الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور یک دستگاه الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. زیمنس یکی از برند هایی است که در این حوزه فعالیت دارد. این تبدیل انرژی معمولاً از طریق ایجاد میدان مغناطیسی و چرخش روتور (قسمت متحرک) انجام می‌شود.

انواع الکتروموتورها:

انواع موتورهای الکتریکی یا الکتروموتور از نظر جریان مصرفی به دو دسته عمده تقسیم می شوند:

1. الکتروموتورهای AC (جریان متناوب):
   • سینکرو: دارای سرعت ثابت و معمولاً در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود.
   • اینداکشن: رایج‌ترین نوع الکتروموتور، که خود به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شود.
2. الکتروموتورهای DC (جریان مستقیم):
   • سری: دارای گشتاور بالا و مناسب برای کاربردهایی که نیاز به تغییر سرعت دارند.
   • پارالل: دارای سرعت ثابت و معمولاً در کاربردهای خاص استفاده می‌شود.

الکتروموتورهای DC (جریان مستقیم) چیستند؟

الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم، دستگاه‌هایی هستند که انرژی الکتریکی را از یک منبع DC (جریان مستقیم) دریافت کرده و آن را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. این موتورها به دلیل سادگی در طراحی و کنترل سرعت، در کاربردهای مختلف بسیار محبوب هستند.

انواع الکتروموتورهای DC:

1. موتور DC سری:
   • در این نوع، سیم‌پیچ میدان (استاتور) به صورت سری با سیم‌پیچ روتور (آرمیچر) متصل می‌شود.
   • دارای گشتاور بالا و مناسب برای بارهای متغیر است.
   • سرعت موتور با افزایش بار کاهش می‌یابد.
2. موتور DC پارالل (یا شنت):
   • در این نوع، سیم‌پیچ میدان به صورت موازی با سیم‌پیچ روتور متصل می‌شود.
   • دارای سرعت ثابت و مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به ثبات سرعت دارند.
   • گشتاور کمتری نسبت به موتور سری دارد.
3. موتور DC مرکب:
   • ترکیبی از دو نوع فوق، که می‌تواند به صورت سری و موازی عمل کند.
   • این نوع موتور می‌تواند ویژگی‌های هر دو نوع را داشته باشد و در بارهای مختلف عملکرد بهتری ارائه دهد.

اجزاء اصلی:

• استاتور: قسمت ثابت موتور که میدان مغناطیسی را تولید می‌کند.
• آرمیچر: قسمت متحرک موتور که انرژی مکانیکی تولید می‌کند.
• کموتاتور: برای تغییر جهت جریان در آرمیچر و حفظ چرخش یکسان.
• براش‌ها: برای انتقال جریان الکتریکی به آرمیچر.

مزایا:

• کنترل آسان سرعت: با تغییر ولتاژ ورودی، می‌توان سرعت موتور را به راحتی کنترل کرد.
• گشتاور بالا در دورهای پایین: مناسب برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور اولیه بالا دارند.
• سادگی در طراحی: طراحی ساده و کم‌هزینه نسبت به برخی از موتورها.

کاربردها:

• در وسایل خانگی مانند جاروبرقی و ماشین لباسشویی.
• در خودروهای الکتریکی و رباتیک.
• در صنایع تولیدی برای کنترل ماشین‌آلات.

الکتروموتورهای DC به دلیل قابلیت کنترل آسان و عملکرد قابل اعتماد، در بسیاری از صنایع و کاربردهای روزمره استفاده می‌شوند. انتخاب نوع مناسب این موتورها بر اساس نیازهای خاص هر کاربرد می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی و عملکرد سیستم داشته باشد.

• 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.

• الکتروموتور DC مرکب (Compound)

اجزاء اصلی الکتروموتور چیست؟

• استاتور: قسمت ثابت الکتروموتور که میدان مغناطیسی را تولید می‌کند.
• روتور: قسمت متحرک که با چرخش خود انرژی مکانیکی تولید می‌کند.
• محور: بخشی که نیروی مکانیکی تولید شده را منتقل می‌کند.
• بلبرینگ‌ها: برای کاهش اصطکاک و افزایش عمر الکتروموتور.

کاربردهای الکتروموتور چیست؟

• استفاده در صنایع مختلف مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، نوار نقاله‌ها و ماشین‌آلات.
• کاربردهای خانگی مانند جاروبرقی، ماشین لباسشویی و کولرهای گازی.
• در وسایل نقلیه الکتریکی و رباتیک.

مزایای الکتروموتور چیست ؟

• کارایی بالا: تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی با بازدهی مناسب.
• طول عمر بالا: طراحی و ساخت با کیفیت برای استفاده طولانی مدت.
• تنوع کاربرد: مناسب برای انواع مختلف کاربردها و صنایع.

تعاریف و اصطلاحات الکتریک الکتروموتور 

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.

 الکتروموتورها نقش اساسی در صنایع و زندگی روزمره دارند. با توجه به انواع مختلف و کاربردهای متنوع، انتخاب الکتروموتور مناسب می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد و کارایی سیستم‌ها داشته باشد.