الکتروموتور

الکتروموتور ها نوعی از ماشین ها هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی یا حرکتی تبدیل می کنند. مکانیزم این ماشین بر اساس خاصیت الکترومغناطیسی می باشد. در حقیقت زمانی که یک جسم حامل جریان الکتریکی، در یک میدان مغناطیسی و تحت نیرو قرار می گیرد، این نیرو سبب چرخش اجزا و نهایتا ایجاد نیروی مکانیکی می گردد.

بر همین اساس به الکتروموتور ها، موتور های الکتریکی نیز می گویند که غالبا به صورت دوار هستند ولی نوع غیر دوار یا خطی آن ها نیز موجود است.

اجزای داخلی و اصلی الکتروموتور های دوار شامل دو قسمت متحرک و محرک است که بخش متحرک به روتور و بخش محرک یا ثابت که درون موتور قرار دارد، استاتور می گویند. مکانیزم این اجزا بدین صورت است که به دلیل گشتاور ناشی از نیروی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی، روتور در استاتور حول محور خود می چرخد و نیروی مکانیکی را ایجاد می کند.

الکتروموتور های خطی نیز گونه دیگری از الکتروموتور ها هستند که تفاوت آن ها با نوع دوار در آن است که به جای تولید یک گشتاور گردشی، تحت تاثیر ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش، یک نیروی خطی به وجود می آورد.

هریک از این الکتروموتور ها (دوار و خطی) خود در انواع مدل های مختلفی تولید و بکار برده می شوند.

انواع الکتروموتور صنعتی کدامند؟

تقسیم بندی الکتروموتور ها متناسب با عوامل مختلفی انجام میگیرد. این عوامل شامل نوع جریان مصرفی، منبع تغذیه و کارایی فنی می باشد.

لذا می توان انواع موتور های الکتریکی را به الکتروموتور های DC، الکتروموتور های AC و سایر الکتروموتور های خاص (استپر موتور، سروو موتور و…) دسته بندی کرد. هریک از این مدل ها دارای اجزا، مشخصات و ویژگی های منحصر به فرد بوده و کارایی هریک از این الکتورموتور ها متفاوت است.

معرفی موتور های الکتریکی خاص

بر خلاف الکتروموتور های AC و DC که به منظور تبدیل پیوسته انرژی بکار می روند، در موتور های خاص تبدیل انرژی به صورت پیوسته نبوده و هدف کارکرد آن ها تغییر مکان از یک وضعیت خاص به وضعیتی دیگر می باشد.

از جمله انواع الکتروموتور های خاص می توان به استپر موتور (Stepper motor)، سروُ موتور یا پله ای (Servo motor)، موتور یونیورسال (Universal motor)، موتور بدون جاروبک (Brushless motor)، هیسترزیس (Hysteresis motor) و رلوکتانس (Reluctance motor) اشاره کرد.

نحوه کار الکتروموتور و اصول عملکرد آن

الکتروموتور بر اساس اصول الکترومغناطیس کار می‌کند و انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌نماید. زمانی که جریان الکتریکی از سیم‌پیچ‌های استاتور عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی تولید می‌شود که باعث القای جریان در روتور شده و آن را به حرکت درمی‌آورد. این حرکت، بسته به نوع موتور، می‌تواند به‌صورت چرخشی یا خطی باشد. در جواب الکتروموتور چیست باید گفت، در موتورهای AC، جریان متناوب باعث تغییر مداوم قطب‌های مغناطیسی شده و حرکت پیوسته‌ای ایجاد می‌کند، در حالی که در موتورهای DC، قطب‌های ثابت یا تغییر یافته توسط کموتاتور، کنترل بهتری بر سرعت و گشتاور موتور فراهم می‌کنند.

این فرآیند در چند مرحله انجام می‌شود:

در مرحله نخست، ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور اتفاق می‌افتد. استاتور، که بخش ثابت موتور است، شامل سیم‌پیچ‌هایی است که با عبور جریان الکتریکی از آن‌ها، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌شود. این میدان مغناطیسی اساس عملکرد الکتروموتور را تشکیل می‌دهد و بستگی به نوع موتور (AC یا DC) دارد. در موتورهای AC، جریان متناوب باعث تغییر پیوسته جهت میدان مغناطیسی می‌شود، در حالی که در موتورهای DC، میدان مغناطیسی معمولاً ثابت است یا توسط کموتاتور تغییر می‌کند.

در مرحله بعد، این میدان مغناطیسی به ایجاد نیروی الکترومغناطیسی روی روتور منجر می‌شود. روتور، که بخش متحرک موتور است، تحت تأثیر میدان مغناطیسی استاتور قرار گرفته و در نتیجه، نیرویی بر آن اعمال می‌شود که باعث حرکت آن می‌شود. این حرکت باعث تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی شده و در نهایت، نیروی تولید شده از طریق محور خروجی موتور به بار متصل به موتور منتقل می‌شود. بسته به نوع کاربرد، این حرکت می‌تواند برای چرخاندن یک فن، حرکت دادن یک نوار نقاله، یا تأمین نیروی مکانیکی برای سایر دستگاه‌ها استفاده شود.این روش ساده اما مؤثر، پایه و اساس تمامی الکتروموتورها را تشکیل می‌دهد.

انواع الکتروموتورها و کاربردهای آن‌ها

الکتروموتور چیست؟ الکتروموتورها انواع مختلفی دارند که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. انتخاب نوع مناسب الکتروموتور به عوامل مختلفی مانند نوع جریان الکتریکی، نیاز به کنترل سرعت، توان مورد نیاز و شرایط عملیاتی بستگی دارد. برخی از موتورها برای استفاده در لوازم خانگی و دستگاه‌های کوچک مناسب‌اند، در حالی که برخی دیگر برای کار در محیط‌های صنعتی سنگین و سیستم‌های پیشرفته خودکار طراحی شده‌اند.

الکتروموتورها انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع جریان الکتریکی و نحوه عملکردشان طبقه‌بندی می‌شوند. مهم‌ترین دسته‌بندی الکتروموتورها شامل موارد زیر است:

• الکتروموتورهای AC (جریان متناوب)
• الکتروموتورهای DC (جریان مستقیم)
• الکتروموتورهای سنکرون و آسنکرون
• الکتروموتورهای خطی و خاص

هر یک از این انواع کاربردهای خاص خود را دارند و در شرایط مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

الکتروموتور AC (جریان متناوب)

الکتروموتور چیست  و چگونه کار می‌کند؟ الکتروموتورهای AC از جریان متناوب برای تولید حرکت استفاده می‌کنند. این موتورها یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتورها هستند و در بسیاری از صنایع و لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این موتورها در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز موجودند. موتورهای تک‌فاز معمولاً در وسایل خانگی مانند پنکه‌ها، یخچال‌ها و پمپ‌های آب به کار می‌روند. از سوی دیگر، موتورهای سه‌فاز قدرت و کارایی بیشتری دارند و در ماشین‌آلات صنعتی، نوار نقاله‌ها و کمپرسورها استفاده می‌شوند.

یکی از ویژگی‌های مهم الکتروموتور AC این است که تعمیر و نگهداری آن‌ها نسبتاً ساده بوده و طول عمر بالایی دارند. این موتورها در بسیاری از دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌شوند، زیرا قابلیت اطمینان بالایی دارند و هزینه‌های عملیاتی آن‌ها پایین است.

1- الکتروموتور DC سری (Series)

الکتروموتور های 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 موازی یا شنت (Shunt)

الکتروموتور های 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. الکتروموتور DC کمپوند اضافی: این نوع الکتروموتور 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 الکتروموتور کمپوند اضافی که طراحی آن شبیه الکتروموتور های سری است استفاده می شود.

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

الکتروموتور DC (جریان مستقیم)

الکتروموتور DC با استفاده از جریان مستقیم کار می‌کنند. این موتورها به دلیل قابلیت تنظیم سرعت، در بسیاری از دستگاه‌هایی که نیاز به کنترل دقیق حرکت دارند، استفاده می‌شوند.

یکی از کاربردهای اصلی این موتورها در صنعت رباتیک است. ربات‌ها نیاز دارند که حرکات دقیق و کنترل‌شده‌ای داشته باشند، بنابراین از موتورهای DC استفاده می‌کنند. همچنین، این موتورها در سیستم‌های حمل‌ونقل الکتریکی مانند خودروهای برقی و قطارهای شهری نیز به کار می‌روند.

موتورهای DC در مقایسه با موتورهای AC، ساختار ساده‌تری دارند و به دلیل ویژگی‌های کنترلی دقیق، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و خودرویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، هزینه اولیه آن‌ها معمولاً بالاتر است و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند.

الکتروموتورهای سنکرون و آسنکرون

الکتروموتورها از نظر نوع عملکرد نیز به دو دسته سنکرون و آسنکرون تقسیم می‌شوند و این موضوع در جواب الکتروموتور چیست بسیار مهم است. الکتروموتورهای سنکرون دارای سرعت ثابت هستند و معمولاً در صنایعی که نیاز به دقت بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موتورها در سیستم‌های تولید برق، ژنراتورها و برخی از ماشین‌آلات صنعتی به کار می‌روند.

الکتروموتورهای آسنکرون (القایی) پرکاربردترین نوع موتورهای الکتریکی در جهان هستند. این موتورها به دلیل سادگی در طراحی، استحکام بالا و هزینه کم، در بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی، نوار نقاله‌ها و تجهیزات تولیدی استفاده می‌شوند.

الکتروموتورهای خطی و خاص

برخی از الکتروموتورها به جای حرکت چرخشی، حرکت خطی ایجاد می‌کنند. الکتروموتورهای خطی در قطارهای سریع‌السیر، دستگاه‌های صنعتی خاص و برخی از سیستم‌های خودکار مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، انواع خاصی از الکتروموتورها مانند موتورهای پله‌ای، سروو موتورها و موتورهای بدون جاروبک (BLDC) وجود دارند که در تجهیزات دقیق مانند پرینترهای سه‌بعدی، دوربین‌های عکاسی حرفه‌ای و سیستم‌های رباتیک استفاده می‌شوند.

الکتروموتور پله ایی یا سروو 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.

الکتروموتور های پله‌ای کنترل شده با رایانه یکی ازفرم‌های سیستم‌های تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان بار باشند.

راهنمای انتخاب موتور الکتریکی

انتخاب صحیح الکتروموتور یکی از ضروری ترین امور مهندسی در هر واحد صنعتی می باشد .

ویژگی های موتور به طور گسترده با ماهیت کاربردشان و نوع وظیفه ای که از آنها انتظار می رود متفاوت است

به منظور ساخت الکتروموتور ها مانند دیگر ادوات صنعتی، استاندارد های معینی مورد بررسی قرار می گیرد که بر اساس این فاکتور ها دستگاه مورد نظر طراحی و تولید می گردد.

از جمله استاندارد های ساخت یک الکتروموتور شامل توان موتور، سرعت خروجی، نحوه اتصال الکتروموتور، فریم سایز، ولتاژ و آمپر موتور، فرکانس کارکرد، کلاس حرارتی موتور و درجه حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی می باشد.

این فاکتور ها به صورت علائم بر روی بدنه الکتروموتور و به صورت پلاک نمایش داده می شود که با آگاهی از نحوه پلاک خوانی الکتروموتور ها می توان مشخصات فنی هر موتور را مشاهده کرد.

متغیر های خرید و انتخاب الکتروموتور مورد نیاز صنعت

سرعت  /  گشتاورکارکرد  /  ولتاژ  /  فرکانس منبع تغذیه  /  محل کارکرد الکتروموتور

برای خرید الکتروموتور مناسب باید اطلاعات دقیقی از محل و محیط نصب الکتروموتور در دست باشد .

1. حداکثر رطوبت محل کارکرد
2. ارتفاع محل کارکرد از سطح دریای آزاد
3. حداقل و حد اکثر دمای محیط کارکرد

اولین مرحله دور موتور الکتروموتور یا سرعت کارکرد

دومین مرحله محاسبه گشتاور

هنگام خرید موتور صنعتی باید به چند مورد مهم دقت کنیم که موتور الکتریکی متناسب با نیاز خود را تهیه کرده باشیم :

توان موتور – سرعت خروجی موتور – نحوه اتصال الکتروموتور به گیربکس – نوع نصب الکتروموتور به روش کدنویسی و پایه دار و فلنچ دار و … – ابعاد و فریم سایز الکتروموتور – ولتاژ و آمپر موتور – فرکانس موتور صنعتی – کلاس حرارتی موتور

کلاس حرارتی	حداکثر دمای مجاز (درجه)
A	105
E	120
B	130
F	155
H	180

اطلاعات عمومی خرید الکتروموتور

الکتروموتور ترمزدار

1- موتور های دریایی  2- موتور های فن دار  3- موتور های مناسب برای محیط های آتش ودود  4- موتور با رتور قفس سنجابی  5- موتور با رتور سیم پیچی شده  6- ژنراتور

الکتروموتور تکفاز : موتور مناسب برای کنترل دور

الکتروموتور دالاندر یا چند سرعته : موتورهای ضدانفجارکلاس E

راهنمای خرید الکتروموتور دست دوم و استوک

گیربکس می‌تواند در ازای کاهش دور، گشتاور را افزایش دهد یا در ازای کاهش گشتاور، دور را افزایش دهد.

در حالت ایده آل حاصلضرب دور در گشتاور در ورودی و خروجی گیربکس ثابت است، اما با توجه به تلفات انرژی در یک دستگاه مکانیکی این حاصلضرب در محور خروجی کمتر می شود.

برای خرید الکتروموتور دست دوم باید به موارد زیر توجه نمود.

• سلامت ظاهری بدنه
• تاریخ سال تولید
• میزان گرمای تولید شده در هنگام کار بودن بار
• میزان سرو صدای الکتروموتور درهنگام کار
• نسبت وزن الکتروموتور تعمیری نسبت به الکتروموتور آکبند