موتور الکتریکی(الکتروموتور) چیست؟

الکتروموتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که نیرویالکتریسیته را به نیروی مکانیکی تبدیل می کند.عمل عکس الکتروموتور یعنی تبدیل نیروی مکانیکی به نیروی الکتریسیته توسط ژنراتور انجام می گیرد.اکثر موتور های الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار میکنند.



همه ی الکتروموتور ها از یک اصل برای تولید حرکت استفاده می کنند و آن اصل مغناطیس می باشد (قطب های هم نام آهنربا یکدیگر را دفع می کنند و قطب های غیر هم نام یکدیگر را می ربایند).

قاعده کلی این است که وقتی یک ماده حامل جریان الکتریکی تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال م میدان اعمال می گردد.بیشتر موتور های الکتریکی دوار هستند . در یک الکتروموتور بخش دوار که معمولا داخل الکتروموتور است ،روتور و بخش ثابت ، استاتور نام دارد.

برخی از الکتروموتور ها را می توان بعنوان ژنراتور مورد استفاده قرار داد.به الکتروموتور و ژنراتور ماشین الکتریکی گفته می شود.

الکتروموتور ها در صنایع کاربرد فراوان دارند.از الکتروموتور درصنایع دریایی ، صنایع هیدرولیک ، صنعت سیمان ، صنعت فولاد ،  فن های صنعتی ، دمنده ، ابزار های برقی ، وسایل خانگی ، ابزار های قدرت و دیسک درایوها مورد استفاده قرار می گیرد.
الکتروموتورهای AC و الکتروموتور های DC:

الکتروموتور DC یا جریان مستقیم:

موتور الکتریکی جریان مستقیم به سه نوع الکتروموتور DC سری (Series) ؛ الکتروموتور DCشانت (Shunt) و الکتروموتور DC مرکب (Compound) تقسیم می شوند. هر یک از انواع این الکتروموتور ها دارای خصوصیات خاص خود می باشند که با توجه با کاربرد هر یک از آنها را می توان مورد استفاده قرار داد.
الکتروموتور DC سری:

الکتروموتور DC سری دارای گشتاور راه انداز بالا بوده و از این رو در صنایعی که به گشتاور راه اندازی بالا نیاز  است مانند پرس های ضربه ای جرثقیل ها ؛ بالابر هیدرولیک؛ آسانسور مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این نوع الکتروموتور در لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا) استفاده می شود که به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطکاکی (Traction Motor) نیز گفته می شود.
الکتروموتور DC شنت :

الکتروموتور DC شانت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می باشد. به همین خاطر در کاربرد هایی چون هواکش های صنعتی و دمنده ها و … مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع موتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالا رفته و به موتور صدمه وارد می شود.
الکتروموتور DCکمپوند:

الکتروموتور یا موتور الکتریکی کمپوند خصوصیات هر دو الکتروموتور سری والکتروموتور شانت را دارد . این نوع الکتروموتور به دو دسته زیر تقسیم می شود:
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 سپس در بار کامل قرار می گیرد.
الکتروموتور DC کمپوند نقصانی :

این نوع الکتروموتور در مواردی به کار می رود که به سرعت تقریبا ثابت نیاز باشد (در بارهای کمتر از بار نامی) لذا معمولا از این نوع موتور در آزمایشگاه ها برای تامین دور ثابت استفاده می شود.

در صنایع مختلف معمولا به جای استفاده از الکتروموتور سری از الکتروموتور موتور کمپوند اضافی ( که خیلی شبیه سری طراحی شده باشد) استفاده می شود.
الکتروموتور AC(جریان متناوب):

الکتروموتورهای القایی AC عمومی‌ترین الکتروموتورهایی هستند که بعنوان محرکهای مکانیکی صنعتی و خانگی استفاده می‌شوند. طراحی ساده و مستحکم، قیمت مناسب، هزینه نگهداری پایین و اتصال آسان و کامل به یک منبع تغذیه جریان متناوب AC از امتیازات اصلی یک الکتروموتور القایی AC است.انواع متنوعی از الکتروموتورهای القایی AC در بازار موجود است. الکتروموتورهای مختلف برای کارهای مختلف مناسب اند. با اینکه طراحی الکتروموتورهای القایی AC آسانتر از الکتروموتورهای DC است، ولی کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف الکتروموتورهای القایی AC نیازمند درکی عمیقتر در طراحی و مشخصات در این نوع الکتروموتورهاست.

الکتروموتور های  الکتریکی AC به انواع الکتروموتور سنکرون (Synchronous) و الکتروموتور  آسنکرون (Asynchronous) تقسیم می شوند. که اینها نیز دارای انواع می باشند :
الکتروموتور AC سنکرون :

در الکترو موتورهای سنکرون هم استاتور و هم روتور سیم پیچی شده است. زمانی که استاتور را به شبکه وصل می کنیم، میدان گردان در الکتروموتور بوجود می آید که با سرعت سنکرون می چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می شود.با اتصال جریان DC به روتور ؛ روتور مغناطیس ثابت شده و شروع به گردش با میدان دوار استاتور می کند. برای راه اندازی الکتروموتور سنکرون، ابتدا روتور را به سرعت سنکرون می رسانیم و بعد جریان استاتور را وصل می کنیم. در این صورت، قفل مغناطیسی به وجود می آید و الکتروموتورموتور پس از قطع محرک اولیه، با سرعت سنکرون می چرخد.

نکته ۱: ماشین سنکرون، ماشینی است که هم بعنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون می تواند به کار رود.

نکته ۲: از این الکتروموتور برای اصلاح ضریب قدرت در کارخانه ها استفاده می شود.

به خاطر راه اندازی مشکل الکتروموتور سنکرون موارد استفاده آن محدود است.

چون الکتروموتور سنکرون دور ثابتی دارد در وسایل دقیق که این خصوصیت مورد نیاز است استفاده می شود. مانند ساعتهای الکتریکی و گرام و …

کاربرد مهم الکتروموتور سنکرون ، برای اصلاح ضریب توان (Cosφ) می باشد. در این حالت بر روی محور الکتروموتور سنکرون باری قرار نمی گیرد یعنی الکتروموتور بدون بار کار میکند. در این حالت الکتروموتور سنکرون را خازن سنکرون گویند.
مزایای الکتروموتور سنکرون:

          –     این نوع الکتروموتور دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.

          –     این الکتروموتور بازده بسیار بالایی دارد.

          –     این الکتروموتور در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.

         –     امکان بکار بردن این الکتروموتور  به طور مستقیم با ولتاژ زیاد وجود دارد.

          –     با تحریک مناسب هیچگونه قدرت راکتیو مصرف نمیکند و فقط قدرت اکتیو مناسب می گیرد.

          –     از این الکتروموتور میتوان به عنوان مولد قدرت راکتیو برای بالا بردن ضریب قدرت خط استفاده کرد.
معایب الکتروموتور سنکرون:

         –     یک وسیله راه اندازی اولیه که موتور کمکی و غیره می باشد احتیاج دارد.

          –     علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطبهای این الکتروموتور نیز مورد نیاز است در نتیجه قیمت این الکتروموتور را نسبت به موارد مشابه خود بالا می برد.

          –     سرعت ابن الکتروموتور ثابت است در نتیجه قابل تنظیم نیست.

          –     این الکتروموتور قابلیت تحمل بار اضافه را ندارد ( در صورتیکه خیلی زیادتر از حد مجاز به آن بار دهند می ایستد و دوباره بایستی آنرا راه اندازی کرد) .
الکتروموتور AC آسنکرون(Asynchronous):

الکتروموتورهای آسنکرون خود به دو دسته ی قفسه سنجابی و روتور سیم پیچی شده (Slip Ring) تقسیم می شود:
الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی :

الکتروموتور قفسه سنجابی روتوری استوانه ای شکل دارد که میله هایی از جنس مس و یا آلومینیوم درون شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی قرار دارد که بر دو نوع است که نوع اول از میله های‌ گرد تشکیل شده است و نوع دوم از میله های مستطیلی و یا به شکل دو دایره که به هم متصل و یا جدا از هم هستند تشکیل می شود . میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب طراحی می کنند که در تاثیر میدان های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه ی استارت جلو گیری به عمل آید.

الکتروموتور آسنکرون به خاطر سادگی در طراحی و قیمت مناسب در خیلی از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.

موتور آسنکرون به خاطر سادگی در طراحی و قیمت مناسب در خیلی از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.
مزایای الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

         –   این الکتروموتور  دارای ساختمان ساده ای است.

          –     سرعت گردش این الکتروموتور در بارهای مختلف تقریبا ثابت است

          –     تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع الکتروموتور نمی شود.

          –     نسبت به الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده (Slip Ring) دارای ضریب قدرت بهتری هستند.
معایب الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی:

         –     در موقع استارت این الکتروموتور جریان زیادی (۳ تا ۷ برابر جریان نامی) را از شبکه می گیرند.

          –     این الکتروموتور ها گشتاور استارت پایینی دارند.

          –    این الکتروموتور زمانی که با بار کم در حال کار است ؛ ضریب قدرتش کاهش می یابد.

          –    این نوع الکتروموتور به تغییرات ولتاژ حساس است و در صورت کم شدن ولتاژ جریان آن به همان نسبت افزایش می یابد.

          –     تغییر دور این الکتروموتور با روش کاهش ولتاژ غیر ممکن بوده و نیاز به دستگاهی (AC Drive) برای این کار دارد.
الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچی شده:

  الکتروموتورموتورهای قفسه سنجابی در لحظه ی استارت جریان زیادی را از شبکه می گرفتند و دارای گشتاور شروع کمی بودند. برای رفع این مشکل الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته شدند که این عیب را تا حد زیادی مرتفع می کردند.

ایراد  الکتروموتور موتورهای قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتور آن است و میله های روتور توسط حلقه ای در ابتدا و انتهای آن اتصال کوتاه شده اند. این امر باعث می شود که در لحظه ی استارت که روتور مغناطیس نیست شار زیادی را برای مغناطیس شدن به خود جذب کرده و باعث بالا رفتن جریان الکتروموتور شود.

در الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده (Slip Ring) به جای وجود میله در روتور ؛ روتور را سیم پیچی کردند و انتهای این سیم پیچ ها را به حلقه های لغزنده که خود توسط جاروبک هایی به بیرون موتور هدایت می شوند ؛ وصل کردند. خوبی این کار این است که می شود با قرار دادن بانک های مقاومتی در سر راه این سیم پیچ ها ، مقاوت روتور را کم و زیاد کرده و جریان کشی الکتروموتور را به دلخواه تغییر دهیم.

به این بانک مقاومتی ، استارتر یا راه انداز می گویند. راه انداز دارای سه پله تا رساندن الکتروموتور به دور نامی می باشد. پله ی اول از بانک مقاومتی با رسیدن الکتروموتور به ۳۰% دور نامی توسط کنتاکتور مربوطه از مدار خارج شده و الکتروموتور به دور گیری خود ادامه می دهد. پله های بعدی ، در دور های ۵۰% و ۷۵% دور نامی می باشد. بعد از این دور استارتر کلا از مدار خارج شده و موتور مستقیما به شبکه متصل شده و به دور نامی می رسد.

از الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده در آسیاب ها ؛ سنگ شکن ها ؛ جرثقیل ها و … استفاده می شود.
مزایای الکتروموتور روتور سیم پیچی شده:

          –     این الکتروموتور دارای گشتاور حداکثر در لحظه ی استارت می باشد.

          –     جریان استارت الکتروموتور قابل تنظیم است.

          –     این الکتروموتور قابلیت استارت های پیاپی و زیر بار را دارد.

          –     گرمای تولید شده بیرون الکتروموتور و در استارتر اتفاق می افتد.

          –     می توان با انتخاب استارتری که ظرفیت گرمایی بیشتری دارد تعداد شروع های مجدد الکتروموتور را افزایش داد.
معایب الکتروموتور روتور سیم پیچی شده:

          –     به خاطر وجود ذغال در جاربک ها و ساییدگی آنها ، الکتروموتورموتور نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارد.

          –     بقایای ذغال های ساییده شده در الکتروموتور جمع شده و باید هنگام تعمیر کلی (Overhaul) و یا فواصل ۲ تا ۵ سال این بقایا پاکسازی شود.

          –     قیمت بالاتری نسبت به الکتروموتورهای قفسه سنجابی دارند.

درباره ما

ما پمپ های آّ فشار قوی برترین برند ها را عرضه می کنیم.

آدرس : تهران

ایمیل : trading@victory-pumps.com