معرفی انواع الکتروموتور
الکتروموتور نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. روش کار به این صورت است که وقتی یک هادی حامل جریان الکتریسیته٬ تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار میگیرد٬ نیرویی بر روی آن هادی حامل جریان از سوی میدان مغناطیسی اعمال می‌شود. 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 می‌گویند. ما در ادامه این مقاله قصد داریم تا به بررسی انواع الکتروموتور بپردازیم٬ پس تا پایان همراه ما باشید.
برای خرید و اطلاع از قیمت‌ها با شماره تماس: ۰۲۱۴۴۱۵۸۶۵۰ تماس حاصل نمایید.
موتورهای DC
موتور جریان مستقیم دی سی نوعی ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. موتورهای DC برق را از طریق جریان مستقیم می‌گیرند و این انرژی را به چرخش مکانیکی تبدیل می‌کنند.
الکنروموتورهای DC از میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌کنند که از جریان‌های الکتریکی تولید شده به وجود می‌آیند و باعث حرکت روتور ثابت در خروجی می‌شود. گشتاور و سرعت خروجی هم به ورودی الکتریکی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.
توجه توجه: خرید انواع الکتروموتور صنعتی
– انواع موتورهای DC:
- موتورهای موازی
- موتورهای سری
- موتور کمپوند
- موتور مغناطیس
- موتور خود تحریک‌شونده
انواع الکتروموتور
1. موتور موازی
موتور موازی جزو انواع موتورهای برس‌دار است که سیم‌پیچ‌های میدان را به طور موازی به آرماتور متصل می‌کند. موتورهای DC به دلیل سیم‌پیچ‌های موازی جریان کمتری دارند.
موتور موازی برای کاربردهایی که به گشتاور ثابت نیاز دارند، در جایی که بار به میزان قابل توجهی توسط سرعت تغییر نمی‌کند، مانند تسمه‌های نقاله، میکسرها و بالابرها استفاده می‌شود.
سیم‌پیچ‌های میدانی خاص ویژگی‌های موتور موازی منحصر به فرد را فراهم می‌کند، که آن را به گزینه‌ای موثر برای کاربردهای گشتاور ثابت تبدیل می‌کند. بسیاری از موتورهای موازی دارای ویژگی‌های سرعت ثابت هستند، تفاوت کم بین سرعت بدون بار و بار کامل، مزیت اصلی این نوع موتورها است.
2. موتور سری
تفاوت کلیدی این نوع موتور با موتورهای موازی که قبلاً درموردش صحبت شد این است که سیم‌پیچ‌های میدان به صورت سری وصل هستند. این بدان معنی است که کل جریان آرماتور به سیمپیچ میدان منتقل می‌شود و سرعت‌های بسیار سریع‌تری ایجاد می‌کند.
از آنجا که ولتاژ تغذیه قابل تنظیم نیست، موتورهای سری DC نمی‌توانند سرعت خود را به خوبی تنظیم کنند.
اگرچه این مسئله برای برخی از برنامه‌ها یک مشکل است، اما به طور ویژه برای کارهایی که به گشتاور زیاد برای شروع نیاز دارند٬ مانند ابزارهای برقی و چرخ خیاطی و … بسیار مفید است.
ویژگی‌های خاص موتورهای سری DC این است که یک هدف مشخص را ارائه می‌دهد.
انواع الکتروموتور
_ مزايای موتور سری:
- دقت قابل قبول در كنترل سرعت
- گشتاور يكنواخت
- كنترل و راه‌اندازي آسان
- تامين مناسب گشتاور در سرعت‌هاي پايين
- امكان كنترل مستقل دور از گشتاور
_ معايب موتور سری:
- استهلاك بالا و هزينه تعمير و نگهداري بالا
- قيمت نسبتا بالا
- نياز به جريان DC براي راه‌اندازي
- پاسخ سرعت نه چندان مناسب
- راندمان نسبتا پايين
موتورهای AC
موتور AC نوع متداولی از موتور الکتریکی است که توسط جریان متناوب هدایت می‌شود٬ مانند اکثر موتورها در کاربردهای صنعتی روزمره مانند پروژه‌های سرگرمی، کالاهای داخلی و سایر وسایل حرفه‌ای و محصولات مصرفی مورد استفاده قرار میگیرد. موتورهای AC نیز یک روش نسبتاً کارآمد برای تولید انرژی مکانیکی از یک سیگنال ورودی برق ساده ارائه می‌دهند.
موتورهای AC از بسیاری از انواع دیگر موتورهای الکتریکی و به ویژه از موتورهای DC(جریان مستقیم) با چندین معیار مهم متمایز می‌شوند. اساسی‌ترین این واقعیت این است که یک موتور AC به طور خاص به جریان متناوب مدار خود برای تولید انرژی مکانیکی کارآمد متکی است. ما در مورد این فرایند منحصر به فرد در بخش‌های زیر مقاله انواع الکتروموتور کمی عمیق‌تر بحث خواهیم کرد.
حتما بخوانید: راهنمای خرید الکتروموتور
_ انواع الکتروموتور AC:
- الکتروموتور AC سنکرون
- الکتروموتور AC آسنکرون
_ الکتروموتور AC سنکرون
این موتور مشابه موتور القایی است با این تفاوت که با فرکانس خط حرکت می‌کند.
موتور سلسین در سال 1925 ساخته شد و اکنون با نام Synchro(سنکرون) شناخته می‌شود.
موتوری که با سرعت هم‌زمان کار می‌کند به موتور سنکرون معروف است. سرعت هم‌زمان سرعت ثابتی است که در آن موتور نیروی الکتروموتور را ایجاد می‌کند. موتور سنکرون برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود.
الکتروموتور AC سنکرون
ویژگی‌های اصلی موتور سنکرون:
سرعت الکتروموتور سنکرون مستقل از بار است، به عنوان مثال، تغییر بار در سرعت موتور تأثیر نمی‌گذارد.
موتور سنکرون خود راه‌اندازی نمی‌شود. نخست متحرک برای چرخاندن موتور با سرعت هم‌زمان خود استفاده می‌شود.
موتور سنکرون هم برای فاکتور قدرت پیشرو و هم برای تأخیر کار می‌کند.
_ مزایا الکتروموتور AC سنکرون:
- در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
- بازده بسیار بالایی دارد.
- دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
- این الکتروموتور می‌تواند به طور مستقیم با ولتاژ زیاد کار کند.
_ معایب الکتروموتور AC سنکرون:
- سرعت این الکتروموتور ثابت است و قابلیت تنظیم برای سرعت‌های بالاتر و یا پایین‌تر را ندارد.
- این الکتروموتور قابلیت تحمل بار اضافه را ندارد.
- علاوه بر جریان متناوب برای سیمپیچ استاتور، جریان دائم برای قطب‌های این موتور الکتریکی نیز مورد نیاز است در نتیجه قیمت این الکتروموتور را نسبت به موارد مشابه خود بالاتر می‌برد.
- به یک وسیله راه‌انداز اولیه که می‌تواند موتور کمکی باشد احتیاج دارد.
_ کاربرد الکتروموتور سنکرون:
- این محصول برای اصلاح ضریب توان cos می‌باشد. در این حالت بر روی محور موتور سنکرون باری قرار نمی‌گیرد یعنی موتور الکتریکی بدون بار کار می‌کند. در این حالت موتور سنکرون را خازن سنکرون هم می‌نامند که در کارخانه‌ها استفاده می‌شود.
- از این موتورها هم به عنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون می‌توان استفاده نمود.
- به دلیل آنکه موتور الکتریکی سنکرون، دور ثابتی دارند٬ در تجهیزاتی مانند ساعت‌های الکتریکی که نیازمند این خصوصیت است٬ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حتما بخوانید: اجزای الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور AC آسنکرون:
یک موتور ناهم‌زمان دارای یک روتور غیرفعال است که به طور دائم در مدار کوتاه است(روتور قفس سنجابی). این موتور می‌تواند تا چندین مگاوات تولید کند و بیشتر اوقات به عنوان یک موتور سه فاز استاندارد در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
میدان مغناطیسی در موتور ناهم‌زمان توسط جریان مغناطیسی از طریق انرژی الکتریکی تأمین شده٬ تولید می‌شود. موتورهای ناهم‌زمان با لغزش مشخص می‌شوند، یعنی یک اختلاف وابسته به بار بین سرعت روتور و سرعت میدان چرخشی ولتاژ تغذیه.
_ مزايا الکتروموتور AC آسنکرون:
- قيمت پايين
- استهلاك پايين و هزينه تعمير و نگهداري كم
- راه‌اندازي و كنترل آسان
- كنترل با استفاده از اینورتر ارزان
_ معايب الکتروموتور AC آسنکرون:
- پايين بودن دقت كنترل سرعت
- نداشتن گشتاور يكنواخت
- عدم توانايي كنترل موقعيت به علت مساوي نبودن سرعت روتور با ميدان دوار(وجود لغزش)
- پايين بودن پاسخ زمان سرعت
- تلفات زياد و راندمان پايين
_ انواع الکتروموتور AC آسنکرون:
- قفسه سنجابی
- روتور سیم‌پیچی شده
_ الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی:
روتور موتورهای قفسه سنجابی استوانه‌ای شکل هستند و میله‌هایی از جنس آلومینیوم و یا مس درون شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی قرار دارند که به دو صورت ساخته می‌شود٬ نوع اول از میله‌های گرد تشکیل شده است و نوع دوم از میله‌های مستطیلی و یا به شکل دو دایره که به هم متصل و یا جدا از هم هستند تشکیل می‌شود. میله‌های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم‌پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.
الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی
1. مزایا قفسه سنجابی:
- به دلیل قیمت مناسب و سادگی در طراحی در بسیاری از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.
- سرعت گردش این دینام در بارهای مختلف تقریبا ثابت است.
- تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع نمی‌شود.
- نسبت به الکتروموتورهای سیم‌پیچی دارای ضریب قدرت بهتری هستند.
2. معایب قفسه سنجابی:
- زمانی که با کار کم در حال کار است، ضریب قدرت آن کاهش می‌یابد.
- تغییر دور این نوع با روش کاهش ولتاژ غیر ممکن است و نیاز به دستگاه برای این کار دارد.
- الکتروموتورهای آسنکرون قفس سنجابی به تغییرات ولتاژ حساس هستند و در صورت کم شدن ولتاژ جریان جریان آن به همان نسبت افزایش می‌یابد.
- گشتاور پایینی دارد.
- در هنگام استارت این موتور جریان زیادی را از شبکه در حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی می‌گیرند.
حتما بخوانید: همه چیز درباره الکتروموتورهای صنعتی
الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیمپیچ:
مشکل موتورهای قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتور آن است. میله‌های روتور توسط حلقه‌ای در ابتدا و انتهای آن اتصال کوتاه شده است. این مسئله در لحظه استارت که روتور مغناطیسی نیست٬ شار(خطوط میدان الکتریکی که از سطح عمود بر مسیر عبور می‌کنند٬ را شار الکتریکی گویند) زیادی را برای مغناطیس شدن به خود جذب می‌کند و باعث بالا رفتن جریان موتور الکتریکی می‌شود٬ در نتیجه در لحظه استارت جریان زیادی را از شبکه میگیرد و باعث کاهش گشتاور شروع می‌شود. برای رفع این مشکل الکتروموتور با روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته شدند که این عیب را تا حد زیادی برطرف گردید.
_ مزایا روتور سیم‌پیچی شده:
- گرمای تولید شده در خارج از استارتر اتفاق می‌افتد.
- این دینام قابلیت استارت‌های پشت سر هم و زیر بار را دارد.
- جریان استارت الکتروموتور قابل تنظیم است.
- الکتروموتورهای روتور سیم‌پیچی دارای گشتاور حداکثر در لحظه استارت است.
الکتروموتورهای القایی
- الکتروموتورهای القایی تک فاز
- الکتروموتورهای القایی سه فاز
_ الکتروموتورهای القایی تک فاز:
موتورهای القایی تک فاز معمولاً ساختاری شبیه به موتور سه فاز دارند٬ سیمپیچ روی استاتور قرار میگیرد. اتصال کوتاه در روتور استوانه‌ای قرار می‌گیرند. تفاوت قابل توجه این است که فقط یک منبع تغذیه تک فاز به استاتور وجود دارد.
اگر منبع تغذیه متناوب به سیمپیچ استاتور متصل شود، تراکم شار ضربان‌دار تولید می‌شود که این امر باعث اتصال مدارهای روتور می‌شود. ولتاژ القایی در مدارهای روتور باعث جریان یافتن جریان می‌شود و چگالی شار تولید می‌کند تا در برابر تغییر شار استاتور اتصال مدار قرار گیرد. در نمودار بالا، هر دو چگالی استاتور و شار روتور در جهت y عمل می‌کنند. یعنی محصول متقاطع چگالی شار صفر خواهد بود و موتور هیچ گشتاوری ایجاد نمی‌کند. این تجزیه و تحلیل کیفی ساده نشان‌دهنده یک مشکل است، منابع تک فاز زمینه‌های ضربان دار را تولید می‌کنند، میدان‌های چرخشی و میدان‌های ضربان‌دار گشتاور تولید نمی‌کنند.
الکتروموتورهای القایی تک فاز
حتما بخوانید: الکتروموتور تک فاز چیست؟
_ الکتروموتورهای القایی سه فاز:
موتورهای القایی 3 فاز AC از استاتور و روتور تشکیل شده‌اند. در حین کار، یک جریان از طریق استاتور اعمال می‌شود، که باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی و منجر به چرخش روتور می‌شود. تقریبا اکثر موتورهای القایی AC سه فاز از این نوع هستند. که روتور آن‌ها از نوع قفس سنجابی است. الکتروموتورهای سه فاز از این نوع که در محدوده یک اسب بخار به بالا قرار دارند٬ در مقایسه با الکتروموتورهای مشابه تک فاز کم هزینه‌تر می‌باشند و می‌توانند در زمان استارت با بارهای سنگین‌تر کار کنند.
الکتروموتورهای القایی سه فاز
حتما بخوانید: الکتروموتور سه فاز چیست؟
موارد استفاده الکتروتورهای سه فاز:
توان الکتریکی سه فاز یک روش معمول برای تولید، انتقال و توزیع نیروی الکتریکی جریان متناوب است. این یک نوع سیستم چند فازی است و متداول‌ترین روش مورد استفاده شبکه‌های برق در سراسر جهان برای انتقال نیرو است. همچنین برای تأمین انرژی موتورهای بزرگ و سایر بارهای سنگین استفاده می‌شود.