گذرگاه صنعت و تجارت ایرانیان

0089 8882 -021

موقعیت : گذرگاه » mags » الکتروموتور چیست و انواع موتور الکتریکی

الکتروموتور یا موتور الکتریکی چیست ؟ ( Electric Motor)

 

نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. ایده کلی بر این اساس است که وقتی که یک هادی حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد نیرویی بر روی آن هادی حامل جریان از سوی میدان مغناطیسی اعمال می شود . اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستند .اما موتور خطی هم وجود دارند.
هر موتور الکتریکی دوارازدو 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 الکترو موتور ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیروی است که توسط میدان مغناطیسی ایجاد ایجاد شده در استاتور است به حول محور خود می چرخد هر الکترو موتور بر اساس ساختارش توسط برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می گردد.

تعاریف و اصطلاحات الکتریکی

 

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 ولتمتر که بصورت موازی در مدار بسته می شود اندازه گیری می شود.

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.

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.

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)برحسب ولت (V) بیان می کنند.

جریان نامی :

جریانی که یک دستگاه برقی 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.

میدان مغناطیسی :

میدان الکتریکی در هر نقطه برابر نیروی وارد بر بارآزمون 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 موتور های الکتریکی :

1. محور
2. آهن ربا
3. منبع برق DC
4. آرمیچر
5. ذغال هادی
6. سوئیچ تغییر دهنده جهت برق

 

 

استاتور

 

استاتور از چندین قطعه باریک آلومنیوم یا آهن سبک ساخته شده است.این قطعات بصورت یک سیلندر تو خالی به هم منگنه و محکم شده اند .سیم پیچهایی از سیم روکش دار در این شیارها جاسازی شده اند.هر گروه پیچه با هسته ای که آن را فرا گرفته یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار کردن با تغذیه AC شکل می دهد.تعداد قطب های یک موتور القایی AC به اتصال درونی پیچه های استاتوربستگی دارد.پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل اند.آنها به صورتی متصل اند که با برقراری تغذیه AC یک میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.

 

روتور

روتور از چندین قطعه مجزای باریک فولادی که میانشان میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است.در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها درانتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند.تقریبا 90 درصد از موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است که این نوع روتور ساختی مستحکم و ساده دارد.این روتور از هسته ای چند تکه استوانه ای با محوری که شکافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشکیل شده است.هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود.در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان که در شکل دو مشاهده می شود مدار کوتاه برقرار است.چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند.در عوض به دو دلیل مهم قدری مایل نصب می شوند.

1- موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون صدا کارکرده و برای آنکه از هارمونیک ها در شکاف ها کاسته شود.
2- گرایش روتور به هنگ کردن کمتر شود.دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می کنند که در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند.این اتفاق هنگامی می افتد که تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.

 

الکتروموتور ها از منظر جریان مصرفی:

1. الکترو موتور یا موتور الکتریکی ( Direct Current ) یا جریان مستقیم DC
2. الکترو موتور یا موتور الکتریکی (Alternative Current) یا جریان متناوب AC

 

الکتروموتور جریان مستقیم یا DC:

الکترو موتور جریان مستقیم DC دارای آرمیچری از آهن ربای الکتریکی است . یک سوییچ گردشی بنام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دوبار برعکس می کند تا آهنرباهای الکتریکی بوجود آید در آرمیچر ، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچرجذب و دفع کنند .سرعت دوران الکترو موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاورجریان ورودی وابسته است.

1- الکتروموتور DC سری (Series)

الکتروموتورهای DC سری دارای گشتاور راه انداز بالا بوده و از این رو در صنایعی که به گشتاور راه اندازی بالا نیازاست مانند جرثقیل ها ، بالابرهیدرولیک ، پرس ها ی ضربه ای، آسانسور مورد استفاده قرار می گیرد.همچنین از این نوع الکترو موتوردر لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا)استفاده می شود که به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطکاکی (Traction Motor) گفته می شود.

2- الکتروموتور DC شانت (Shunt)

الکترو 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 موتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالارفته و به موتور صدمه وارد می شود.

3- الکتروموتور DC مرکب (Compound)

در الکترو موتورهای کمپوند خصوصیات موتور سری و شانت وجوددارد و شامل دو دسته هستند
1. الکترو موتورهای DC کمپوند اضافی :
این نوع الکترو موتور در مواردی به کار می رود که خصوصیات موتور سری لازم باشد ولی با برداشتن بار ، موتور غیر قابل مهار نشود و دور آن خیلی بالا نرود . مانند دستگاه های تراش که در هر دوره کاری بی بار شده و مجددا زیر بارقرارمی گیرد.در صنایع مختلف معمولا به جای استفاده از الکترو موتور کمپوند اضافی که طراحی آن شبیه الکترو موتورهای سری است استفاده می شود.

2. الکتروموتور های DC کمپوند نقصانی :

دربارهای کمتر از بارهای نامی و مواردی که به سرعت تقریبا ثابت نیازباشد از موتورهای کمپوند نقصانی استفاده می شود این موتورها معمولا در آزمایشگاه ها برای تامین دور ثابت استفاده می شود.

 

 

الکتروموتور جریان متناوب یا AC

عمومی ترین الکتروموتورها ی مورد استفاده در صنعت و خانگی الکتروموتورهای القایی AC هستند

مزایای استفاده از الکتروموتور های AC

1- طراحی ساده و مستحکم
2- قیمت مناسب
3- هزینه نگهداری پایین
4- اتصال آسان و کامل به یک منبع تغذیه

انواع متنوعی ازالکتروموتورهای القایی AC در صنعت وجود دارد . الکترو موتورهای مختلف برای کارهای مختلف مناسب اند . با اینکه طراحی الکترو موتورهای القایی AC آسان تر از الکتروموتورهای DC است . ولی کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف الکتروموتورهای القایی AC نیازمند درکی عمیق تر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورها ست.

انواع الکتروموتور AC:

1- الکتروموتورآسنکرون (Asynchronous)
2- الکتروموتورسنکرون (Synchronous)

 

الکتروموتور AC آسنکرون:

1. قفسه سنجابی
2. روتور سیم پیچی شده (Slip Ring)

 

الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی :

روتور الکتروموتورهای قفسه سنجابی استوانه ای شکل است که میله هایی از جنس آلومینیوم و یا مس درون شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی قرار دارد که به دو صورت ساخته می شود که نوع اول از میله های گرد تشکیل شده است و نوع دوم از میله های مستطیلی و یا به شکل دو دایره که به هم متصل و یا جدا از هم هستند تشکیل می شود. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب طراحی می کنند که در تاثیر میدان های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

مزایای الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

1- به دلیل قیمت مناسب و سادگی در طراحی در بسیاری از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.
2- سرعت گردش این الکتروموتور در بارهای مختلف تقریبا ثابت است.
3- تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع الکترو موتور نمی شود.
4- نسبت به الکترو موتور های سیم پیچی شده (Slip Ring ) دارای ضریب قدرت بهتری هستند.

 

معایب الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

1- زمانی که با کار کم در حال کاراست ،ضریب قدرتش کاهش می یابد.
2- تغییر دور این الکتروموتور با روش کاهش ولتاژ غیر ممکن است و نیاز به دستگاه (AC Drive) برای این کار دارد.
3- الکتروموتورهای آسنکرون قفس سنجابی به تغییرات ولتاژ حساس هستند و در صورت کم شدن ولتاژ جریان جریان آن به همان نسبت افزایش می یابد.
4- گشتاور پایینی دارد.
5- در هنگام استارت این الکترو موتور جریان زیادی را از شبکه در حدود 3 تا7 برابر جریان نامی می گیرند.

 

الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ :

مشکل الکتروموتورهای قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتور آن است . میله های روتور توسط حلقه ای 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 عبورمی کنند را شار الکتریکی گویند ) زیادی را برای مغناطیس شدن به خود جذب می کندو باعث بالارفتن جریان الکتروموتور می شود در نتیجه در لحظه استارت جریان زیادی را از شبکه می گیرد و باعث کاهش گشتاور شروع می شود برای رفع این مشکل الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته شدند که این عیب را تا حد زیادی مرتفع گردید.
در الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده به جای وجود میله در روتور ، روتور را سیم پیچی می کنند و انتهای این سیم پیچ ها را به حلقه های لغزنده که خود توسط جاروبک هایی به بیرون موتور هدایت می شوند، وصل می نمایند . با قرار دادن بانک های مقاومتی ( استارتر یا راه انداز) در سر راه این سیم پیچ ها ، مقاوت روتور را می توان کم و زیاد کرده و جریان کشی الکتروموتور را به دلخواه تغییر دهیم.

بانک مقاومتی ، راه انداز یا استارتر:

راه انداز دارای سه پله تا رساندن الکتروموتور به دور نامی می باشد. پله ی اول از بانک مقاومتی با رسیدن الکتروموتور به 30% دور نامی توسط کنتاکتور مربوطه از مدار خارج شده و الکتروموتور به دور گیری خود ادامه می دهد. پله های بعدی ، در دور های 50% و 75% دور نامی می باشد. بعد از این دور استارتر کلا از مدار خارج شده و موتور مستقیما به شبکه متصل شده و به دور نامی می رسد.
از الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده در آسیاب ها ، سنگ شکن ها، جرثقیل ها و در صنایع سیمان و فولاد استفاده می شود.

 

مزایای الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ :

1- گرمای تولید شده در خارج از استارتر اتفاق می افتد.
2- این الکترو موتور قابلیت استارت های پشت سر هم و زیر بار را دارد.
3- جریان استارت الکتروموتور قابل تنظیم است
4- الکتروموتورهای روتور سیم پیچی دارای گشتاور حداکثر در لحظه استارت است.

 

 

الکتروموتور AC سنکرون:

در الکتروموتورهای سنکرون ، روتور و استاتور سیم پیچی می شوند .هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند ، میدان گردان در الکتروموتور بوجود می آید که با سرعت سنکرون می چرخد . روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می شود.با اتصال جریان DC به روتور ، روتور شروع به گردش با میدان دواراستاتور می کند .برای راه اندازی الکتروموتور سنکرون ، ابتدا الکتروموتورپس از قطع محرک اولیه با سرعت سنکرون می چرخد.

 

کاربرد الکتروموتور سنکرون:

1- از این الکترو موتور برای اصلاح ضریب توان (Cosφ) می باشد در این حالت بر روی محور الکترو موتور سنکرون باری قرار نمی گیرد یعنی الکترو موتور بدون بار کار می کند . در این حالت الکترو موتور سنکرون را خازن سنکرون هم می نامنددر کارخانه ها استفاده می شود.
2- از این الکترو موتورها هم بعنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون می توان استفاده نمود.
3- بدلیل آنکه الکتروموتور سنکرون ، دور ثابتی دارد در تجهیزات مانند ساعت های الکتریکی که نیازمنداین خصوصیت است مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مزایای الکتروموتور سنکرون:

1. در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
2. بازده بسیار بالایی دارد.
3. دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
4. این الکترو موتور می تواند بطور مستقیم با ولتاژ زیاد کار کند.

 

 

معایب الکتروموتور سنکرون:

1. سرعت این الکترو موتور ثابت است و قابلیت تنظیم برای سرعت های بالاتر و یا پایین تر را ندارد.
2. این الکترو موتور قابلیت تحمل بار اضافه را ندارد.
3. علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطب های این الکترو موتور نیز مورد نیاز است در نتیجه قیمت این الکتروموتور را نسبت به موارد مشابه خود بالاتر می برد.
4. به یک وسیله راه انداز اولیه که می تواند موتورکمکی باشد احتیاج دارد.

 

الکتروموتور های القایی AC :

موتورهای AC القایی همانند بیشتر موتورهای الکتریکی دارای یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که درون آن می چرخد دارند.موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار به طور مجازی برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند.موتورسه فاز القایی AC تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.در حالیکه در موتورهای DC به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند. برای راه انداز ی یک موتور القایی ACتک فاز احتیاج به یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.در درون هر موتور AC دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است .

 

 

انواع الکتروموتور های القایی :

1. الکتروموتور های القایی تک فاز
2. الکتروموتور های القایی سه فاز

معمولا الکتروموتورهای القایی را بر اساس تعداد کلاف های استاتورتقسیم بندی می کنند.

 

الکتروموتور های القایی تک فاز:

به دلیل قیمت مناسب و کم بودن هزینه نگهداری بیشترین مصرف را در صنعت الکترو موتورهای القایی تک فاز دارند در این مدل از الکتروموتورها از یک کلاف یا پیچه استفاده می شود. و با یک منبع تغذیه متناوب تک فاز کار می کند. الکتروموتور تک فاز القایی خود راه انداز نیست و در تمام الکتروموتورهای القایی تک فاز، روتور از نوع قفس سنجابی است. هنگامی که الکتروموتور به یک منبع تغذیه تک فاز متصل است کلاف اصلی دارای جریانی متناوب می‌شود. این جریان متناوب میدان مغناطیسی ضربانی تولید می‌کند. به سبب القا، روتور تحریک می‌شود. چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است گشتاوری که برای چرخش الکتروموتور لازم است بوجود نمی‌آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می‌شود. از این رو الکتروموتور القایی تک فاز به دستگاه آغازگر (استارتر) نیاز دارد که می‌تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند. استارترالکتروموتورهای القایی تک فاز اساساً کلاف اضافی در استاتور است (پیچه راه انداز). کلاف استارت می‌تواند دارای خازنهای سری ویا سوئیچ گریز از مرکز باشد. هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان درکلاف اصلی بسبب مقاومت کلاف اصلی ولتاژ تغذیه را افت می‌دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می‌شود). در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می‌شود. فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت (شامل پیچه کمکی و خازن) می‌سازند میدان برایندی می‌سازند که در جهتی گردش می‌کند. محور الکتروموتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز می‌کند. هنگامی که الکتروموتور به 75 درصد دور مجاز خود می‌رسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج می‌کند. از این لحظه به بعد الکتروموتور تک فاز می‌تواند گشتاور کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد. بجز انواع خاص، معمولا همه الکتروموتورهای تک فاز فقط برای کاربری‌های کمتر از3اسب بخار استفاده می‌شوند. با توجه به انواع تکنیکهای استارت، الکتروموتورهای القایی تک فاز AC در انواعی به شرح ذیل قرار دارند.

 

انواع الکتروموتور های تک فاز القایی:

1- الکتروموتور تک فاز القایی AC با فاز شکسته
2- الکترو موتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی
3- الکتروموتور تک فاز القایی AC با خازن دائمی اسپیلت

 

الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته :

این الکتروموتورها دو پیچه دارند . در پیچه استارت این الکتروموتور سیم نازک تر و تعداد دورکمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته می شود این الکترو موتور فاز شکسته با عنوان استارت القایی / کارکرد القایی هم شناخته می شود. در میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه که پیچه اصلی دارد قرار می گیردکه سبب آغاز چرخش محور الکتروموتور می گردد. پیچه اصلی که از سیم ضخیم تری ساخته شده‌است الکتروموتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می‌دارد. کاربری های خوب برای الکتروموتورهای فاز شکسته شامل سنگ سمباده های کوچک، دمنده‌ها و فنهای کوچک و دیگر دستگاههایی با نیاز به گشتاور آغازین کم و با نیاز به الکتروموتور هایی با قدرت 20/1 تا 3/1 اسب بخار می‌باشد.این الکتروموتورها در کاربریهایی که نیاز به روشن و خاموش کردن های پیاپی و یا نیاز به گشتاور زیاد دارند مناسب نیست.

 

الکتروموتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی :

این نوع الکتروموتور همان الکتروموتور با فاز شکسته، اصلاح شده با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است. همانند الکتروموتور معمولی با فاز شکسته، این نوع الکتروموتور یک سوئیچ گریز از مرکز داشته که هنگامی که محور الکتروموتور به 75 درصد سرعت نامی می‌رسد، پیچه استارت را از مدار خارج می‌نماید. از آنجا که خازن در مدار استارت است، گشتاور استارت بیشتری تولید می‌کند که معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور نامی است و جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان نامی است که بسیار کمتر از الکتروموتور با فاز شکسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است. نوع اصلاح شده‌ای از الکتروموتور با استارت خازنی، الکتروموتور با استارت مقاومتی است. در این نوع الکتروموتور خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شده‌است. الکتروموتور با استارت مقاومتی در کاربریهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که میزان گشتاور استارت، کمتر از مقداری که الکتروموتور با استارت خازنی تولید می‌کند لازم است. صرف نظر از هزینه، این الکتروموتور امتیازات عمده‌ای نسبت به الکتروموتور با استارت خازنی ندارد. این الکتروموتورها در انواع مختلف کاربری های پولی و تسمه‌ای مانند تسمه نقاله‌های کوچک و در پمپ ها، دمنده‌های بزرگ و کاربری های چرخ دنده‌ای به خوبی استفاده می‌شوند.

 

الکتروموتور تک فاز القایی AC با خازن دائمی اسپلیت:

این الکتروموتور نوعی خازن به طور دائم متصل به صورت سری به پیچه استارت دارد.این کار سبب آن می‌شود که پیچه استارت تازمانی که محور الکتروموتور به سرعت چرخش نامی خود برسد بصورت پیچه‌ای کمکی عمل کند. از آنجا که خازن عملکرد اصلی، باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد، نمی‌تواند توان استارتی معادل یک الکتروموتور استارت خازنی ایجاد نماید. گشتاور استارت یک الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی معمولا کم و در حدود 30تا 150 درصد گشتاور نامی‌است. الکتروموتورهای تکفاز با خازن دائمی، جریان راه اندازی پایینی دارند که معمولا در کمتر از 200 درصد جریان نامی است که آنها را برای کاربری هایی دارای پریود‌های خاموش-روشن با سرعت بالا بسیار مناسب می‌سازد. این الکتروموتورهای تک فازامتیازات فراوانی دارند. طراحی الکتروموتور براحتی برای استفاده با کنترل کننده‌های سرعت دوران می‌تواند اصلاح شود. همچنین می‌توانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در بار نامی طراحی شوند. آنها به عنوان قابل اطمینان‌ترین الکتروموتور تک فاز مطرح می‌شوند. مخصوصا به این خاطر که به سوئیچ گریز از مرکز نیازی ندارند. این الکتروموتورها بسته به طراحی شان کاربری بسیار متنوعی دارند که شامل فن ها، دمنده‌ها با نیاز به گشتاور استارت کم و پریودهای کاری غیر دائمی مانند بازکننده‌های درب گاراژها می‌شود.

 

الکتروموتور تک فاز القایی AC استارت با خازن / کارکرد با خازن :

این الکتروموتور، همانند الکتروموتور با استارت خازنی، خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارد. همچنین مانند یک الکتروموتور با خازن دائمی، خازنی از نوع کارکرد دائم دارد که درکنار خازن استارت در حالت سری با پیچه کمکی است که بعد از شروع به کار الکتروموتور از مدار خارج می‌شود. این حالت سبب بوجود آمدن گشتاوری اضافی می‌شود. این نوع الکتروموتور می‌تواند برای بازده بیشتر طراحی شود. این الکتروموتور بخاطر خازن های کارکرد دائم و استارت و سوئیچ گریز از مرکز آن نسبتا پرهزینه‌است. این الکتروموتور می‌تواند در بسیاری از کاربری هایی که از هر الکتروموتور تک فاز دیگری انتظار می‌رود استفاده شود. این کاربری ها شامل ماشین های مرتبط با چوب، کمپرسورهای هوا، پمپهای آب فشار قوی، پمپهای تخلیه و دیگر کاربردهای نیازمند گشتاورهای بالا می‌شوند.

 

الکتروموتور تکفاز القایی AC با قطب سایه دار (با حلقه اتصال کوتاه) :

الکتروموتورهای تک فاز با قطب سایه دار فقط یک پیچه یا کلاف اصلی دارند و پیچه یا کلاف راه انداز ندارند. استارت خوردن بوسیله طرح خاص آن که حلقه پیوسته مسی ای را دور قسمت کوچکی از هر قطب الکتروموتور حلقه می‌کند انجام می‌شود. این سایه که قطب را دو تکه می‌کند سبب می‌شود که میدان مغناطیسی ای ضعیف تر در ناحیه سایه خورده نسبت به قسمت دیگر و در کنار آن بوجود آید. تعامل میان میدان ها محور را به چرخش وامی دارد. چون الکتروموتور با قطب سایه خورده پیچه استارت، سوئیچ استارت ویا خازن ندارد از نظر الکتریکی ساده و ارزان است. همچنین سرعت آن را صرفا با تغییر ولتاژ یا بوسیله یک پیچه با چند دور مختلف می‌توان کنترل کرد. ساختار الکتروموتور با قطب سایه خورده از نظر مکانیکی اجازه تولید انبوه را می‌دهد. درحقیقت این الکتروموتورها به الکتروموتورهای یکبار مصرف معروفند. بدین معنی که جایگزین کردن آنها ارزان تر از تعمیر آنهاست. الکتروموتورهای با قطب سایه دار مشخصات مثبت زیادی دارند. اما چندین مورد عیب هم دارند. گشتاور استارت کم آن معمولا 25 تا 75 درصد گشتاور نامی است. آنها الکتروموتورهایی با اتلاف بالا هستند که سرعتی حدود 7 تا 10درصد سرعت سنکرون دارند. عموما بازده این نوع الکتروموتور بسیار پایین است (کمتر از 20 درصد). هزینه اولیه پایین آن را برای قدرت کمتر یا کاربردهای با کار کمتر مناسب می‌سازد. شاید وسیع ترین استفاده از آنها در فن های چند سرعته برای استفاده خانگی است. ولی گشتاور کم، الکتروموتور تک فاز دارای قطب سایه دار را برای بیشتر کاربری های صنعتی یا تجاری که در آنها کار مداوم یا پریود‌های گردش بیشتر معمول است غیر قابل استفاده می‌کند.

 

الکتروموتور القایی سه فاز :

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از الکتروموتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این الکتروموتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای منبع تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی‌های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی‌ها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که محور الکتروموتوردرجهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از الکتروموتور با نام الکتروموتور القایی معروف است. برای اینکه محور این الکتروموتور به حرکت درآید بایستی همواره محور الکتروموتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به الکتروموتور بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع الکتروموتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در الکتروموتور همزمان وجود دارد، الکتروموتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق سه فازAC، به گردش در می‌آید. الکتروموتورهای همزمان (سنکرون) را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکاربرد.
سرعت یک الکتروموتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان مغناطیسی استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از الکتروموتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچ های مختلف با تعداد قطبهای مختلف در بخش استاتور که با استفاده از آنها سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. همچنین با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، میتوان کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت این نوع ازالکتروموتور را داشت.

 

انواع اتصالات الکتروموتور ها :

 

الکتروموتور پایه دار B3

الکتروموتور فلنج دار B5

الکتروموتور پایه فلنج B35

الکتروموتور پایه نیم فلنج B34

 

تصویر الکتروموتور پایه دار :

 

الکتروموتور پایه دار Standing Electromotor

الکتروموتور پایه دار Standing Electromotor

 

تصویر الکتروموتور فلنج دار :

 

الکتروموتور فلنج دار Flanged electromotor

الکتروموتور فلنج دار Flanged electromotor

 

در دو نوع تکفاز و سه فاز که قابل اتصال با انواع گیربکس و پمپ را دارا می باشند .

 

الکتروموتور القایی سه فاز:

1- الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی
2- الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی شده ( اسلیپ رینگ)

 

الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی:

تقریبا اکثرالکتروموتورهای القایی AC سه فاز از این نوع هستند. که روتور آنها از نوع قفس سنجابی است . محدوده‌های طبقه بندی نیروی آنها از یک سوم تا چند صد اسب بخار 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 هزینه ترمی باشند و می‌توانند در زمان استارت با بارهای سنگین تر کار کنند.

 

الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی شده ( اسلیپ رینگ):

نوعی از الکترو موتورهای قفسه سنجابی که الکتروموتور با حلقه لغزان یا الکتروموتور با روتور سیم پیچی شده است . درحالی که استاتور در این الکتروموتور همانند الکتروموتور قفس سنجابی است یک سری از پیچه‌ها را روی روتور خود دارد که در حالت مدارکوتاه نیستند ولی به یک سری از رینگ های لغزان ختم می‌شوند. این پیچه‌ها در اضافه کردن مقاومت ها و خازن های خارجی سودمندند. لغزش لازم برای تولید گشتاور حداکثر نهایی مستقیمابا مقاومت روتور متناسب است. در الکتروموتور با حلقه لغزان مقاومت موثر روتور با اضافه کردن مقاومت خارجی میان حلقه‌های لغزان کاهش می یابد. بنابراین امکان بدست آوردن لغزش بیشتر و همچنین گشتاور حداکثر نهایی در سرعت های کمتر وجود دارد.

این نوع الکتروموتور برای فشارهای استاتیکی ثابت که درآنها گشتاور نهایی باید در سرعت تقریبا صفر تولید شده و الکتروموتور درکمترین زمان و با کمترین مصرف جریان تا سرعت نامی شتاب گیرد ایده‌آل است . مقدار اضافه بار می‌تواند سرعت را تا 50 درصد سرعت سنکرون کاهش دهد. کاهش سرعت تا زیر 50درصد بازده را به خاطر اتلاف انرژی در مقاومت ها به شدت کاهش می‌دهد. این نوع الکتروموتور در کاربری هایی با چرخش با گشتاور و سرعت های مختلف مانند پرس های چاپ، کمپرسورها، تسمه نقاله‌ها، بالابر‌ها و آسانسورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

الکتروموتور های خطی :

یک الکتروموتور خطی اساسا یک الکتروموتور است که از حالت دوار درآمده تا بجای اینکه یک گشتاور گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش، بوجود آورد. الکتروموتورهای خطی اغلب الکتروموتورهای القایی یا پله‌ای هستند.

 

الکتروموتور پله ایی یا سرو موتور:

نوع دیگری از الکتروموتورها، الکتروموتور پله‌ای یا سرو موتور هستند ، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهایی با کنترل الکترونیکی روشن- خاموش شدن خارجی، کنترل می‌شود. یک الکتروموتور پله‌ای ترکیبی از یک الکتروموتور DC و یک سلونوئید است. الکتروموتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالت های موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما الکتروموتورهای پله‌ای کنترل شده، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. الکتروموتورهای پله‌ای کنترل شده با رایانه یکی ازفرم‌های سیستم‌های تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان بار باشند.

 

مفاهیم نوشته شده بر روی پلاک الکتروموتور :

برروی موتورهای الکتریکی پلاکی توسط کارخانه نصب می گردد که کلیه اطلاعات موتور برروی آن برای راه اندازی آورده می شود و در صورتی که موارد اعلام شده به درستی رعایت نشود موتور می سوزد و یا عمر مفید آن کاهش پیدا می کند.

 

پلاك خواني الكتروموتور ها

پلاك خواني الكترو موتورها كمك زيادي به طراح و راه انداز براي طراحی مدار مربوطه و انتخاب صحيح كنتاكتور و بي متال و … مي نمايد .

 

تعاریف و علائم روی پلاک الکتروموتور ها  :

No : شماره ساخته شده توسط كارخانه
Type : شامل كليه مشخصات فني الكترو موتور كه در كاتالوگ كارخانه موجود بوده و يا در مكاتبه با كارخانه بايد به آن اشاره شود:
A = حداكثر جريان مجاز الكترو موتور را نشان مي دهد كه ميزان جريان نبايد بيشتر از مقدار فوق و بلكه هميشه الكترو موتور طوري انتخاب شود كه زير مقدار فوق كار كند.
V = ولتاژ كاري الكترو موتور مي باشد كه نبايد ولتاژ بيشتر و يا كمتر به سيم پيچ هاي الكترو موتور اعمال گردد.
HZ 50 : الكترو موتور بايد در فركانس50 هرتز كار كند (برق ايران)
HZ 60 : الكترو موتور بايد در فركانس 60 هرتز كار كند (فركانس برق برخي كشورها)
R.P.M = نشان دهنده دور الكترو موتور در يك دقيقه در روي شفت خروجي مي باشد.
KW = مقدار توان الكترو موتور را نشان مي دهد.
IP = ميزان حفاظت الكترو موتور در مقابل گرد و غبار و .. و طبق جدول زير مي باشد.

 

نكته 1:

اگر روي پلاك الكتروموتوري نوشته شده بود 220/380 V= معني ان اين است كه اين الكترو موتور در شبكه برق 110 ولت كه برخي از كشورها استفاده مي شود بايد بصورت مثلث و در كشورهاي كه ولتاژ 220ولت ( ولتاژ بين يك فاز و نول) دارند مثل ايران بايد بصورت ستاره بسته شود .

 

نكته 2:

دور الكترو موتورها با فركانس ارتباط دارد لذا الكترو موتوري كه در فركانس 50 هرتز مثلا 1500دور مي باشد همين الكترو موتور در فركانس 60 دورش ديگر 1500 نيست .

 

روش های راه اندازی الکتروموتور ها :

موتورهای آسنکرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه‌اندازی می‌شوند و با توجه به اینکه موتور درلحظه شروع به کار جریان زیادی از منبع الکتریکی می‌کشد و این جریان زیاد علاوه بر اینکه به خود موتور صدمه می‌زند به مصرف کننده‌های دیگری که از این خط مشترک تغذیه می‌شوند لطمه زده و کار آنها را مختل می‌سازد‎.

 

روش راه اندازی موتور آسنکرون

به طور مستقیم‎

برای موتورهایی که بزرگ نیستند و آمپر زیادی از شبکه نمی‌کشند بوسیله یک کلید سه قطبی به شبکه متصل می‌شوند‎.
توسط کلید یا مدار ستاره – مثلث
ابتدا ولتاژ اولیه را که بر هر فاز متصل می‌شود، را کم می‌کنیم سپس وقتی که موتور به دور نرمال خود رسید ولتاژی را که به هر فاز می‌رسد زیاد می‌کنیم. بنابراین در لحظه اول کلید به حالت ستاره بوده یعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√۳ تقلیل می‌یابد در نتیجه موتور با توان 1/3 توان نامی‌خود کار می‌کند‎. استعمال کلید روی انواع موتورها با روتور قفسه‌ای یا روتور سیم پیچی امکان‌پذیر است. ولی در موتورهایی که با بار زیاد کار می‌کنند از کلید برای راه‌اندازی استفاده نمی‌شود.

 

اضافه کردن مقاومت در مدار استاتور

برای جلوگیری از عبور جریان زیاد در موقع راه‌اندازی موتور می‌توان مقاومت‌هایی به طور سری سر راه سیم پیچی‌های موتور قرار دارد. و به تدریج که موتور دور می‌گیرد دسته مقاومت های راه انداز را به طرف چپ حرکت داده در این صورت کم‌کم مقاومت ها از سر راه مدار خارج می‌شود‎. این طریق راه‌اندازی به دلیل تلفات انرژی در مقاومت ها زیاد و نیروی کشش در لحظه شروع به کار کم، استعمال کمی‌دارد‎.

 

راه‌اندازی به وسیله اینورتر

اینورتر یا همان درایو وسیله‌ای است برای راه‌اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مکانیکی مثل کوپلینگ ها، گیر بکس ها، تسمه‌ها، زنجیرها و … و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمت های مکانیکی را به دنبال خواهد داشت.

 


به منظور دریافت مشاوره، آگاهی از لیست قیمت و سفارش محصولات با مشاورین و کارشناسان شرکت گذرگاه صنعت و تجارت ایرانیان تماس حاصل فرمایید.
72 437 88889 200 888 021
فکس : 15 230 888021
در اسرع وقت پاسخگو هستیم.

دیدگاه خود را در مورد این مطلب بنویسید