آموزشی

انواع موتور های الکتریکی

الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور ها توانسته اند تحول عظیمی در زندگی بشر به وجود بیاورند؛ در این مقاله قصد داریم تا با انواع الکتروموتور ها و نحوه کارکردشان بیشتر آشنا شویم. الکتروموتور وسیله ای است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند؛ انواع الکتروموتور ها معمولا بر اساس قانون القای فارادی و بر هم کنش میان میدان مغناطیسی موتور و سیم حامل جریان کار میکند. به طور ساده تر هر وسیله الکتریکی پیرامون ما، دارای انواع  موتور الکتریکی می باشد، به گونه ای که در صنایع و مشاغل گوناگون نیز جز اصلی می باشد. و به زبان ساده می توان الکتروموتور را وسیله ای نامید که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

هر یک از انواع موتور الکتریکی دارای دو بخش اساسی است، که عبارتند از سیم پیچ میدان و سیم پیچ آرمیچر. عملکرد اصلی سیم پیچ میدان، تولید میدان مغناطیسی ثابت است، در حالی که سیم پیچ آرمیچر، شبیه رسانایی است که در میدان مغناطیسی چیده شده است. به دلیل میدان مغناطیسی، سیم پیچ آرمیچر از انرژی انتقال داده شده، برای تولید گشتاور کافی، برای چرخاندن شفت موتور استفاده می کند. در حال حاضر طبقه بندی موتور DC را می توان بر اساس اتصالات سیم پیچی انجام داد که به معنای نحوه اتصال دو سیم پیچ در موتور به یکدیگر است.

انواع موتور الکتریکی

انواع موتور الکتریکی در سه بخش اصلی مانند موتور AC، موتور DC و موتورهای با هدف خاص موجود هستند.

انواع موتور های الکتریکی

موتور DC

انواع الکتروموتور های DC بر اساس جریان مستقیم برق کار میکنند؛ انواع موتورهای DC عمدتاً شامل موتورهای سری، Shunt، مرکب، و موتور PMDC است.

1. موتور Shunt

موتور شانت از انواع موتورهای الکتریکی می‌باشد. موتور شانت DC بر اساس جریان مستقیم کار می‌کند و سیم‌پیچ‌های این موتور الکتریکی مانند سیم‌پیچ‌های آرمیچر و سیم‌پیچ‌های میدان، به صورت موازی به هم متصل شده‌اند که به نام شانت شناخته می‌شود. 

موتور Shunt

2. موتور با منبع جداگانه

نوعی از انواع موتور الکتریکی هستند که در موتورهای با منبع جداگانه، اتصال استاتور و روتور را می توان با استفاده از منبع تغذیه متفاوت انجام داد. به طوری که می توان موتور را از شانت کنترل کرد و سیم پیچ آرمیچر ها را برای تولید شار تقویت کرد.

3. موتور های DC سری

نوعی از انواع موتور الکتریکی هستند که در موتور های سری DC ، سیم پیچ های روتور به صورت سری متصل می شوند. اصل عملکرد این موتور الکتریکی عمدتاً به یک قانون الکترومغناطیسی ساده بستگی دارد. این قانون بیان می‌کند که همواره می‌توان میدان مغناطیسی را در اطراف رسانا تشکیل داد و با یک میدان خارجی تعامل ایجاد کرد و حرکت چرخشی ایجاد کرد. این موتورها عمدتاً در موتورهای استارتی که در آسانسورها و اتومبیل ها استفاده میشوند، کاربرد دارد.

4. موتور PMDC

موتور PMDC از انواع موتور الکتریکی میباشد. اصطلاح PMDC مخفف “موتور DC مغناطیسی دائمی” است. این موتور، نوعی موتور DC است که می تواند، با آهنربای دائمی ساخته شود، تا میدان مغناطیسی لازم برای عملکرد موتور الکتریکی را ایجاد کند.

موتور PMDC

5. موتور DC مرکب

به طور کلی، موتور ترکیبی DC یک جزء هیبریدی از سری DC و موتورهای شانت است. در این نوع موتور هر دو میدان سری و شنت وجود دارد. در این نوع از انواع موتور الکتریکی، استاتور و روتور را می توان، از طریق یک ترکیب سیم پیچی سری و شانت به یکدیگر متصل کرد. سیم پیچ سری را می توان، با چند سیم پیچی از سیم های مسی عریض طراحی کرد که یک مقاومت کوچک طولی را ایجاد می کند. 

موتور DC مرکب

موتور AC

موتور AC از انواع موتور الکتریکی بر اساس جریان متناوب الکتریسیته کار میکند. انواع موتورهای AC عمدتاً شامل موتورهای سنکرون (همزمان) و القایی (نا همزمان) می باشد.

1. موتور سنکرون(همزمان)

در این موتورها، تعداد دور روتور، برابر تعداد دور حوزه مغناطیسی سیم پیچ های استاتور است. به همین دلیل به آنها «موتورهای سنکرون» یا «همزمان» می گویند. عملکرد موتور سنکرون عمدتاً به منبع تغذیه 3 فاز بستگی دارد. استاتور در انواع موتور الکتریکی جریان میدانی را تولید می کند تا، روتور با سرعت ثابت بر اساس فرکانس AC بچرخد. این موتورها ساختمان پیچیده، راه اندازی مشکل، تعمیر و نگهداری با هزینه زیادی دارند و به همین دلیل به جز در موارد خاصی مورد استفاده قرار نمی گیرند و معمولاً از آن ها به عنوان مولدهای جریان متناوب استفاده می شود. قیمت انواع الکتروموتور سنکرون نسبتا مناسب است.

موتور سنکرون(همزمان)

2. موتور القایی یا آسنکرون(نا همزمان)

موتور الکتریکی که با سرعت ناهمزمان کار می کند، به عنوان موتور القایی شناخته می شود که از انواع موتور الکتریکی محسوب میشود و نام جایگزین آن، موتور آسنکرون است. در این موتور ها بر خلاف موتور های سنکرون، تعداد دور روتور آن ها کمتر از تعداد دور حوزه مغناطیسی دوار استاتور است. موتور القایی عمدتاً از القای الکترومغناطیسی برای تغییر انرژی از الکتریکی به مکانیکی استفاده می کند. ساختار آن ها معمولا به صورت قفس سنجابی (squirrel cage) میباشد. این نوع از انواع دینام دارای قیمت مناسبی است. موتورهای آسنکرون به دلیل سادگی ساختمان و نداشتن کلکتور، بیشتر از موتورهای سنکرون در صنعت به کار می روند موتورهای آسنکرون به صورت تک فاز و سه فاز کاربرد فراوانی دارند.

همچنین این نوع  از انواع موتور الکتریکی ، قیمت نسبتاً ارزانی نسبت به موتورهای مشابه دارند و قابل اعتماد هستند و بازدهی بالا و ضریب قدرت نسبتاً خوبی دارند.

موتور القایی یا آسنکرون(نا همزمان)

تقسیم بندی انواع الکتروموتور

انواع الکتروموتور ها را می‌توان بر اساس نوع فاز برق ورودی نیز دسته بندی نمود. بر این اساس الکتروموتور ها به دو دسته تقسیم میشوند:

  • تک فاز
  • سه فاز

الکتروموتورهای تک فاز

الکتروموتور تک فاز نوعی از انواع الکتروموتور است  که، یکی از خطوط ارتباطی برق آن متصل نیست و در نتیجه موتور روی یک فاز کار می کند. شرایط تک فاز، موتور را در معرض عدم تعادل ولتاژ بیش از حد قرار می دهد که اغلب به معنای جریان زیاد و گرمایش موتور است. این موتورها میدان مغناطیسی دوار ایجاد نمی کنند و به همین دلیل است که نیاز به راه انداز دارند. برای همین است که در بسیاری از انواع موتورها از خازن راه انداز استفاده می شود. به طور کلی این الکتروموتور ها به دو دسته رله ای و کلاچ دار دوخازن تقسیم می‌شوند.

الکتروموتور های سه فاز

الکتروموتورهای سه فاز نوع دیگری از انواع موتورهای الکتریکی و انواع الکتروموتور صنعتی می باشند. موتور تک فاز دارای دو ترمینال است و برای روشن شدن تنها به دو سیم نیاز دارد و موتور سه فاز دارای سه ترمینال است و برای کار، به سه یا چهار سیم (از جمله نول) نیاز دارد. ضریب قدرت یا کسینوس فی موتورهای القایی تک فاز در مقایسه با موتورهای القایی سه فاز پایین است.

در مقایسه الکتروموتور تک فاز در مقابل الکتروموتور سه فاز، الکتروموتور های سه فاز کارآمدتر هستند؛ چرا که یک الکتروموتور سه فاز می تواند سه برابر تک فاز برق انتقال دهد، در حالی که فقط به یک سیم اضافی (یعنی به جای دو سیم، سه سیم) نیاز دارد. 

الکتروموتور های سه فاز

طرز کار انواع موتور الکتریکی

نحوه عملکرد انواع موتور الکتریکی بر این واقعیت استوار است که یک رسانای حامل جریان، یک میدان مغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کند. برای درک بهتر وضعیت زیر را تصور کنید:

 دو آهنربای میله ای بردارید و قطب ها را رو به روی هم نگه دارید به طوری که فضای کوچکی بین آنها وجود داشته باشد؛ حالا طول کمی از یک سیم رسانا را بردارید و یک حلقه درست کنید. این حلقه را در بین فضای بین آهنرباها طوری نگه دارید که همچنان در حوزه نفوذ آهنرباها باشد. انتهای حلقه را به پایانه های باتری وصل کنید. هنگامی که الکتریسیته از مدار ساده شما عبور کرد، متوجه خواهید شد که حلقه شما حرکت می کند. چرا این اتفاق می افتد؟! میدان مغناطیسی آهنرباها با میدان مغناطیسی تولید شده به دلیل جریان الکتریکی در رسانا تداخل دارد. از آنجایی که حلقه به یک آهنربا تبدیل شده است، یک طرف آن به قطب شمال آهنربا و طرف دیگر به قطب جنوب جذب می شود. این باعث می شود که حلقه به طور مداوم بچرخد. این قاعده اصلی کار انواع موتور الکتریکی است.

اجزا انواع موتور الکتریکی

اگر بخواهیم در مورد ساختمان کلی انواع الکتروموتور سخن بگوییم باید بگوییم که هر یک از انواع الکتروموتور از دو قسمت اصلی محرک و متحرک تشکیل می‌شود که به‌ اصطلاح به قسمت متحرک، روتور و قسمت ثابت الکتروموتور، استاتور می‌گویند. در یکی از انواع الکتروموتور میان روتور و استاتور هماهنگی وجود دارد و روتور تحت گشتاوری که ناشی از میدان مغناطیسی موجود در استاتور موتور است به دور خودش در حال گردش است.

اجزا انواع موتور الکتریکی

امیدواریم محتوای این مطلب شما را با انواع موتور های الکتریکی آشنا کرده باشد.جهت مطالعه مطالب آموزشی بیشتر به وبلاگ آراز کیت مراجعه نمایید و یا ما را در اینستاگرام دنبال کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *