الکتروموتور چیست؟ انواع آن

الکتروموتور

در سال های اخیر پیشرفت علم کمک زیادی به بهبود و توسعه ی بخش های مختلف زندگی نموده است. یکی از این موارد ساخت الکتروموتور یا همان موتور الکتریکی در بخش صنعت میباشد. تسلا در سال 1882 میدان مغناطیسی دوار را بنا نهاد و از آن به عنوان یک نیروی مکانیکی استفاده نمود. این ابداع تسلا را امروزه انقلاب صنعتی دوم میخوانند. در حقیقت تسلا راهی برای تولید آسان تر انرژی الکتریکی و امکان انتقال آن به فواصل طولانی را ارائه کرد. چند سال بعد میخائیل اسیبوویچ موفق به اختراع موتور سه فاز روتور قفسی شد که در عصر حاضر به صورت گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. برای اطلاع از نحوه ی عمل و کاربرد های الکتروموتور می توانید به مطالعه ی این مقاله بپردازید.

حتما بخوانید:

نقش درایو در پمپ چیست؟

انواع درایو صنعتی و کاربرد آن

روش های مختلف راه اندازی الکتروموتور ها

الکتروموتور (موتور الکتریکی) چیست؟

ماشین و دستگاهی که انرژی الکترونیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند الکتروموتور نامیده میشود. در واقع هر کجا حرکتی مکانیکی صورت گیرد پای الکتروموتور در بین است. مبنا و پایه ی کلی این موتور ها بر اساس یک هادی که حامل جریان الکتریسته است بنا شده که با یک میدان مغناطیسی تحت تاثیر واقع میشود. در این فرایند نیرویی بر هادی حامل جریان الکتریسیته وارد میگردد. این اتفاق موجب تبدیل شدن انرژی الکتریسته به مکانیکی خواهد شد. الکتروموتور ها به دو گروه دوار و خطی تقسیم میشوند.

البته اغلب موتورهای الکتریکی از نوع دوار میباشند. الکتروموتور دوار از دو قسمت محرک و متحرک ساخته شده است. بخش متحرک را روتور و بخش محرک که معمولا داخل موتور تعبیه میشود را ایستانه یا استاتور مینامند. نیرویی که در استاتور الکتروموتور و توسط میدان مغناطیسی تولید گشتاور، میکند باعث حرکت روتور به دور محور خود میشود. الکتروموتور بر اساس ساختار داخلی خود میتواند هم با جریان برق متناوب و هم با جریان برق مستقیم کار کند.

از موتورهای الکتریکی در اتوماسیون صنعتی و راه اندازی خط تولید استفاده ی فراوانی میشود. برای دریافت مشاوره و راه اندازی خط تولید و خرید تجهیزات مربوط به اتوماسیون صنعتی PLC و برق صنعتی میتوانید با گروه صنعتی سپیانی تماس بگیرید.

حتما بخوانید:

ژنراتور چیست؟ کاربرد آن

موتور برق چیست؟ انواع و کاربرد

آشنایی با تعاریف و اصلاحالات پیرامون الکتروموتور:

برای اینکه درک بهتری نسبت به شیوه ی کار کردن و ساختار الکتروموتور داشته باشیم ابتدا باید تا با اصطلاحات و مفاهیم اولیه ی الکتریکی آشنا شویم.

جریان الکتریکی: نسبت تغییر بار الکتریکی بر زمان را جریان الکتریسیته میگویند که واحد آن نیز آمپر بوده و با دستگاهی به نام آمپرسنج قابل اندازه گیری و ثبت میباشد.

کار الکتریکی: به تغییرات ولتاژ بر زمان کار الکتریکی گفته میشود و واحد آن وات بر ثانیه میباشد.

ولت: اختلاف پتانسیل موجود بین دو نقطه را ولت یا ولتاژ میگویند. همچنین ولتاژ نیروی است که باعث حرکت الکترون های آزاد میشود.

اختلاف پتانسیل: این کمیت موجب حرکت جریان در مدار الکتریکی میشود. واحد اختلاف پتانسیل ولت است و به وسیله ی ولت متری که به صورت موازی در مدار قرار گرفته باشد قابل اندازه گیری است.

جریان نامی: مقداری از جریان که یک دستگاه قادر به عبور دادن از خود میباشد بدون آن که داغ شده یا تحت فشار مکانیکی بیش از توان خود واقع شود جریان نامی میگویند.

اهم: واحد مقاومت الکتریکی است و به این معناس که اگر ولتاژی به اندازه ی یک ولت و جریان یک آمپری از مدار عبور کند مقاومت نیز یک خواهد بود.

وات: نشان دهنده ی میزان انرژی تولید شده در دستگاه است.

میدان مغناطیسی: به نسبت نیرو بر بار میدان الکتریکی با مغناطیسی گویند.

حتما بخوانید:

استپرموتور چیست؟ انواع و کاربرد

سرووموتور چیست؟ مزایا و معایب

انتخاب موتور القایی مناسب برای کاربرد های صنعتی

موتور های الکتریکی از چه بخش هایی تشکیل میشوند؟

الکتروموتور ها از 9 بخش مجزا تشکیل شده اند. این بخش ها شامل موارد زیر میباشد:

1- روتور:

به بخش متحرک موتور الکتریکی روتور میگویند. در واقع انرژی الکتریکی که از طریق شافت به نیروی مکانیکی تبدیل شده است در روتور ارائه میشود. درون روتورها تیغه هایی رسانا تعبیه شده است که موجب جا به جایی جریان میشوند و با میدان مغناطیسی تشکیل شده به کمک استاتور در ارتباط است. نتیجتا نیروهایی برای راه اندازی و چرخش شافت تولید میکند. البته در بعضی از انواع الکتروموتور روتور ساختار آهنربایی دارد و تیغه های رسانا در استاتور تعبیه میشوند. اما در هر حال ساختار کلی روتور به همین شیوه میباشد.

2- استاتور:

بخش ثابت الکتروموتور که دارای سیم پیچی و یا تیغه های رسانا است و ایجاد میدان مغناطیسی میکند را استاتور گویند. تبدل بین میدان ایجاد شده توسط استاتور و روتور موجب چرخش و حرکت روتور میگردد. شافت نیز در مرکز آن قرار دارد.

مطلب مرتبط:  آشنایی با روتور و استاتور

3- بلبرینگ:

در الکتروموتور بلبرینگ ها در بخش ابتدایی و انتهایی شافت تعبیه میشوند تا روتور راحت تر به دور محور خود بچرخد. شافت از طریق بلبرینگ میتواند نیروی مکانیکی خود را انتقال دهد.

4- سیم پیچ:

دسته ای از سیم های رسانا که در هم پیچیده شده اند و در جعبه ای به نام کویل قرار گرفته اند سیم پیچ یا قطب گفته میشود. سیم پیچ اغلب از جنس مس میباشد. استاتور از طریق اختلاف میدان مغناطیسی که در سیم پیچ و روتور وجود دارد و با عبور جریان الکتریکی قادر به کنترل نمودن چرخش میباشد. در واقع این سیم پیچ ها هستند که دور چرخشی الکتروموتور را کنترل می کنند. هرچه قطب ها بیشتر باشند دور موتور کمتر خواهد بود.

5- شکاف هوایی:

فاصله ی بین روتور (جزء متحرک) و استاتور (جزء ثابت) در الکتروموتور، شکاف هوایی نام دارد. شکاف هوایی باعث افزایش جریان مغناطیسی شده و اگر کمی بیشتر از مقدار استاندارد باشد موجب افزایش زیاد جریان و به وجود آمدن نویزهای زیادی خواهد شد. بنابراین بهتر است این شکاف در کمترین حد ممکن خود باشد.

6- درکاسه:

این قسمت از الکتروموتور که در وسط صفحات حاوی بلبرینگ ها قرار میگیرند وظیفه ی هدایت کردن جریان مکانیکی چرخشی را به طور کامل و کنترل شده بر عهده دارند.

7- پوسته:

محفظه ای از جنس چدن یا آلومینیوم که تمام قسمت های الکتروموتور یا همان موتور الکتریکی در آن قرار میگیرند پوسته نامیده میشود.

8- فن:

در قسمت انتهایی الکتروموتور و در بخش انتهایی شافت، فن تعبیه شده است تا با هدایت کردن جریان هوا از بیرون به داخل شافت باعث خنک شدن موتور الکتریکی شود.

9- منبع تغذیه:

همانطور که از نام الکتروموتور پیدا است این موتورها با جریان برق کار میکنند. منبع تغذیه در موتور الکتریکی میتواند از برق متناوب و یا برق مستقیم باشد. البته جریان مستقیم از طریق اینورترها قابل تبدیل به جریان متناوب میباشد.

مطلب مرتبط:

انواع منابع تغذیه صنعتی

اینورتر چیست؟ مزایا و کاربرد آن

شیوه‌ی کار الکتروموتور چگونه است؟

چنانچه با مباحث مربوط به مهندسی برق آشنایی ندارید شیوه ی کار الکتروموتور میتواند پیچیده به نظر آید. با این حال تلاش کرده ایم تا به ساده ترین شکل ممکن به توضیح آن بپردازیم. پس از ورود انرژی الکتریکی از منبع تغذیه به استاتور سیم پیچ هایی که در دو طرف مرکز استاتور واقع شده اند خاصیت آهنربایی پیدا میکنند. در این مرحله میدان مغناطیسی خرچشی توسط سیم پیچ ایجاد شده و باعث کشیدن میله های رسانا در خارج از روتور و قسمت پشت خود میشود. روتور در حال چرخش در واقع همان نیروی مکانیکی مورد نیاز برای استفاده در ماشین آلات است.

مطلب مرتبط:

تفاوت الکتروموتورهای AC و DC

کاربرد درایو (اینورتر) در آسانسور

هیدروموتور (موتور هیدرولیک) چیست؟

تقیسم بندی انواع الکتروموتور بر مبنای جریان ورودی:

همانطور که پیشتر اشاره کردیم برخی از موتورهای الکتریکی با جریان مستقیم و بعضی دیگر هم با جریان متناوب کار میکنند. با این مشخصه الکتروموتور ها به دو گروه تقسیم میشوند.

• الکتروموتور DC یا مستقیم
• الکتروموتور AC یا متناوب

در ادامه به توضیح و معرفی هر دو خواهیم پرداخت. همچنین اتوماسیون صنعتی زیمنس یکی از بهترین برندهای موجود در زمینه ی ارائه ی موتورهای الکتریکی است که میتواند با توجه به نیاز کاربران به موتورهای الکتریکی و تجهیزات اتوماسیون صنعتی این نیاز را با بهترین کالاها و برترین کیفیت ها تامین نماید.

الکتروموتور های DC:

این نوع الکتروموتور دارای آرمیچری از جنس آهنربای الکتریکی میباشند. کموتاتور که یک سوییچ گردشی محسوب میشود. الکتروموتور DC خود انواع مختلفی دارد که شامل این موارد میباشد:

1. الکتروموتور DC سری: از گشتاور راه انداز بالایی برخوردار هستند و به همین جهت در صنایعی مانند پرس های ضربه ای، بالابر هیدرولیک و جرثقیل ها کاربرد دارد.
2. الکتروموتور DC شانت: نوع شانت گشتاور حرکتی حداکثر دور نامی را دارد. به همین دلیل برای هواکش های صنعتی و دمنده ها بسیار مناسب است. این نکته نیز حائز اهمیت است که این نوع از موتورهای الکتریکی نباید تحت بار سنگین راه اندازی شوند. زیرا فشار بالایی که بر آرمیچرها وارد میشود موجب صدمه به موتور خواهد شد.
3. الکتوروموتور DC مرکب: این نوع از موتورهای الکتریکی ویژگی های هر دو گروه سری و شانت را با هم دارند و خود به دو دسته ی مرکب اضافی و مرکب نقصانی تقسیم میشوند.

الکتروموتور های AC:

این نوع از موتورهای الکتریکی بیشترین مورد استفاده را چه در بخش خانگی و چه در صنعت دارند. ازجمله مزایای این نوع موتور ها شامل:

• طراحی بسیار ساده و استحکام بالا
• هزینه ی پایین نگهداری از آن
• قیمت نسبتا پایین و مناسب
• برقراری اتصال کامل و راحت به منبع تغذیه میباشد.

طراحی الکتروموتور AC نسبت به DC بسیار آسان تر بوده و متناسب با هر کاربردی نوع مخصوص با آن وجود دارد. الکتروموتور AC یا متناوب به دو گروه تقسیم میشود.

1. الکتروموتور AC سنکرون:

از این نوع در کارخانجات و برای اصلاح کردن ضریب توان استفاده میشود. در این صورت بر روی محور موتور الکتریکی سنکرون باری قرار نخواهد گرفت. همچنین دور موتور ثابت در نوع سنکرون باعث میشود تا در تجهیزاتی مثل ساعت های الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. از مزایای الکتروموتور AC سنکرون میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

• نسبت به نوسانات ولتاژ حساس نیست.
• بازده خوبی دارد.
• از ضریب قدرت مناسبی برخوردار است و قابل تنظیم نیز میباشد.

2. الکتروموتور AC آسنکرون:

این نوع خود به دو دسته ی سنجابی و سیم پیچی شده تقسیم میشود. در نوع سنجابی میله های روتور را مورب طراحی میکنند و همین امر باعث میشود تا در لحظه ی استارت الکتروموتور از لرزش و قفل شدن آن جلوگیری گردد. از مزایای مدل سنجابی می-توان به موارد زیر اشاره کرد:

• طراحی ساده و قیمت مناسب
• سرعت ثابت گردش دینام در بارهای مختلف
• نسبت به نوع سیم پیچی از ضریب قدرت بیشتری برخوردار است.

همچنین الکتروموتور AC آسنکرون سیم پیچی روتور را سیم پیچی میکنند تا با کم و زیاد کردن مقاومت روتور جریان کشی از موتور را به دلخواه تنظیم نمایند. مزایای این نوع شامل موارد زیر است:

• گرمای موتور در خارج از استاتر رخ میدهد.
• این قابلیت را دارد که زیر بار استارت های پشت سر هم دریافت کند.
• جریان در قسمت استارت موتور قابل تنظیم است.

حتما بخوانید:

رگولاتور چیست؟ کاربرد آن

کمپرسور چیست؟ کاربرد آن

در انتخاب الکتروموتور چه نکاتی باید مورد توجه قرار گیرد؟

سرعت و اسب بخار: موتور الکتریکی از نظر توان و سرعت تفاوت دارند. به عنوان مثال موتور های الکتریکی کسری توانی بین (1 PH تا 1/20 PH ) دارند در حالی که موتور های بزرگ توانی در رده ی (100PH تا 50000 PH) دارند.

فریم موتور: به یاد داشته باشید که ا ندازه ی فریم نشان دهنده ی عملکرد و قدرت موتور نیست. انجمن تولید کنندگان برق این فریم ها را به تناسب اندازه ی نصب طراحی میکنند.

ولتاژ: به این نکته توجه کنید که فرکانس استاندارد در موتورهای الکتریکی 60 هرتز میباشد.

همچنین ظاهر سالم و توجه به سال ساخت و نیز میزان سر و صدایی که موتور الکتریکی هنگام فعالیت تولید میکند باید بررسی شود و مورد توجه قرار گیرد.

حتما بخوانید:

اتوماسیون صنعتی چیست؟

درایو/اینورتر میکرومستر چیست؟

سوال متداول:

انواع موتورهای الکتریکی زیمنس کدام اند؟

اتوماسیون صنعتی زیمنس یکی از معتبرترین برند های موجود انواع موتورهای الکتریکی DC، تک فاز و سه فاز ولتاژ بالا و پایین و… را برای مشتریان خود تامین میکند. جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.