الکتروموتور

الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور یا موتور الکتریکی اولین بار در سال 1883 بعد از معرفی اصول میدان مغناطیسی توسط پروفسور تسلا معرفی گردید.
تسلا با طراحی یک موتور القایی دو فاز، توانست نام خود را در تاریخ ثبت نماید و سه سال بعد گالیلو فراریس در ایتالیا، مستقلاً تحقیقاتی را در این باره آغاز کرد و نتایج خود را در آکادمی علوم ایتالیا نشر داد.
از نظر بسیاری از محققین، حرکتی که این دو در دهه 80 آغاز کردند، پایه گذار انقلاب صنعتی دوم به شمار می رود.
علت آن است که با اختراعات این دو، روند تولید و انتقال انرژی الکتریکی سهولت یافت.
پس از آن در سال 1890 اولین الکتروموتور سه فاز روتور قفسه سنجابی اختراع شد که امروزه در صنایع مختلفی به کار می رود.

الکتروموتور

پارامترهای مهم در خرید الکتروموتور

شاید از نظر شما دانستن سرعت، گشتاور و قدرت برای انتخاب بهترین الکتروموتور کافی باشد اما در ادامه به 19 عامل مهم که به انتخاب الکتروموتور کمک شایانی خواهند کرد، می پردازیم.

ولتاژ: برای ولتاژ خانگی استاندارد که 220 ولت است، نیاز به الکتروموتور تک فاز و الکتروموتور ضد انفجار خواهید داشت و برای ولتاژ صنعتی (380 ولت) به یک الکتروموتور سه فاز نیاز دارید. به طور معمول دینام سه فاز ارزان تر هستند و کاربرد بیشتری در صنعت دارند.
جریان: فرکانس جریان برق در ایران 50 هرتز است و باید دینام یا الکتروموتور متناسب با آن را انتخاب نمایید. فرکانس در اغلب کشور های اروپایی نیز 50 هرتز و در آمریکای شمالی 60 هرتز است.
گشتاور خروجی: شما باید محاسبه نمایید که در بدترین حالت چقدر گشتاور خواهید داشت و اگر گشتاور زیاد است از الکتروموتور مناسب برای گشتاور زیاد یا گیربکس صنعتی بر سر راه الکتروموتور استفاده نمایید.
سرعت: آیا در زمان کاری الکتروموتور به سرعت ثابت نیاز دارید یا مهم است که در مقاطعی موتور ثابت شود و یا سرعتش کم شود؟ در این صورت به الکتروموتور ترمز دار نیاز خواهید داشت.
توان: مقدار توان مورد نیاز برای دینام یا همان الکتروموتور یکی از پارامترهای مهم انتخاب است. این پارامتر بر حسب کیلووات یا اسب بخار سنجیده می شود.
چرخه کارکرد: اگر الکتروموتور شما به صورت متنناوب کار می کند، یعنی بین هر بار استارت موتور، زمانی برای سرد شدن آن موتور خاموش است، در قیاس با یک الکتروموتور دائم کار، میتوانید از دینام کوچک تری استفاده نمایید.
چرخه عمر: برای الکتروموتور دائم کار، که قرار است هزاران ساعت بدون توقف کار کنند، ممکن است یک الکتروموتور AC یا Brushless که طول عمر بالاتری دارند استفاده شود و برای الکتروموتور کم کار، موتور DC و Universal مناسب خواهند بود.
کاربرد خاص: در بعضی از کاربری ها مانند صنایع غذایی، نیاز است که از فولاد ضد زنگ استفاده شود. یا ممکن است دینام محافظ در برابر گرد و غبار و ضد آب مورد نیاز باشد. برای هر یک از این موارد خاص، الکتروموتور مناسب وجود دارد. این مشخصه با عنوان IP بر روی الکتروموتور درج شده است.
اندازه فریم و پیکر بندی الکتروموتور : گاهی اوقات به دلیل محدودیت فضا، نیاز است که الکتروموتور کامپکت مورد نیاز باشد. بنابراین توجه به محل نصب، یکی از عوامل موثر بر انتخاب الکتروموتور خواهد بود.
دمای محیط و ارتفاع نصب از سطح دریا: دمای محیط و ارتفاع نصب از سطح دریاهای آزاد تاثیر مستقیم بر توان خروجی و سلامت کاری الکتروموتور دارد.
محل استفاده الکتروموتور: ایجاد جرقه در هر بار استارت دینام ممکن است باعث فاجعه شود. محل استفاده از الکتروموتور هم نقش ویژه ای در انتخاب الکتروموتور خواهد داشت. به عنوان مثال در معادن و مکان های دارای گازهای اشتعال زا، از الکتروموتور ضد انفجار ، موتور ضد جرقه یا دینام ضد حریق استفاده می شود.

الکتروموتور سه فاز صنعتی

تولید سر و صدا: قطعات متحرک در تمام دستگاه های دوار، باعث تولید صدا می شود، لذا در محیط هایی که تولید سر و صدا مشکل زا است، مثل بیمارستان ها، باید از الکتروموتور کم صدا استفاده کرد. با انتخاب بالبرینگ مناسب و قطعات متحرک (پروانه ، براکت ، فلنچ ، پایه و …) می توان تا حد زیادی صدای حاصل از الکتروموتور را کاهش داد.
سیستم تهویه: آیا موتور در فضای دربسته و بدون تهویه کار خواهد کرد؟ موتورهای بدون هواکش نسبت به الکتروموتور فن دار، در برابر ورودی اجزاء خارجی حفاظت بیشتری را ایجاد می کنند اما زمان بیشتری نیاز است تا موتور آنها کاملاً سرد شود.
قابلیت نصب تجهیزات مانیتورینگ: برای کنترل سرعت و جهت حرکت الکتروموتور ، اینورتر ، انکودرها و سنسورهایی وجود دارد که می توانند اطلاعات را از موتور گرفته و به واحد مانیتورینگ انتقال دهد که موتور باید قابلیت نصب آن را داشته باشد.
نوع استارت و استاپ: آیا در کاربری شما اقلامی جابجا می شوند که نیاز به شروع و پایان نرم و روان است؟ آیا کاربری شما میتواند در بیش از یک ولتاژ کار کند؟ دینام ها بسته به بار متناوب یا مقطعی و استارت استاپ های مداوم Duty های مختلفی دارند. اینها سوالاتی است که در زمان انتخاب الکتروموتور می تواند مورد توجه باشد.
هزینه های نگهداری: ممکن است در نگاه اول الکتروموتور ارزان تر برای شما جذاب باشد، اما باید به هزینه های عملیاتی، مصرف برق ، از کار افتادن خط تولید و سایر عواملی که بعداً هزینه های شما را اضافه می کنند نیز توجه داشته باشید و بهترین انتخاب را انجام دهید.
راندمان: مصرف انرژی دینام نسبت به توان خروجی با رویکرد صرفه جویی در انرژی، بسیار مهم است. امروزه الکتروموتور هایی با راندمان IE1 تا IE4 تولید می شود.
تعمیر و نگهداری: قبل از اینکه الکتروموتور خود را انتخاب کنید، از عملی بودن استفاده از آن اطمینان حاصل کنید. به عنوان مثال اگر شما یک الکتروموتور دی سی DC نیاز دارید، آیا فردی را دارید که مرتب زغال آن را چک و تعویض نماید؟
بار: آیا موتور شما با یک دامنه وسیع از بارگزاری در ارتباط است یا بار ثابتی دارد؟ در انتخاب الکتروموتور باید توجه داشته باشید که دینام انتخابی، گستره مورد نیاز شما برای بارگزاری را پوشش دهد.

کاربرد الکتروموتور

امروزه الکتروموتور یکی از مهمترین اجزاء صنعت به شمار رفته و روزانه افراد زیادی برای سفارش مورد نظر خود به جستجوی آنلاین می پردازند
به عنوان مثال الکتروموتور چرخ سفالگری که عموماً از الکتروموتور دو سرعته یا دالاندر استفاده می شود و همچنین الکتروموتور شیر دوش برای گاوداریها، الکترو گیربکس صنعتی برای ماشین قالیشویی و … از موارد خاصی هستند که درخواست شده است.

الکتروموتور

الکتروموتور چگونه کار می کند؟

به طور ساده، در درون یک الکتروموتور ، یک جسم حامل جریان الکتریسیته تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد.
در اثر این میدان مغناطیسی و گشتاوری که به جسم وارد می شود، درون استوانه موتور (روتور)، جسم دوران می کند.
اکثر الکتروموتورها دوار هستند ولی الکتروموتور خطی نیز وجود دارد.
پس از اختراع برق، بی شک موتور و به طور خاص الکتروموتور یکی از مهمترین اختراعات مهندسی و تکنولوژی بوده است.
به عنوان یک پاسخ ساده به اینکه الکتروموتور چگونه کار می کند باید گفت، الکتروموتور انرژی الکتریکی را به انرژی مغناطیسی و پس از آن به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند.
اما این کار به سادگی صورت نمی پذیرد. اغلب موتور های الکتریکی دوار هستند ولی موتور های الکتریکی هم وجود دارند که دوار نیستند.
برعکس ژنراتورها که نیروی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل می کنند، در الکتروموتور ، الکتروموتور دریایی نیروی الکتریکی به مکانیکی تبدیل می شود.
از زمان اختراع موتور تا به الان پیشرفتهای وسیعی در این زمینه گسترش یافته است.
به طور کلی وقتی جسمی که حامل جریان الکتریکی است تحت میدان مغناطیسی قرار میگیرد، بر روی آن جسم نیرو اعمال میشود.
به عنوان یک مثال ساده میتوان دو آهنربا را در نظر گرفت. در آهنربا قطبهای همنام هم دیگر را دفع و قطبهای نا همنام یکدیگر را جذب می کنند. در الکتروموتور یک بخش ثابت قرار دارد که استاتور نامیده می شود و یک بخش دوار که روتور است.

فروش الکتروموتور

اگر دور بالاتر از 1000 دور بر دقیقه مد نظر است، سراغ خرید الکتروموتورها میرویم.
برای سرعت های پایین تر از 500 دور بر دقیقه، سراغ انتخاب و خرید الکترو گیربکس صنعتی میرویم.
در سایز های کوچک روی موتورهای DC را تهیه میکنیم.

نحوه انتخاب الکتروموتور

ولتاژ ورودی
جریان ورودی
گشتاور خروجی و سرعت
درجه حفاظت که با علامت IP نمایش داده می‌شود
ضریب قدرت
اندازه فریم
شرایط محیطی نصب
کلاس عایقی
راندمان

انواع الکتروموتور

الکتروموتور DC

این نوع از الکتروموتورها بوسیله پدیده میدان مغناطیس حرکت می کند.
انرژی مغناطیسی بوسیله آرمیچرهای آهنربایی موجب حرکت الکتروموتور dc می شود.
در موتورهای dc هدایت کننده ها آرمیچر نامگذاری شده اند.
میدان مغناطیسی فقط در آرمیچر ایجاد میشود.
آرمیچرها بوسیله برخورد دو میدان مغناطیسی حرکت میکنند.
برای تغییر جهت هادی ها یا آرمیچر ها تغییر جهت میدان مغناطیسی لازم می باشد.
بیشتر موتور های dc به صورت دوار حرکت می کنند اما در یازار از نوع حرکت به صورت خطی هم موجود هست.
که به این نوع موتورها القایی خطی هم گفته میشود که نیرو را در یک خط مستقیم تولید می کنند.
در الکتروموتور dc دوار ، نیروی تولید شده حاصل از میدان مغناطیسی است که از بخش متحرک درون موتور می باشد.
سرعت در الکتروموتور dc به ولتاژ و جریانی که از سیم پیچ ها عبورمیکند بستگی دارد.
این نوع از موتور ها به علت هزینه نگه داری بالا و تعمیرات سخت کمتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

معایب الکتروموتور

تلفات موتور عمدتاً به دلیل تلفات در مقاومت سیم پیچ است. از دست دادن در هسته و تلفات مکانیکی در یاتاقان ها و از دست دادن آیرودینامیکی در صورت استفاده از فن های خنک کننده.
تلفات نیز در مبدل رخ می دهد، مبدل مکانیکی جرقه می زند و مبدل الکترونیکی گرما تولید می کند.

تهیه الکتروموتور از بازار ایران

فروش الکتروموتور در ایران در بازارهای صنعتی تهران ، اصفهان ، تبریز و مشهد بیش از بقیه شهرستانها رونق دارد.
در تهران بورس فروش الکتروموتور صنعتی در خیابان سعدی جنوبی حد فاصل خیابان ملت تا جمهوری می باشد.
فروش الکتروموتور در این بازار هم به صورت کالاهای نو ، کالاها استوک کارکرده و استوک کار نکرده (کالا های مازاد انبارهای کشورهای خارجی) می باشد.

الکتروموتور تک فاز

وات به نشانه کوتاه شده ( یکای سنجش توان در سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها است.) یک وات برابر است با یک ژول انرژی در هر ثانیه. وات بیانگر آهنگ مصرف یا تولید انرژی است.

یک کیلووات ساعت برابر است با انرژی مصرف‌ شده دستگاهی با توان ۱۰۰۰ وات در مدت یک ساعت.

اسب بخاربه انگلیسی: (Horsepower) که به‌اختصار با hp نشان داده می‌شود، یکای توان است که میزان کار انجام‌شده در واحد زمان را بیان می‌کند. این واژه در اواخر قرن هجدهم توسط مخترع اسکاتلندی، جیمز وات برای مقایسه بازده موتور بخار با قدرت اسب‌های کاری به تصویب رسید. بعدازآن برای سنجش بازده موتورهای پیستونی و الکتریکی و توربین‌ها کاربرد آن بیشتر گسترش یافت، اما امروزه این اصطلاح به خاطر تعریف‌های مختلفی که از آن موجود بوده، در علوم چندان به کار نمی‌رود.
اسب بخار به‌عنوان مقیاسی از توان موتورهای درون‌سوز بیشتر در صنعت خودروسازی اصطلاحی رایج است. واحد توان در دستگاه SI وات است. یک اسب بخار، بنا بر تعاریف مشهور، بین ۷۳۵٫۵ تا ۷۵۰ وات است. در منابع و محاسبات مهندسی برق، یک اسب بخار برابر با ۷۴۶ وات است. تصویر اسب بخار متریک (اسب بخار). یک اسب بخار قدرت موردنیاز برای بلند کردن وزن ۷۵ کیلوگرم (میانگین وزن یک نفر) به یک متری (۳٫۲۸ فوت) در عرض یک ثانیه است. اسب بخار متریک معادل تقریبی ۷۳۵٫۵ وات است

الزامات راندمان انرژی برای موتورهای الکتریکی

1. الزامات مربوط به بهره وری انرژی موتورهای الکتریکی (الزامات – الزامات) بند 11) تدوین شده و هنجاری را تعیین می کند شاخص های بهره وری انرژی موتورهای الکتریکی
2. مفاهیم اساسی زیر در این الزامات استفاده می شود:
1) موتور الکتریکی – دستگاه الکترومکانیکی در نظر گرفته شده برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی حرکت چرخشی یا اجباری.
2) بهره وری انرژی (بازده انرژی) – ویژگی هایی که منعکس کننده نسبت اثرات مفید استفاده از منابع انرژی به هزینه های منابع انرژی تولید شده برای به دست آوردن این اثر است.
3) راندمان موتور الکتریکی (از این پس – EFFICIENCY) – ضریب برابر با نسبت توان مفید روی شفت موتور الکتریکی، بیان شده به عنوان درصد، بیان شده در کیلووات توان فعال مصرف شده توسط موتور الکتریکی از شبکه اصلی ;
4) توان نامی – مقدار عددی توان خروجی متصل به داده های نامی.
5) بار – تمام مقادیر عددی مقادیر الکتریکی و مکانیکی مورد نیاز از یک ماشین الکتریکی دوار با یک شبکه الکتریکی یا مکانیزم متصل به آن در این نقطه از زمان.
6) حالت – شرح تغییرات بار (بارها) برای ماشین، از جمله، در صورت لزوم، مراحل شروع، قطع برق، بیکاری، قطع و استراحت، و همچنین مدت زمان و ترتیب زمانی آنها.
7) حالت دوره ای کوتاه مدت مکرر – دنباله ای از چرخه های یکنواخت کارکرد موتور هنگامی که مدت زمان کار با بار برای رسیدن به تعادل حرارتی کافی نیست.
3. این الزامات عبارتند از:
1) با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات (از این پس – کیلو وات).
2) اعداد قطب 2، 4، 6.
3) فرکانس جریان 50 هرتز، ولتاژ تا 1000 ولت؛
4) موتورهای الکتریکی ناهمزمان سه فاز (از این پس – موتورهای الکتریکی) با مدت چرخه نامی 80٪ یا بیشتر، حالت کار مداوم یا تکراری، دوره کوتاه، هدف عمومی، روتور اتصال کوتاه.
4. این الزامات برای موتورهای الکتریکی با تعدادی قطب 8 و بیشتر، موتورهای ویژه مورد استفاده در حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی، موتورهای ضد انفجار، موتورهای پرسرعت با ظرفیت لغزش بالا اعمال نمی شود.

راندمان موتورهای الکتریکی (%)

Р / с №	پ n (قدرت نامی) کیلو وات	تعداد قطب ها
Р / с №	پ n (قدرت نامی) کیلو وات	2	4	6
1	2	3	4	5
1	0,75	72,1	72,1	70,0
2	1،1	75,0	75,0	72,9
3	1,5	77,2	77,2	75,2
4	2،2	79,7	79,7	77,7
5	3	81,5	81,5	79,7
6	4	83،1	83،1	81،4
7	5،5	84،7	84،7	83،1
8	7،5	86,0	86,0	84،7
9	11	87,6	87,6	86،4
10	15	88,7	88,7	87,7
11	18،5	89،3	89،3	88,6
12	22	89,9	89,9	89,2
13	30	90,7	90,7	90,2
14	37	91,2	91,2	90,8
15	45	91,7	91,7	91،4
16	55	92،1	92،1	91,9
17	75	92,7	92,7	92،6
18	90	93,0	93,0	93،3
19	110	93،3	93،3	93،3
20	132	93،5	93،5	93،5
21	160	93,8	93,8	93,8
22	200 تا 375	94,0	94,0	94,0

الکتروموتور سه فاز

در انواع DC و AC موجود است. E. برای جریان مستقیم، که می تواند به طور موثر و هموار سرعت را تنظیم کند. یک مزیت است E. جریان متناوب. الکتروموتور سنکرون (E. که سرعت آن به فرکانس جریان عرضه شده بستگی دارد)، موتور الکتریکی ناهمزمان (E. که سرعت آن با افزایش بار کاهش می یابد) و کلکتور E. خیابان اعمال میشود. در عمل، ناهمزمان E. خیابان بطور گسترده. چنین موتوری در ساخت و ساز ساده و قابل اعتماد است. ناهمزمان E. عیب اصلی شهر این است که از توان راکتیو زیادی استفاده می کند. در صورت نیاز به تغییر سرعت یکنواخت، DC E. خیابان گاهی اوقات با یک کلکتور جریان متناوب E. خیابان استفاده شده. Э. ظرفیت شهر از ده ها وات تا ده ها مگاوات است. Э. خیابان در صنعت، حمل و نقل، خانگی و غیره به طور گسترده در صنایع استفاده می شود.

موتور

عملکرد الکتروموتور ، موتور جریان وارد شده به یک سیم پیچ پیچیده شده در اطراف آهن نرم روی یک دوک (روتور) باعث جذب یا دفع آهنربای دائمی روی استاتور توسط مغناطیس می شود و یا بالعکس. یا هر دو را وارد کنید

انواع موتورهای الکتریکی در مقایسه با باتری های 9 ولتی.

الکتریکی ای وسیله موتور الکتریکی است که الکتریکی به مکانیکی تبدیل می کند

عملکرد طبیعی موتورهای الکتریکی عمدتاً به دلیل تعامل بین میدان های مغناطیسی آهنرباها در موتور است. و میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان در سیم پیچ باعث جاذبه و دافعه میدان مغناطیسی می شود. در حال استفاده برای مثال در صنعت حمل و نقل استفاده می شود موتورهای کششی و غیره علاوه بر این، موتورهای الکتریکی همچنین می توانند دو عملکرد را انجام دهند: تولید نیروی مکانیکی و تولید برق.

موتورهای الکتریکی در کاربردهای بسیار متنوعی از جمله

فن های صنعتی، دمنده، پمپ، لوازم خانگی و درایو دیسک یک موتور الکتریکی می تواند توسط یک منبع جریان مستقیم (DC) مانند باتری، خودرو یا یکسو کننده تغذیه شود. یا از منبع تغذیه جریان متناوب (AC) مانند برق خانگی ، اینورتر یا ژنراتور موتورهای کوچک ممکن است در ساعت های الکتریکی یافت شوند. موتورهای معمولی با ابعاد و ویژگی های استاندارد بالا قدرت مکانیکی مناسبی را برای مصارف صنعتی فراهم می کنند. بزرگترین موتورهای الکتریکی برای کاربردهای بکسل قایق و فشرده سازی خطوط لوله نفت و پمپ های ذخیره نفت تا 100 مگاوات مورد استفاده قرار می گیرند.موتورهای الکتریکی ممکن است بر اساس نوع منبع برق یا ساختار داخلی یا بر اساس کاربرد یا بر اساس حرکت خروجی و غیره

دستگاه هایی مانند سیم پیچ های الکترومغناطیسی و بلندگوهایی که الکتریسیته را به حرکت تبدیل می کنند. اما انرژی مکانیکی قابل استفاده تولید نمی کند. به ترتیب محرک و مبدل، موتور الکتریکی نامیده می شود. باید برای تولید نیروی خطی (نیروی خطی) یا گشتاور (گشتاور) استفاده شود که فقط به عنوان چرخش (دوار) شناخته می شود.

تاریخچه الکتروموتور

آزمایش الکترومغناطیسی الکتروموتور فارادی در سال 1821، اصل حاصلضرب نیروی مکانیکی یک موتور، برهمکنش جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی در خود موتور است . قانون آمپر توسط ماری (André-Marie Ampère) ในปี 1820 การเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าไปเป็นพลังงานกลโดยวิธีการทางآهنربای الکتریکی این توسط مایکل فارادی دانشمند بریتانیایی جیوه آن یک آهنربای (PM) قرار داده شده بود، غوطه ور شد.

هنگامی که جریان الکتریکی از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد و نشان می دهد که جریان یک میدان مغناطیسی دایره بسته در اطراف سیم ایجاد می کند [2]. این موتور اغلب در یک آزمایش فیزیک نشان داده شده است که از نمک نمک برای جایگزینی سموم استفاده می کند. اگرچه چرخ بارلو پیشرفت اولیه در این نمایش فارادی بود، همقطبی ) اینها و موارد مشابه تا پایان قرن عملی باقی خواهند ماند.

در سال 1827 فیزیکدان مجارستانی آنایوس یدلیک آزمایشاتی را با او آغاز کرد شیر برقی (کویل الکترومغناطیسی)

ساختار موتور

سیم پیچ دور یک سیم پیچ پیچیده می شود که معمولاً دور یک هسته مغناطیسی نرم عایق پیچیده می شود. هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، مغناطیسی می شود

موتورهای الکتریکی به دو صورت به صورت مغناطیسی قطبی می شوند. اینها عبارتند از قطبیت آشکار و قطبیت غیر آشکار. در قطبیت واضح میدان مغناطیسی قطب توسط سیم پیچی که در اطراف هسته پایینی پیچیده شده است تولید می شود. در ترمینال مبهم همچنین به عنوان میدان مغناطیسی منتشر شناخته می شود. یا اطراف روتور سیم پیچ ها در شکاف هایی روی محور اطراف روتور توزیع می شوند. یک موتور قطب غیرفعال یک سیم پیچی در اطراف قسمتی از قطب دارد تا فاز میدان مغناطیسی آن قطب را کاهش دهد.

برخی از موتورها سیم پیچ فلزی ضخیم تری دارند. مانند میله ها یا صفحات، معمولا مسی، گاهی آلومینیومی.این موتورها معمولاً توسط القای الکترومغناطیسی به حرکت در می آیند.

کموتاتور

کموتاتور مکانیزمی است که برای تعویض ورودی موتورهای AC و DC استفاده می‌شود تا جریانی که در سیم‌پیچ‌های روتور جریان می‌یابد همیشه در طول چرخش یک طرفه جریان داشته باشد. این شامل . یک عایق یک حلقه لغزش کوچک است که توسط این حلقه نیز توسط عایق از شفت موتور جدا می شود. هر جفت حلقه در مقابل یکدیگر یک سیم پیچ را تشکیل می دهند.
جریان تامین شده برای چسباندن فرنی. که به عنوان آرمیچر موتور نیز شناخته می شود، از طریق دو برس کربنی که کموتاتور ، متصل در هر طرف چرخان به این باعث می شود جریان از منبع AC به سمت عقب جریان یابد. هنگامی که روتور از قطبی به قطب دیگر می چرخد، در یک جهت سیم پیچ جریان دارد. در صورت عدم وجود جریان تغذیه غیر معکوس، موتور این کار را انجام می دهد ترمز در جای خود متوقف می شود با توجه به پیشرفت های چشمگیر در چند دهه گذشته.
با توجه به تکنولوژی پیشرفته کنترل الکترونیکی موتور القایی کنترل شده بدون سنسور و یک موتور با میدان مغناطیسی دائمی موتور با کموتاتور الکترومکانیکی قدرت بیشتر با موتورهای القایی که از کموتاتورهای خارجی و موتورهای آهنربای دائمی استفاده می کنند جایگزین می شود.

منبع تغذیه و کنترل موتور

منبع تغذیه یک موتور DC معمولاً از طریق یک کموتاتور همانطور که در بالا توضیح داده شد است. کموتاتور یک موتور AC می تواند یک حلقه لغزش یا یک حلقه لغزش باشد. یا خارجی کنترل ها می توانند سرعت ثابتی داشته باشند. یا سرعت متغیر و می تواند سنکرون یا ناهمزمان باشد.موتورهای یونیورسال می توانند AC یا DC کار کنند.

کنترل موتور

سرعت موتورهای AC با سرعت ثابت توسط یک نوع استارت کنترل می شود. مستقیم بر روی خط یا شروع نرم

موتورهای AC با سرعت متغیر از یک تنظیم کننده سرعت برقی استفاده می کنند. معکوس کننده یا تعدیل کننده های فرکانس یا استفاده از چندین تکنولوژی مختلف کموتاتور الکترونیکی.

اصطلاح کموتاتور الکترونیکی اغلب با استفاده از کموتاتورهای بدون جاروبک در موتورهای الکتریکی DC و در موتورهای رلوکتانسی سوئیچ شده (موتورهایی با سیم پیچی روی استاتور) همراه است.

نحوه پلاک خوانی الکتروموتور

الکتروموتور، موتورهای الکتریکی بر اساس سه اصل فیزیکی مختلف کار می کنند: مغناطیسی، الکترواستاتیک و پیزوالکتریک. رایج ترین آن مغناطیس است.

در موتور مغناطیسی یک میدان مغناطیسی هم در روتور و هم در استاتور رخ می دهد. آنچه بین این دو میدان اتفاق می افتد، گشتاور روی شفت موتور است. یک یا هر دو میدان مغناطیسی باید با چرخش روتور تغییر کند. این را می توان با روشن و خاموش کردن قطبیت در زمان مناسب یا تغییر شدت قطب مغناطیسی انجام داد.

انواع اصلی موتورها به دو دسته موتورهای DC و موتورهای AC تقسیم می شوند. موتورهای DC با موتورهای AC جایگزین می شوند.

موتورهای الکتریکی AC هم ناهمزمان و هم سنکرون هستند.

هنگام شروع کار یک موتور سنکرون باید با حرکت میدان مغناطیسی در تمام شرایط عادی گشتاور بچرخد.

در موتور سنکرون میدان مغناطیسی باید با روشی غیر از القاء تولید شود. به عنوان مثال از یک سیم پیچ جداگانه یا از یک آهنربای دائمی.

طبیعی است که توان خروجی موتور را از آستانه یک اسب بخار متمایز کنیم. به طوری که اسب بخار عدد صحیح به این معنی است که موتور دارای اسب بخار برابر است یا بالاتر از آستانه و اسب بخار کسری ( انگلیسی : fractional horsepower ) یا FHP یعنی موتور کمتر از آستانه دارد.

موتورهای DC برس خورده

موتورهای DC با تحریک الکتریکی

طبق تعریف، تمام موتورهای خود جابجایی با برق DC کار می کنند که نیاز به استفاده از برس دارد.بیشتر موتورهای DC از نوع آهنربای دائمی کوچک هستند.

عملکرد موتورهای الکتریکی برس خورده با روتور دوقطبی و استاتور آهنربای دائمی (قطب “N” یا “S” نشان داده شده در سطح داخلی آهنربا؛ سطح بیرونی قطب مخالف است)

یک موتور DC با یک الکتروموتور دارای یک مجموعه سیم‌پیچ است که به دور آرمیچری که روی شفت روتور می‌چرخد، پیچیده می‌شود. شفت همچنین دارای یک کموتاتور است. کموتاتور به عنوان یک کلید چرخشی قدرت عمل می کند که برای سالها کار می کند تا جهت جریان جریان را با توجه به لحظه ای که در سیم پیچ های روتور در حین چرخش شفت جریان می یابد تغییر دهد. جریان از طریق یک یا چند جفت برس که با کموتاتور در تماس هستند جریان می یابد. برس منبع تغذیه خارجی را به آرمیچر چرخان متصل می کند.

آرمیچر چرخان شامل یک یا چند سیم پیچ سیم پیچی است که به دور یک هسته آهنی چکش خوار با روکش عایق پیچیده می شود. جریان برس از کموتاتور عبور می کند و یک سیم پیچ آرمیچر آرمیچر را به طور موقت مغناطیسی می کند. (الکترومغناطیس) میدان مغناطیسی تولید شده توسط آرمیچر با میدان مغناطیسی ثابت برهمکنش دارد. توسط یک آهنربای دائمی یا توسط یکی از سیم پیچ های مولد میدان دیگر تولید می شود. نیروی بین دو میدان مغناطیسی به چرخش محور موتور تمایل دارد. با چرخش روتور، کموتاتور جریان را به سیم پیچ تغییر می دهد. این برای حفظ قطب های مغناطیسی روتور با قطب های مغناطیسی استاتور است. به طوری که روتور هرگز متوقف نمی شود (یعنی یک قطب نما که به سمت دیگر نمی چرخد) اما تا زمانی که برق تامین می شود به چرخش ادامه می دهد.

موتور DC کموتاتور کلاسیک دارای چندین محدودیت است. به دلیل نیاز به فشار دادن برس ها روی کموتاتور این فشار هنگام اتصال برس باعث ایجاد اصطکاک و جرقه می شود و سیم پیچ روتور را می شکند زیرا برس از اتصال عایق بین بخش به بخش عبور می کند. یا برس ها ممکن است بخش های مجاور را کوتاه کنند.علاوه بر این، اندوکتانس سیم پیچ روتور باعث می شود افت ولتاژ در هر سیم پیچ با باز بودن مدار آن افزایش یابد.
که به درخشش قلم مو می افزاید این جرقه حداکثر سرعت موتور را محدود می کند.
این به این دلیل است که جرقه های خیلی سریع کموتاتور را بیش از حد گرم، خورده یا حتی ذوب می کنند. چگالی جریان در واحد سطح قلم مو به علاوه مقاومت خروجی موتور را محدود می کند. اتصال و خروج مخاطبین نیز تداخل ایجاد می کند. جرقه ها تداخل فرکانس رادیویی (RFI) ایجاد می کنند، در نهایت برس فرسوده می شود.
و باید تعویض شود و خود کموتاتور فرسوده شده و نیاز به نگهداری دارد. (برای موتورهای بزرگتر) یا جایگزین (برای موتورهای کوچکتر) کموتاتورهای موتور بزرگ قطعات گران قیمتی هستند و برای چیدن آنها به دقت نیاز دارند. برای موتورهای کوچک کموتاتور معمولاً به عنوان بخشی از روتور مونتاژ می شود. بنابراین اگر مجبور به تغییر کموتاتور هستید کل روتور باید تعویض شود.

کلاس عایق حرارتی موتور الکتریکی

موتورهای آهنربای دائم میدان مغناطیسی از سیم پیچ های روی استاتور ندارند. درعوض، برای تولید گشتاور، به میدان آهنربای دائمی متکی است تا با میدان مغناطیسی روتور تعامل کند. سیم پیچ های جبران کننده به صورت سری با آرمیچر ممکن است در موتورهای بزرگتر برای بهبود کموتاسیون تحت بار استفاده شود. چون این میدان ثابت است بنابراین نمی توان از آن برای تنظیم سرعت استفاده کرد میدان مغناطیسی دائمی (استاتور) در موتورهای مینیاتوری مناسب است. برای حذف مصرف برق سیم پیچ، اکثر موتورهای DC بزرگ از نوع دینامو با سیم پیچی در استاتور هستند. بنابراین یک سیم پیچ برای بدست آوردن مقدار مورد نیاز شار مورد نیاز است.اما آهنرباهای دائمی بزرگ گران هستند. مونتاژ خطرناک و دشوار بنابراین سیم پیچ ها برای موتورهای بزرگتر محبوب هستند.

برای کاهش وزن و سایز موتورهای آهنربای دائم مینیاتوری ممکن است از آهنرباهایی با قدرت بالا استفاده کنند نئودیمیم یا سایر مواد استراتژیک، به عنوان مثال، عمدتا آلیاژها. نئودیمیم-آهن-بور با چگالی بیشتر شار این مواد موتور الکتریکی آهنربای دائم قدرت بالا نسبت به بهترین موتورهای الکتریکی سنکرون تک تغذیه و موتورهای القایی رقابتی کمتری دارد. موتورهای مینیاتوری از نظر ساختار مشابه هستند ساختار نشان داده شده در تصویر با این تفاوت که حداقل سه قطب روتور دارند. (برای اطمینان از شروع بدون توجه به موقعیت روتور) و محفظه بیرونی یک لوله فولادی است که به طور مغناطیسی به قسمت بیرونی آهنربای میدان سهمی متصل شده است.

الکتروموتور

موتورهای کموتاتور الکترونیکی

موتور DC بدون جاروبک

برخی از مشکلات موتورهای DC برس خورده در موتورهای BLDC که جایگزین “سوئیچ های چرخان” یا کموتاتورهای مکانیکی می شوند، حذف می شوند. به یک سوئیچ الکترونیکی خارجی که موقعیت روتور را همگام می کند، سوئیچ کنید. موتورهای BLDC معمولاً حدود 85-90٪ کارایی و تا 96.5٪ دارند، در حالی که موتورهای DC دنده براش معمولاً فقط 75-80 کارآمد هستند.

شکل موج ذوزنقه‌ای موتور back-emf BLDC تا حدی از سیم‌پیچ‌های استاتور گرفته شده است. حسگرهای اثر هال بر روی سیم‌پیچ‌های استاتور برای تشخیص موقعیت روتور نصب می‌شوند. برای اینکه مدار کنترل به یک یا چند واحد فاز سیم پیچ ها جریان دهد تا روتور با سرعت مورد نظر بچرخد، یک موتور DC با یک کموتاتور الکترونیکی مانند یک موتور DC داخل به بیرون است.

موتورهای BLDC معمولاً در مواردی که کنترل دقیق سرعت لازم است استفاده می شود. مانند درایوهای دیسک کامپیوتر یا ضبط‌کننده‌های ویدئو، درایوهای CD داخلی، CD-ROM‌ها (و غیره)، و مکانیسم‌های موجود در محصولات اداری مانند فن‌ها، چاپگرهای لیزری و دستگاه‌های کپی. آنها نسبت به موتورهای معمولی مزایای زیادی دارند مانند:

در مقایسه با فن با استفاده از یک موتور AC معمولی، یک موتور BLDC دارای سیم پیچی روی استاتور است که به ساختار موتور متصل است. تهویه از بیرون را امکان پذیر می کند کار در هوای سرد باعث کارآمدتر شدن آن می شود. بدنه موتور را می توان به یک ساختار بسته تبدیل کرد. باعث نمی شود گرد و غبار از آن عبور کند این امکان کنترل دقیق عملیات را در طول عمر مفید آن فراهم می کند.
زیرا هیچ جابجایی پوشیدنی وجود ندارد بنابراین طول عمر موتورهای BLDC به طور قابل توجهی بیشتر از موتورهای برس و کموتاتورها است. کموتاتور همچنین نویز تولید می کند و هنگامی که کموتاتور و برس در دسترس نیستند، موتورهای BLDC ممکن است در تجهیزات حساس الکتریکی استفاده شوند. مانند صدا و کامپیوتر
سنسور اثر هال همچنین می تواند برای انتقال سیگنال سرعت سنج برای کنترل حلقه بسته (کنترل سروو) در یک فن استفاده شود. موتور در حال چرخش است.
همگام سازی موتورها با سیگنال های ساعت داخلی و خارجی بسیار آسان است. برای کنترل دقیق سرعت
برخلاف موتورهای براش، موتورهای BLDC هیچ پتانسیلی برای جرقه ندارند و برای محیط‌هایی با مواد شیمیایی فرار مناسب هستند. جرقه ها همچنین ازن تولید می کنند. که می تواند در ساختمان های با تهویه ضعیف تجمع پیدا کند خطر آسیب رساندن به سلامت ساکنان را به همراه دارد
موتورهای BLDC اغلب در دستگاه های کوچکی مانند کامپیوترها و به طور کلی از فن ها برای خلاص شدن از شر گرمای ناخواسته استفاده می کنند.
خیلی ساکت است این یک مزیت در صورت استفاده در دستگاهی است که در صورت لرزش تحت تأثیر قرار می گیرد.
قدرت موتورهای BLDC مدرن از کسری از یک وات تا چند کیلووات متغیر است.موتورهای BLDC بزرگتر تا حدود 100 کیلووات در خودروهای الکتریکی استفاده می شوند. آنها همچنین هواپیماهای الکتریکی با کارایی بالا بسیار مفید هستند.

موتور ضد مغناطیسی

الکتروموتور SRM هیچ برس یا آهنربای دائمی ندارد و روتور جریان ندارد. اما گشتاور ناشی از ناهماهنگی جزئی قطب های مغناطیسی روی روتور است. با قطب های مغناطیسی روی استاتور روتور خود را با میدان مغناطیسی استاتور هماهنگ می کند. در حالی که استاتور توسط جریان در سیم پیچ ها انرژی می گیرد.

توسط سیم پیچ مسیر ( شده کوچکترین رلوکتانس مغناطیسی مانند جریان الکتریکی که در جهت کمترین مقاومت جریان دارد)، یعنی شار از قطب های سیم پیچ عبور می کند. روتور نزدیک به قطب های استاتور دارای انرژی مغناطیسی می شود. و گشتاور بیشتری ایجاد کنید در حالی که روتور می چرخد مجموعه سیم‌پیچ‌های بعدی به‌طور نامحدودی فعال می‌شوند و باعث می‌شوند روتور به چرخش خود ادامه دهد.

SRM ها امروزه هنوز در برخی از وسایل برقی استفاده می شوند.

موتورهای یونیورسال AC-DC

الکتروموتور، موتور جهانی ارزان قیمت مدرن از یک جاروبرقی سیم پیچ های میدان روی استاتور از دو طرف مسی تیره است، هسته روتور خاکستری فلزی است. با شکاف های تیره برای سیم پیچ کموتاتور در جلو است. (پنهان کردن برخی از قسمت ها) به دلیل استفاده تیره شده است. قالب پلاستیکی قهوه ای بزرگ در جلو از خط برس و قلم مو پشتیبانی می کند. (هر دو طرف) و بلبرینگ موتور یونیورسال نوعی موتور است که با برق AC و DC کار می کند.این یک موتور کموتاتور است و سیم پیچ میدان استاتور به صورت سری از طریق یک کموتاتور به سیم پیچ روتور متصل می شود. موتورهای یونیورسال می توانند روی AC به خوبی کار کنند زیرا هم در استاتور و هم در روتور جریان دارد. (که باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شود) سوئیچ (قطب معکوس) با منبع تغذیه هماهنگ می شود.
این منجر به ایجاد نیروهای مکانیکی در جهت چرخش مداوم می شود. مستقل از جهت عرضه اما با توجه به کموتاتور و قطبیت سیم پیچ میدان موتور جهانی دارای گشتاور راه اندازی بالایی است. چرخش با سرعت بالا و وزن سبک.

بنابراین، اغلب در تجهیزات قابل حمل و مصارف خانگی استفاده می شود، همچنین کنترل الکترونیکی آن آسان است. با این حال کموتاتور دارای یک برس پوشیدنی است. بنابراین برای استفاده در کارهایی که نیاز به کار مداوم و طولانی مدت دارند مناسب نیست. علاوه بر آن، کموتاتور نیز صدا ایجاد می کند.
در فرکانس سیم کشی معمولی کار می کند قدرت موتورهای یونیورسال معمولا کمتر از 1000 وات است. موتورهای کششی در قطارهای الکتریکی در این کاربردها، استفاده از AC برای تغذیه موتورهای الکتریکی که در ابتدا برای کار با DC طراحی شده بودند، منجر به تلفات راندمان به دلیل جریان گردابی گرمایش قطعات مغناطیسی می شود. به خصوص قطعات قطب موتور زیرا برای DC ممکن است از فولاد سخت شده (بدون روکش) استفاده شود و امروزه به ندرت استفاده می شود.

مزیت موتورهای یونیورسال

این است که منبع تغذیه AC ممکن است برای موتورهایی استفاده شود که دارای ویژگی های مشترک به خصوص موتورهای DC هستند. گشتاور راه اندازی بالا و طراحی بسیار فشرده در صورت کار با سرعت بالا نکته منفی مشکلات نگهداری و عمر کوتاه کموتاتور است. چنین موتورهایی در دستگاه هایی مانند میکسر و ابزار قدرت که فقط به صورت متناوب استفاده خواهد شد و اغلب نیاز به گشتاور راه اندازی بالایی دارد.
روی سیم پیچ میدان ممکن است چندین ضربه برای تنظیم سرعت قدم زدن وجود داشته باشد. مخلوط کن خانگی به عنوان داشتن چند سرعت تبلیغ می شود اغلب سیم‌پیچ‌های میدانی با شیرهای متعدد و دیودهایی وجود دارد که باید به صورت سری برای اصلاح جریان نیمه موجی که به موتور عرضه می‌شود، وارد شوند.
موتور یونیورسال همچنین به عنوان یک کنترل کننده سرعت الکترونیکی استفاده می شود و آن را به یک جایگزین ایده آل برای دستگاه هایی مانند ماشین لباسشویی خانگی تبدیل می کند. موتور می تواند با تغییر سیم پیچ میدان در مقایسه با آرمیچر، درام را (هم به جلو و هم به عقب) بچرخاند.

در حالی که موتورهای القایی قفس سنجابی (SCIM) نمی توانند شفت خود را سریعتر از فرکانس خط بچرخانند، موتورهای جهانی می توانند با سرعت های بسیار بالاتری کار کنند. این باعث می شود که برای لوازم خانگی مفید باشد. مانند اسموتی میوه جارو برقی و سشوار که به سرعت بالا و وزن سبک نیاز دارند همچنین معمولاً در ابزارهای برقی قابل حمل مانند دریل، سنباده، اره مدور و اره مویی. ویژگی های این موتور به خوبی کار خواهد کرد. جاروبرقی و موتور بسیاری از علف‌برها از سرعت بیش از 10000 دور در دقیقه استفاده می‌کنند، در حالی که بسیاری از مینی آسیاب‌های مشابه بیش از 30000 دور در دقیقه هستند.

کموتاتور خارجی موتور AC

موتورهای القایی AC و سنکرون برای حداکثر بازده طراحی شده اند. برای استفاده با شکل موج های تک فاز یا چند فاز سینوسی یا مشابه، برای مثال، برای کاربردهای سرعت از شبکه برق AC یا سرعت متغیر از یک کنترلر VFD (درایو فرکانس متغیر)، موتورهای AC دارای دو بخش هستند: استاتور. یک روتر ثابت. دارای یک سیم پیچ برقی AC برای تولید یک میدان مغناطیسی دوار و یک روتور متصل به شفت خروجی که گشتاور را توسط میدان دوار فراهم می کند.

موتورهای القایی قفس سنجابی (SCIM) و روتور پیچیده شده (WRIM)

روتور قفس سنجاب فقط سه لایه لمینت را نشان می دهد.

موتور القایی یک موتور AC ناهمزمان است. که در آن انرژی توسط القای الکترومغناطیسی به روتور منتقل می شود. مانند عمل ترانسفورماتور موتور القایی شبیه ترانسفورماتور دوار است. که در آن استاتور سیم پیچ اولیه و روتور ثانویه است. موتورهای القایی چند فاز به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.

موتورهای القایی ممکن است بیشتر به SCIM و WRIM تقسیم شوند.موتورهای القایی قفس سنجابی دارای سیم پیچی سنگین هستند که از میله های فلزی جامد ساخته شده اند. معمولاً آلومینیوم یا مس است. آنها توسط یک حلقه در دو انتهای روتور به هم متصل می شوند. با توجه به میله ها و حلقه ها به نظر می رسد یک قفس ورزشی چرخان باشد. از این رو نام

روتور

در سیم پیچ باعث ایجاد میدان مغناطیسی روی روتور می شود. شکل میله فلزی روتور مشخصه های سرعت-گشتاور را تعیین می کند. با سرعت کم جریان القایی در قفس سنجاب ها تقریبا همیشه در فرکانس خط هستند و تمایل دارند در قسمت بیرونی قفس روتور قرار بگیرند. در حالی که موتور شتاب می گیرد فرکانس لغزش کاهش می یابد و جریان در داخل سیم پیچ با تزئین میله های فلزی برای تغییر امپدانس سیم پیچ ها در داخل و خارج قفس بیشتر می شود. گویی یک مقاومت قابل تنظیم به طور موثر در مدار روتور وارد شده است.اما اکثریت قریب به اتفاق این موتورها دارای یک میله فلزی تک شکل هستند.

الکتروموتور های AC یا جریان متناوب چیست؟

سیم پیچ روتور از چند دور سیم عایق متصل به یک حلقه لغزش روی شفت موتور تشکیل شده است.این حلقه لغزشی بین سیم پیچ روتور و یک مقاومت خارجی یا دستگاه کنترل دیگر متصل می شود. مقاومت به کنترل سرعت موتور کمک می کند. حتی اگر مقدار زیادی انرژی گرمایی در مقاومت خارجی تلف شود هر مبدلی را می توان به مدار روتور متصل کرد و به جای هدر رفتن، برق را در فرکانس لغزش به سیستم انتقال از طریق اینورتر دیگر تامین کرد. یا به طور جداگانه به موتور ژنراتور

WRIM عمدتا برای راه اندازی بارهای اینرسی بالا استفاده می شود. یا بارهایی که نیاز به گشتاور راه اندازی بسیار بالا در سراسر محدوده سرعت کامل دارند. با انتخاب صحیح مقاومت برای استفاده به عنوان مقاومت ثانویه یا استارت رینگ لغزش. موتور قادر خواهد بود حداکثر گشتاور را در یک منبع جریان نسبتا کم تولید کند. از سرعت صفر تا سرعت کامل این نوع موتور همچنین سرعت قابل کنترلی را ارائه می دهد.

سرعت موتور را می توان تغییر داد زیرا منحنی گشتاور موتور به طور موثری با توجه به مقدار مقاومت متصل به مدار روتور اصلاح می شود. افزایش مقاومت باعث کاهش حداکثر سرعت گشتاور می شود. اگر مقاومت از نقطه حداکثر گشتاور بیشتر شود در سرعت صفر رخ می دهد، گشتاور بیشتر کاهش می یابد

هنگام استفاده با بارهایی با منحنی گشتاور که با سرعت افزایش می یابد موتور با سرعتی کار می کند که در آن گشتاور تولید شده توسط موتور برابر با گشتاور بار است. کاهش بار باعث افزایش سرعت موتور می شود. و افزایش بار این امر باعث کاهش سرعت موتور می شود تا زمانی که بار و گشتاور موتور برابر شود. در این راه کار می کنند اتلاف یا گرما در لغزش در مقاومت ثانویه پخش می شود و می تواند بسیار مهم باشد. کنترل سرعت و عملکرد خالص نیز بسیار ضعیف هستند.

موتورهای گشتاور

موتورهای گشتاور شکل خاصی از موتور الکتریکی هستند که می توانند به طور نامحدود کار کنند. در حالی که مجبور به توقف در نیمه راه یعنی زمانی که روتور از چرخش بدون ایجاد آسیب مسدود می شود. در این حالت عملکرد موتور به طور مداوم گشتاور را به بار عرضه می کند. (از این رو این نام)

کاربردهای معمول موتورهای گشتاور، موتورهای توزیع کننده و موتورهای جمع کننده قرقره درایو نوار هستند. در این نوع کاربرد، با ولتاژ پایین هدایت می شود، مشخصه این موتورها بدون توجه به اینکه کاپستان (نوعی موتور پله ای) نوار را از طریق سر خواننده تغذیه می کند، نیروی کششی ملایم و نسبتاً پایداری را روی نوار ایجاد می کند. هنگامی که با ولتاژ بالاتر استفاده می شود موتور گشتاور نیز قابلیت عملکرد سریع به جلو و عقب را دارد. بدون هیچ مکانیزمی مانند یک دنده یا یک کلاچ اضافی در دنیای بازی های کامپیوتری از موتورهای گشتاور برای هدایت فرمان استفاده می شود.

یکی دیگر از کاربردهای رایج این است کنترل دریچه گاز یک موتور احتراق داخلی با یک کنترل کننده الکترونیکی ترکیب شده است.در این راستا موتور در برابر نیروی فنر برای حرکت دریچه گاز عمل می کند. مطابق با خروجی کنترلر کنترل کننده دور موتور را اندازه گیری می کند. با شمارش پالس های الکتریکی از سیستم جرقه زنی یا از رزونانس مغناطیسی و بسته به سرعت، تنظیمات کوچکی را در میزان جریان عرضه شده به موتور انجام دهید. اگر موتور شروع به کند شدن کرد نسبت به سرعت مورد نیاز فعلی اضافه خواهد شد موتور گشتاور بیشتری را تامین خواهد کرد. به نیروی فنری که جمع می شود تا دریچه گاز باز شود، نیرویی وارد کنید. ممکن است موتور خیلی سریع کار کند. رگولاتور جریان را کاهش می دهد. این باعث جمع شدن فنر و بسته شدن دریچه گاز می شود.

انواع الکتروموتور AC

موتورهای سنکرون

میدان مغناطیسی دوار توسط مجموع برداری میدان مغناطیسی سه فاز سیم پیچ استاتور ایجاد می شود.

موتور الکتریکی سنکرون یک موتور AC است که با چرخش روتور با سیم پیچ مغناطیسی مشخص می شود. به همان سرعت AC و این منجر به یک میدان مغناطیسی می شود که آن را به حرکت در می آورد. به عبارت دیگر، در شرایط عادی کارکرد، لغزش صفر است. این با موتور القایی که برای تولید گشتاور باید بلغزد متفاوت است. نوع دیگری از موتور سنکرون مانند موتور القایی است. مگر اینکه روتور توسط یک میدان DC فعال شود، از حلقه های لغزنده و برس های کربنی برای هدایت جریان به روتور استفاده می شود. قطب های روتور به یکدیگر متصل هستند. و با همان سرعت بچرخید از این رو به آن موتور سنکرون می گویند.

موتور سنکرون با زمان کم (مانند آنهایی که در ساعتهای برقی اصلی استفاده می شوند) ممکن است یک روتور فنجانی شکل با آهنربای دائمی چند قطبی در خارج داشته باشند و از سیم پیچ های سایه دار برای ایجاد گشتاور شروع استفاده کنند. موتورهای ساعت Telechron دارای پایانه های سایه دار برای راه اندازی گشتاور هستند. و دارای روتور حلقه دو پره است که مانند روتور دو قطبی مجزا عمل می کند.

موتورهای دوتایی

موتور تغذیه دوبل دارای دو سیم پیچ چند فاز مستقل است که در تامین برق در آن نقش دارند یک فرآیند تبدیل انرژی با حداقل یک مجموعه از سیم پیچ ها که به صورت الکترونیکی برای عملکرد سرعت متغیر کنترل می شود. دو سیم پیچ مستقل چند فاز موتور تغذیه دوبل ماشینی است که سرعت آن در محدوده گشتاور ثابت دو برابر سرعت سنکرون است Nas در همان فرکانس تحریک و دو برابر گشتاور ثابت یک موتور تغذیه با یک مجموعه کویل فعال است.

موتور تغذیه دوبل را می توان برای مبدل های الکترونیکی کوچک استفاده کرد. اما هزینه سیم‌پیچ‌های روتور و حلقه‌های لغزنده ممکن است صرفه‌جویی در قطعات الکترونیکی قدرت را جبران کند. بسیاری از مشکلات در کنترل سرعت نزدیک به سرعت سنکرون کاربرد آن را محدود می کند.

موتورهای مغناطیسی

موتورهای روتور بدون آهن یا بدون هسته

موتور بدون هسته مینیاتوری هیچ اصل موتوری که در بالا توضیح داده شد، شرط نمی کند که فقط قسمت آهنی روتور بچرخد. اگر مواد مغناطیسی نرم روتور به صورت استوانه ای ساخته شود (به جز اثر هیسترزیس)، آنگاه گشتاور فقط بر روی سیم پیچ آهنربای الکتریکی اثر می گذارد. با استفاده از این واقعیت یک موتور DC بدون هسته یا بدون آهن است، شکل خاصی از موتور DC آهنربای دائم. وقتی این موتورها برای شتاب سریع بهینه شوند، روتور دارند. بدون هسته فولادی ساخته می شود روتور می تواند به شکل یک استوانه پر مارپیچ یا یک ساختار خود نگهدار باشد. فقط شامل سیم پیچ مغناطیسی و

موادی که فقط برای ترکیب استفاده می شوند روتور می تواند در داخل آهنربای استاتور قرار گیرد. یک سیلندر مغناطیسی نرم که در داخل روتور ثابت شده است، مسیر بازگشت شار مغناطیسی استاتور است. ترتیب ردیف دوم، روتور را به دور آهنربای استاتور می پیچد. در آن طراحی روتور در داخل یک سیلندر مغناطیسی نرم نصب شده است که می تواند به عنوان محفظه موتور مورد استفاده قرار گیرد و مسیر برگشتی را برای شار فراهم می کند.

روتور پنکیک یا موتورهای محوری

یک طراحی موتور نسبتاً غیرمعمول یک موتور، یک موتور آرمیچر روی روتور، یک برد مدار چاپی یا موتور پنکیک با سیم‌پیچ‌های دیسکی شکل و سی دی‌مانند است که بین آرایه‌ای از آهنرباهای پرقدرت می‌چرخند. چندین آهنربا به صورت دایره ای بر روی یک استاتور مسطح قرار گرفته اند که رو به روتور با فاصله ای از شکاف هوا قرار دارند. این طرح معمولاً به عنوان موتور پنکیک چون خیلی صاف به نظر می رسد اگرچه این نوع فناوری از ابتدا توسط بسیاری از برندها مانند ServoDisc نامگذاری شده است.

یک برد مدار چاپی اصلی (برد مدار چاپی سابق) از چندین ورق مس سوراخ دار ساخته شده است که با استفاده از مواد مدرن به شکل یک ورق نازک و سفت و سخت به هم پوشیده شده اند. تولیدی وجود دارد که در آن بی نظیر خواهد بود دنیای موتور از برس هایی استفاده می کند که یک حلقه کموتاتور به آن متصل است. برس در تماس مستقیم با سطح خواهد بود. آمریکا کل طراحی سری را بسیار کوچک کرد.

روش های تولید جایگزین استفاده از یک سیم مسی صاف با یک کموتاتور معمولی است که به شکل گل پیچیده شده است چوب و گلبرگ کویل ها به طور کلی با آب بندی با اپوکسی الکتریکی تثبیت می شوند. این سیستم اپوکسی با ویسکوزیته مخلوط متوسط را اضافه می کند. و به مدت طولانی ژل بدهید

مزیت موتورهای DC

بدون آهن این است که هیچ دندانه‌ای وجود ندارد (تغییر گشتاور برس ناشی از تغییر مغناطش بین آهن و آهنربا) کاملاً آهن است. حتی روتور روکش شده است. این می تواند کارایی را تا حد زیادی افزایش دهد. اما کنترل کننده های سرعت به دلیل اندوکتانس الکترومغناطیسی کمتر، به نرخ سوئیچینگ بالاتر (> 40 کیلوهرتز) یا DC نیاز دارند.

این موتورها در ابتدا برای به حرکت درآوردن درایوهای نوار مغناطیسی در صنعت کامپیوتر اختراع شدند. که برای رسیدن به سرعت عملیاتی کمترین زمان و کمترین فاصله توقف را می طلبد. مهم است موتورهای پنکیک هنوز به طور گسترده در سیستم های کنترل سروو با عملکرد بالا استفاده می شوند. که ربات را کنترل می کند اتوماسیون صنعتی و تجهیزات پزشکی با توجه به تنوع خلاقیت های موجود در حال حاضر این فناوری در کاربردهای نظامی در دمای بالا استفاده می شود. به پمپ های کم هزینه و سرووهای اولیه.

موتورهای سروو

سروو موتور نوعی موتور است که اغلب به عنوان یک ماژول پیش ساخته فروخته می شود و در یک سیستم کنترل موقعیت یا کنترل سرعت استفاده می شود. سروموتورها عمدتاً برای کنترل شیرها در کاربردهایی مانند ماشین ابزار، قلم، پلاتر استفاده می شوند. و سایر سیستم های فرآیندی موتور در نظر گرفته شده برای استفاده در سروومکانیسم باید ویژگی های مستند برای سرعت داشته باشد.
گشتاور و قدرت سرعت در مقابل گشتاور برای سروو موتورها مهم و بالا است. ویژگی های پاسخ پویا مانند اندوکتانس سیم پیچ و اینرسی روتور.
همچنین مهم است؛ این عوامل عملکرد کلی را محدود می کند حلقه سروومکانیسم در حالی که حلقه سروو کارآمد بزرگ است اما پاسخ آهسته، ممکن است از موتور و سیستم AC یا DC معمولی استفاده کند با استفاده از بازخورد موقعیت یا سرعت موتور رانندگی کنید با افزایش تقاضا برای پاسخ پویا از طرح های موتور ویژه اضافی مانند موتورهای بدون هسته استفاده می شود.
چگالی توان و ویژگی‌های شتاب برتر موتورهای AC در مقایسه با موتورهای DC به نفع کاربردهای مغناطیس دائم سنکرون، BLDC، القایی و استفاده از درایوهای SRM است.

سیستم های سروو با برخی از کاربردهای موتورهای پله ای تفاوت دارند زیرا در حین کارکرد موتور، بازخورد مداوم ارائه می دهند. سیستم پله ای موتور را برای دقت کوتاه مدت از “گام های از دست رفته” دور نگه می دارد. اگرچه سیستم های پله ای ممکن است دارای یک سوئیچ موقعیت “خانه” یا عناصر دیگری باشند که پایداری طولانی مدت کنترل را فراهم می کند. کنترل کننده موتور هد چاپ را به سمت چپ ردیف هدایت می کند. در آن نقطه، سنسور موقعیت موقعیت خانه را تعیین می کند و موتور را متوقف می کند. تا زمانی که برق روشن باشد یک گام شمار دوطرفه در ریزپردازنده چاپگر موقعیت هد چاپ را ردیابی می کند.

موتور پله ای

موتور پله ای از روتور ساخته شده از فولاد نرم استفاده می کند. همانطور که نشان داده شده است یک سیم‌پیچ فعال وجود دارد. در “A” سیم پیچ ACT تمایل دارد روتور را در جای خود نگه دارد. در “B” مجموعه دیگری از سیم‌پیچ‌ها دارای جریان هستند. که باعث ایجاد گشتاور و چرخش می شود

موتور پله ای نوعی موتور است که اغلب در مواقعی که نیاز به چرخش دقیق است استفاده می شود. روتور یک موتور پله ای از یک آهنربای دائمی تشکیل شده است. یا یک روتور میدان مغناطیسی ضعیف با قطب های مغناطیسی کلیدی که توسط مجموعه ای از آهنرباهای خارجی سوئیچ شده الکترونیکی کنترل می شود. یک موتور پله ای ممکن است به عنوان ترکیبی بین یک موتور الکتریکی DC و یک سیم پیچ دوار در نظر گرفته شود، زیرا هر سیم پیچ بر این اساس انرژی می گیرد، روتور خود را با میدان مغناطیسی تولید شده توسط میدان نیروی سیم پیچ هماهنگ می کند.
ranus در کاربرد. موتور به طور مداوم نمی چرخد. “گام به گام” می شود، یعنی می چرخد و متوقف می شود. از یک موقعیت به موقعیت دیگر در طول سیم پیچ های میدان به ترتیب انرژی و انرژی می گیرند. روتور ممکن است به جلو یا عقب بچرخد. و ممکن است در هر زمان تغییر جهت دهد، متوقف شود، سرعت بگیرد یا کند شود.

تعمیر الکتروموتور

الکتروموتور استپر موتور سیم پیچ میدان را به یکباره انرژی می دهد یا آن را متوقف می کند و به روتور اجازه می دهد در هر موقعیتی متوقف شود. درایورهای پیچیده تر این می تواند برق عرضه شده به سیم پیچ میدان را به نسبت کنترل کند. به روتور اجازه می دهد در موقعیت بین دندانه های چرخ دنده متوقف شود. این چرخش را بسیار روان می کند. این حالت عملکرد اغلب نامیده می شود میکرواستپینگ موتورهای پله ای کنترل شده توسط کامپیوتر یکی از متنوع ترین انواع سیستم های موقعیت یابی هستند. بخصوص هنگامی که بخشی از یک سیستم کنترل سروو دیجیتال وجود دارد

استپر موتور را می توان به راحتی با پله های گسسته تا یک زاویه خاص چرخاند. و از این رو بنابراین از موتورهای پله ای برای قرار دادن هدهای خواندن/نوشتن در فلاپی دیسکت های کامپیوتر استفاده می شود. آنها برای همین منظور در درایوهای دیسک کامپیوترهای پیش از گیگابایت استفاده می شدند.
که دقت و سرعت کافی را برای موقعیت یابی دقیق فراهم می کند هد خواندن/نوشتن هارد دیسک با افزایش چگالی اطلاعات درایو، محدودیت های دقت و سرعت موتور پله ای افزایش می یابد.
این باعث منسوخ شدن آنها می شود و مزیت رقابتی هارد دیسک را از دست می دهد، درایوهای هارد دیسک جدیدتر از یک سیم پیچ صوتی برای هدایت هد خوانده شده استفاده می کنند (اصطلاح “کویل صوتی” به یک ساختار بلندگوی معمولی (مخروطی) اشاره دارد.
مدتی است که از این ساختار برای قرار دادن سر استفاده می شود. درایوهای مدرن دارای سیم پیچی روی محورها هستند. سیم پیچ به جلو و عقب تکان می خورد. مانند تیغه های یک فن چرخان. با این حال، مانند یک سیم پیچ صدا هادی کویل محرک مدرن (سیم مغناطیسی) عمود بر خطوط نیروی میدان مغناطیسی حرکت می کند.

موتورهای پله ای

معمولاً در چاپگرهای رایانه، اسکنرهای نوری و دستگاه های کپی دیجیتال، هدهای چاپ (پرینترهای ماتریس نقطه ای و جوهرافشان) و غلتک های تغذیه کاغذ استفاده می شوند. به همین ترتیب، بسیاری از پلاترهای کامپیوتری (که از اوایل دهه 1990 با جوهر افشان بزرگ جایگزین شدند و پرینترهای لیزری) که از موتور پله ای دوار برای قلم و غلتک؛ انتخاب های رایج موتورهای پله ای خطی یا سروموتورهای با کنترل آنالوگ حلقه بسته هستند.

ساعت‌های مچی کوارتز آنالوگ از کوچک‌ترین موتورهای پله‌ای معمولی تشکیل شده‌اند. شامل یک سیم پیچ با مصرف برق بسیار کم و روتور آهنربای دائمی. دارای همان موتور برای راندن ساعت کوارتز با باتری است. برخی از این ساعت ها مانند کرنوگراف ها بیش از یک موتور پله ای دارند.

در طراحی موتورهای سنکرون AC سه فاز، موتورهای پله‌ای و SRM که در طراحی موتورهای سنکرون متناوب با یکدیگر ارتباط نزدیک دارند، به عنوان موتورهای رلوکتانس قابل تنظیم طبقه‌بندی می‌شوند. موتورهای پله ای اغلب در چاپگرها، کامپیوترها، اسکنرها و ماشین های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) مانند روترها، برش های پلاسما و ماشین های تراش CNC استفاده می شوند.

برند های الکتروموتور

الکتروموتور ABB
الکتروموتور Siemens
الکتروموتور Vemat
الکتروموتور Hamer
الکتروموتور موتوژن
الکتروموتور چینی

موتورهای خطی

موتور خطی این یک موتور الکتریکی «غیر چرخشی» است، یعنی به جای تولید گشتاور (دوار)، در طول خود در یک خط مستقیم نیرو تولید می کند.

اکثر موتورهای خطی موتورهای القایی یا استپر موتور هستند. موتورهای خطی اغلب در آن یافت می شوند بسیاری از ترن هوایی جایی که حرکت سریع بوژی موتوری توسط ریل کنترل می شود آنها همچنین در قطارهای مگلو استفاده می شوند، جایی که قطارها در مقیاس کوچکتر از سطح زمین “پرواز” می کنند. قلم پلاتر HP 7225A مدل 1978 از دو موتور پله خطی برای کشیدن قلم در امتداد محور X و Y استفاده می کند.

سوالات متداول:

الکتروموتور چیست؟

الکتروموتور یا موتورهای الکتریکی وسایلی هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی، معمولاً به شکل حرکت چرخشی تبدیل می کنند.

الکتروموتورها برای چه مواردی استفاده می شوند؟

کاربردهای الکتروموتور ها عبارتند از فن های صنعتی، دمنده ها و پمپ ها، ماشین ابزار، لوازم خانگی، ابزار برقی، وسایل نقلیه و دیسک درایو. موتورهای کوچک ممکن است در ساعت های الکتریکی یافت شوند.

موتور برق چیست و انواع الکتروموتورها کدامند؟

ما می دانیم که به طور کلی دو نوع موتور یا الکتروموتور وجود دارد، موتور AC و موتور DC. موتورهای AC برای کنترل سرعت منعطف هستند و در هنگام استارت نیاز به توان کم دارند. از طرفی موتورهای DC به دلیل هزینه اولیه آن در واحدهای کم توان کمتر در مقایسه با AC کمتر است و به راحتی قابل نصب هستند، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

موتور الکتریکی چیست؟

همچنین می توان آن را یک موتور DC سنکرون نامید. این موتور از نیروی الکتریکی جریان مستقیم استفاده می کند. از یک کنترل‌کننده الکترونیکی برای روشن کردن جریان‌های DC به سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کند و میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که با موفقیت در فضا می‌چرخد و روتور آهنربای دائمی با دنبال کردن آن می‌چرخد.