الکتروموتور چیست؟

اصولا الکتروموتور یا موتور الکتریکی در انواع الکتروموتور معمولی (TEFC) و یا نوع دیگر آن یعنی الکتروموتور ضد انفجار و همچنین موتور کولری و از لحاظ برق مصرفی در دو نوع الکتروموتور تک فاز و الکتروموتور سه فاز ارائه می گردد.

تاریخچه الکتروموتور

در ۱۸۸۲ نیکولا تسلا اصول میدان مغناطیسی دوار را پایه گذاری کرد و راه را برای استفاده از میدان دوار به عنوان یک نیروی مکانیکی باز کرد. در سال ۱۸۸۳ او از این اصول برای طراحی یک موتور القایی دو فاز استفاده کرد. در ۱۸۸۵ گالیلئو فراریس (Galileo Ferraris) مستقلاً تحقیقاتی را در این باره آغاز کرد و در ۱۸۸۸ نتایج تحقیقات خود را در قالب مقاله ای به آکادمی سلطنتی علوم در تورین ایتالیا ارائه داد.

حرکتی که نیکولا تسلا در ۱۸۸۸ آغاز کرد چیزی بود که امروزه برخی از آن به عنوان انقلاب صنعتی دوم یاد می‌کنند، چرا که این حرکت به تولید آسان تر انرژی الکتریکی و همچنین امکان انتقال انرژی الکتریکی در طول مسافت‌های طولانی انجامید. قبل از اختراع موتورهای جریان متناوب به وسیله تسلا موتورها به وسیله حرکت دائم یک هادی در میان میدان مغناطیسی ثابت به حرکت در می‌آمدند.

تسلا به این نکته اشاره کرد که می‌توان کلکتورهای موتور را حذف کرد بطوریکه موتور به وسیله میدانی دوار به حرکت در آید. تسلا بعدها موفق به کسب حق امتیاز شماره ۰٫۴۱۶٫۱۹۴ ایالات متحده برای اختراع موتور خود شد. این موتور که در بسیاری از عکس های تسلا نیز هست نوع خاصی از موتور القایی بود.

الکتروموتور یک اسب، در سال ۱۸۹۰ میخایل اسیبوویچ یک موتور سه فاز روتور قفسی اختراع کرد. این نوع موتور امروزه به طور وسیعی برای کاربردهای گوناگون استفاده می شود.

انواع الکتروموتور

در زندگی پیشرفته ماشینی امروز انسانی پیدا نمی شود که با الکتروموتور یا موتور الکتریکی یا دینام برخورد نداشته باشد، گرچه ممکن است متوجه آن نباشد. به طور کلی هر کجا حرکتی در کار است، الکتروموتور یا موتور الکتریکی هم وجود دارد.

• موتور DC
  1. موتور سری
  2. موتور موازی
  3. موتور کمپوند
  4. موتور خود تحریک
  5. موتور مغناطیس دائم (PMDC)
• موتور AC
• موتورهای خاص
  1. موتور پله ای
  2. موتور DC بدون جاروبک
  3. موتور هیسترزیسی
  4. موتور رلوکتانسی
  5. موتور اونیورسال

الکتروموتور یا موتور الکتریکی (electricmotor)

نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. ایده کلی بر این اساس است که وقتی که یک هادی حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد نیرویی بر روی آن هادی حامل جریان از سوی میدان مغناطیسی اعمال می شود. اغلب موتورهای الکتریکی و الکتروموتور نیم اسب دوار هستند. اما موتور خطی هم وجود دارند.

هر موتور الکتریکی دوار از دو بخش متحرک و محرک تشکیل شده است.که به بخش متحرک روتور و به بخش ثابت که معمولا درون موتور قرار دارد استاتور یا ایستانه نیز می گویند. در یک موتور الکتریکی، روتور به علت گشتاور ناشی از نیرویی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی در استاتور، به حول محور خود می چرخد. هر الکتروموتور بر اساس ساختارش توسط برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می گردد.

تعاریف و اصطلاحات الکتریک و الکتروموتور

جریان

نسبت تغییرات بار الکتریکی (q) به زمان (t) را جریان و واحد آن آمپر (A) است و به وسیله دستگاه آمپرمتر که به صورت سری در مدار نصب می شود اندازه گیری می شود.

اختلاف پتانسیل

اختلاف پتانسیل یا ولتاژ کمیتی است که باعث جاری شدن جریان در یک مدار بسته می شود و واحد آن ولت (V) و توسط ولت متر که بصورت موازی در مدار بسته می شود اندازه گیری می شود.

واحد کار الکتریکی و واحد توان ظاهری

واحد کار الکتریکی وات بر ثانیه (W/S) و واحد توان ظاهری ولت آمپر (VA) یا کیلو ولت آمپر یا مگاولت آمپر می باشد.

جریان نامی

جریانی که یک دستگاه برقی مانند موتور الکتریکی در شرایط مشخص شده، می تواند از خود عبور دهد، بدون آنکه زیاد گرم شود یا تحت تنش های مکانیکی بیش از حد قرار گیرد.

اهم

در صورتی که ولتاژی معادل 1 ولت به دوسر مقاومتی اعمال شود و جریان 1 آمپر از آن عبور کند مقدار مقاومت 1 اهم است. واحد مقاومت الکتریکی اهم (Ω) است.

وات

میزان انرژی تولید شده را برحسب وات بیان می کنند. برای مثال لامپ های روشنایی با میزان وات مشخص می شوند که نشان می دهد این لامپ تا چه مقدار انرژی نورمی تواند بدهد.

آمپر

آمپر مقدار الکتریسیته جاری شده در یک مدار است. در واقع هنگامی که نیرویی موجب حرکت الکترون ها در جهت مخصوصی می شود جریان الکتریکی تولید می شود. جریان (I) را بر حسب آمپر (A) بیان می کنند.

ولت

میزان ولت یا ولتاژ اندازه مقدار الکتریسیته است. در واقع اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را گویند. به بیان ساده تر نیرویی که الکترون های آزاد را به حرکت در می آورد ولتاژ الکتریکی نام دارد. اختلاف پتانسیل الکتریکی (R) بر حسب ولت (V) بیان می کنند.

میدان مغناطیسی

میدان الکتریکی در هر نقطه برابر نیروی وارد بر بار آزمون واحد q0 تعریف می شود. به بیان دیگر، برای تعیین میدان الکتریکی E ما مقدار نیرو F را بر بار q0 تقسیم می کنیم.

اجزاء موتورهای الکتریکی

ابتدا نگاهی به درون یک موتور الکتریکی ساده می اندازیم. یک موتور الکتریکی ساده از 6 بخش تشکیل شده:

• آرمیچر
• ذغال هادی
• سوئیچ تغییر دهنده جهت برق
• محور
• آهنربا
• منبع برق DC

انواع موتورهای الکتریکی یا الکتروموتور از نظر جریان مصرفی به دو دسته عمده تقسیم می شوند:

• الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Direct Current) یا جریان مستقیم DC
• الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Alternative Current) یا جریان متناوب AC

الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم چیست؟

موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا آهنربا های الکتریکی بوجود آید در آرمیچر، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچر جذب و دفع کنند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

 الکتروموتور DC سری (Series)

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

• الکتروموتور DC شانت (Shunt)

موتورهای DC شانت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می باشد. به همین خاطر در کاربردهایی چون هواکش های صنعتی و دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از الکتروموتورها 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 DC مرکب (Compound)

در موتورهای کمپوند خصوصیات موتور سری و شانت وجود دارد و شامل دو دسته هستند.

1. الکتروموتور DC کمپوند اضافی

این نوع موتور الکتریکی 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 مجددا زیر بار قرار می گیرد. در صنایع مختلف معمولا به جای استفاده از دینام کمپوند اضافی که طراحی آن شبیه موتورهای الکتریکی سری است، استفاده می شود.

2. الکتروموتور DC کمپوند نقصانی

در بارهای کمتر از بارهای نامی و مواردی که به سرعت تقریبا ثابت نیاز باشد از موتورهای کمپوند نقصانی استفاده می شود این موتورها معمولا در آزمایشگاه ها برای تامین دور ثابت استفاده می شود.

الکتروموتورهای AC یا جریان متناوب چیست؟

عمومی ترین نوع دینام مورد استفاده در صنعت و خانگی، الکتروموتورهای القایی AC هستند.

مزایای استفاده از الکتروموتورهای AC

1. طراحی ساده و مستحکم
2. قیمت مناسب
3. هزینه نگهداری پایین
4. اتصال آسان و کامل به یک منبع تغذیه

انواع متنوعی از موتورهای AC یا القایی در صنعت وجود دارد. موتور های الکتریکی مختلف برای کارهای مختلف مناسب اند. با اینکه طراحی موتور AC آسانتر از الکتروموتور DC است ولی کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف الکتروموتور AC نیازمند درکی عمیق تر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورها است.

استاتور

استاتور از چندین قطعه باریک آلومنیوم یا آهن سبک ساخته شده است. این قطعات بصورت یک سیلندر تو خالی به هم منگنه و محکم شده اند. سیم پیچ هایی از سیم روکش دار در این شیارها جاسازی شده اند. هر گروه پیچه با هسته ای که آن را فرا گرفته یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار کردن با تغذیه AC شکل می دهد. تعداد قطب های یک موتور AC به اتصال درونی پیچه های استاتور بستگی دارد. پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل می باشند. آنها به صورتی متصل اند که با برقراری تغذیه AC یک میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.

روتور

روتور از چندین قطعه مجزای باریک فولادی که میانشان میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است. در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها در انتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند. تقریبا 90 درصد از الکتروموتورها دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است که این نوع روتور ساختی مستحکم و ساده دارد.

این روتور از هسته ای چند تکه استوانه ای با محوری که شکافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشکیل شده است. هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود. در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان که در شکل دو مشاهده می شود مدار کوتاه برقرار است. چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است، این نام برای آن انتخاب شده است. میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند. در عوض به دو دلیل مهم قدری مایل نصب می شوند.

1. موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون صدا کارکرده و برای آنکه از هارمونیک ها در شکاف ها کاسته شود.
2. گرایش روتور به هنگ کردن کمتر شود. دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می کنند که در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند. این اتفاق هنگامی می افتد که تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.

انواع الکتروموتور AC

1. الکتروموتور AC سنکرون (Synchronous)
2. الکتروموتور AC آسنکرون (Asynchronous)

الکتروموتور AC سنکرون

در دینام های سنکرون، روتور و استاتور سیم پیچی می شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور 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 شروع به گردش با میدان دوار استاتور می کند. برای راه اندازی موتور الکتریکی سنکرون، ابتدا موتور الکتریکی پس از قطع محرک اولیه با سرعت سنکرون می چرخد.

کاربرد الکتروموتور سنکرون

1. از این محصول برای اصلاح ضریب توان (Cosφ) می باشد در این حالت بر روی محور موتور سنکرون باری قرار نمی گیرد یعنی موتور الکتریکی بدون بار کار می کند. در این حالت موتور سنکرون را خازن سنکرون هم می نامند در کارخانه ها استفاده می شود.
2. از این موتورها هم بعنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون می توان استفاده نمود.
3. بدلیل آنکه موتور الکتریکی سنکرون، دور ثابتی دارد در تجهیزات مانند ساعت های الکتریکی که نیازمنداین خصوصیت است مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای الکتروموتور سنکرون

1. در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
2. بازده بسیار بالایی دارد.
3. دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
4. این الکتروموتور می تواند بطور مستقیم با ولتاژ زیاد کار کند.

نقاط ضعف الکتروموتور سنکرون

1. سرعت این الکتروموتور ثابت است و قابلیت تنظیم برای سرعت های بالاتر و یا پایین تر را ندارد.
2. این الکتروموتور قابلیت تحمل بار اضافه را ندارد.
3. علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور، جریان دائم برای قطب های این موتور الکتریکی نیز مورد نیاز است در نتیجه قیمت این الکتروموتور را نسبت به موارد مشابه خود بالاتر می برد.
4. به یک وسیله راه انداز اولیه که می تواند موتور کمکی باشد احتیاج دارد.

الکتروموتور AC آسنکرون

1. قفسه سنجابی
2. روتور سیم پیچی شده (Slip Ring)

الکتروموتور AC آسنکرون قفسه سنجابی چیست؟

روتور موتورهای قفس سنجابی استوانه ای شکل است که میله هایی از جنس آلومینیوم و یا مس درون شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی قرار دارد که به دو صورت ساخته می شود 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 استارت جلوگیری به عمل آید.

مزایای الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی

1. به دلیل قیمت مناسب و سادگی در طراحی در بسیاری از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.
2. سرعت گردش این دینام در بارهای مختلف تقریبا ثابت است.
3. تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع نمی شود.
4. نسبت به الکتروموتورهای سیم پیچی شده (Slip Ring) دارای ضریب قدرت بهتری هستند.

نقاط ضعف الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی

1. زمانی که با کار کم در حال کار است، ضریب قدرتش کاهش می یابد.
2. تغییر دور این نوع با روش کاهش ولتاژ غیر ممکن است و نیاز به دستگاه (AC Drive) برای این کار دارد.
3. الکتروموتورهای آسنکرون قفس سنجابی به تغییرات ولتاژ حساس هستند و در صورت کم شدن ولتاژ جریان جریان آن به همان نسبت افزایش می یابد.
4. گشتاور پایینی دارد.
5. در هنگام استارت این موتور الکتریکی جریان زیادی را از شبکه در حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی می گیرند.

الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ

مشکل موتورهای قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتور آن است. میله های روتور توسط حلقه ای در ابتدا و انتهای آن اتصال کوتاه شده است. این مسئله در لحظه استارت که روتور مغناطیسی نیست شار (خطوط میدان الکتریکی که از سطح عمود بر مسیر عبور می کنند را شار الکتریکی گویند) زیادی را برای مغناطیس شدن به خود جذب می کند و باعث بالا رفتن جریان موتور الکتریکی می شود در نتیجه در لحظه استارت جریان زیادی را از شبکه می گیرد و باعث کاهش گشتاور شروع می شود برای رفع این مشکل الکتروموتورهای روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته شدند که این عیب را تا حد زیادی مرتفع گردید.

در این محصولات روتور سیم پیچی شده به جای وجود میله در روتور، روتور را سیم پیچی می کنند و انتهای این سیم پیچ ها را به حلقه های لغزنده که خود توسط جاروبک هایی به بیرون موتور هدایت می شوند، وصل می نمایند. با قرار دادن بانک های مقاومتی (استارتر یا راه انداز) در سر راه این سیم پیچ ها، مقاوت روتور را می توان کم و زیاد کرده و جریان کشی موتور را به دلخواه تغییر دهیم.

بانک مقاومتی، راه انداز یا استارتر

راه انداز دارای سه پله تا رساندن موتور به دور نامی می باشد. پله اول از بانک مقاومتی با رسیدن موتور به ۳۰% دور نامی توسط کنتاکتور مربوطه از مدار خارج شده و دینام 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 در صنایع سیمان و فولاد استفاده می شود.

مزایای الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ

1. گرمای تولید شده در خارج از استارتر اتفاق می افتد.
2. این دینام قابلیت استارت های پشت سر هم و زیر بار را دارد.
3. جریان استارت الکتروموتور قابل تنظیم است.
4. الکتروموتورهای روتور سیم پیچی دارای گشتاور حداکثر در لحظه استارت است.

الکتروموتور AC

موتورهای AC همانند بیشتر موتورهای الکتریکی دارای یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که درون آن می چرخد دارند. موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار به طور مجازی برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند. الکتروموتور سه فاز AC تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود. در حالیکه در موتورهای DC به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند. برای راه اندازی یک الکتروموتور تک فاز AC احتیاج به یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است. در درون هر موتور AC دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است.

انواع الکتروموتور (انواع دینام)

معمولا الکتروموتورها را بر اساس تعداد کلاف های استاتور تقسیم بندی می کنند.

الکتروموتور تک فاز

در این مدل از الکتروموتورهای پر مصرف، از یک کلاف یا پیچه استفاده می شود و با یک منبع تغذیه متناوب تک فاز کار می کند. موتور تک فاز خود راه انداز نیست و در همه انواع الکتروموتور تک فاز، روتور از نوع قفس سنجابی است. هنگامی که موتور به یک منبع تغذیه تک فاز متصل است کلاف اصلی دارای جریانی متناوب می شود. این جریان متناوب میدان مغناطیسی ضربانی تولید می کند. به سبب القا، روتور تحریک می شود. الکتروموتور تک فاز به دستگاه آغازگر (استارتر) نیاز دارد که می‌ تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند.

هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در کلاف اصلی به سبب مقاومت کلاف اصلی ولتاژ تغذیه را افت می دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود). در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود. فعل و انفعال میان میدان های مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت (شامل پیچه کمکی و خازن) می سازند میدان برآیندی می سازند که در جهتی گردش می کند. محور الکتروموتور گردش را در جهت این میدان برآیند آغاز می کند. هنگامی که موتور به ۷۵ درصد دور مجاز خود می رسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج می کند. از این لحظه به بعد الکتروموتور تک فاز می تواند گشتاور کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد.

انواع الکتروموتور تک فاز

انواع دینام تک فاز عبارتند از:

1. الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته
2. الکتروموتور تک فاز AC با استارت خازنی
3. الکتروموتور تک فاز AC با خازن دائمی اسپیلت

الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته

این نوع از موتور تک فاز دو پیچه دارند. در پیچه استارت این دینام، سیم نازک تر و تعداد دور کمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته می شود. پیچه استارت در زاویه ای متفاوت با پیچه اصلی دارد قرار دارد تا سبب آغاز چرخش محور الکتروموتور شود. پیچه اصلی از سیم ضخیم تری ساخته شده‌ است. این الکتروموتور مناسب کارهایی با گشتاور راه اندازی کم و توان مورد نیاز ۱/۲۰ تا ⅓ اسب بخار می باشد و این الکتروموتورها در کاربری هایی که نیاز به روشن و خاموش کردن های پیاپی و یا نیاز به گشتاور زیاد دارند مناسب نیست.

الکتروموتور تک فاز AC با استارت خازنی

این نوع همان مدل اصلاح شده فاز شکسته با خازن سری برای بهبود استارت است و به دلیل ضماخمت بالاتر سیم در مدار استارت گشتاور راه اندازی بالاتری دارند.

الکتروموتور با استارت مقاومتی

نوع ارتقاء یافته الکتروموتور استارت خازنی نیز الکتروموتور با استارت مقاومتی است که در آن، خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شده‌ است. موتور الکتریکی با استارت مقاومتی در کاربری هایی مورد استفاده قرار می گیرد که میزان گشتاور استارت، کمتر از مقداری که الکتروموتور با استارت خازنی تولید می کند لازم است. صرف نظر از هزینه، این الکتروموتور صنعتی امتیازات عمده ای نسبت به موتور الکتریکی با استارت خازنی ندارد. این موتورها در انواع مختلف کاربری های پولی و تسمه‌ای مانند تسمه نقاله های کوچک و در پمپ ها، دمنده های بزرگ و کاربری های چرخ دنده ای به خوبی استفاده می شوند.

الکتروموتور تک فاز AC با خازن دائمی اسپلیت

این نوع از موتور الکتریکی نوعی خازن دارد که به طور دائمی و بصورت سری به پیچه استارت متصل است. این کار سبب آن می شود که پیچه استارت تا زمانی که محور الکتروموتور به سرعت چرخش نامی خود برسد به صورت پیچه‌ای کمکی عمل کند. از آنجا که خازن عملکرد اصلی، باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد، نمی‌تواند توان استارتی معادل یک الکتروموتور استارت خازنی ایجاد نماید. گشتاور استارت یک الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی معمولا کم و در حدود ۳۰ تا ۱۵۰ درصد گشتاور نامی‌ است.

الکتروموتور تک فاز AC استارت با خازن/کارکرد با خازن

این نوع، همانند موتور با استارت خازنی، خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارد. همچنین مانند یک الکتروموتور با خازن دائمی، خازنی از نوع کارکرد دائم دارد که در کنار خازن استارت در حالت سری با پیچه کمکی است که بعد از شروع به کار الکتروموتور از مدار خارج می شود. این حالت سبب بوجود آمدن گشتاوری اضافی می شود. این نوع موتور الکتریکی می‌تواند برای بازده بیشتر طراحی شود.

الکتروموتور تک فاز AC با قطب سایه دار (با حلقه اتصال کوتاه)

انواع الکتروموتور تک فاز با قطب سایه دار فقط یک پیچه یا کلاف اصلی دارند و پیچه یا کلاف راه انداز ندارند. استارت خوردن به وسیله طرح خاص آن که حلقه پیوسته مسی ای را دور قسمت کوچکی از هر قطب موتور الکتریکی حلقه می کند انجام می شود. این سایه که قطب را دو تکه می کند سبب می شود که میدان مغناطیسی ای ضعیف تر در ناحیه سایه خورده نسبت به قسمت دیگر و در کنار آن بوجود آید. تعامل میان میدان ها محور را به چرخش وا می دارد.

الکتروموتور سه فاز

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از الکتروموتور سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می شود. الکتروموتور سه فاز از اختلاف فاز موجود بین فازهای منبع تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی‌ های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی‌ ها القای جریان می کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می شود که محور الکتروموتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

برای اینکه محور الکتروموتور سه فاز به حرکت در بیاید بایستی همواره محور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به الکتروموتور بچرخد. در غیر این صورت میدان متعادل کننده های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع الکتروموتور صنعتی در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در الکتروموتور همزمان وجود دارد، موتور الکتریکی به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز، به گردش در می آید. الکتروموتورهای همزمان (سنکرون) را می توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت یک موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان مغناطیسی استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می کند. تغییر سرعت در این نوع از الکتروموتور صنعتی را می توان با داشتن دسته سیم پیچ های مختلف با تعداد قطب های مختلف در بخش استاتور که با استفاده از آنها سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می کند، ممکن ساخت. همچنین با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، می توان کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت این نوع از موتور الکتریکی را داشت.

استاندارد تعریف شده در رابطه با IP ماشین های الکتریکی

از حرف W پس از دو رقم اعلام شده در مواردی استفاده می شود که ماشین الکتریکی طراحی شده دارای مدار باز با سیستم خنک کننده هوا و در شرایط جوی کار می کند به گونه ای که نفوذ باران و ذرات همراه باد را تحت شرایط معین به داخل ماشین الکتریکی کاهش و کنترل می کند و میزان جزئی وارد شده به داخل در عملکرد آن تاثیری ندارد مانند IP13W.

هرگاه تنها یک مشخصه از شاخص های IP برای مصرف کننده مهم باشد شاخص بی اهمیت با حرف X مشخص می شود مانند IP2X که فقط درجه حفاظت جانی مطرح شده و یا IPX4 که درجه حفاظت در مقابل رطوبت مشخص شده است.

ارقام اول: درجه حفاظت جانی تعریف شده و مشخصات آن

درجه حفاظت جانی تعریف شده و مشخصات آن
اولین مشخصه	شرایط عمل
0	ماشین حفاظت نشده است.
1	حفاظت شده در مقابل دست انسان و یا اجسام با قطر بیش از 50 میلی متر
2	حفاظت انجام شده در مقابل انگشتان انسان و یا اجسام با قطر بزرگتر از 12 میلی متر
3	حفاظت انجام شده در مقابل ابزارهای الکتریکی با قطر بیشتر از 2.5 میلی متر
4	حفاظت انجام شده در مقابل سیم های نازک و عایق های با قطر بیش از 1 میلی متر
5	حفاظت انجام شده داخل ماشین الکتریکی در مقابل گرد و غبار بیش از حد که برای آن زیان بار شده است.
6	حفاظت کامل در مقابل گرد و غبار

ارقام دوم: درجه حفاظت در مقابل رطوبت تعریف شده و مشخصات آن

درجه حفاظت در مقابل رطوبت تعریف شده و مشخصات آن
درجه حفاظت	حفاظت انجام شده
0	ماشین در مقابل رطوبت هیچ حفاظتی ندارد.
1	موتور الکتریکی در برابر چکیدن آب به صورت قائم حفاظت شده است.
2	موتور الکتریکی در برابر چکیدن آب با انحراف 15 درجه نسبت به قائم محافظت شده است.
3	موتور الکتریکی در مقابل ترشح آب محافظت شده است.
4	موتور الکتریکی در مقابل پاشیدن آب محافظت شده است.
5	موتور الکتریکی در مقابل خوردن آب محافظت شده است.
6	موتور الکتریکی در مقابل سیلاب محافظت شده است.
7	موتور الکتریکی در مقابل اثرات مخرب غوطه وری محافظت شده است.
8	موتور الکتریکی توانایی قوطه وری دائم در آب را دارا می باشد.

کلاس عایق حرارتی موتور الکتریکی

با توجه به استانداردهای تعیین شده توسط انجمن بین المللی تولید کنندگان تجهیزات الکتریکی

(NEMA) NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURES ASSOCIATION

عایق بندی موتورهای الکتریکی با توجه به درجه حرارت موتور در محیط های مختلف کاری در چهار کلاس (A, B, F, H) تعریف شده است و بر اساس این استاندارد درجه حرارت محیط 40 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود و درجه حرارت تعیین شده با یک بازده حداکثر 10 درجه برای گرم ترین نقطه در مرکز پیچی (HOT SPOT) در نظر گرفته می شود.

کلاس عایق حرارتی انواع دینام
استاندارد (سانتی گراد)	کلاس عایق
105C	A
130C	B
155C	F
180C	H

کاربردهای الکتروموتور

کاربردهای الکتروموتور عمدتاً شامل دمنده ها، فن ها، ابزارآلات، پمپ ها، توربین ها، ابزارهای برقی دینام، کمپرسورها، دستگاه های نورد، کشتی ها، انتقال دهنده ها، کارخانه های کاغذ سازی است. موتور الکتریکی یک وسیله ضروری در صنایع مختلفی مانند تجهیزات تهویه و خنک کننده با استفاده از حرارت HVAC، لوازم خانگی و وسایل نقلیه موتوری است.

موتورهای الکتریکی ها مهمترین دستگاههایی هستند که از آنها میتوان در تجهیزات تهویه و خنک کننده گرمایش (HVAC)، وسایل نقلیه موتوری و لوازم خانگی استفاده کرد. اینها در تجهیزات صنعتی مانند آسیاب، کامیون های چنگال، کلاچ، روبات، وینچ و بالابر استفاده می شوند. بنابراین، موتور الکتریکی یک دستگاه الکترو مکانیکی است و یکی از اصلی ترین پیشرفت ها در زمینه مهندسی است. این دستگاه انرژی الکتریکی را به مکانیکی متبدیل میکند. انواع مختلفی از موتورها در بازار موجود است که کاربردهای متفاوتی دارند و در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

اگر به دنبال خرید اینورتر صنعتی ایرانی هستید، به شما پیشنهاد می کنیم که حتما از مقاله انواع درایو صنعتی دیدن کنید، برای این کار کافی است که روی کلمه اینورتر صنعتی ایرانی کلیک کنید.

اجزای الکتروموتور

روتور

به قسمتی که در موتور الکتریکی متحرک است روتور گفته میشود. وظیفه روتور، ارائه قدرت مکانیکی طی فرایند تبدیل از انرژی الکتریکی از طریق شافت میباشد. روتورها بطور کلی دارای تیغه هایی رسانا میباشند که وظیفه حمل و جابجایی جریان را دارا میباشند و با میدان مغناطیسی ایجاد شده از طریق استاتور در ارتباط میباشند، باعث ایجاد نیروهایی به منظور راه اندازی و چرخش شافت می شوند. در بعضی از موارد روتورها دارای ساختاری به شکل آهنربای دائم هستند و استاتور دارای تیغه های رسانا می باشد.

استاتور

استاتور نوعی قسمت ثابت در موتور الکتریکی است و دارای سیم‌پیجی هایی و یا آهنربایی است که از طریق ایجاد میدان مغناطیسی و تبادل این میادین با روتور باعث چرخش روتور که دقیقا در مرکز شافت قرار گرفته می‌شود. در مرکز استاتور لمینت قرار گرفته است. حالت لمینت ورقه مانند است. وظیفه و یا به نوعی کاربرد لمینت جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تلفات آن است.

بلبرینگها

در قسمت اول و آخر شافت از بلبرینگ برای چرخش بهتر روتور حول محور خود استفاده میشود. شافت از به وسیله بلبرینگ نیروی مکانیکی را به خروجی خود انتقال می‌دهد.

شکاف هوایی

بین جز ثابت و متحرک الکتروموتور که شامل روتور و استاتور میشود، باید یک فاصله هوایی وجود داشته باشد که باعث افزایش جریان مغناطیسی در آن می‌شود. این فاصله هوایی بسیاز حائز اهمیت است که با افزایش آن سبب افزایش مضاعف و دوچندان حد میدان مغناطیسی و ایجاد نویز و صدای زیاد می‌شود، بسیار مهم است. به این منظور فاصله هوایی باید بسیار کم و در کم ترین میزان ممکن در نظر گرفته شود.

سیم‌پیچ

به مجموعه ای از سیم‌های پیچیده شده که قابلیت رسانا بودن را دارند و اغلب از جنس مس هستند و در داخل محفظه‌ای به نام کویل قرار گرفته اند سیم پیچی یا به اصطلاح سیم پیچ گفته میشود. استاتور با رد شدن جریان الکتریکی از آن و اختلاف میدان مغناطیسی موجود در بین سیم پیچ و روتور چرخش را کنترل می‌نماید. معمولا به سیم‌پیچ ها قطب میگویند. سیم پیچ ها تعیین کننده دور چرخشی موتور الکتریکی می باشند. هر چقدر تعداد قطب‌ها بیشتر شود دور موتور نیز کاهش می‌یابد.

در‌کاسه ها

در قسمت ابتدا و انتهای موتور الکتریکی بلبرینگ ها داخل صفحاتی قرار دارند که در کاسه شافت در مرکز آن است تا جریان چرخشی مکانیکی بدرستی و با قدرت کامل و کنترل شده هدایت شود.

پوسته

تمامی قسمت های ثابت و متغییر الکتروموتور داخل محفظه ای به نام پوسته قرار گرفته اند که کاملا بسته هستند و معمولا از جنس چدن و یا آلومینیوم میباشد.

فن

در قسمت انتهایی موتور های الکتریکی و انتهای شافت یک فن ( پروانه ) وجود دارد که وظیفه هدایت جریان هوا از بیرون به داخل محفظه و پوسته را انجام میدهد. که این نوع جریان ورودی هوا سبب خنک شدن موتور الکتریکی و سیم پیچ میشود.

منبع تغذیه

موتور های الکتریکی همانطور که گفته شد، با انرژی الکتریکی آغاز به کار میکند، که با اتصال آن به تیغه های قرار گرفته در ترمینال باکس هر موتور الکتریکی راه اندازی می‌شود. این نوع منبع تغذیه امکان دارد حاوی برق جریان مستقیم در هر ولتاژ و یا برق جریان متناوب باشد. همچنین کاربری های مختلف موتور الکتریکی هم بخشی از تقسیم بندی موتور های الکتریکی می باشد. تقریبا در تمامی صنایع موتور الکتریکی کاربردهای فراوانی دارد و همانطور که اشاره شد موتور الکتریکی در زندگی روزمره بسیار کاربردی است و از لوازم خانگی تا ماشین آلات سنگین صنعتی همه و همه از الکتروموتور بهره می برند.

مقاله پیشهادی:

الکتروموتور چگونه کار می کند

معمولا این مبحث برای مهندسین رشته های مربوط به برق بسیار ساده و قابل هضم است و برای افرادی که از برق سر رشته ای ندارند کمی پیچیده است. با این حال ما در توضیحات این مقاله این مورد را برایتان بسیار ساده توضیح داده ایم. این کار با باتری در اتومبیلی که به موتور وصل است شروع می شود. انرژی الکتریکی از طریق باتری ماشین به استاتور حرکت میکند. سیم پیچ های داخل استاتور ( که ساخته شده از سیم رسانا هستتند ) در دو طرف مخالف هسته استاتور قرار گرفته و به نوعی به عنوان آهن ربا عمل می کنند.

بنابراین، هنگامی که انرژی الکتریکی حاصل از باتری اتومبیل به موتور عرضه میشود، سیم پیچ های میدان های مغناطیسی چرخشی ایجاد می کنند، که میله های رسانا را از خارج روتور در امتداد پشت خود می کشد. روتور در حال چرخش همان چیزی است که انرژی مکانیکی مورد نیاز برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو را ایجاد می کند، که به نوبه خود باعث چرخش لاستیک ها می شود.

اکنون، در یک ماشین معمولی که برقی در آن وجود ندارد، موتور و دینام وجود دارد. باتری موتور را تغذیه می کند که باعث چرخیدن چرخ دنده ها و چرخ ها می شود. چرخش چرخ ها همان چیزی است که دینام را در ماشین تغذیه می کند و دینام باتری را دوباره و مجدد شارژ می کند. در یک ماشین الکتریکی، دینام وجود ندارد.

بنابراین اینجا سوالی بوجود می آید که چگونه باتری دوباره شارژ می شود؟ در حالی که دینام جداگانه ای وجود ندارد، موتور در یک ماشین الکتریکی هم به عنوان موتور و هم به عنوان دینام عمل می کند. این یکی از دلایل منحصر به فرد بودن اتومبیل های برقی است. همانطور که در بالا ذکر شد، باتری موتور را روشن می کند، که انرژی چرخ دنده ها را تأمین کند و باعث چرخش لاستیک ها می شود. این فرایند زمانی اتفاق می افتد که پای شما روی پدال گاز باشد – روتور توسط میدان مغناطیسی چرخشی همراه می شود و به گشتاور بیشتری نیاز دارد.

وقتی پای شما از پدال گاز برداشته می شود، میدان مغناطیسی چرخان متوقف می شود و روتور با سرعت بیشتری شروع به چرخش می کند (برخلاف کشیده شدن توسط میدان مغناطیسی). هنگامی که روتور سریعتر از میدان مغناطیسی چرخان در استاتور می چرخد، این عمل باتری را دوباره شارژ می کند، به عنوان یک دینام عمل می کند.

برای ساده سازی بیشتر این فرآیند – تصور کنید که یک دوچرخه را تا بالای تپه رکاب بزنید. برای رسیدن به بالای تپه، باید بیشتر پدال بزنید و حتی ممکن است مجبور شوید بایستید و انرژی بیشتری برای چرخاندن لاستیک ها و رسیدن به قله تپه صرف کنید. این شبیه فشار دادن گاز است. میدان مغناطیسی چرخشی که روتور را در پشت خود می کشد، مقاومت (یا گشتاور) لازم برای حرکت لاستیک ها و ماشین را ایجاد می کند.

هنگامی که در نوک تپه قرار گرفتید، می توانید آن را راحت شارژ کنید در حالی که چرخ ها حتی با سرعت بیشتری حرکت می کنند تا شما را به پایین تپه برسانند. در اتومبیل زمانی که شما پای خود را از گاز بردارید این اتفاق می افتد و روتور با سرعت بیشتری حرکت می کند و برای شارژ مجدد باتری، انرژی الکتریکی به داخل خط تغذیه برگردانده میشود .

نتیجه گیری

دستگاه هایی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند الکتروموتور نامیده میشوند. موتورهای الکتریکی ها این کار را از طریق فرایند های الکترو مغناطیسی انجام میدهند. این وسایل از اختراعات بسیار کاربردی و حائز اهمیت در چند سال اخیر به حساب می آیند و در زندگی روزمره بسیار کاربردی هستند.

کاربردهای الکتروموتور از بکارگیری در دمنده ها، فن ها، ابزارآلات، پمپ ها گرفته تا لوازم خانگی وجود دارد. اجزایی این دستگاه نیز متنوع و مختلف است که شامل روتور، استاتور، بلبرینگ، شکاف هوایی، سیم پیچ، در کاسه، پوسته فن، منبع تغذیه میشوند که هرکدام از این اجزا وظایف مختلفی دارند که این دستگاه به بهترین شکل ممکن کار کن

لکتروموتور یا موتور الکتریکی چیست ؟ Electric Motor

الکتروموتور نوعی ماشین است که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند.

ایده کلی بر این اساس است که وقتی که یک هادی حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد نیرویی بر روی آن هادی حامل جریان از سوی میدان مغناطیسی اعمال می شود .

اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستند اما موتور خطی هم وجود دارند.
هر موتور الکتریکی دوارازدو بخش متحرک و محرک تشکیل شده است .که به بخش متحرک روتور و به بخش ثابت که معمولا درون موتور قرار دارد استاتور یا ایستانه نیز می گویند .

در یک الکتروموتور ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیروی است که توسط میدان مغناطیسی ایجاد ایجاد شده در استاتور است به حول محور خود می چرخد هر الکتروموتور بر اساس ساختارش توسط برق جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC تغذیه می گردد.

تعاریف و اصطلاحات موتور الکتریکی

جریان الکتریکی چیست :

نسبت تغییرات بار الکتریکی (q) به زمان ( t ) را جریان و واحد آن آمپر ( A) است و به وسیله دستگاه آمپرمتر که به صورت سری در مدار نصب می شود اندازه گیری می شود.

اختلاف پتانسیل الکتریکی :

اختلاف پتانسیل یا ولتاژ کمیتی است که باعث جاری شدن جریان در یک مدار بسته می شود و واحد آن ولت ( V ) و توسط ولتمتر که بصورت موازی در مدار بسته می شود اندازه گیری می شود.

آمپر چیست :

آمپر مقدار الکتریسیته جاری شده در یک مدار است . در واقع هنگامی که نیرویی موجب حرکت الکترون ها در جهت مخصوصی می شود جریان الکتریکی تولید می شود . جریان (I) را بر حسب آمپر (A) بیان می کنند.

کار الکتریکی و واحد توان ظاهری :

واحد کار الکتریکی وات بر ثانیه (W/S) و واحد توان ظاهری ولت آمپر (VA) یا کیلو ولت آمپر یا مگاولت آمپر می باشد.

ولت چیست :

میزان ولت یا ولتاژ اندازه مقدار الکتریسیته است . در واقع اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه را گویند . به بیان ساده تر نیرویی که الکترون های آزاد را به حرکت در می آورد ولتاژ الکتریکی نام دارد .اختلاف پتانسیل الکتریکی (R)برحسب ولت (V) بیان می کنند.

جریان نامی چیست :

جریانی که یک دستگاه برقی در شرایط مشخص شده ، می تواند از خود عبور دهد ، بدون آنکه زیاد گرم شود یا تحت تنش های مکانیکی بیش از حد قرار گیرد.

اهم چیست :

در صورتی که ولتاژی معادل 1 ولت به دوسر مقاومتی اعمال شود و جریان 1 آمپر از آن عبور کند مقدار مقاومت 1 اهم است. واحد مقاومت الکتریکی اهم (Ω )است .

وات چیست :

میزان انرژی تولید شده را برحسب وات بیان می کنند . برای مثال لامپ های روشنایی با میزان وات مشخص می شوند که نشان می دهد این لامپ تا چه مقدار انرژی نورمی تواند بدهد.

میدان مغناطیسی چیست :

میدان الکتریکی در هر نقطه برابر نیروی وارد بر بارآزمون واحد q0 تعریف می شود . به بیان دیگر ، برای تعیین میدان الکتریکی (E) ما مقدار نیرو) (F را بر بار) q0 (تقسیم می کنیم .

اجزاء موتور الکتریکی یا الکتروموتور چیست ؟

1. محور
2. آهن ربا
3. منبع برق DC
4. آرمیچر
5. ذغال هادی
6. سوئیچ تغییر دهنده جهت برق

استاتور موتور چیست ؟

استاتور از چندین قطعه باریک آلومنیوم یا آهن سبک ساخته شده است.این قطعات بصورت یک سیلندر تو خالی به هم منگنه و محکم شده اند .

سیم پیچهایی از سیم روکش دار در این شیارها جاسازی شده اند.

هر گروه پیچه با هسته ای که آن را فرا گرفته یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار کردن با تغذیه AC شکل می دهد.

تعداد قطب های یک موتور القایی AC به اتصال درونی پیچه های استاتوربستگی دارد.

پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل اند.

آنها به صورتی متصل اند که با برقراری تغذیه AC یک میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.

استاتور موتور چیست ؟

روتور چیست ؟

روتور از چندین قطعه مجزای باریک فولادی که میانشان میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است.

در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها درانتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند.

تقریبا 90 درصد از موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است که این نوع روتور ساختی مستحکم و ساده دارد.

این روتور از هسته ای چند تکه استوانه ای با محوری که شکافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشکیل شده است.

هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود.

در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان که در شکل دو مشاهده می شود مدار کوتاه برقرار است.

چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.

میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند در عوض به دو دلیل مهم قدری مایل نصب می شوند.

1. موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون صدا کارکرده و برای آنکه از هارمونیک ها در شکاف ها کاسته شود.
2. گرایش روتور به هنگ کردن کمتر شود.

دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می کنند که در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند.

این اتفاق هنگامی می افتد که تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.

روتور چیست ؟

الکتروموتور ها از منظر جریان مصرفی :

1. الکتروموتور یا موتور الکتریکی ( Direct Current ) یا جریان مستقیم DC
2. الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Alternative Current) یا جریان متناوب AC

الکتروموتور جریان مستقیم یا DC :

الکتروموتور جریان مستقیم DC دارای آرمیچری از آهن ربای الکتریکی است .

یک سوییچ گردشی بنام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دوبار برعکس می کند تا آهنربا های الکتریکی بوجود آید در آرمیچر ، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچرجذب و دفع کنند.

سرعت دوران الکتروموتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

1- الکتروموتور DC سری (Series)

الکتروموتور های DC سری دارای گشتاور راه انداز بالا بوده و از این رو در صنایعی که به گشتاور راه اندازی بالا نیازاست مانند جرثقیل ها ، بالابرهیدرولیک ، پرس ها ی ضربه ای، آسانسور مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین از این نوع الکترو موتوردر لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا) استفاده می شود که به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطکاکی (Traction Motor) گفته می شود.

2- الکتروموتور DC شانت (Shunt)

الکتروموتور های DC شانت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می باشد .

به همین خاطر در کاربردهایی چون هواکش های صنعتی و دمنده ها مورد استفاده قرار می گیرد.

این نوع موتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالارفته و به موتور صدمه وارد می شود.

3- الکتروموتور DC مرکب (Compound)

در الکترو موتورهای کمپوند خصوصیات موتور سری و شانت وجوددارد و شامل دو دسته هستند.

1. 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 مجددا زیر بارقرارمی گیرد.

در صنایع مختلف معمولا به جای استفاده از الکتروموتور کمپوند اضافی که طراحی آن شبیه الکتروموتور های سری است استفاده می شود.

2. الکتروموتور DC کمپوند نقصانی :

دربارهای کمتر از بارهای نامی و مواردی که به سرعت تقریبا ثابت نیاز باشد از موتورهای کمپوند نقصانی استفاده می شود این موتورها معمولا در آزمایشگاه ها برای تامین دور ثابت استفاده می شود.

الکتروموتور های DC کمپوند نقصانی

الکتروموتور جریان متناوب یا AC

عمومی ترین الکتروموتور های مورد استفاده در صنعت و خانگی الکتروموتور های القایی AC هستند.

مزایای استفاده از الکتروموتور AC

1- طراحی ساده و مستحکم

2- قیمت مناسب

3- هزینه نگهداری پایین

4- اتصال آسان و کامل به یک منبع تغذیه

انواع متنوعی ازالکتروموتور های القایی AC در صنعت وجود دارد . الکترو موتورهای مختلف برای کارهای مختلف مناسب اند .

با اینکه طراحی الکتروموتور های القایی AC آسان تر از الکتروموتورهای DC است .

ولی کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف الکتروموتور های القایی AC نیازمند درکی عمیق تر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورها ست.

انواع الکتروموتور AC جریان متناوب :

1- الکتروموتور آسنکرون (Asynchronous)

2- الکتروموتور سنکرون (Synchronous)

الکتروموتور آسنکرون AC جریان متناوب :

1. قفسه سنجابی

2. روتور سیم پیچی شده (Slip Ring)

الکتروموتور آسنکرون AC قفسه سنجابی :

روتور الکتروموتور های قفسه سنجابی استوانه ای شکل است که میله هایی از جنس آلومینیوم و یا مس درون شیارهای محیطی آهنی و یا فولادی قرار دارد که به دو صورت ساخته می شود 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 استارت جلوگیری به عمل آید.

مزایای الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی :

1- به دلیل قیمت مناسب و سادگی در طراحی در بسیاری از صنایع جایگزین موتورهای دیگر شده است.

2- سرعت گردش این الکتروموتور در بارهای مختلف تقریبا ثابت است.

3- تغییر بار باعث از حرکت ایستادن این نوع الکترو موتور نمی شود.

4- نسبت به الکترو موتور های سیم پیچی شده (Slip Ring ) دارای ضریب قدرت بهتری هستند.

معایب الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی :

1- زمانی که با کار کم در حال کاراست ،ضریب قدرتش کاهش می یابد.

2- تغییر دور این الکتروموتور با روش کاهش ولتاژ غیر ممکن است و نیاز به دستگاه (AC Drive) برای این کار دارد.

3- الکتروموتورهای آسنکرون قفس سنجابی به تغییرات ولتاژ حساس هستند و در صورت کم شدن ولتاژ جریان جریان آن به همان نسبت افزایش می یابد.

4- گشتاور پایینی دارد.

5- در هنگام استارت این الکترو موتور جریان زیادی را از شبکه در حدود 3 تا7 برابر جریان نامی می گیرند.

الکتروموتور آسنکرون قفس سنجابی

الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ :

مشکل الکتروموتور های قفسه سنجابی مقاومت بسیار پایین روتور آن است.

میله های روتور توسط حلقه ای در ابتدا و انتهای آن اتصال کوتاه شده است . این مسئله در لحظه استارت که روتور مغناطیسی نیست شار

( خطوط میدان الکتریکی که از سطح عمود بر مسیر عبورمی کنند را شار الکتریکی گویند ) زیادی را برای مغناطیس شدن به خود جذب می کندو باعث بالارفتن جریان الکتروموتور می شود در نتیجه در لحظه استارت جریان زیادی را از شبکه می گیرد و باعث کاهش گشتاور شروع می شود برای رفع این مشکل الکتروموتور های روتور سیم پیچی شده طراحی و ساخته شدند که این عیب را تا حد زیادی مرتفع گردید.

در الکتروموتور های روتور سیم پیچی شده به جای وجود میله در روتور ، روتور را سیم پیچی می کنند و انتهای این سیم پیچ ها را به حلقه های لغزنده که خود توسط جاروبک هایی به بیرون موتور هدایت می شوند، وصل می نمایند .

با قرار دادن بانک های مقاومتی ( استارتر یا راه انداز) در سر راه این سیم پیچ ها ، مقاوت روتور را می توان کم و زیاد کرده و جریان کشی الکتروموتور را به دلخواه تغییر دهیم.

بانک مقاومتی ، راه انداز یا استارتر :

راه انداز دارای سه پله تا رساندن الکتروموتور به دور نامی می باشد. پله ی اول از بانک مقاومتی با رسیدن الکتروموتور به 30% دور نامی توسط کنتاکتور مربوطه از مدار خارج شده و الکتروموتور به دور گیری خود ادامه می دهد.

پله های بعدی ، در دور های 50% و 75% 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 الکتروموتور های روتور سیم پیچی شده در آسیاب ها ، سنگ شکن ها، جرثقیل ها و در صنایع سیمان و فولاد استفاده می شود.

مزایای الکتروموتور AC آسنکرون روتور سیم پیچ :

1- گرمای تولید شده در خارج از استارتر اتفاق می افتد.

2- این الکتروموتور قابلیت استارت های پشت سر هم و زیر بار را دارد.

3- جریان استارت الکتروموتور قابل تنظیم است.

4- الکتروموتور های روتور سیم پیچی دارای گشتاور حداکثر در لحظه استارت است.

الکتروموتور AC سنکرون چیست :

در الکتروموتور های سنکرون ، روتور و استاتور سیم پیچی می شوند .

هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند ، 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 شروع به گردش با میدان دواراستاتور می کند.

برای راه اندازی الکتروموتور سنکرون ، ابتدا الکتروموتورپس از قطع محرک اولیه با سرعت سنکرون می چرخد.

کاربرد الکتروموتور سنکرون :

1- از این الکترو موتور برای اصلاح ضریب توان (Cosφ) می باشد در این حالت بر روی محور الکترو موتور سنکرون باری قرار نمی گیرد یعنی الکترو موتور بدون بار کار می کند . در این حالت الکترو موتور سنکرون را خازن سنکرون هم می نامند در کارخانه ها استفاده می شود.

2- از این الکترو موتورها هم بعنوان ژنراتور سنکرون و هم بعنوان الکتروموتور سنکرون می توان استفاده نمود.

3- بدلیل آنکه الکتروموتور سنکرون ، دور ثابتی دارد در تجهیزات مانند ساعت های الکتریکی که نیازمنداین خصوصیت است مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای الکتروموتور سنکرون :

1. در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
2. بازده بسیار بالایی دارد.
3. دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
4. این الکترو موتور می تواند بطور مستقیم با ولتاژ زیاد کار کند.

معایب الکتروموتور سنکرون چیست ؟

1. سرعت این الکتروموتور ثابت است و قابلیت تنظیم برای سرعت های بالاتر و یا پایین تر را ندارد.
2. این الکتروموتور قابلیت تحمل بار اضافه را ندارد.
3. علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطب های این الکتروموتور نیز مورد نیاز است در نتیجه قیمت این الکتروموتور را نسبت به موارد مشابه خود بالاتر می برد.
4. به یک وسیله راه انداز اولیه که می تواند موتورکمکی باشد احتیاج دارد.

الکتروموتور سنکرون

الکتروموتور القایی AC چیست ؟

الکتروموتور های AC القایی همانند بیشتر موتورهای الکتریکی دارای یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که درون آن می چرخد دارند.

موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار به طور مجازی برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند.

موتور سه فاز القایی AC تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.

در حالیکه در موتورهای DC به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند.

برای راه انداز یک موتور القایی AC تک فاز احتیاج به یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.

در درون هر موتور AC دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است .

انواع الکتروموتور القایی :

1. الکتروموتور القایی تک فاز

2. الکتروموتور القایی سه فاز

معمولا الکتروموتور های القایی را بر اساس تعداد کلاف های استاتور تقسیم بندی می کنند.

الکتروموتور القایی تک فاز چیست ؟

به دلیل قیمت مناسب و کم بودن هزینه نگهداری بیشترین مصرف را در صنعت الکتروموتور های القایی تک فاز دارند در این مدل از الکتروموتور ها از یک کلاف یا پیچه استفاده می شود و با یک منبع تغذیه متناوب تک فاز کار می کند.

الکتروموتور تک فاز القایی خود راه انداز نیست و در تمام الکتروموتور های القایی تک فاز، روتور از نوع قفس سنجابی است.

هنگامی که الکتروموتور به یک منبع تغذیه تک فاز متصل است کلاف اصلی دارای جریانی متناوب می‌شود  این جریان متناوب میدان مغناطیسی ضربانی تولید می‌کند.

به سبب القا، روتور تحریک می‌شود. چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است گشتاوری که برای چرخش الکتروموتور لازم است بوجود نمی‌آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می‌شود.

از این رو الکتروموتور القایی تک فاز به دستگاه آغازگر (استارتر) نیاز دارد که می‌تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند.

استارتر الکتروموتور های القایی تک فاز اساساً کلاف اضافی در استاتور است (پیچه راه انداز). کلاف استارت می‌تواند دارای خازنهای سری ویا سوئیچ گریز از مرکز باشد.

هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان درکلاف اصلی بسبب مقاومت کلاف اصلی ولتاژ تغذیه را افت می‌دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می‌شود).

در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می‌شود.

فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت (شامل پیچه کمکی و خازن) می‌سازند میدان برایندی می‌سازند که در جهتی گردش می‌کند.

محور الکتروموتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز می‌کند. هنگامی که الکتروموتور به 75 درصد دور مجاز خود می‌رسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج می‌کند.

از این لحظه به بعد الکتروموتور تک فاز می‌تواند گشتاور کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد. بجز انواع خاص، معمولا همه الکتروموتور های تک فاز فقط برای کاربری‌های کمتر از 3 اسب بخار استفاده می‌شوند.

با توجه به انواع تکنیکهای استارت، الکتروموتور های القایی تک فاز AC در انواعی به شرح ذیل قرار دارند.

انواع الکتروموتور تک فاز القایی

• 1- الکتروموتور تک فاز القایی AC با فاز شکسته
• 2- الکتروموتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی
• 3- الکتروموتور تک فاز القایی AC با خازن دائمی اسپیلت

الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته

این الکتروموتور ها دو پیچه دارند در پیچه استارت این الکتروموتور سیم نازک تر و تعداد دورکمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته می شود این الکتروموتور فاز شکسته با عنوان استارت القایی / کارکرد القایی هم شناخته می شود.

در میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه که پیچه اصلی دارد قرار می گیردکه سبب آغاز چرخش محور الکتروموتور می گردد.

پیچه اصلی که از سیم ضخیم تری ساخته شده‌است الکتروموتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می‌دارد.

کاربری های خوب برای الکتروموتور های فاز شکسته شامل سنگ سمباده های کوچک، دمنده‌ها و فنهای کوچک و دیگر دستگاههایی با نیاز به گشتاور آغازین کم و با نیاز به الکتروموتور هایی با قدرت 20/1 تا 3/1 اسب بخار می‌باشد.

این الکتروموتور ها در کاربریهایی که نیاز به روشن و خاموش کردن های پیاپی و یا نیاز به گشتاور زیاد دارند مناسب نیست.

الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته

الکتروموتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی

این نوع الکتروموتور همان الکتروموتور با فاز شکسته، اصلاح شده با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است. همانند الکتروموتور معمولی با فاز شکسته، این نوع الکتروموتور یک سوئیچ گریز از مرکز داشته که هنگامی که محور الکتروموتور به 75 درصد سرعت نامی می‌رسد، پیچه استارت را از مدار خارج می‌نماید.

از آنجا که خازن در مدار استارت است، گشتاور استارت بیشتری تولید می‌کند که معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور نامی است و جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان نامی است که بسیار کمتر از الکتروموتور با فاز شکسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است.

نوع اصلاح شده‌ای از الکتروموتور با استارت خازنی، الکتروموتور با استارت مقاومتی است. در این نوع الکتروموتور خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شده‌است.

الکتروموتور با استارت مقاومتی در کاربریهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که میزان گشتاور استارت، کمتر از مقداری که الکتروموتور با استارت خازنی تولید می‌کند لازم است.

صرف نظر از هزینه، این الکتروموتور امتیازات عمده‌ای نسبت به الکتروموتور با استارت خازنی ندارد.

این الکتروموتورها در انواع مختلف کاربری های پولی و تسمه‌ای مانند تسمه نقاله‌های کوچک و در پمپ ها، دمنده‌های بزرگ و کاربری های چرخ دنده‌ای به خوبی استفاده می‌شوند.

الکتروموتور تک فاز القایی AC با استارت خازنی

الکتروموتور تک فاز القایی AC با خازن دائمی اسپلیت

این الکتروموتور نوعی خازن به طور دائم متصل به صورت سری به پیچه استارت دارد.

این کار سبب آن می‌شود که پیچه استارت تازمانی که محور الکتروموتور به سرعت چرخش نامی خود برسد بصورت پیچه‌ای کمکی عمل کند.

از آنجا که خازن عملکرد اصلی، باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد، نمی‌تواند توان استارتی معادل یک الکتروموتور استارت خازنی ایجاد نماید.

گشتاور استارت یک الکتروموتور تک فاز با خازن دائمی معمولا کم و در حدود 30تا 150 درصد گشتاور نامی‌است.

الکتروموتور های تکفاز با خازن دائمی، جریان راه اندازی پایینی دارند که معمولا در کمتر از 200 درصد جریان نامی است که آنها را برای کاربری هایی دارای پریود‌های خاموش-روشن با سرعت بالا بسیار مناسب می‌سازد.

این الکتروموتور های تک فازامتیازات فراوانی دارند. طراحی الکتروموتور براحتی برای استفاده با کنترل کننده‌های سرعت دوران می‌تواند اصلاح شود.

همچنین می‌توانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در بار نامی طراحی شوند.

آنها به عنوان قابل اطمینان‌ترین الکتروموتور تک فاز مطرح می‌شوند.

مخصوصا به این خاطر که به سوئیچ گریز از مرکز نیازی ندارند. این الکتروموتورها بسته به طراحی شان کاربری بسیار متنوعی دارند که شامل فن ها، دمنده‌ها با نیاز به گشتاور استارت کم و پریودهای کاری غیر دائمی مانند بازکننده‌های درب گاراژها می‌شود.

الکتروموتور تک فاز القایی AC استارت با خازن / کارکرد با خازن چیست ؟

این الکتروموتور، همانند الکتروموتور با استارت خازنی، خازنی از نوع استارتی در حالت سری با پیچه کمکی برای گشتاور زیاد استارت دارد.

همچنین مانند یک الکتروموتور با خازن دائمی، خازنی از نوع کارکرد دائم دارد که درکنار خازن استارت در حالت سری با پیچه کمکی است که بعد از شروع به کار الکتروموتور از مدار خارج می‌شود.

این حالت سبب بوجود آمدن گشتاوری اضافی می‌شود. این نوع الکتروموتور می‌تواند برای بازده بیشتر طراحی شود. این الکتروموتور بخاطر خازن های کارکرد دائم و استارت و سوئیچ گریز از مرکز آن نسبتا پرهزینه‌است.

این الکتروموتور می‌تواند در بسیاری از کاربری هایی که از هر الکتروموتور تک فاز دیگری انتظار می‌رود استفاده شود.

این کاربری ها شامل ماشین های مرتبط با چوب، کمپرسورهای هوا، پمپهای آب فشار قوی، پمپهای تخلیه و دیگر کاربردهای نیازمند گشتاورهای بالا می‌شوند.

الکتروموتور تک فاز القایی AC استارت با خازن / کارکرد با خازن

الکتروموتور تکفاز القایی AC با قطب سایه دار (با حلقه اتصال کوتاه) چیست ؟

الکتروموتورهای تک فاز با قطب سایه دار فقط یک پیچه یا کلاف اصلی دارند و پیچه یا کلاف راه انداز ندارند. استارت خوردن بوسیله طرح خاص آن که حلقه پیوسته مسی ای را دور قسمت کوچکی از هر قطب الکتروموتور حلقه می‌کند انجام می‌شود.

این سایه که قطب را دو تکه می‌کند سبب می‌شود که میدان مغناطیسی ای ضعیف تر در ناحیه سایه خورده نسبت به قسمت دیگر و در کنار آن بوجود آید.

تعامل میان میدان ها محور را به چرخش وامی دارد. چون الکتروموتور با قطب سایه خورده پیچه استارت، سوئیچ استارت ویا خازن ندارد از نظر الکتریکی ساده و ارزان است.

همچنین سرعت آن را صرفا با تغییر ولتاژ یا بوسیله یک پیچه با چند دور مختلف می‌توان کنترل کرد. ساختار الکتروموتور با قطب سایه خورده از نظر مکانیکی اجازه تولید انبوه را می‌دهد.

درحقیقت این الکتروموتورها به الکتروموتورهای یکبار مصرف معروفند. بدین معنی که جایگزین کردن آنها ارزان تر از تعمیر آنهاست.

الکتروموتور های با قطب سایه دار مشخصات مثبت زیادی دارند. اما چندین مورد عیب هم دارند. گشتاور استارت کم آن معمولا 25 تا 75 درصد گشتاور نامی است.

آنها الکتروموتورهایی با اتلاف بالا هستند که سرعتی حدود 7 تا 10درصد سرعت سنکرون دارند. عموما بازده این نوع الکتروموتور بسیار پایین است (کمتر از 20 درصد). هزینه اولیه پایین آن را برای قدرت کمتر یا کاربردهای با کار کمتر مناسب می‌سازد.

شاید وسیع ترین استفاده از آنها در فن های چند سرعته برای استفاده خانگی است. ولی گشتاور کم، الکتروموتور تک فاز دارای قطب سایه دار را برای بیشتر کاربری های صنعتی یا تجاری که در آنها کار مداوم یا پریود‌های گردش بیشتر معمول است غیر قابل استفاده می‌کند.

الکتروموتور القایی سه فاز چیست ؟

برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از الکتروموتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این الکتروموتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای منبع تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند.

اغلب، روتور شامل تعدادی هادی‌های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی‌ها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که محور الکتروموتوردرجهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از الکتروموتور با نام الکتروموتور القایی معروف است. برای اینکه محور این الکتروموتور به حرکت درآید بایستی همواره محور الکتروموتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به الکتروموتور بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد.

استفاده از این نوع الکتروموتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در الکتروموتور همزمان وجود دارد، الکتروموتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق سه فازAC، به گردش در می‌آید.

الکتروموتورهای همزمان (سنکرون) را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکاربرد.
سرعت یک الکتروموتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان مغناطیسی استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند.

تغییر سرعت در این نوع از الکتروموتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچ های مختلف با تعداد قطبهای مختلف در بخش استاتور که با استفاده از آنها سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت.

همچنین با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، میتوان کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت این نوع ازالکتروموتور را داشت.

انواع اتصالات الکتروموتور ها

الکتروموتور پایه دار B3

الکتروموتور فلنج دار B5

الکتروموتور پایه فلنج B35

الکتروموتور پایه نیم فلنج B34

تصویر الکتروموتور پایه دار :

الکتروموتور پایه دار Standing Electromotor

تصویر الکتروموتور فلنج دار :

الکتروموتور فلنج دار Flanged electromotor

در دو نوع تکفاز و سه فاز که قابل اتصال با انواع گیربکس و پمپ را دارا می باشند .

الکتروموتور القایی سه فاز چیست ؟

1- الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی

2- الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی شده ( اسلیپ رینگ)

الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی چیست ؟

تقریبا اکثرالکتروموتورهای القایی AC سه فاز از این نوع هستند. که روتور آنها از نوع قفس سنجابی است . محدوده‌های طبقه بندی نیروی آنها از یک سوم تا چند صد اسب بخار است.

الکتروموتور سه فاز از این نوع که در محدوده یک اسب بخار به بالا قرار دارند در مقایسه با الکتروموتور های مشابه تک فاز کم هزینه ترمی باشند و می‌توانند در زمان استارت با بارهای سنگین تر کار کنند.

الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی

الکتروموتور القایی سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی شده ( اسلیپ رینگ) چیست ؟

نوعی از الکترو موتورهای قفسه سنجابی که الکتروموتور با حلقه لغزان یا الکتروموتور با روتور سیم پیچی شده است . درحالی که استاتور در این الکتروموتور همانند الکتروموتور قفس سنجابی است یک سری از پیچه‌ها را روی روتور خود دارد که در حالت مدارکوتاه نیستند ولی به یک سری از رینگ های لغزان ختم می‌شوند.

این پیچه‌ها در اضافه کردن مقاومت ها و خازن های خارجی سودمندند. لغزش لازم برای تولید گشتاور حداکثر نهایی مستقیمابا مقاومت روتور متناسب است.

در الکتروموتور با حلقه لغزان مقاومت موثر روتور با اضافه کردن مقاومت خارجی میان حلقه‌های لغزان کاهش می یابد. بنابراین امکان بدست آوردن لغزش بیشتر و همچنین گشتاور حداکثر نهایی در سرعت های کمتر وجود دارد.

این نوع الکتروموتور برای فشارهای استاتیکی ثابت که درآنها گشتاور نهایی باید در سرعت تقریبا صفر تولید شده و الکتروموتور درکمترین زمان و با کمترین مصرف جریان تا سرعت نامی شتاب گیرد ایده‌آل است .

مقدار اضافه بار می‌تواند سرعت را تا 50 درصد سرعت سنکرون کاهش دهد. کاهش سرعت تا زیر 50درصد بازده را به خاطر اتلاف انرژی در مقاومت ها به شدت کاهش می‌دهد.

این نوع الکتروموتور در کاربری هایی با چرخش با گشتاور و سرعت های مختلف مانند پرس های چاپ، کمپرسورها، تسمه نقاله‌ها، بالابر‌ها و آسانسورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الکتروموتور خطی چیست ؟

یک الکتروموتور خطی اساسا یک الکتروموتور است که از حالت دوار درآمده تا بجای اینکه یک گشتاور گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش، بوجود آورد. الکتروموتورهای خطی اغلب الکتروموتورهای القایی یا پله‌ای هستند.

الکتروموتور خطی

الکتروموتور پله ایی یا سرو موتور چیست ؟

نوع دیگری از الکتروموتورها، الکتروموتور پله‌ای یا سرو موتور هستند ، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهایی با کنترل الکترونیکی روشن- خاموش شدن خارجی، کنترل می‌شود.

یک الکتروموتور پله‌ای ترکیبی از یک الکتروموتور DC و یک سلونوئید است. الکتروموتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالت های موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما الکتروموتورهای پله‌ای کنترل شده، می‌توانند بسیار آرام بچرخند.

الکتروموتور های پله‌ای کنترل شده با رایانه یکی ازفرم‌های سیستم‌های تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان بار باشند.

الکتروموتور پله ایی یا سرو موتور

مفاهیم نوشته شده بر روی پلاک الکتروموتور چیست ؟

برروی موتورهای الکتریکی پلاکی توسط کارخانه نصب می گردد که کلیه اطلاعات موتور برروی آن برای راه اندازی آورده می شود و در صورتی که موارد اعلام شده به درستی رعایت نشود موتور می سوزد و یا عمر مفید آن کاهش پیدا می کند.

نحوه خواندن پلاک الکتروموتور چگونه است؟

پلاك خوانی الكتروموتور ها كمك زيادي به طراح و راه انداز براي طراحی مدار مربوطه و انتخاب صحيح كنتاكتور و بي متال و … مي نمايد .

تعاریف و علائم روی پلاک الکتروموتور چیست ؟

No : شماره ساخته شده توسط كارخانه

Type : شامل كليه مشخصات فني الكترو موتور كه در كاتالوگ كارخانه موجود بوده و يا در مكاتبه با كارخانه بايد به آن اشاره شود:

A = حداكثر جريان مجاز الكترو موتور را نشان مي دهد كه ميزان جريان نبايد بيشتر از مقدار فوق و بلكه هميشه الكترو موتور طوري انتخاب شود كه زير مقدار فوق كار كند.

V = ولتاژ كاري الكترو موتور مي باشد كه نبايد ولتاژ بيشتر و يا كمتر به سيم پيچ هاي الكترو موتور اعمال گردد.

HZ 50 : الكترو موتور بايد در فركانس50 هرتز كار كند (برق ايران)

HZ 60 : الكترو موتور بايد در فركانس 60 هرتز كار كند (فركانس برق برخي كشورها)

R.P.M = نشان دهنده دور الكترو موتور در يك دقيقه در روي شفت خروجي مي باشد.

KW = مقدار توان الكترو موتور را نشان مي دهد.

IP = ميزان حفاظت الكترو موتور در مقابل گرد و غبار و .. و طبق جدول زير مي باشد.

نكته 1 :

اگر روي پلاك الكتروموتوري نوشته شده بود 220/380 V= معني ان اين است كه اين الكترو موتور در شبكه برق 110 ولت كه برخي از كشورها استفاده مي شود بايد بصورت مثلث و در كشورهاي كه ولتاژ 220ولت ( ولتاژ بين يك فاز و نول) دارند مثل ايران بايد بصورت ستاره بسته شود .

نكته 2:

دور الكتروموتورها با فركانس ارتباط دارد لذا الكترو موتوري كه در فركانس 50 هرتز مثلا 1500دور مي باشد همين الكترو موتور در فركانس 60 دورش ديگر 1500 نيست .

روش های راه اندازی الکتروموتور چیست ؟

موتورهای آسنکرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه‌اندازی می‌شوند و با توجه به اینکه موتور درلحظه شروع به کار جریان زیادی از منبع الکتریکی می‌کشد و این جریان زیاد علاوه بر اینکه به خود موتور صدمه می‌زند به مصرف کننده‌های دیگری که از این خط مشترک تغذیه می‌شوند لطمه زده و کار آنها را مختل می‌سازد‎.

روش راه اندازی موتور آسنکرون

به طور مستقیم‎

برای موتورهایی که بزرگ نیستند و آمپر زیادی از شبکه نمی‌کشند بوسیله یک کلید سه قطبی به شبکه متصل می‌شوند‎.
توسط کلید یا مدار ستاره – مثلث
ابتدا ولتاژ اولیه را که بر هر فاز متصل می‌شود، را کم می‌کنیم سپس وقتی که موتور به دور نرمال خود رسید ولتاژی را که به هر فاز می‌رسد زیاد می‌کنیم. بنابراین در لحظه اول کلید به حالت ستاره بوده یعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√۳ تقلیل می‌یابد در نتیجه موتور با توان 1/3 توان نامی‌خود کار می‌کند‎. استعمال کلید روی انواع موتورها با روتور قفسه‌ای یا روتور سیم پیچی امکان‌پذیر است. ولی در موتورهایی که با بار زیاد کار می‌کنند از کلید برای راه‌اندازی استفاده نمی‌شود.

اضافه کردن مقاومت در مدار استاتور

برای جلوگیری از عبور جریان زیاد در موقع راه‌اندازی موتور می‌توان مقاومت‌هایی به طور سری سر راه سیم پیچی‌های موتور قرار دارد. و به تدریج که موتور دور می‌گیرد دسته مقاومت های راه انداز را به طرف چپ حرکت داده در این صورت کم‌کم مقاومت ها از سر راه مدار خارج می‌شود‎. این طریق راه‌اندازی به دلیل تلفات انرژی در مقاومت ها زیاد و نیروی کشش در لحظه شروع به کار کم، استعمال کمی‌دارد‎.

راه‌اندازی به وسیله اینورتر

اینورتر یا همان درایو وسیله‌ای است برای راه‌اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مکانیکی مثل کوپلینگ ها، گیر بکس ها، تسمه‌ها، زنجیرها و … و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمت های مکانیکی را به دنبال خواهد داشت.