موتور الكتريكي (Electric Motor)، نوعي ماشين الكتريكي است كه انرژي الكتريكي را به حركت مكانيكي تبديل مي‌كند. كه اين حركت مي تواند به صورت دوراني و يا رفت و برگشتي باشد .
موتورهاي الكتريكي را مي توان با استفاده از نيروي الكترومغناطيس ، نيروي الكترواستاتيك و يا اثر پيزوالكتريك بحركت درآورد ولي غالبا موتورهاي الكتريكي ، الكترومغناطيسي هستند ، و اساس كار آن ها بر اين اصل استوار است كه وقتي كه يك ماده حامل جريان الكتريكي در داخل يك ميدان مغناطيسي قرار مي گيرد از طرف ميدان نيرويي بر آن ماده وارد مي شود كه با طراحي و هدايت مناسب مي توان اين نيرو را كنترل و باتوجه به نياز به نيروي دوراني و يا رفت و برگشتي تبديل نمود .
آشنايي با سازوكار موتور پيزوالكتريكي
موتور الكترواستاتيك چيست؟
هر موتور داراي دو بخش اصلي بشرح زير مي باشد :
۱- روتور – بخش متحرك موتور مي باشد كه غالبا در داخل موتور قرار مي گيرد
۲- استاتور – بخش ايستاي يا ثابت موتور مي باشد .
دسته بندي موتور هاي الكتريكي
همانطور كه در جدول بالا مشاهده مي كنيد موتورهاي الكتريكي باتوجه به نوع ولتاژ تغذيه و يا اساس كار آن ها در دسته هاي مختلفي قرار گرفته اند ولي غالبا موتورهاي الكتريكي را باتوجه به نوع ولتاژ تغذيه آن ها يعني ولتاژ مستقيم و ولتاژ متناوب دسته بندي مي كنند . يعني موتور هاي الكتريكي DC و موتورهاي الكتريكي AC ولي در اين ميان موتورهايي وجود دارند كه نمي توان آن ها به صورت كامل در يكي از اين دو دسته قرار داد مانند موتور يونيورسال كه با هردو ولتاژ مستقيم و متناوب كار مي كند . از اينرو اينگونه موتورها را در دسته ديگري بنام موتورهاي خاص قرار مي دهيم كه در جدول بالا اسامي پركاربردترين موتورهاي خاص گنجانده شده است و سعي در تكميل آن نيز داريم . البته اين جدول را بصورت زير نيز مي توان نمايش داد .
نمايش درختي دسته بندي موتورهاي الكتريكي
موتور AC با توجه به قيمت پايين ، استحكام بالا نسبت به سادگي ساخت و هزينه سرويس و نگهداري پايين ، پركاربردترين موتورهاي الكتريكي جهت ساخت سامانه هاي حركتي در تجهيزات صنعتي و همچنين خانگي باشند . راه اندازي اين موتورها براحتي با اتصال موتور AC به منبع تغذيه AC امكان پذير است . طراحي و ساخت موتور AC نسبت به موتور DC ساده تر مي باشد ولي كنترل سرعت و گشتاور اين نوع موتور مستلزم درك عميقتر در طراحي اين نوع موتور است .
ساختار كلي موتور AC
موتور AC مانند بيشتر موتورهاي الكتريكي داراي استاتور ( قسمت ثابت بيروني ) و روتور ( قسمتي كه داخل استاتور مي چرخد ) مي باشد كه با فاصله دقيق و حساب شده اي از هم قرار داده شده اند . در حالت كلي براي چرخش موتور AC روتور داخل يك ميدان مغناطيسي دوار قرار گيرد كه درموتور AC به صورت طبيعي توسط استاتور بدليل طبيعت منبع تغذيه اين ميدان مغناطيسي دوار ايجاد مي شود درحاليكه در موتورهاي DC و همچنين موتورهاي AC تك فاز اين ميدان دوار بايد توسط يك وسيله الكتريكي يا مكانيكي ايجاد مي گردد .
AC Induction Motor
انواع موتورهاي AC
موتور سه فاز سنكرون
موتور سه فاز آ سنكرون
براي آشنايي بيشتر با موتور هاي AC سه فاز مقالات زير را مطالعه نماييد .
آشنايي با انواع موتورهاي القايي سه فاز
آشنايي با موتورهاي القايي سه فاز سنكرون
آشنايي با موتورهاي القايي سه فاز آسنكرون
موتور تك فاز با خازن راه انداز
موتور تك فاز با خازن دائم
موتور تك فاز دو خازني
موتور تك فاز فاز شكسته
موتور تك فاز يونيورسال ( اونيورسال )
موتور سه فاز تبديل شده
آشنايي با انواع موتورهاي القايي تك فاز
براي مطالعه بيشتر در زمينه منحوه پلاك خواني موتورهاي سه فاز و دانلود يك مقاله در اين زمينه پيشنهاد مي شود مقاله زير را مطالعه فرماييد .
آشنايي با پلاك مشخصات موتورهاي سه فاز
ساختمان و نحوه كار موتور DC
نحوه عملكردبه اين صورت است كه ولتاژ DC اعمال شده به موتور از طريق برس كربن كه روي كموتاتور سوار شده است به سيم پيچ هاي آرميچر اعمال مي شود كه اين كار باعث تبديل شدن سيم پيچ هاي آرميچر به آهنربا مي شود . ( سيم پيچ هاي آرميچر به به كموتاتور متصل هستند ) البته در موتور هاي جريان مستقيم كوچك از آهنرباي دائمي براي استاتور استفاده مي شود . كه معمولا در دستگاه هاي الكتريكي كوچك از اين روش استفاده مي شود مانند درايوهاي سي دي ، اسباب بازي ها ، فن هاي لب تاپ و … . ولي در موتورهاي بزرگتر در كاربردهاي صنعتي استاتور همچنان يك آهنرباي الكتريكي است . معمولاً از آن در كاربردهاي تركشن (كششي) نظير لكوموتيوها استفاده ميكنند.
ساختمان داخلي موتور DC با آهنرباي دائمي
موتور جريان مستقيم يا DC
در موتورهاي جريان مستقيم كلاسيك از آهنرباي الكتريكي استفاده مي شود . جهت جريان الكتريكي بايد در هر سيكل يا گردش براي ايجاد نيروي جاذبه و دافعه بين آهنرباي دائمي و آهنرباي الكتريكي دو بار عوض شود كه اين كار توسط يك سويچ گردشي به نام كموتاتور انجام مي شود . با اتصال ولتاژ به سيم پيچ هاي استاتور ، سيم پيچ ها تبديل به آهنرباي استاتيك يا ثابت با قطب شمال و جنوب مي شود ،
انواع موتورهاي الكتريكي DC
۱- موتور سري – آهنرباهاي الكتريكي وصل شده صورت سري (پيشنهاد مي شود جهت آشنايي بيشتر با موتور DC با تحريك سري مقاله زير را مطالعه فرماييد. )
موتور DC با تحريك سري
۲- موتور موازي – ميدان بطور موازي (شنت) به سيم پيچ آرميچر متصل مي شود. (پيشنهاد مي شود جهت آشنايي بيشتر با موتور DC با تحريك موازي مقاله زير را مطالعه فرماييد. )
موتور DC با تحريك موازي
۳- موتور كمپوند يا تركيبي – داراي يك ميدان اتصال سري با آرميچر و يك ميدان تحريك شنت جداگانه است. (پيشنهاد مي شود جهت آشنايي بيشتر با موتور DC با تحريك تركيبي مقاله زير را مطالعه فرماييد. )
موتور DC كمپوند (تركيبي)
۴- موتور مغناطيس دائم (PMDC ) – رتور بدون سيم پيچي است. (پيشنهاد مي شود جهت آشنايي بيشتر با موتور DC با مغناطيس دائم مقاله زير را مطالعه فرماييد. )
موتور مغناطيس دائم – PMDC
۵- موتور هاي تحريك مستقل – در اين موتور هاي سيم پيچي تحريك و آرميچر به دو منبع جداگانه وصل مي شوند
درايو موتور DC
در يك موتور DC ميدان مغناطيسي توسط جريان از طريق سيم‌پيچ ميدان ايجاد مي‌شود كه اين ميدان هميشه در زاويه راست ميدان ايجادشده با سيم پيچ آرميچر قرار دارد. اين موقعيت كه جهت‌گيري ميدان نام دارد، براي ايجاد حداكثر گشتاور موردنياز است.
مجموعه كموتاتور – براش، حفظ اين شرايط را صرف‌نظر از موقعيت رو تور تضمين مي‌كند. زماني كه جهت‌گيري ميدان حاصل شد، گشتاور موتور DC به‌آساني با جريان متفاوت آرميچر و ثابت نگه‌داشتن جريان مغناطيسي كنترل مي‌شود.
توسط درايوهاي DC گشتاور و سرعت مستقيماً از طريق جريان آرميچر كنترل مي‌شوند: يعني گشتاور در حلقه كنترل دروني و سرعت در حلقه كنترل بيروني قرار دارد.
ماشين هاي الكتريكي بزرگ اعم از DC و AC عمدتا براي تبديل انرژي پيوسته مورد استفاده قرار مي گيرند اما در برخي از كاربرد هاي خاص به تبديل انرژي پيوسته نياز نيست في المثل مي توان از حركت بازو هاي آدم اهني نام برد .در اين كاربرد هدف تغيير مكان بازو از وضعيتي خاص به وضعيت ديگراست . در كاربرد هايي كه تبديل انرژي پيوسته مد نظر نباشد از ماشين هاي مخصوص كه عمدتا در حالت موتوري مورد بهره برداري قرار مي گيرند استفاده مي شود.
اصول مربوط به اين ماشين ها شبيه ماشين هاي الكتريكي عادي است اما نحوه ساخت, طراحي و بهره برداري از آن ها با ماشين هاي عادي تفاوت دارد .
برخي از موتورهاي الكتريكي خاص
۱- موتور شراگ ريشتر
در موتور شراگ ريشتر در روي رتور دو سيم بندي قرار دارد يك سيم بندي DC و يك سيم بندي سه فاز AC .در موتور شراگ ريشتر يك موتور كمكي به نام پيلوت موتور وجود دارد كه وظيفه آن تنظيم همزمان زاويه زغال هاست. ساختمان موتور شراگ ريشتر طوري است كه زغال ها مي توانند زاويه منفي نيز داشته باشند.
آشنايي با موتور شراگ ريشتر
موتور سه فاز شراگ ريشتر(Schrage Motors)
۲- موتور دالاندر
موتورهاي دالاندر موتورهايي با دو سيم پيچي مجزا مي‌باشند. اين نوع موتورها مي‌توانند دو سرعت با هر نسبتي داشته باشند.
آشنايي با موتور دالاندر
موتور دالاندر Dahlander motor
۳- موتور هيسترزيس
از پديده هيستريزيس براي توليد گشتاور مكانيكي استفاده مي شود. روتور موتور هيستريزيس يك استوانه صاف از يك ماده مغناطيسي است كه هيچ گونه دندانه , پيش آمدگي , يا سيم پيچي ندارد. استاتور موتور مي تواند تكفاز يا سه فاز باشد, بايد يك خازن دائمي همراه با يك سيم پيچي كمكي به كار برده شود تا حتي المقدور ميدان مغناطيسي همواري توليد كند, اين كار تلفات موتور را به شدت كم مي كند.
آشنايي با موتور هيسترزيسي
موتور هيسترزيس
۴- استپر موتور
يك استپ موتور چرخش زاويه اي گسسته يا پله اي دارد و با اتصال به ضربان هايي در فركانسي خاص كار مي كند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب حركت محور موتور تا زاويه اي معين مي شود كه اين زاويه، زاويه استپينگ (Stepping Angle) ناميده مي شود.
آشنايي با استپر موتور
استپر موتور
۵- سروو موتور
سروو موتور ( Servo Motor ) متشكل از يك موتور الكتريكي ساده است كه در كنار موتور تعدادي المان الكترونيكي به منظور كنترل زاويه، سرعت و يا شتاب به شفت موتور متصل مي شوند و كليه المان ها به همراه موتور در يك پكيج واحد ارائه مي شوند.
آشنايي با سروو موتور
سروو موتور ( Servo Motor )
۶- موتور ريپالسيوني
در موتور ريپالسيوني سيم پيچي استاتور به يك ولتاژ AC وصل مي شود ودوسر سيم پيچ رتور كه محور آن منطبق بر محور استاتور نيست از طريق دو جاروبك به بيرون هدايت شده وتوسط سيم رابط اتصال كوتاه شده است .
آشنايي با موتور ريپالسيوني
موتور ريپالسيوني
۷- موتور رلوكتانسي
موتور رلوكتانسي موتور سنكرون تكفاز است .استاتور اين موتور ها كاملا شبيه استاتور موتور هاي القايي تكفاز است ولي از نظر رتور تفاوت جزئي با موتور هاي القايي (رتور قفسي دارد)كه بسته به تعداد قطب ها برخي از شيار ها را حذف ميكنند.
آشنايي با موتور رلوكتانسي
موتورهاي رلوكتانسي (reluctance motors)
۸- موتور يونيورسال
موتورهاي يونيورسال هم با جريان AC و هم با جريان DC كار ميكنند در موتورهاي يونيورسال ميدان مغناطيسي قطب ها برخلاف موتورهاي آسنكرون دوار نيست و سيم پيچ آرميچر كه قسمت گردنده موتور است با سيم پيچ قطب ها سري بسته شده است. پس از عبور جريان از مدار فوق خطوط قواي مغناطيسي قطب ها با خطوط براي برقراري ارتباط قطب ها با آرميچر كه گردان مي باشد از قطعه اي بنام كلكتور استفاده مي شود. كلكتور از تيغه هاي مسي كنار هم تشكيل شده است كه به شكل استوانه روي محور قرار دارد.
آشنايي با موتور يونيورسال
موتور يونيورسال
۹- موتورهاي DC بدون جاروبك
موتورهاي BLDC اصطلاحا ( Brushless DC motor ) نوعي از موتورهاي سنكرون هستند. اين موضوع به اين معني است كه ميدان مغناطيسي در روتور و استاتور با يك فركانس ايجاد مي شوند. انواع الكتروموتور DC بدون جاروبك داراي لغزش به آن مفهومي كه در موتورهاي القايي وجود دارد نمي باشند.
موتورهاي دي‌سي براش‌لس با منبع دي‌سي تغذيه مي‌شوند كه توسط اينورتر مجتمع براي به حركت درآوردن موتور به سيگنال الكتريكي AC تبديل مي‌شود. سنسورها و قطعات الكترونيكي ديگري نيز خروجي اينورتر را كنترل مي‌نمايند. موتورهاي براش‌لس همچنين به صورت موتورهاي پله‌اي وصف مي‌شوند، هرچند عنوان موتور پله‌اي براي آن دسته از موتورها به كار مي‌رود كه طراحي آن ها به گونه‌اي است كه به حالت‌هايي عمل نمايند كه روتور آن به سرعت در نقطه زاويه‌اي تعريف‌شده بايستد.
آشنايي با موتورهاي DC بدون جاروبك
موتور DC بدون جاروبك
بازدید:
