مایکل فارادی دانشمند بریتانیایی یکی از تأثیرگذارترین دانشمندان جهان است. او در قرن 19 با آزمایشی که انجام داد، منجر به اختراعی شد که امروز ما آن را الکتروموتور می‌نامیم. فارادی در این آزمایش حلقه‌ای رسانا را به یک جریان‌سنج متصل کرد و یک آهنربا را به این حلقه نزدیک کرد. فارادی متوجه شد با نزدیک کردن آهنربا به حلقه، عقربه جریان‌سنج حرکت می‌کند و با ایستایی آهنربا جریان متوقف میشود. فارادی در سال 1831 قانونی را به نام قانون القای مغناطیسی بیان کرد که زمینه را برای ساخت و پیشرفت الکتروموتور و ژنراتورها فراهم کرد. ما در سپکا قصد داریم با زبان ساده و مفاهیمی قابل‌درک درباره الکتروموتور تعریفی ارائه داده و اجزای این دستگاه را شرح دهیم.
الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور یک دستگاه تبدیل انرژی است که در آن انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی مکانیکی میشود. درواقع هدف از این تبدیل انرژی، شکل گرفتن کار و انجام یک حرکت است. الکتروموتور با تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی، باعث گشتاور شده و گشتاور حرکت دورانی را به دنبال خواهد داشت که این حرکت دورانی می‌تواند مهم‌ترین نیروی محرکه یک دستگاه باشد.
موتور الکتریکی این خصوصیت را دارد که در ابعاد مختلف ساخته شود. یک الکتروموتور می‌تواند چند سانتی‌متر و در جایگاهی دیگر چند متر باشد و این بستگی به کاربرد الکتروموتور دارد.
کاربرد الکتروموتورها در صنعت
بعد از درک چیستی این دستگاه نوبت به آن می‌رسد که بدانیم کاربرد الکتروموتور چیست؟ الکتروموتور به دلیل ساختار ساده و نوعی از انرژی که در دسترس همگان است یک دستگاه همگانی است. از عروسک‌های مدل که حرکت می‌کنند تا سنگ خردکن‌های بزرگ معدنی نیازمند موتور الکتریکی هستند. درواقع تبدیل آسان و بدون هزینه انرژی الکتریکی به مکانیکی موجب شده است استفاده از این دستگاه در صنعت امری واجب و حیاتی تلقی شود.
در صنعت تهویه از الکتروموتور به‌عنوان دمنده و مکنده هوا استفاده میشود. در صنعت فولاد از الکتروموتور برای جابه‌جایی و حرکت اجسام استفاده میشود. در صنعت نساجی از الکتروموتور برای تولید نیروی بافت پارچه استفاده میشود و هزاران کاربرد دیگر که باید یک لیست جداگانه تهیه کرد. شاید بتوان گفت كاربرد الكتروموتور در جهان امروز بدون محدودیت است و هر صنعتی می‌تواند با استفاده از این دستگاه به تولید و راندمان بهتر دست پیدا کند.
خرید و سفارش انواع گیربکس صنعتی از طریق سایت سپکا
اجزای موتور الکتریکی
موتورهای الکتریکی بر اساس اصول الکترومغناطیس کار می‌کنند و همین باعث میشود اجزای الکتروموتور متفاوت از دیگر موتورها مانند موتورهای احتراقی باشد. اجزای الکتروموتور فارغ از نوع موتور عبارت است از:
پوسته الکتروموتور یکی از اجزاء اصلی الکتروموتور است که گاه در نوشته‌ها به آن اشاره نمی‌شود. پوسته یا فریم موتور یک قاب محافظ است که روی اجزاء داخلی موتور کشیده میشود. نکته مهم درباره پوسته الکتروموتور توان حرارتی دستگاه است که هرچه به سمت فلزات قوی‌تر می‌رویم توان حرارتی دستگاه بیشتر میشود؛ یعنی توان حرارتی پوسته چدنی از آلومینیومی بیشتر است و توان حرارتی پوسته فولادی از چدنی بالاتر است.
استاتور بخش ثابت الکتروموتور است. استاتور از چندلایه فلزی ساخته شده و با چسباندن آن‌ها به یکدیگر یک قفسه استوانه‌ای تشکیل میشود که روتور داخل آن قرار می‌گیرد. برای ایجاد بهتر میدان مغناطیسی روی بدنه شیارهایی جانمایی شده است که داخل این شیارها سیم‌پیچ قرار می‌گیرد. سیم‌پیچ که به آن کلاف نیز گفته میشود بعد از اتصال موتور به برق سه فاز یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که موجب چرخاندن روتور میشود.
روتور که به آن آرماتور نیز گفته میشود بخش چرخان الکتروموتور است. سازه روتور از چند قطعه مجزای فولادی تشکیل شده است و بین این قطعه‌ها میله‌های مسی یا آلومینیومی قرار می‌گیرد. احتمالا متوجه شده‌اید که روتور داخل یا به‌عبارتی‌دیگر روی شفت استاتور قرار می‌گیرد. در ابتدای بحث درباره قانون فارادی صحبت کردیم و دقیقه چرخش روتور داخل استاتور طبق همین اصل شکل می‌گیرد.
زمانی که برق وارد کلاف استاتور میشود، استاتور میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و طبق قانون فارادی میدان مغناطیسی روی میله‌های میانی روتور که به آن کنداکتور می‌گویند، جریان ایجاد کرده و موجب چرخش روتور میشود.
روتورهای الکتروموتور در انواع مختلفی وجود دارند که عبارت است از
- روتور قفس سنجابی
- روتور سیم‌پیچی
تفاوت این دو نوع روتور در ساختمان آن است. روتور قفس سنجابی دارای میله‌هایی است که این میله‌ها در انتها و ابتدا توسط حلقه‌ای به یکدیگر اتصال کوتاه شده‌اند اما روتور سیم‌پیچی یک سیم‌پیچ است که در روتور به یکدیگر متصل میشود. این سیم‌پیچ‌ها خود به حلقه لغزنده متصل شده است و حلقه لغزنده به جاروبک متصل شده است.
بلبرینگ در همه موتورهای الکتریکی نقش اساسی ایفا می‌کند. جلوگیری از اصطکاک یکی از نقش‌های بلبرینگ است اما در الکتروموتور بلبرینگ نقش دیگری هم دارد و آن کمک به روتور برای چرخش بهتر حول محور شافت است. یکی از وظایف دیگر بلبرینگ حفظ تعادل روتور در سرعت‌های بالاست.
شافت نیز یکی دیگر از اجزای موتور الکتریکی است. شافت یا شفت عامل اتصال الکتروموتور به دستگاه دیگر است. گفته شد که در الکتروموتور انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی مکانیکی میشود که انرژی مکانیکی توسط شافت به دیگر دستگاه‌ها منتقل میشود. جنس شافت از فولاد آبکاری شده است که توان حرارتی بالا داشته و می‌تواند تنش‌های حرکتی موتور را در زمان استارت تحمل کند.
فن یا پروانه در قسمت انتهایی دستگاه قرار گرفته است و موجب تبادل هوا داخل موتور میشود. فن با مکش هوا به داخل موتور موجب خنک‌شدن سیم‌پیچ و ساختمان آن میشود.
منبع تغذیه سيستم تامين برق موتور است كه در زمان استارت باعث ايجاد ميدان مغناطيسی میشود. در موتور الکتریکی ما بخشی به نام ترمینال باکس داریم. درون ترمینال باکس یا جعبه اتصال تیغه‌هایی قرار گرفته‌اند که محل اتصال موتور به منبع تغذیه است. موتورهای الکتریکی از دو جریان مستقیم و متناوب تغذیه می‌شوند.
شکاف هوایی اگرچه یک جزء موتور نیست؛ اما کارشناسان به دلیل مهم بودن آن، شکاف هوایی را یکی از اجزاء الکتروموتور می‌دانند. منظور از شکاف هوایی فاصله‌ای است که بین روتور و استاتور وجود دارد. این فاصله به‌منظور چرخش جریان مغناطیسی درون الکتروموتور است. هرچه این فاصله بیشتر شود صدای موتور الکتریکی بیشتر خواهد بود؛ برای همین نیاز است این فاصله در کمترین حد باشد.
سیم‌پیچ يا كلاف سیم‌هایی هستند که به شکل کلاف درون استاتور پیکربندی می‌شوند. سیم‌پیچ دارای خاصیت رسانایی است و بیشتر از مس تشکیل شده است. برای آنکه محور مرکزی موتور دوران کند باید انرژی لازم برای آن تامین شود، این انرژی از طریق میدان مغناطیسی ایجاد میشود. الکتروموتور صنعتی که در بیشتر مواقع سه فاز است دارای سه دسته کلاف بوده و ما به آن قطب می‌گوییم. هرچه تعداد سیم‌پیچ بیشتر است سرعت موتور نیز کمتر خواهد بود.
سایر محصولات سپکا: انواع بیرینگ شامل بلبرینگ، رولبرینگ، اسلیو بیرینگ و یاتاقان
انواع الکتروموتور یا موتور الکتریکی
اشاره شد که الکتروموتور یک جهان بدون مرز است اما در همین جهان بدون مرز دسته‌بندی خاصی نیز وجود دارد. به‌طور کل الکتروموتورها به دو گروه تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی بر اساس میزان ولتاژی است که وارد الکتروموتور میشود و طبیعی است که موتورهای الکتریکی سه فاز را با مارک صنعتی خواهیم شناخت.
انواع الکتروموتور صنعتی خود بر اساس نوع ورودی برق به دو گروه تقسیم میشود؛ الکتروموتور جریان مستقیم و موتور الکتریکی متناوب دو گروه‌بندی کلی الکتروموتور است اما هرکدام از این الکتروموتورها خود دارای زیرگروه‌های متفاوتی هستند که آن‌ها را توضیح می‌دهیم.
موتور الکتریکی AC
این الکتروموتورها که به موتورهای الکتریکی جریان متناوب مشهور هستند. در ساختمان این موتورها استاتور سیم‌پیچی شده است و تغذیه این موتور از جریان متناوب صورت می‌گیرد. این الکتروموتور به دو گروه مختلف تقسیم میشود.
الکتروموتور AC سنکرون
در این نوع موتور سرعت دوران روتور برابر با سرعت میدان مغناطیسی حاصل از چرخش استاتور است؛ برای همین به این موتور، موتور هم‌زمان نیز گفته میشود. موتور سنکرون بازده بسیار بالایی دارد و می‌تواند در ولتاژهای بالا به‌طور مستقیم به منبع متصل شود؛ اما این موتور دارای نقطه‌ضعف نیز است و آن ثابت بودن سرعت است و نمی‌توان در دستگاه‌هایی استفاده کرد که نیاز به‌سرعت متغیر است.
الکتروموتور AC آسنکرون موتور القایی
در این موتورها تعداد دور روتور کمتر از تعداد دور استاتور است. این موتورها به دلیل هم‌زمان نبودن دور استاتور و روتور به موتور غیرهمزمان یا موتور آسنکرون نام‌گذاری میشود. البته در بازار به این نوع از موتور، الکتروموتور القایی نیز گفته میشود. موتور آسنکرون یا القایی خود به دو شکل قفسه سنجابی و سیم‌پیچی شده در بازار عرضه میشود.
امروزه بخش زیادی از موتورهای الکتریکی از نوع سه فاز القایی هستند که این موتورها به دلیل ساخت آسان موردتوجه قرار گرفته است. یکی دیگر از مواردی که موجب میشود موتور القایی استفاده بیشتری شود قیمت پایین این موتور است که موجب شده صاحبان صنایع نسبت به خرید الکتروموتور القایی ترغیب شوند.
نکته‌ای که در مورد الکتروموتورهای القایی نباید فراموش کرد نوع تک فاز این موتور است که به الکتروموتورهای تک فاز شکسته، استارت خازنی، خازن دائمی و قطب سایه‌دار تقسیم‌بندی میشود.
موتور خطی
یک نوع موتور الکتریکی القایی است که در آن به‌جای آنکه حرکت استاتور و روتور موجب گشتاور چرخشی شود، تولید نیروی خطی کرده و خروجی حرکت طولی خواهد بود. از این موتور برای درب‌های اتوماتیک استفاده شود.
موتور پله‌ای
موتور پله‌ای یا استپر موتور نوعی از الکتروموتور سنکرون است که حرکت آن به شکل پله‌ای است؛ یعنی در هر پله برابر با 1.8 گام می‌چرخد. این موتور دارای زاویه‌های ۳۰، ۱۵، ۵، ۲٫۵ و ۲ است. اگر بخواهیم برای حرکت الکتروموتور پله‌ای مثالی برنیم باید ربات‌ها را عنوان کنیم. بازوی ربات اگر ملاحظه کنید در زوایای مختلف حرکت می‌کند که این حرکت توسط الکتروموتور پله‌ای انجام میشود. حرکت الکتروموتور پله‌ای از قبل تعریف شده است.
الکتروموتور DC
این نوع از الکتروموتور که به الکتروموتور جریان مستقیم معروف است دارای یک روتور آهنربایی است. یکی از اجزای الکتروموتور که به آن اشاره نشد کموتاتور است. کموتاتور قطعه‌ای است که تنها روی موتورهای DC وجود دارد و کار آن برعکس کردن جریان الکتریکی است. کموتاتور در هر دور دو بار جریان الکتریکی را برعکس می‌کند و با همین کار جریان مغناطیسی ایجاد می‌کند. موتورهای DC در انواع مختلف ساخته میشود که عبارت است از:
موتور DC با تحریک سری
این موتورها به دلیل آنکه استاتور به شکل سری به روتور متصل میشود به این نام خوانده میشود و الکتروموتور DC سری برای استارت نیاز به گشتاور بالایی ندارد. از این الکتروموتور در آسانسور استفاده میشود.
الکتروموتور DC با تحریک شنت
در این نوع موتور سیم‌پیچ استاتور به شکل موازی با سیم‌پیچ روتور متصل شده است. در این نوع موتور ما می‌توانیم با یک منبع تغذیه موتور را استارت بزنیم. در زمان خرید الکتروموتور شنت باید به این نکته توجه شود که این موتور نباید زیر بار اضافه قرار بگیرد. کاربرد این موتور در دمنده‌ها و هواکش‌هاست.
الکتروموتور کمپاوند
این الکتروموتور به دلیل داشتن دو نوع سیم‌پیچ تحریک به این نام خوانده میشود. یک سیم‌پیچ به‌صورت موازی با روتور بسته میشود و سیم‌پیچ دیگر به شکل سری بسته میشود برای همین به این الکتروموتور موتور کمپوند می‌گویند. کاربرد این نوع از الکتروموتور برای دستگاه‌های برش است.
الکتروموتور خاص
نوع دیگری از الکتروموتور موتورهای الکتریکی خاص است که انواع متفاوتی دارد. موتور یونیورسال، الکتروموتور پله‌ای از انواع این موتور است.
جهت سفارش و خرید گیر موتور با سپکا تماس بگیرید: 02133961179
برندهای مطرح الکتروموتور صنعتی
مهم‌ترین برندها که در زمان خرید الکتروموتور صنعتی باید به آن توجه کرد عبارت است از:
- زیمنس
- WEG
- ABB
- VEM
- GE
- ANSALDO
- CEMP
نکاتی که باید در خرید الکتروموتور در نظر بگیرید
قبل از خرید الکتروموتور صنعتی چند نکته باید رعایت شود؛ این نکات توسط کارشناسان تهیه و گردآوردی شده است.
- مشخصات فنی الکتروموتور روی پلاک موتور نصب شده است. آن را با دقت بخوانید.
- فضا و ابعاد موتور ابتدا انتخاب‌شده و بعد موتور خرید شود.
- اگر الکتروموتور در محیط پر گردوغبار استفاده میشود، حتماً پوسته ضدزنگ و مقاوم داشته باشد.
- میزان گشتاور الکتروموتور نیز نکته‌ای است که باید به آن توجه شود. گشتاور پایین برای شما کارآمد نخواهد بود.
- توان دینام یا قدرت موتور باید مطابق با نیاز شما انتخاب شود. تمام این نکات روی پلاک موتور نوشته شده است.
- در زمان فروش الکتروموتور نوع برند، بر قیمت دینام تاثیر می‌گذارد؛ بهتر است قبل از خرید با مشاوران ما در سپکا تماس بگیرید.
یکی از افتخارات ما در سپکا مشاوره‌هایی است که به مشتریان خود ارائه می‌دهیم. اگر شما هم قصد خرید یا انتخاب الکتروموتور دارید، بهتر است ابتدا با ما تماس بگیرید. ما علاوه بر بررسی نیاز شما و نوع الکتروموتور، به شما اعلام می‌کنیم کدام نوع الکتروموتور، کدام برند و با چه قیمتی باید خریداری شود.