موتور الکتریکی

موتور الکتریکی چیست ؟



یک موتور الکتریکی ،الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسطژنراتورانجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسطالکترومغناطیساثر پیزوالکتریککار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یکمیدان مغناطیسیقرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یکموتور استوانه‌ای ، کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌هایدیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیروییاست که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتوردوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتورخوانده می‌شود. موتور شاملآهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلبآرمیچرخوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقعآرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخشاز ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحیماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچرباشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفادهمی‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی

موتورهای DC

یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسطمایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرفجیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد ونشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطرافسیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اماگاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نامکموتاتورجهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریانیابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفعکنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهایموتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاًسرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلیدتغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژمتغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهایپایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری ازاین محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتوربالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی رابرقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه اینامر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است کهجاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقصالکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات باجابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادنآهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبکمی‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده

آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهایالکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربایالکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچیمیدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاوربالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا باگشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما باگشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برایترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد اینتکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال

یکی از انواعموتورهای DC میدان سیم پیچی شدهموتور ینیورسالاست. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها رامی‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً اینموتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس استکه وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده بهجریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و درمیدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکیایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصیطراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستیمدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یکموتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارایمشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورهادارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهایبالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینانآنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها بهندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایینظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC

  • موتورهای AC تک فاز:

معمولترین موتور تک فاز

/ 2 نظر / 15 بازدید
ايدين

با سلام و خسته نباشيد به شما وبلاگ خوبي داريد ؟ به کلبه ي غم ما هم سري بزنيد خوشحال ميشيم راستي اگه موافق بودي منو به عنوان کجاست بگو ؟ لينک کن وسپس توي نظراتم منو با خبر کن نميدونم تا حالا شکست خوردي يا نه ولي اميدوارم که تو زندگيت هيچ وقت مثل من شکست نخوري

سینا

خوبه وبلاگهای فنی رو همه ندارن م کخ بسند کردم