موتورهای الکتریکی چیست و چگونه کار می کنند؟

مکانیزم الکترومکانیکی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند به عنوان موتور الکتریکی شناخته می شود. موتور به عبارت دیگر وسیله ای است که نیروی چرخشی تولید می کند. فعل و انفعال میدان های مغناطیسی و الکتریکی برای عملکرد یک موتور الکتریکی به ویژه در دستگاه های بی سیم مانند مته های بی سیم بسیار مهم است.

تکامل موتورهای الکتریکی

مایکل فارادی، فیزیکدان بریتانیایی، به عنوان یکی از مهم ترین دانشمندان قرن نوزدهم شناخته می شود که در کشف و توسعه موتورهای الکتریکی مشارکت داشته است. فارادی در سال 1821 با استفاده از آهنربا و میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان الکتریکی به چرخش موفق سیم دست یافت.

تفاوت موتور DC با AC چیست؟

موتور های الکتریکی الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. قانون کلی این است که زمانی که یک ماده حامل جریان برق تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد از سوی میدان مغناطیسی نیرویی بر آن ماده وارد می شود. در این مقاله تفاوت بین موتور الکتریکی AC و DC را بررسی می‌کنیم.

در موتور های استوانه ای معمولی روتور به صورت دورانی می چرخد زیرا از فاصله معینی از روتور به آن نیروی پیچشی وارد می شود. هر دو نوع موتور الکتریکی AC و DC از سه بخش اصلی تشکیل شده اند. روتور که وظیفه آن تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. استاتور که قسمت ثابت موتور است و وظیفه آن ایجاد میدان تحریک است.

تغذیه که وظیفه آن تأمین انرژی مورد نیاز برای تولید میدان های الکترومغناطیسی است. در این مقاله می خواهیم به بررسی موتورهای الکتریکی و تفاوت های آن ها با یکدیگر بپردازیم.

 موتور الکتریکی AC

استاتور الکتروموتور کایجلی AC دارای سیم پیچ هایی است که با جریان متناوب تغذیه می شوند و با استفاده از این جریان یک میدان مغناطیسی دوار تولید می کنند. روتور موتور الکتریکی AC درون سیم پیچ این موتور می چرخد و به شافت خروجی متصل می گردد و با چرخش مغناطیسی گشتاور تولید می کند.

به طور کلی دو نوع موتور الکتریکی AC وجود دارد که در هر کدام از آن ها از روتور متفاوتی استفاده شده است. نوع اول این موتور ها موتور حرکتی القایی نامیده می شوند که به موتور آسنکرون نیز معروف هستند.

یک موتور حرکتی القایی از میدان مغناطیسی که توسط جریان القایی در داخل روتور ایجاد می شود استفاده می کند. مزیتی که موتورهای AC بر موتورهای DC دارند این است که هزینه تعمیر و نگهداری آن ها بسیار کمتر است و برای راه اندازی و فعالیت به یک منبع DC احتیاج ندارند.

نوع دیگری از موتور الکتریکی AC که به آن موتور همزمان نیز گفته می شود. سرعت موتور همزمان همان سرعت چرخش میدان مغناطیسی است که توسط استاتور ایجاد شده است و در حال چرخش است. سرعت همگام همیشه کسری صحیح از فرکانس منبع انرژی است. سه نوع موتور همزمان وجود دارد که عبارتند از : موتورهای اکراه، موتور هیسترزیس و موتور آهنربای دائمی.

دوره آموزش سیم پیچی موتور های الکتریکی با 30 درصد تخفیف در آموزشگاه فنی پایتخت

موتور الکتریکی DC

موتور DC موتوری است که انرژی الکتریکی را به کمک یک آهنربا به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. چون این موتور از جریان برق مستقیم (Direct current) استفاده می کند به آن موتور DC می گویند. این احتمال وجود دارد که با گذشت زمان کموتاتور موتورهای DC فرسوده شود، به همین دلیل این موتورها به مراقبت و نگهداری بیشتری احتیاج دارند.

برای این که بفهمید عملکرد یک موتور DC چگونه است باید یک مدار الکتریکی ساده را در نظر بگیرید که انرژی مورد نیاز آن توسط یک باتری تأمین می شود. زمانی که جریان الکتریکی وارد مدار می شود در اطراف خود یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که باعث می شود آرمیچر به طور پیوسته به چرخش در بیاید. یک موتور DC از روتور یا سیم پیچ، میله های گرافیتی، کموتاتور و استاتور که یک آهنربای ثابت و نعل شکل است تشکیل شده است.

امروزه بیشتر موتورهای الکتریکی را از نوع DC می سازند تا توسط درایو های الکترونیکی صنعتی کنترل شوند. موتورهای برقی DC در بسیاری از برنامه های کاربردی در سرتا سر دنیا به کار برده می شوند مانند دستگاه های تولید کاغذ و ماشین آلات نورد آسیاب فولادی. به علت این که در موتورهای DC بین کموتاتورها جرقه ایجاد می شود در محیط های قابل اشتعال از این موتورها استفاده نمی شود.

فرق موتور الکتریکی AC با DC چیست؟

موتور های AC همان گونه که از نامشان پیدا است به جریان متناوب (Alternative current) برای تولید میدان الکترومغناطیسی احتیاج دارند در حالی که موتور های DC از جریان مستقیم برای این منظور استفاده می کنند.
تفاوت دیگر این است که فرکانس تغذیه موتور DC صفر است در حالی که موتور AC با فرکانس 50 هرتز تغذیه می شود.
موتور های DC معمولاً در جایی استفاده می شوند که سرعت موتور نیاز به کنترل بیرونی دارد. این در حالی است که موتورهای AC در برنامه هایی که عملکرد انرژی را در مدت زمانی طولانی جستجو و بررسی می کنند مورد استفاده قرار می گیرند.
نکته دیگر در هنگام خرید موتور الکتریکی این است که همه موتورهای الکتریکی DC تک فاز هستند اما موتورهای AC می توانند تک فاز یا سه فاز باشند.
هر دو موتور AC و DC از اصل استفاده از سیم پیچ آرماتور و میدان مغناطیسی استفاده می کنند با این تفاوت که در موتور های DC آرماتور می چرخد ولی میدان مغناطیسی نمی چرخد. این نکته در موتورهای AC برعکس است یعنی آرماتور نمی چرخد اما میدان مغناطیسی دائماً در چرخش است.

در مواقعی که درباره تعمیر و نگهداری از موتور الکتریکی نگرانی وجود دارد از موتورهای AC استفاده می شود زیرا همان طور که قبلاً گفته شد موتورهای DC به مراقبت و تعمیر بیشتری احتیاج دارند.
در کارهایی که به سرعت ثابت با راه اندازی بار های سنگین احتیاج داریم موتورهای AC بهتر از موتورهای DC هستند.

موتورهای AC دارای یک کنترل کننده هستند و استفاده و نگهداری از آن ها ارزان تر و مقرون به صرفه تر است در حالی که موتور های DC از اجزای متحرک زیادی تشکیل شده اند که جایگزین کردن آن ها هزینه زیادی دارد.
میدان های چرخشی موتورهای AC و DC با همدیگر تفاوت دارد. در موتور های AC میدان مغناطیسی به دلیل چرخیدن جریان های متناوب و متقارنی که پشت سر هم قرار دارند دائماً می چرخد. این چرخش میدان مغناطیسی به علت سرعت تغییر AC است. این در حالی است که در موتورهای DC چرخش میدان مغناطیسی با تغییر کردن ولتاژ ثابت و مکان واقعی کویل متصل شده امکان پذیر است.
روش کنترل سرعت موتورهای DC و AC نیز متفاوت است. سرعت موتورهای AC می تواند تا زمانی که سرعت جریان متناوب تغییر می کند تغییر کند اما در موتور های DC سرعت فقط زمانی تغییر می کند که سرعت روتور تغییر کند. در این موتورها سرعت روتور متناسب با ولتاژ است، پس با تغییر ولتاژ می توان سرعت موتور را تغییر داد.

نحوه تولید گشتاور در موتور های AC و DC متفاوت است. در موتورهای القایی AC میدان چرخشی استاتور و میدان مغناطیسی چرخشی روتور برای تولید گشتاور با همدیگر تعامل دارند و سرعت های روتور و میدان مغناطیسی با یکدیگر همگام است. در موتور های DC هم میدان مغناطیسی روتور و میدان مغناطیسی استاتور برای تولید گشتاور با همدیگر تعامل دارند اما در حین چرخش میدان مغناطیسی آرماتور ثابت است.
با توجه به تفاوت هایی که درباره آن ها توضیح داده شد می توان نتیجه گرفت که محرک های موتور های AC و DC، همچنین عملکرد و کاربرد های آنان با همدیگر کاملاً متفاوت است.

مزایا و معایب موتور های آسنکرون یا AC

مزایا

• این موتورها ارزان قیمت هستند.
• موتورهای آسنکرون استهلاک پایینی دارند و هزینه تعمیر و نگهداری از آن ها کمتر است.
• راه اندازی و کنترل موتور های AC آسان تر است.
• اگر این موتورها را با استفاده از اینورتر کنترل کنند هزینه کمی به دنبال خواهد داشت.
• مهمترین مزیت موتور های AC یا القایی این است که

معایب

• دقت کنترل سرعت این موتورها پایین است.
• گشتاوری که تولید می کنند یکنواخت نیست.
• به علت این که سرعت روتور موتورهای AC با میدان دوار برابر نیست نمی توانند موقعیت را کنترل کنند.
• تلفات این موتورها زیاد و راندمان آن ها پایین است.
• مزایا و معایب موتور الکتریکی DC

مزایا موتورهای DC

• موتورهای DC در کنترل سرعت دقت قابل قبولی دارند.

• طراحی موتورهای DC ساده و قابل فهم است.
• امکان کنترل سرعت آن ها ساده است و با تغییر ولتاژ انجام می شود.
• امکان کنترل گشتاور آن ها ساده است و با تغییر جریان انجام می شود.
• گشتاور وسیع و یکنواختی تولید می کنند.
• کنترل و راه اندازی این موتورها آسان است.
• موتورهای DC در سرعت های پایین گشتاور مناسبی ایجاد می کنند.
• برای این موتورها امکان کنترل مستقل دور از گشتاور وجود دارد.

معایب

• به علت این که موتورهای DC دارای کموتاتور و جاروبک هستند استهلاک بالایی دارند و هزینه های ناشی از نگهداری و تعمیرشان زیاد است.
• موتورهای DC که قدرت بالایی دارند دارای ابعاد بسیار بزرگی هستند.
• این موتور ها نسبت به موتورهای AC قیمت بالایی دارند.
• این موتورها برای راه اندازی به جریان برق مستقیم احتیاج دارند.
• پاسخ سرعت موتورهای DC چندان قابل قبول نیست.
• راندمان این موتورها نسبتاً پایین است.

منبع

آیا خرید الکتروموتور چینی توصیه می‌شود؟

همانطور که در مقالات قبلی هم به آن اشاره کردیم، الکتروموتور چینی در ایران با توجه به قیمت پایین و کیفیت نسبتا خوب از محبوبیت زیادی برخوردار است. این الکتروموتورها در دسته‌بندی تک فاز و سه فاز و جنس بدنه چدن و آلومینیوم در رنج توان گسترده از ۰.۷۵ اسب بخار تا ۱۵۰ اسب بخار وارد می‌شود.

برندهای معروف الکتروموتور چینی

از تمام برندهایی که الکتروموتور تولید می‌کنند تنها بخشی دارای کیفیت مطلوب هستند. برند‌های معتبر و شناخته شده چینی rmp، kaijieli، pem، steram است. گرچه مارک pem در بازار موجود هستند اما اکثر الکتروموتورهای pem به صورت استوک خرید و فروش می‌شوند. از نظر کیفیت تمام مدل‌های موجود، در یک سطح بوده اما از نظر قیمت الکتروموتور کاجیلی از دیگر برندها گرانتر است و از لحاظ کیفیتی نیز تا حدی از دیگر برندها بالاتر است.

چه عواملی فروش الکتروموتور چینی را افزایش داده است؟

این الکتروموتورها با استانداردهای IEC ساخته شده و بسیاری از ویژگی‌های خوب را در اختیار دارند. این الکتروموتورهای برتر هستند که می‌توانند در بسیاری از برنامه‌های کاربردی در ساختمان، خدمات تجاری و صنعتی و زمینه‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرند – استفاده از محفظه IP44، IP54 و IP55 موجود است – عایق کلاس B با کلاس F مقاوم در برابر خوردگی – الکتروموتورچینی با IC0141 خنک کننده – الکتروموتورها برای محیط کار مداوم S۱ ساخته شده‌اند – الکتروموتورها دارای گشتاور بالا هستند. لرزش بسیار کم – الکتروموتور چینی دارای راندمان بالا هستند. مصرف انرژی بسیار کم است – قدرت از ۴ تا ۳۱۵ کیلو وات – ولتاژ در صورت درخواست (۲۲۰ / ۳۸۰V، ۳۸۰ / ۶۶۰V، ۲۲۰ / ۳۴۰V /۲۲۰/۴۴۰.۴۰۰ / ۴۱۵V) – فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز – سرعت می‌تواند به صورت تک دو یا چند سرعت در صورت درخواست باشد.

خرید الکتروموتور چینی

گروه صنعتی پیشه پاسارگاد درخشان، با توجه به شناخت کافی از بازار و وارد کنندگان دسته اول الکتروموتور کاجیلی، خدمات موثری در زمینه تامین این دستگاه، به صنایع مختلف داخلی ارائه داده است.

کاربرد الکتروموتور چینی

این دستگاه، یکی از تجهیزات پرکاربرد امروزی است، کشور چین توانسته قدم بزرگی در زمینه این صنعت بردارد. امروزه با توجه به افزایش روز افزون صنعت به اجرای طرح اتوماسیون صنعتی در بخش‌های مختلف، این دستگاه در پیشبرد بسیاری از فعالیت‌های مهم و دقیق صنعتی نظیر هواکش‌های صنعتی و کارگاهی، آسیاب‌های صنعتی، خردکن‌های صنعتی، نوار نقاله‌ها، غلتک‌ها، گیربکس‌ها و … تأثیر به سزایی داشته باشد.

الکتروموتور  kaijieli

کایجیلی kaijieli در انواع مختلف ارائه می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·         الکتروموتور چینی بدنه آلومینیوم سه فاز و تکفاز

·         الکتروموتور چینی راندمان بالا

·         الکتروموتور چینی یونیورسال یا همان universal

·         الکتروموتور چینی ولتاژ بالا

·         الکتروموتور چینی Gost

·         الکتروموتور چینی خاص

کایجیلی، یکی از مطرح‌ترین انواع آن است که با توجه به کیفیت و قیمت محصولات خود رقابت نزدیکی با حریفان اروپایی خود دارد و توجه اکثر صنایع را به خود جلب کرده است. شرکت کایجیلی، توانسته تنها طی ۲ دهه محصولات خود را با استاندارد ایزو ۹۰۰۱ تولید و تأمین نماید و سهم عظیمی از معاملات این حوزه را به خود اختصاص دهد. شرکت کایجیلی، محصولات خود را به صورت تک فاز و سه فاز، با توان‌ها و ولتاژ‌های بالا و پایین عرضه کند.

انواع الکتروموتورهای کایجیلی عبارت‌اند از:

·         الکتروموتور کایجیلی سری MS

·         الکتروموتور کایجیلی سری CDF

·         الکتروموتور کایجیلی سری SDF

·         سری KJLE2 سه فاز AC

·         سری MY و ML تک فاز

·         سری YCتک فاز خازن دار

·         الکتروموتور چینی مدل تکفاز GMYL

این سری از الکتروموتور چینی تکفاز دارای خازن شروع کننده و مداری هستند. اندازه کوچک با ظرفیت بالا و نیروی چرخشی شروعی قوی ضریب قدرت و بازدهی بالا از ویژگی‌های اصلی است.

الکتروموتور چینی مدل سه فاز  GLY3

این سری الکتروموتور چینی دارای ترمینال از رو است. . مصرف بهینه برق و استاندارد امپر در استارت اولیه ضریب قدرت و بازدهی بسیار بالا و دارای محل گریس خور بلبرینگ‌ها و مجهز به ترموستات حرارتی و دارای کلاس عایق‌بندی F و IP ۵۵ است.

ساختار الکتروموتور

این دستگاه از ۶ قسمت اصلی تشکیل شده‌اند. همه‌ی این الکتروموتورها، دارای آرمیچر، ذغال که به عنوان هادی استفاده می‌شود. محور چرخشی و سوئیچ تغییر دهنده جهت جریان آهن ربا و یک منبع ولتاژ مستقیم DC است.

آیا می دانید تفاوت بین الکتروموتورها و ژنراتورها در چیست؟

باید بگوییم که گرچه هر دو دستگاه صنعتی براساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می کنند اما از نظر ظاهری و عملکرد تفاوت های چشمگیری با هم دارند.

تفاوت بزرگ بین ژنراتور صنعتی و الکتروموتورها در چیست؟

برای درک بهتر تفاوت این دو دستگاه کافی است که درباره تبدیل انرژی آن ها اطلاعات کسب کنیم. موتورهای الکتریکی انرژی الکتریسیته دریافتی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند، در حالیکه یک ژنراتور صنعتی عکس آن را اجرا می کند.

وجه اشتراک بین موتور الکتریکی و ژنراتور

گرچه در بالا درباره تفاوت عمده این دو صحبت کردیم، اما باید بدانید که این دو به واسطه مکانیسم زیبنایی به هم متصل هستند. هر دو بر یک قانون فیزیک یعنی قانون القای الکترومغناطیسی فارادی تکیه دارند.

اما قانون القای الکترومغناطیسی فارادی چه می گوید؟

الکتریسیته و مغناطیس دو جنبه مهم از یک نیروی مهم به نام الکترومغناطیس هستند. مایکل فارادی توانست این را کشف کند. این قانون در فیزیک برای اندازه گیری نحوه تعامل میدان مغناطیسی و مدار الکتریکی جهت تولید نیروی حرکتی استفاده می شود. با تکیه بر این قانون بزرگ ترین سازندگان دستگاه های صنعتی توانستند اقدام به تولید انواع متنوع آن ها نمایند.

پس از یادگیری تفاوت بین موتور و ژنراتور، مهم است که جزئیات ولتاژ و جریان را به طور کامل بدانید.

موتور

موتور با هماهنگی بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی در سیم پیچی کار می کند تا نیرویی به شکل گشتاور اعمال شده بر روی شفت موتور ایجاد کند.

یک موتور الکتریکی در یک چرخش مداوم یا برای حرکت خطی در فاصله قابل توجهی نسبت به اندازه خود کار می کند. این بر روی سه اصل فیزیکی مختلف عمل می کند: مغناطیس، الکترواستاتیک، و پیزوالکتریک.

طبقه بندی موتور

موتور AC

این مدل موتورها به سادگی جریان متناوب را به توان مکانیکی تبدیل می کند. ما بیشتر آن را به سه نوع طبقه بندی می کنیم که شامل موتور القایی، موتور سنکرون، موتور خطی هستند.

1)موتور القایی

- بر اساس روتور، روتور قفس سنجابی و روتور زخم فاز.

– بر اساس فاز، موتور القایی تک فاز و موتور القایی سه فاز.

2) موتور خطی

3) موتور سنکرون که بیشتر به صورت زیر طبقه بندی می شود:

– موتور رلوکتانس.

– موتور هیسترزیس

موتور DC

موتورهای DC توان الکتریکی را به توان مکانیکی تبدیل می کنند و به 2 نوع عمده تقسیم می شوند:

1) موتور به طور جداگانه برانگیخته شده است.

2) موتور خود برانگیخته – اساس طبقه بندی آن ها به صورت زیر است.

– موتور شنت، موتور سری، موتور ترکیبی، موتور شنت کوتاه، موتور شنت بلند.

ژنراتورها

ژنراتور انرژی مکانیکی را برای استفاده در مدار خارجی به نیروی الکتریکی تبدیل می کند. منابع انرژی مکانیکی عبارتند از: توربین های بخار، توربین های گاز، توربین های آبی و غیره.

1) دیناموها با استفاده از یک کموتاتور جریان مستقیم پالسی تولید می کنند.

2) آلترناتورها جریان متناوب تولید می کنند.

انواع تخصصی ژنراتور

جریان مستقیم (DC)

آلترناتورها از کموتاتورها برای تولید جریان مستقیم استفاده می کنند.

1) یکی از این نوع ژنراتورها هم قطبی است. این یک ژنراتور الکتریکی DC متشکل از یک دیسک یا سیلندر رسانای الکتریکی است که در یک صفحه عمود بر یک میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت می چرخد.

2) یکی دیگر ژنراتور (MHD) است. بدون استفاده از ماشین آلات الکترومغناطیسی دوار، مستقیماً نیروی الکتریکی را از گازهای داغ در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی استخراج می کند.

جریان متناوب (AC)

  1) ژنراتور القایی به طور مکانیکی روتور خود را سریعتر از سرعت سنکرون می چرخاند و یک لغزش منفی ایجاد می کند.

2) ژنراتور الکتریکی خطی - یک آهنربای کشویی از طریق یک سلونوئید - قرقره ای از سیم مسی به جلو و عقب حرکت می کند که به نوبه خود جریان متناوب را به حلقه های سیم القا می کند.

3) ژنراتورهای فرکانس ثابت با سرعت متغیر- این ژنراتورها برای برداشت منابع طبیعی انرژی مکانیکی (باد، جزر و مد و غیره) برای تولید برق استفاده می شوند.

سوالات متداول در مورد موتور و ژنراتور:

1. آیا می توان موتور الکتریکی را به عنوان ژنراتور به صورت معکوس راه اندازی کرد؟

پاسخ- بله، عملاً هر نوع موتوری می تواند به عنوان ژنراتور نیز عمل کند. به عنوان مثال، یک موتور DC هنگامی که در جریان تغذیه معکوس کار می کند، ترمینال مثبت را تشکیل می دهد. به طور مشابه، موتور ناهمزمان (از جمله آهنربای دائمی) اگر توسط یک موتور راه اندازی شود، نیرو تولید می کند.

.2 چرا راندمان ژنراتور بیشتر از موتور است؟

پاسخ: راندمان یک ژنراتور همیشه بیشتر از موتور است. به این دلیل است که نشت شار مغناطیسی باعث تلفات توان در موتور می شود اما نشتی شار تولید شده توسط سیم پیچ میدان در ژنراتور حداقل است. بنابراین مشکلی برای از دست دادن مقداری شار در ژنراتور وجود ندارد.

منبع ویرگول

موتور AC چه ویژگی هایی دارد و عملکرد آن چگونه است؟

موتور AC یک ماشین الکتریکی است که جریان متناوب را به چرخش مکانیکی تبدیل می‌کند. کاربردهای موتور AC از تبدیل برق فله صنعتی به مکانیکی تا تبدیل توان کوچک خانگی را شامل می‌شود. در این مقاله، اجازه دهید به طور خلاصه در مورد ویژگی های مختلف و عملکرد یک موتور AC صحبت کنیم. پیش‌تر در مورد برترین تولید کننده‌های الکتروموتور صحبت کرده‌ایم.

موتور AC چیست؟

موتور AC موتوری است که جریان متناوب را به توان مکانیکی تبدیل می‌کند. استاتور و روتور قطعات مهم موتورهای AC هستند. استاتور قسمت ثابت موتور است و روتور قسمت دوار موتور است. موتور AC ممکن است تک فاز یا سه فاز باشد. نیکولا تسلا اولین موتور القایی AC را در سال 1887 اختراع کرد.

ساخت موتور AC

یک جریان متناوب یک موتور AC را به حرکت در می‌آورد. استاتور ثابت و روتور دوار بخش مهمی‌ از موتورهای AC هستند. در این بخش به بررسی قسمت های مختلف یک موتور AC می‌پردازیم.

نمودار موتور AC

قسمت های مختلف موتور AC به شرح زیر است:

استاتور

استاتور قسمت ثابت موتور است که میدان مغناطیسی چرخشی را برای برهمکنش با روتور ایجاد می‌کند.

هسته استاتور

هسته استاتور از ورقه های فلزی نازک ساخته شده است که به لمینیت معروف هستند. از لمینیت ها برای کاهش اتلاف انرژی استفاده می‌شود.

سیم پیچ استاتور

سیم‌پیچ‌های استاتور روی هم چیده می‌شوند و یک استوانه توخالی را تشکیل می‌دهند. شکاف های کویل های هسته استاتور سیم های عایق بندی شده عایق بندی شده اند.

هنگامی‌که موتور مونتاژ شده در حال کار است، سیم پیچ های استاتور به یک منبع تغذیه متصل می‌شوند. هر گروه از سیم پیچ ها به همراه هسته فولادی با اعمال جریان به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شوند.

روتور

روتور جزء مرکزی موتور است که به شفت ثابت می‌شود. رایج ترین نوع روتور مورد استفاده در موتورهای AC روتور قفس سنجابی است. روتور قفس سنجابی استوانه ای است و از روی هم قرار دادن لایه های فولادی نازک ساخته می‌شود.

به جای قرار دادن سیم‌پیچ‌هایی بین شکاف‌ها، میله‌های رسانا در شکاف‌های با فاصله یکسان در اطراف سیلندر ریخته می‌شوند. هنگامی‌که میله های هادی به صورت دایکاست، به صورت الکتریکی و مکانیکی به حلقه های انتهایی متصل می‌شوند.

شفت موتور

روتور بر روی یک محور فولادی فشار داده می‌شود تا یک مجموعه روتور تشکیل شود. شفت خارج از محفظه موتور گسترش می‌یابد و اجازه می‌دهد تا به یک سیستم خارجی برای انتقال قدرت چرخشی متصل شود.

بلبرینگ

بلبرینگ ها محور موتور را در جای خود نگه می‌دارند. یاتاقان‌ها اصطکاک شفت متصل به بدنه را به حداقل می‌رسانند که باعث افزایش راندمان موتور می‌شود.

محفظه

محفظه از قسمت های داخلی موتور در برابر آب و سایر عوامل محیطی محافظت می‌کند. محفظه شامل یک قاب و دو براکت انتهایی است.

طبقه بندی موتورهای AC

در زیر انواع مختلف موتورهای AC را به تفصیل مورد بحث قرار داده ایم. اگر مانند من سوالی در رابطه با تفاوت موتور و ژنراتور ذهنتان را مشغول کرده است به مقاله آن سر بزنید.

بر اساس اصل کار، موتورهای AC به صورت زیر طبقه بندی می‌شوند:

·         موتور سنکرون

·         موتور القایی

موتور سنکرون

موتوری که با سرعت سنکرون کار می‌کند به عنوان موتور سنکرون شناخته می‌شود. سرعت ثابتی که موتور در آن نیروی الکتروموتور تولید می‌کند به عنوان سرعت سنکرون شناخته می‌شود. یک آهنربای الکتریکی در میدان مغناطیسی دوار به طور مغناطیسی خود را با میدان مغناطیسی دوار قفل می‌کند و همزمان به عنوان میدان دوار می‌چرخد. نام موتور سنکرون از اینجاست. این همچنین به این معنی است که موتورهای سنکرون دارای سرعت ثابت هستند. سرعت سنکرون را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:

فرمول سرعت سنکرون موتور AC

جایی که ns سرعت سنکرون است، f فرکانس ولتاژ خط بر حسب هرتز و P تعداد قطب ها است.

اصل کار یک موتور سنکرون

موتور سنکرون با دو ورودی الکتریکی ارائه شده به آن کار می‌کند.

استاتور مجهز به منبع AC 3 فاز است، در حالی که روتور با منبع تغذیه DC ارائه می‌شود.

سیم پیچ استاتور که با منبع AC 3 فاز عرضه می‌شود، شار مغناطیسی چرخشی 3 فاز ایجاد می‌کند. روتور حامل منبع DC یک شار ثابت تولید می‌کند.

در یک لحظه خاص، روتور و قطب‌های استاتور ممکن است از قطبیت یکسانی برخوردار باشند (N-N یا S-S)، که باعث ایجاد نیروی دافعه می‌شود و در ثانیه بعد N-S نیروی جاذبه ایجاد می‌کند.

با توجه به این نیروی جذاب و دافعه، موتور نمی‌تواند در هیچ جهتی بچرخد و در حالت سکون باقی می‌ماند.

برای غلبه بر این مقاومت در برابر حرکت، روتور در ابتدا از ورودی مکانیکی تغذیه می‌کند که آن را در همان جهت میدان مغناطیسی می‌چرخاند. پس از مدتی، قفل مغناطیسی رخ می‌دهد و موتور سنکرون به صورت همزمان می‌چرخد.

موتور القایی

موتورهای القایی پرکاربردترین موتورها هستند. موتورهای القایی به عنوان موتورهای آسنکرون نیز شناخته می‌شوند زیرا همیشه کندتر از سرعت سنکرون کار می‌کنند.

بر اساس نوع ساخت روتور به دو نوع زیر تقسیم می‌شوند:

·         موتور قفس سنجاب

·         موتور حلقه لغزنده

اصل کار موتورهای القایی

در یک موتور القایی، سیم پیچ استاتور با منبع AC تغذیه می‌شود. این باعث می‌شود سیم پیچ استاتور یک شار متناوب ایجاد کند. ما این شار دوار را "میدان مغناطیسی دوار (RMF)" می‌نامیم.

طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، سرعت نسبی بین RMF استاتور و RMF روتور باعث ایجاد EMF القایی در هادی های روتور می‌شود. هادی های روتور اتصال کوتاه دارند و جریان روتور به دلیل emf القایی ایجاد می‌شود.

این جریان القایی شار متناوب در اطراف خود ایجاد می‌کند. لازم به ذکر است که شار استاتور از شار روتور عقب است.

با توجه به سرعت نسبی بین شار استاتور دوار و روتور، روتور در همان جهت شار استاتور می‌چرخد ​​تا سرعت نسبی را به حداقل برساند. این اصل کار موتور القایی است.

تفاوت بین سرعت سنکرون (Ns) و سرعت واقعی (N) روتور به عنوان لغزش شناخته می‌شود.

کاربردهای موتورهای AC

موتورهای AC به دلایل زیر منبع تغذیه ترجیحی هستند:

طول عمر

تنها با چند قطعه متحرک، موتورهای AC این پتانسیل را دارند که سال ها دوام بیاورند. دوام موتورهای AC آنها را به یک راه حل ترجیحی برای کاربردهای میدانی مانند تجهیزات کشاورزی و کاربردهای تجاری مانند ماشین های فروش تبدیل می‌کند.

بهره وری

ویژگی های سرعت به گشتاور موتورهای AC به آنها اجازه می‌دهد تا عملکرد عالی را در بسیاری از کاربردها بدون گرم شدن بیش از حد، انحطاط یا ترمز ارائه دهند. به همین دلیل است که موتور AC برای کاربردهای پر تقاضا مانند پمپ ها و تجهیزات بسته بندی انتخاب می‌شود.

عملیات بی صدا

موتورهای AC با تولید صدای کمتر، برای کاربرد در فروشگاه ها، بیمارستان ها و رستوران ها ایده آل هستند.

دسترسی

موتورهای AC در طیف گسترده ای از اندازه ها و توان خروجی موجود هستند. این طیف وسیع آن را برای بسیاری از کاربردها ایده آل می‌کند.

نمای کلی موتور AC

تعریف موتور AC AC موتور الکتریکی است که جریان متناوب را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند.

اصل کار موتور AC یک موتور AC بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کند.

انواع موتورهای AC بر اساس اصل عملکرد، آنها به دو نوع موتور سنکرون و موتور القایی طبقه بندی می‌شوند.

سوالات متداول - سوالات متداول

موتور AC چه زمانی اختراع شد؟

نیکولا تسلا اولین موتور القایی AC را در سال 1887 اختراع کرد.

مزایای موتور AC نسبت به موتور DC چیست؟

موتورهای AC گشتاور بیشتری تولید می‌کنند و بدون جاروبک هستند. سرعت و قدرت یک موتور AC را می‌توان با استفاده از یک کنترلر تغییر داد. یک موتور AC نیازی به کموتاتور و برس ندارد. از این رو هیچ جرقه ای وجود ندارد.

اصل کار یک موتور AC چیست؟

موتورهای AC با اعمال استاتور و روتور، شار مغناطیسی و جریان القایی را در داخل موتور ایجاد می‌کنند و نیروی چرخشی را به دست می‌آورند.

سرعت سنکرون چیست؟

سرعت ثابتی که موتور در آن نیروی الکتروموتور تولید می‌کند به عنوان سرعت سنکرون شناخته می‌شود.

چگونه می‌توان موتور AC را از موتور DC متمایز کرد؟

اگر موتور کموتاتور و برس نداشته باشد، موتور AC است. از طرفی اگر موتور دارای کموتاتور و برس باشد، موتور DC است.

منبع مقاله سایت بای‌جوس