در زمان کار با الکتروموتورها ابتدا باید بدانید که آنها بر چه اساسی کار میکنند و به عبارتی نحوه کارکرد الکتروموتور چگونه است. به طور کلی در مورد همه موتور های الکتریکی میتوان گفت:همه موتورهای الکتریکی یا همان الکتروموتورها، انرژی الکتریکی را با استفاده از اصول و قوانین مربوط به الکترومغناطیس، نیروی حرکتی تولید میکنند. در ادامه این مطلب ما ابتدا انواع مختلف موتورهای الکتریکی را خدمت شما معرفی میکنیم و سپس سراغ توضیح نحوه کارکرد الکتروموتور صنعتی مختلف می‌رویم.
انواع مختلف الکتروموتورها
انواع مختلف الکتروموتورها بر اساس قانون ساده جذب قطب های همنام و دفع قطب های ناهمنام در مغناطیس؛ نیروی الکتریکی را با نیروی حرکتی تبدیل میکنند.
انواع مختلف الکتروموتورها موارد استفاده مختلفی دارند و همچنین شرایط کاری آنها نیز با هم تفاوت دارد و به این صورت باید در نظر داشته باشید که اگر قصد فعالیت در زمینه موتورهای الکتریکی را دارید باید نحوه کارکرد الکتروموتور های مختلف را متوجه شوید و به زبان ساده بدانید که هر کدام از موتورها چطور و در چه شرایطی کار میکند.
به طور کلی الکتروموتورها را در دسته‌های مختلفی قرار میدهند که برخی از این موتورها موارد استفاده بیشتری دارند و بعضی از آنها کمتر از بقیه مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه این موارد را خدمت شما معرفی کرده و توضیحات کوتاهی را در مورد هر کدام در اختیارتان می‌گذاریم.
الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم
الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم امروز کمتر مورد استفاده قرار میگیرند، اما از آنجایی که شما می توانید در این موتورها سرعت را به راحتی و با دقت بالا تنظیم کنید؛ هنوز هم در موارد مختلفی از آنها استفاده می شود. این موتورها بیشتر در مواردی کاربرد دارند که نیاز است دور و گشتاور تولید موتور با دقت بالا و در محدوده وسیعی کنترل شود.
میدان مغناطیسی ایجاد شده در آرمیچر باید با میدان مغناطیسی که در استاتور وجود دارد متناسب باشد تا ما شاهد چرخش آرمیچر باشیم. انواع موتورهای DC عبارتند از: “موتورهای تحریک مستقل، موتورهای جریان مستقیم سری، موتورهای جریان مستقیم شنت، موتورهای جریان مستقیم کمپوند یا ترکیبی”
الکتروموتور یونیورسال
الکتروموتور یونیورسال در اصل یکی از موتورهای جریان مستقیم سری میباشد. این موتورها که با جریان متناوب و مستقیم می‌توانند کار کنند، در موارد خاصی موارد استفاده قرار میگیرند.
نحوه کارکرد الکتروموتور یونیورسال به این صورت است که اگر یک موتور سری جریان مستقیم را به جریان متناوب وصل کنیم، از آنجایی که آرمیچر و سیم پیچ میدان با هم سری هستند جریان یکسان از درون آنها عبور می کند و می توان گفت که گشتاور خالص و ثابتی در الکتروموتور یونیورسال تولید می شود.
نمونه‌های پرمصرف موتورهای یونیورسال که در همه خانواده‌ها پیدا می‌شوند می‌توانند مخلوط کن، جاروبرقی ابزار آلاتی مانند دریل باشند که برای ساخت این موتورها و استفاده از جریان متناوب برای راه اندازی آنها باید تغییراتی در ساختار موتورهای سری جریان مستقیم ایجاد کنند.
این الکتروموتورها بیشتر در موارد غیر صنعتی کاربرد دارند و می توان گفت به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، چرا که قیمت آنها پایین است و همچنین هزینه نگهداری کمی هم دارند.
نحوه کارکرد الکتروموتور القایی تک فاز به این صورت است که ابتدا باید توسط یک نیروی محرک که در مواردی با استفاده از خازن و یا سیم پیچ های کمکی تامین میشود، موتور راه اندازی شود و باعث ایجاد یک لرزش بسیار کم در روتور گردد.
در بیشتر موارد این نیروی محرکه کمکی توسط یک سیم پیچ اضافه در استاتور انجام می شود که میدان مغناطیسی تولید شده توسط آن با میدان مغناطیسی درون روتور مخالفت میکند و همین باعث به حرکت در آمدن موتور شما می‌گردد.
البته نمونه‌های دیگری از سیستم‌های راه اندازی الکتروموتورهای تکفاز وجود دارد که عبارتند از: “موتورهای القایی تکفاز قطب چاکدار یا سایه‌دار، موتورهای القایی با خازن استارتر، موتورهای القایی با خازن دائم اسپلیت، موتور القایی تکفاز با فاز شکسته.”
نکته‌ای که باید در مورد انواع این موتورها بدانید این است که تمام قسمت های کاری آنها شبیه به هم است ولی فقط مرحله اول راه اندازی موتور میباشد متفاوت خواهد بود.
موتورهای القایی سه فاز جریان متناوب در مواردی کاربرد دارند که نیاز به توان بالاتری داریم. میتوان گفت نحوه کارکرد الکتروموتور سه فاز ساده‌تر از سایر نمونه‌های موتور الکتریکی میباشد.
اساس کار این موتور القایی به این صورت است که در قسمت استاتور سه سیم پیچ مجزا مربوط به سه‌فاز مختلف وجود دارند. این سیم پیچ‌ها هر کدام با هم ۱۲۰ درجه اختلاف فاز دارند.
این اختلاف‌فاز و اختلاف در محل قرار گیری سیم پیچ‌ها باعث به وجود آمدن یک میدان مغناطیسی دوار درون استاتور میشود. از آنجایی که درون روتور این موتورها، از هادی‌های مسی استفاده شده، ما شاهد این هستیم که میدان الکترومغناطیسی دوار ایجاد شده در استاتور بر روی روتور تاثیر می‌گذارد و به این صورت شاهد گردش موتور الکتریکی سه فاز خواهیم بود.
در صورتی که سرعت میدان مغناطیسی دوار با سرعت گردش روتور (که می توان گفت سرعت واقعی موتور میباشد) برابر باشد به این موتورها سنکرون یا همزمان گفته میشود. همچنین در صورتی که سرعت میدان مغناطیسی در استاتور و سرعت روتور با هم برابر نباشند به این موتورها آسنکرون یا غیر همزمان می‌گویند.
انواع الکتروموتور تک فاز
- الکتروموتور تکفاز AC با فاز شکسته: در این نوع الکتروموتور دو پیچه وجود دارد. تعدادی سیم نازک در پیچه استارت و تعدادی دور کمتر نسبت به پیچه اصلی برای به‌وجودآوردن مقاومت بیشتر در این دینام ساخته میشود. پیچه استارت در زاویه‌ای متفاوت با پیچه اصلی قرار دارد تا باعث شروع چرخش محور الکتروموتور شود. الکتروموتورهای تکفاز AC با فاز شکسته برای کارهایی با گشتاور راه‌اندازی کم مناسب هستند و این الکتروموتورها برای کارهایی که نیاز به روشن و خاموش‌کردن‌های پیاپی و یا نیاز به گشتاور زیاد دارند، مناسب نیستند.
- الکتروموتور تکفاز AC با استارت خازنی: این نوع الکتروموتور همان الکتروموتور فاز شکسته با خازن سری برای بهبود استارت است که به دلیل ضخامت بالایی که سیم در مدار استارت دارد دارای گشتاور راه‌اندازی بالاتری است.
- الکتروموتور تکفاز AC با خازن دائمی اسپیلت: در این مدل الکتروموتور، نوعی خازن به‌صورت دائمی و به‌صورت سری به پیچه استارت وصل شده است. این کار باعث میشود پیچهٔ استارت تا وقتی که محور الکتروموتور به‌سرعت چرخش نامی خود برسد به‌صورت پیچهٔ کمکی عمل کند.
- الکتروموتور تکفاز AC با استارت مقاومتی: این مدل از الکتروموتور ارتقا یافتهٔ الکتروموتور با استارت خازنی است که خازن استارت جایگزین یک مقاومت شده است. موتور الکتریک با استارت مقاومتی در جاهایی استفاده میشود که میزان گشتاور استارت کمتر از مقداری که الکتروموتور با استارت خازنی تولید میکند لازم است. این مدل موتورها در کاربری‌های تسمه‌ای مانند تسمه‌نقاله‌های کوچک و در پمپ‌ها، دمنده‌های بزرگ و کاربری‌های چرخ‌دنده‌ای به‌خوبی مورداستفاده قرار میگیرند.