الکتروموتور

الکتروموتور و یا موتور الکتریکی غالباً در اقسام گوناگون معمولی یا نوع دیگر آن یعنی الکتروموتور‌ ضد انفجار نیز الکتروموتور‌ کولری و از منظر برق مصرفی در دو گونه الکتروموتور‌ تک فاز و سه فاز به سمت و سوی بازار روانه می شود.

تاریخچه مربوط به الکتروموتور‌

طی سال ۱۸۸۲ نیکولا تسلا اغلب میدان مغناطیسی دورا را پایه گذاری نمود و راه را به منظور بهره گیری از میدان دوار تحت عنوان یک نیروی مکانیکی گشود. طی سال ۱۸۸۳ وی از این اصول به منظور طراحی یک موتور القایی دو فاز بهره گرفت. حال طی سال ۱۸۸۵ گالیلئو فراریس مستقلاً تحقیقاتی را در این ارتباط شروع کرد و در سال ۱۸۸۸ نتایج حاصل از تحقیقات خویش را در قالب مقاله ای به آکادمی سلطنتی علوم در تورین کشور ایتالیا عرضه نمود.
حرکتی که این شخص در سال ۱۸۸۸ شروع نمود چیزی بود که هم اکنون بعضی از آن تحت عنوان «انقلاب صنعتی دوّم» یاد می نمایند. زیرا این حرکت در راستای تولید سهل تر انرژی الکتریکی و نیز امکان انتقال انرژی الکتریکی در طول مسافت هایی طویل خواهد انجامید. پیش از اختراع موتورهای جریان متناوب به واسطه ی تسلا موتورها به واسطه ی حرکت دائمی یک هادی در بینابین میدان مغناطیسی قابلیت به حرکت درآمدن داشتند. حال تسلا به این نکته اشاره ای داشت که می توان کلکتورهای موتور را برداشت به گونه ای که موتور به واسطه ی میدانی دوار به حرکت در بیایید. تسلا مدّتها بعد موفق به کسب حق امتیاز شماره ۱۹۴/۴۱۶/۰ ایالات متحده در راستای اختراع موتور خود گردید. این موتور که در تعداد بسیاری از عکس های تسلا به چشم می خورد، گونه ی خاصی از موتور القایی محسوب می شود.

انواع الکتروموتور موجود

در زندگی پیشرفته کنونی انسانی پیدا نمی شود که با الکتروموتور‌ و یا موتور الکتریکی و یا دینام هیچ گونه برخوردی را نداشته باشد. گرچه که امکان دارد متوجه وجود آن نباشد! به گونه ای جامع هر کجا که حرکتی در کار می باشد، الکتروموتور‌ و یا موتور الکتریکی هم در پشت آن وجود خواهد داشت.
• موتور DC
_ موتورهای سری.
_ موتورهای موازی.
_ موتورهای کمپوند.
_ موتورهای خود تحریک.
_ موتورهای مغناطیسی دائم.
• موتور AC
_ موتورهای القایی.‌
_ موتورهای سنکرون.
• موتورهای خاص
_ موتورهای پله ای.
_ موتورهای رلوکتانسی.
_ موتورهای اونیورسال.‌
_ موتورهای هیسترزیسی.‌
_ موتورهای دی‌سی بدون جاروبک.

الکتروموتور و یا موتور الکتریکی چیست؟

گونه ای ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی مبدل می سازد. ایده ی جامع و کلّی بر این اساس می باشد که زمانی که یک هادی دربرگیرنده جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی واقع می شود نیرویی برروی آن هادی حامل جریان از جانب میدان مغناطیسی اعمال می گردد. غالباً موتورهای الکتریکی به حالت دوار می باشد. ولو موتور خطی نیز وجود دارد. هریک از موتورهای الکتریکی دوار از دو قسمت متحرک و محرک ایجاد شده است. که آن نیز به قسمت متحرک روتور و به قسمت ثابت که غالباً داخل موتور واقع می شود استاتور و یا ایستانه نیز طبقه بندی می شود. در یک موتور الکتریکی، روتور به دلیل گشتاور ناشی از نیروی تشکیل گردیده به واسطه ی میدان مغناطیسی در استاتور، به حول محور خود خواهد چرخید. هریک از الکتروموتورها بنابر ساختار خود به واسطه ی برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می شود.

اجزاء تشکیل دهنده موتورهای الکتریکی

ابتدا نگاهی به داخل یک موتور الکتریکی ساده خواهیم داشت. یک موتور الکتریکی ساده از شش قسمت ذیل تشکیل می شود؛
• محور.
• آهن‌ربا.
• آرمیچر.
• ذغال هادی.
• منبع برق دی‌سی.
• سوییچ های تغییر دهنده جریان برق.
اقسام گوناگون موتورهای الکتریکی و یا الکتروموتور‌ از منظر جریان مصرفی به دو قسمت عمده طبقه بندی می شود؛
• الکتروموتور‌ و یا موتور الکتریکی Direct Current
• الکتروموتور و یا موتور الکتریکی Alternative Current

الکتروموتور DC

موتور DC و یا جریان مستقیم، حاوی آرمیچری از آهنربای الکتریکی می باشد. یک عدد سوییچ گردشی به اسم کموتاتور جهت فرآیند الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس خواهد نمود تا آهنربای الکتریکی رقم بخورد حال در آرمیچر، آهنربای دائمی را در خارج آرمیچر جذب نموده و آن را دفع کند. سرعت دوران موتور دی‌سی به گشتاور ترمزی بستگی خواهد دارد. به بیانی دیگر به ولتاژ ورودی نیز گشتاور جریان ورودی بستگی دارد.
• الکتروموتور دی‌سی سری Series
موتورهای دی‌سی سری حاوی گشتاور راه انداز بالا است. به همین دلیل در صنعت هایی که به گشتاور راه اندازی بالا نیاز می باشد، از آن بهره گیری می شود. علاوه بر این ها از این قبیل دینام در لوکوموتیوهای شهری بهره‌ گیری می گردد که بدان اصطلاحاً موتور کشی یا اصطکاکی اطلاق می گردد.

• الکتروموتور دی‌سی سری Shut

موتورهای دی‌سی شانت یا موازی حاوی گشتاور حرکتی حداکثری در دور نامی است. به همین دلیل در کاربردهایی چون هواکش های صنعتی و همچنین دمنده ها مورد بهره گیری واقع می شود. از این قبیل الکتروموتور‌ها نباید در زیر بارهای سنگین راه اندازی گردند. چرا که فرآیند آرمیچر آن ها بیش از اندازه بالا می رود و به موتور آن آسیب می رساند.

• الکتروموتور دی‌سی مرکب Compound

ضمن موتورهای کمپوند ویژگی های سری و شانت به چشم می خورد و حاوی دو دسته می باشند!
_ الکتروموتور‌های دی‌سی کمپوند اضافی
این قبیل از موتورهای الکتریکی در مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که خصوصیات موتور سری لازم باشد ولو با برداشتن بار، موتور غیر قابل مهار خواهد شد و دور آن بسیار بالا نخواهد رفت. همانند؛ دستگاه های تراش که در هر دوره کاری بی بار می گردد و برای باری دیگر زیر بار قرار خواهد گرفت. در صنایع گوناگون غالباً به جای بهره گیری از دینام کمپوند اضافی که طراحی آن شباهت بسیاری به موتورهای الکتریکی سری دارد، بهره گیری می گردد.

_ الکتروموتور‌ دی‌سی کمپوند نقصانی

حال در بارهای کمتر که بارهای نامی و نیز مواردی که به سرعت حدوداً ثابت نیازمند می باشند از موتورهای کمپوند نقصانی بهره گیری می گردد این موتورها غالباً در آزمایشگاه ها در راستای تأمین دور ثابت مورد بهره گیری واقع می شود.

الکتروموتور AC

عمومی ترین گونه دینام مورد بهره گیری در صنعت و خانگی، الکتروموتور‌‌های القایی AC می باشند‌.
• برخی از مهم ترین مزایای بهره گیری از الکتروموتور‌های AC
_ قیمت بسیار مناسب.
_ هزینه نگهداری بسیار پایین.
_ طراحی بسیار ساده و مستحکم.
_ اتصال سهل و کامل به یک منبع تغذیه.
اقسام متنوعی از موتورهای اِی‌سی و یا القایی در صنعت به چشم می خورد. موتورهای الکتریکی گوناگون برای کارهای متنوع مناسب خواهد بود. با این وجود که طراحی موتور AC سهل تر از الکتروموتور‌ دی‌سی است ولو کنترل سرعت و گشتاور در اقسام گوناگون الکتروموتور‌ AC نیازمند درکی گسترده تر در طراحی و ویژگی ها در این نوع از موتورها می باشد.

• استاتور

استاتور در واقع از چندین قطعه باریک آلومینیوم و یا آهن سبک طراحی شده است. این قطعات به حالت یک سیلندر تو خالی به یکدیگر منگنه و مستحکم شده اند. سیم پیچ هایی از سیم روکش دار در این نوع شیارها جاسازی گردیده اند. هر گروه پیچه با هسته ای که درون آن را فرا گرفته است یک آهنربای مغناطیسی را برای کار نمودن با تغذیه اِی‌سی شکل خواهد داد. تعداد قطعه های یک موتور اِی‌سی به اتصال داخلی پیچه‌ های استاتور وابسته خواهد بود. پیچه های استاتور به صورت مستقیم به منبع انرژی وصل می باشند. آن ها به حالتی متصل هستند که با برقراری تغذیه اِی‌سی یک میدان مغناطیسی چرخنده تولید می گردد.

• روتور

روتور در واقع از چندین قطعه مجزای باریک فولادی که میان آن ها میله هایی از جنس مس و آلومینیوم قرار گرفته، طراحی گردیده است. در متداول ترین نوع روتور «روتور قفس سنجابی» این میله ها در قسمت انتهایی خود به حالت الکتریکی و مکانیکی به واسطه ی حلقه هایی به یکدیگر متصل گردیده اند. حدوداً نود درصد از الکتروموتور‌ ها حاوی روتور قفس سنجابی هستند و این به دلیل آن می باشد که این قبیل از روتورها ساختی مقاوم و ساده به خود اختصاص داده است. این نوع از روتورها از هسته ای چند تکه استوانه ای البته با محوری که شکاف های موازی برای قرار دادن رساناها داخل آن دارد، ایجاد شده است. هر شکاف یک عدد میله مسی و یا آن که آلومینیومی یا آلیاژی را در بر می گیرد. در این نوع از میله ها به گونه ای دائمی به واسطه ی حلقه های انتهایی آن ها بازهم در مدار کوتاه برقرار می باشد. چرا که این نوع از مونتاژ ها دقیقاً شبیه به قفس سنجابی می باشد، این اسم برای آن انتخاب گردیده است. میله ای روتور کاملاً با محور موازی نمی باشد. در عوض آن به دو علّت مهم قدری مایل به نصب می گردند؛
_ موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون وجود صدا کار نموده و برای آن که از هارمونیک ها در شکاف ها کم بشود.
_ گرایش روتور به هنگ نمودن کمتر گردد. دندانه های روتور به دلیل جذب مغناطیسی مستقیم تلاش می نمایند که در برابر دندانه های استاتور برجای مانند. این رخداد به هنگامی اتفاق خواهد افتاد که تعداد دندانه های روتور و نیز استاتور با همدیگر برابر هستند.

اقسام گوناگون الکتروموتور‌ AC
_ الکتروموتور ای‌سی سنکرون.
_ الکتروموتور‌ اِی‌سی آسنکرون.

• الکتروموتور AC سنکرون

ضمن دینام های سنکرون روتور به همراه استاتور سیم پیچی می گردند. زمانی که استاتور به منبع برق وصل گردند، میدان گردان در موتور به وجود خواهد آمد که با سرعت سنکرون خواهد چرخید. روتور سیم پیچی گردیده است که به واسطه ی منبع تغذیه دی‌سی تغذیه می گردند. با اتصال جریان دی‌سی روتور، روتور آغاز به گردش با میدان دوار استاتور می نماید. به منظور راه اندازی موتور الکتریکی سنکرون، در ابتدا موتور الکتریکی بعد از قطع محرک ابتدایی با سرعت سنکرون خواهد چرخید.

• الکتروموتور AC آسنکرون

روتور موتورهای قفس سنجابی استوانه ای شکل خواهد بود که میله هایی از جنس آلومینیوم و یا گاهاً مس داخل شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی واقع شده است که به دو حالت طراحی می شود که گونه ابتدایی از میله هایی گرد ایجاد شده است و گونه دوّم از میله های مستطیلی و یا به حالت دو دایره که به یکدیگر وصل است و یا جدا از هم می باشند ایجاد می گردد. میله های روتور الکتروموتور‌ را بدین علّت مورب طراحی نموده اند که در تأثیر میدان های استاتور برروی روتور گونه ای همپوشانی رقم خواهد خورد و از لرزش در لحظات استارت پیش گیری خواهد نمود.
امیدواریم که شما در این مطلب از ارس‌رود توانسته باشید با برخی از الکتروموتور‌ های موجود آشنا بشوید. حال در صورت وجود سؤالات بیشتر در این زمینه شما می توانید با کارشناسان ما در ارس‌رود تماس حاصل فرمایید.