تأثیر می گذارد. اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستند. اما موتور خطی هم وجود دارند.

هر موتور الکتریکی دوار از دو بخش متحرک و محرک تشکیل شده است.که به بخش متحرک روتور و به بخش ثابت که معمولا درون موتور قرار دارد استاتور یا ایستانه نیز می گویند. در یک موتور الکتریکی، روتور به علت گشتاور ناشی از نیرویی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی در استاتور، به حول محور خود می چرخد. هر الکتروموتور بر اساس ساختارش توسط برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می گردد.
نحوه انتخاب الکتروموتور
اولین نکته ای که در انتخاب یک الکتروموتور باید در نظر گرفته شود تکفاز یا سه فاز بودن ولتاژ برق محل نصب می باشد. الکتروموتورها بر اساس توان و دور و نحوه نصب انتخاب می شوند. در صورتیکه توان الکتروموتور مشخص نباشد، می توان با در نظر گرفتن گشتاور خروجی مورد نیاز، توان را مشخص نمود. توان الکتروموتور بر حسب کیلووات و گشتاور آن بر حسب نیوتن متر بیان می شود. دور الکتروموتور با توجه به دور نهایی دستگاه متحرک انتخاب می شود و معمولا 900، 1400 یا 2900 دور در دقیقه می باشد. الکتروموتورها را می توان بر روی پایه نصب کرد. در صورتیکه الکتروموتور به صورت مستقیم به گیربکس یا هیدروموتور کوپل شود، باید در خروجی دارای فلنج باشد. فلنج می تواند با توجه به نیاز مشتری به صورت کوچک (B14) یا بزرگ (B5) تولید شود. باید توجه داشت که پوسته الکتروموتورها از جنس چدن یا آلومینیوم می باشد که با توجه به شرایط کاری و وزن مورد نیاز و میزان لرزش دستگاه انتخاب می شود.

تعاریف و اصطلاحات الکتریک

جریان

نسبت تغییرات بار الکتریکی (q) به زمان (t) را جریان و واحد آن آمپر (A) است و به وسیله دستگاه آمپرمتر که به صورت سری در مدار نصب می شود اندازه گیری می شود.

اختلاف پتانسیل

اختلاف پتانسیل یا ولتاژ کمیتی است که باعث جاری شدن جریان در یک مدار بسته می شود و واحد آن ولت (V) و توسط ولت متر که بصورت موازی در مدار بسته می شود اندازه گیری می شود.

واحد کار الکتریکی و واحد توان ظاهری

واحد کار الکتریکی وات بر ثانیه (W/S) و واحد توان ظاهری ولت آمپر (VA) یا کیلو ولت آمپر یا مگاولت آمپر می باشد.

جریان نامی

جریانی که یک دستگاه برقی مانند موتور الکتریکی در شرایط مشخص شده، می تواند از خود عبور دهد، بدون آنکه زیاد گرم شود یا تحت تنش های مکانیکی بیش از حد قرار گیرد.

اهم

در صورتی که ولتاژی معادل 1 ولت به دوسر مقاومتی اعمال شود و جریان 1 آمپر از آن عبور کند مقدار مقاومت 1 اهم است. واحد مقاومت الکتریکی اهم (Ω) است.

وات

میزان انرژی تولید شده را برحسب وات بیان می کنند. برای مثال لامپ های روشنایی با میزان وات مشخص می شوند که نشان می دهد این لامپ تا چه مقدار انرژی نورمی تواند بدهد.

آمپر

آمپر مقدار الکتریسیته جاری شده در یک مدار است. در واقع هنگامی که نیرویی موجب حرکت الکترون ها در جهت مخصوصی می شود جریان الکتریکی تولید می شود. جریان (I) را بر حسب آمپر (A) بیان می کنند.

ولت

میزان ولت یا ولتاژ اندازه مقدار الکتریسیته است. در واقع اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را گویند. به بیان ساده تر نیرویی که الکترون های آزاد را به حرکت در می آورد ولتاژ الکتریکی نام دارد. اختلاف پتانسیل الکتریکی (R) بر حسب ولت (V) بیان می کنند.

میدان مغناطیسی

میدان الکتریکی در هر نقطه برابر نیروی وارد بر بار آزمون واحد q0 تعریف می شود. به بیان دیگر، برای تعیین میدان الکتریکی E ما مقدار نیرو F را بر بار q0 تقسیم می کنیم.

اجزاء موتورهای الکتریکی
ابتدا نگاهی به درون یک موتور الکتریکی ساده می اندازیم. یک موتور الکتریکی ساده از 6 بخش تشکیل شده:

آرمیچر
ذغال هادی
سوئیچ تغییر دهنده جهت برق
محور
آهنربا
منبع برق DC
انواع موتورهای الکتریکی یا الکتروموتور از نظر جریان مصرفی به دو دسته عمده تقسیم می شوند:

الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Direct Current) یا جریان مستقیم DC
الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Alternative Current) یا جریان متناوب AC
الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم چیست؟
موتور DC یا جریان مستقیم؛. دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا آهنربا های الکتریکی بوجود آید در آرمیچر، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچر جذب و دفع کنند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.
الکتروموتور DC سری (Series)
موتورهای DC سری دارای گشتاور راه انداز بالا بوده و از این رو در صنایعی که به گشتاور راه اندازی بالا نیاز است (مانند جرثقیل ها، بالابر هیدرولیک، پرس های ضربه ای و آسانسور) مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این نوع دینام در لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا) استفاده می شود که به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطکاکی (Traction Motor) گفته می شود.

الکتروموتور DC شانت (Shunt)
موتورهای DC شانت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می باشد. به همین خاطر در کاربردهایی چون هواکش های صنعتی و دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از الکتروموتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند، چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالا رفته و به موتور صدمه وارد می شود.موتور الکتریکی ترکیبی DC
در موتورهای ترکیبی مشخصات موتورهای سری و شنت وجود دارد و شامل دو دسته می شوند.

1. موتور الکتریکی کامپوزیت DC اضافی

از این نوع الکتروموتور در مواردی استفاده می شود که ویژگی های یک درایو زنجیره ای مورد نیاز است، اما با برداشتن بار، موتور را نمی توان متوقف کرد و سرعت آن زیاد افزایش نمی یابد. مثل ماشین های تراش که در هر دوره کاری دوباره تخلیه و بارگیری می شوند. در صنایع مختلف معمولاً به جای دینام ترکیبی کمکی که طراحی آن شبیه به یک سری موتورهای الکتریکی است استفاده می شود.
2. موتور DC برق نصب شده معیوب است

در بارهای کمتر از بارهای اسمی و در مواردی که نیاز به سرعت تقریباً ثابت باشد، از موتورهای مرکب استفاده می شود، معمولاً از این موتورها در آزمایشگاه ها برای تأمین سرعت ثابت استفاده می شود.

الکتروموتورهای جریان متناوب یا جریان متناوب چیست؟
رایج ترین نوع ژنراتور مورد استفاده در صنعت و خانه موتورهای القایی AC هستند.

مزایای استفاده از موتورهای الکتریکی AC

طراحی ساده و محکم
قیمت مناسب
هزینه نگهداری کم
اتصال آسان و کامل به منبع برق
انواع مختلفی از موتورهای AC یا موتورهای القایی در صنعت وجود دارد.موتورهای الکتریکی مختلف برای کارهای مختلف مناسب هستند. اگرچه طراحی موتور AC آسانتر از موتور DC است، اما کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف موتورهای الکتریکی AC نیاز به درک عمیق تری از طراحی و مشخصات این نوع موتورها دارد.

استاتور

استاتور از چندین قطعه نازک آلومینیوم یا آهن سبک ساخته شده است. این قطعات به شکل یک استوانه توخالی به هم متصل می شوند. در این شیارها کویل هایی از سیم روکش دار تعبیه شده است. هر مجموعه سیم پیچ با هسته اطراف یک فرومغناطیس (دو پل) را تشکیل می دهد تا با برق AC کار کند. تعداد قطب ها در یک موتور AC به اتصال داخلی سیم پیچ های استاتور بستگی دارد. سیم پیچ های استاتور مستقیماً به منبع برق متصل می شوند. آنها به گونه ای به هم متصل شده اند که با اعمال برق AC یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می شود.
انواع الکتروموتور سه فاز

انواع دینام سه فاز عبارتند از:

الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی
الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی (حلقه لغزش).