انواع موتور های الکتریکی

در دنیای امروز، موتورهای الکتریکی در صنایع کاربردهای بسیار زیاد و گوناگونی دارند.موتورهای الکتریکی را می توانید به وفور در کارخانجات مختلف صنعتی در ابعاد و توان های گوناگون مشاهده کنید. هدف ما در این مقاله، آشنایی شما با مدل های مختلف موتورهای الکتریکی وکاربردهای آنها می باشد.

  • الکتروموتور

الکتروموتورها را می توان اصلی ترین محور صنایع امروزی دانست. وظیفه آنها تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی می باشد.

چهار دسته کلی در الکتروموتورها وجود دارد که به شرح زیر می باشد:

  • الکتروموتورهای DC
  •  آسنکرون یا القایی
  • سنکرون
  • مخصوص

پرکاربردترین الکتروموتور

در بین چهار دسته فوق،الکترو موتورهای القایی بیشترین کاربرد را در صنعت دارند. دلیل این موضوع برخورداری موتورهای القایی از یک ساختار ساده و همچنین قابلیت اطمینان بالای آنها می باشد.از سوی دیگر، موتور های القایی کمترین نیاز را به تعمیرات دارند. موتورهای القایی به طور کلی دارای دو دسته می باشند: تک فاز و سه فاز.

 

انواع موتور القایی

همانطور که ذکر شد، موتور های القایی دارای دو دسته کلی سه فاز و تک فاز هستند. حال، در سته سه فاز نیز دارای دو سطح ولتاژ فشار ضعیف و فشار متوسط می باشد که عموما این موتور ها را برای صنایعی که نیاز به توان بالا دارند استفاده می کنند.از سوی دیگر موتورهای تک فاز، تنها برای مصارف سبکتر بکار می روند و توان آنها نهایتا به ۵٫۷ کیلووات می رسد.

  • انواع الکتروموتور

الکتروموتورها دارای انواع مختلفی هستند که در ادامه هر نوع را به طور کامل شرح خواهیم داد.

۱- الکتروموتورهای جریان مستقیم

در دل همین دسته نیز انواع متعدد و مختلفی وجود دارند:

  • موتورهای تحریک مستقل جریان مستقیم
  • الکتروموتورهای تحریک سرخود جریان مستقیم
  • موتور سری جریان مستقیم
  • الکتروموتور سری – موازی (کمپوند) جریان مستقیم

۲- الکتروموتورهای جریان متناوب تک فاز

٣- الکترو موتورهای جریان متناوب سه فاز

  • موتورهای الکتریکی AC

از آنجایی در دنیای صنعت برق متناوب و سه فاز، مصرف بسیار زیادی دارند،در بخش های بسیار زیادی در صنعت از الکتروموتورهای جریان متناوب، به ویژه موتورهای سه فاز استفاده می شود.علاوه براین، الکتروموتورهای جریان متناوب در مقایسه با موتورهای جریان مستقیم دارای از ساختمان و ساختار ساده تری برخوردارند. نکته دیگر این است که عمر مفید آنها بیشتر بوده و تعمیر و نگهداری شان نیز بسیار راحت تر است.
تمام دلایلی که ذکر شد منجر به افزایش تمایل به استفاده از موتور های AC یا جریان متناوب در بیشتر کارخانه ها گردیده است.
موتورهای جریان متناوب دارای بخش های زیر می باشند:

  • نگهدارنده جاروبک
  • بلبرینگ
  • فن خنک کننده
  • استاتور
  • روتور
  • پوسته

نکته قابل توجه این است که موتور های الکتریکی متناوب نیز دارای دو دسته می باشند؛ موتور های سنکرون و آسنکرون.

 

 

موتورهای الکتریکی سه فاز سنکرون

در موتورهای سه فاز سنکرون، تعداد دور روتور یا گردنده برابر است با تعداد دور حوزه مغناطیسی سیم پیچ های استاتور. ازهمین رو آنها را «موتورهای سنکرون» یا «موتورهای همزمان» می نامند.

این نوع از موتور های جریان متناوب دارای ساختمان پیچیده ای هستند.دیگر مشکلی که دارند آن است که راه اندازی شان دشوار است. از سوی دیگر، تعمیر و نگهداری این نوع موتور های هزینه بالایی دارد. تمام این موارد منجر می شود تا از این نوع موتور ها تنها در موارد و نیازهای خاص استفاده شود.عمده مصرف این نوع موتورها به عنوان مولدهای جریان متناوب است.

موتور سه فاز آسنکرون

عملکرد موتورهای آسنکرون کاملا برعکس سری سنکرون است.در این موتور تعداد دور روتور همواره کمتر از تعداد دور استاتور می باشد.دلیل اینکه آن ها را موتورهای «آسنکرون» یا «غیرهمزمان» می نامند همین موضوع است. راه اندازی موتورهای آسنکرون به وسیله یک منبع تغذیه جریان متناوب انجام می گردد.در ادامه ولتاژ متناوب به سیم پیچی استاتور اعمال می شود و نهایتا با عبور جریان از سیم پیچ استاتور یک میدان مغناطیسی دوار تولید می شود.

حرکت روتور

در میدان ایجاد شده، روتور حامل جریان می شود و همین جریان وارد شد باعث میشود تا روتور به حرکت در آید.موتورهای سنکروندو منبع ولتاژ را مورد استفاده قرار می دهند.یک منبع ولتاز متناوب است و دیگری مستقیم. منبع ولتاژ متناوب به سیم پیچ های استاتور منبع اعمال شده و منبع ولتاژ مستقیم به سیم پیچ های روتور اعمال می گردد.

مزایای موتور های سه فاز آسنکرون

١- ساختمان ساده و مستحکم

۲- قیمت مناسب و مقرون به صرفه

٣- بازدهی بالا

۴- ضریب قدرت مناسب

۵- کمترین نیاز به تعمیر (ND)

۶- عدم نیاز به موتور راه انداز

۷- حجم کم و قدرت بالا

۸- قابلیت اطمینان

معایب موتورهای سه فاز آسنکرون

١- عدم امکان تغییر سرعت

۲- افزایش بار منجر به کاهش سرعت می شود.

٣- سخت بودن کنترل دور

۴- فرکانس ثابت تحویل نمی دهد

  • لغزش موتور آسنکرون

 در ماشین های القایی همواره دور روتور کمتر از دور حوزه دوار می باشد. این اختلاف منجر به القا جریان در مدار روتور می گردد. مقدار اختلاف سرعت نامبرده را سرعت لغزش یا بازماندگی می نامند.

درصورتی که اختلافی بین سرعت میدان دوار و سرعت روتور نباشد، ولتاژی روی میله های روتور به وجود نمی آید ودر نتیجه روتور نخواهد چرخید. میزان لغزش، به میزان بار موتور بستگی دارد. لازم به ذکر است که وجود این لغزش برای تولید گشتاور ضروری است. سرعت روتور با افزایش بار موتور، کاهش می یابد و در نتیجه لغزش نیز کاهش خواهید یافت.

  • ساختمان موتور های الکتریکی سه فاز آسنکرون

موتورهای آسنکرون سه فاز از قسمت های زیر تشکیل می شوند:

پوسته

پوسته موتور الکتریکی از جنس چدن است.بر روی پوسته شیارهایی وجود دارد که باعث تبادل حرارت می شود.روی بدنه نیز جعبه اتصال، پلاک و مشخصات موتور قرار می گیرد. وظیفه بدنه،محفاظت از قسمت های دیگر الکتروموتور است.

استاتور

استاتور بخش القا کننده در الکتروموتور می باشد. این قسمت داخل بدنه یا پوسته قرار دارد. جنس استاتور فولاد سیلیسیم دار است که به ضخامت ۰٫۳ تا ۰٫۵ میلیمتر می باشد. ورق های موجود دربرابر یکدیگر عایق هستند و وظیفه شان ایجاد تمرکز در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ های استاتور است.تلفات آهنی الکتروموتور به خاطر ورقه ورقه بودن استاتور به کمترین میزان خود میرسد.شیارهایی بر روی ورقه های استاتور وجود دارد که سیم پیچ ها بر روی آن قرار می گیرد.بسته به نوع موتور الکتریکی، شیارهای موتور به صورت ۶، ۱۲، ۱۸، ۲۴، ۳۰، ۳۶، ۴۸ شیار می باشند.البته در برخی موارد خاص نیز ممکن است این میزان بیشتر باشد. سیم بندی در موتورهای آسنکرون می تواند بصورت تک فاز و یا سه فاز باشد.

استاتور - موتور آسنکرون

 

 

  • سیم پیچی استاتور موتور الکتریکی آسنکرون

اگر جریان سه فاز را از سه سیم پیچ استاتور ماشین القایی عبور دهیم می توانیم یک میدان دوار ایجاد کنیم. این میدان به شکلی خواهد بود که می تواند اطراف هسته استاتور به گردش در آید و ازین طریق شرایط برای به چرخش در آمدی روتور فراهم می گردد.

روتور

روتور بخش گردنده الکتروموتور است. به عبارت دیگر قسمت القا شونده در یک الکتروموتور را روتور می نایم. این بخش بر روی محور قرار گرفته دارد و شامل میله های آلومینیمی و ورقه های آهنی مغناطیسی می باشد.

انواع روتور موتورهای القایی:

الف- روتور قفس سنجابی

ب- روتور سیم پیچی شده

روتور قفسه ای

روتور قفسه ای را با عنوان روتور قفس سنجابی نیز می شناسیم.این نوع از روتورها شامل ورقه های مخصوصی ست که نسبت به یکدیگر عایق می باشند.ورقه های ذکر شده به شکل استوانه و بر روی محوری ساخته و قرار داده می شوند.استوانه نامبرده دارای یک سری شیار و سوراخ خالی می باشد. البته شیارها می توانند نیمه بسته و یا کاملا بسته باشند.تعدادی میله از جنس مس و یا آلومینیوم در در داخل شیارهای روتور بکار رفته است که از دو سمت روتور به کمک دو حلقه فلزی اتصال کوتاه می شوند.

روتور سیم پیچی شده

روتور سیم پیچی شده نیز قسمت های روتور قفسه ای را دارد.تفاوت در اینجاست که بجای میله های آلومینیمی از بوبین های سیم پیچی شده در آنها استفاده می شود. سیم پیچ ها داخل شیارهای ایجاد شده بر روی هسته روتور جای می گیرند.عموما در موتورهای الکتریکی سه فاز و با قدرت بالا از این نوع روتور ها استفاده می گردد.لازم است بدانیم که در موتورهای القایی، هر دو نوع روتور سیم پیچی شده و قفسی به لحاظ الکتریکی، هیچ ارتباطی با استاتور ندارند. تنها ارتباط شان به وسیله القا مغناطیسی است.

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

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