الکتروموتور چیست؟

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 کند.

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 1944160 ایالات متحده برای اختراع موتور خود شد. این موتور که در بسیاری از عکس های تسلا نیز هست نوع خاصی از موتور القایی بود.

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)

• موتورAC

  1. موتور القایی

  2. موتور سنکرون

• موتورهای خاص

  1. موتور پله ای

  2. موتور DC بدون جاروبک

  3. موتور هیسترزیسی

  4. موتور رلوکتانسی

  5. موتور اونیورسال

الکتروموتور یا موتور الکتریکی (Electric Motor)

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 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.

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

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