الکتروموتور چیست؟ انواع الکتروموتور + ساختار موتور
الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور یک دستگاه الکترومکانیکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی (حرکت دورانی یا خطی) تبدیل میکند. اساس کار آن بر تعامل میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی در یک هادی است که نیرویی به نام نیروی لورنتس ایجاد میکند.
ساختمان الکتروموتورهای آسنکرون
ساختمان موتورهای آسنکرون از دو بخش اصلی تشکیل میشود: استاتور و روتور. استاتور بخش ثابت و روتور بخش متحرک موتور به شمار میرود.
الف) استاتور:
استاتور یا بخش ساکن الکتروموتور آسنکرون شامل اجزای زیر است:
- بدنه
- هسته مغناطیسی
- سیمپیچها
- یاتاقانها
هسته استاتور از مجموعهای از ورقهای فولادی تشکیل شده است که در سطح داخلی آنها شیارهایی تعبیه شدهاند. با کنار هم قرار گرفتن این ورقها، یک سطح داخلی استوانهای با شیارهای منظم شکل میگیرد.
سیمپیچهای سهفاز الکتروموتور آسنکرون درون این شیارها جاسازی میشوند تا میدان مغناطیسی لازم برای عملکرد موتور ایجاد گردد.
در الکتروموتورهای آسنکرون، مشابه ترانسفورماتورها، برای کاهش تلفات هیسترزیس از فولاد مغناطیسی با پسماند کم در ساخت هسته استفاده میشود. همچنین به منظور کاهش تلفات جریانهای فوکو، هسته استاتور از ورقهای فولادی با پوشش عایق ساخته میشود.
بدنه موتورهای الکتریکی معمولاً از جنس چدن یا آلومینیوم انتخاب میشود. سطح خارجی این بدنهها به صورت پرهدار طراحی میگردد تا سطح تماس با هوای محیط افزایش یافته و تهویه و خنککاری به شکل مؤثرتری انجام شود.
این پرهها علاوه بر نقش خنککنندگی، محافظت مکانیکی لازم را در برابر ورود اجسام خارجی به داخل استاتور فراهم میکنند. سیمپیچهای استاتور، که عبور جریان الکتریکی از آنها موجب تولید میدان مغناطیسی میشود، به صورت هممرکز درون شیارهای استاتور نصب میگردند.
درون استاتور موتورهای آسنکرون سهفاز، سه دسته کلاف سیمپیچی جایگذاری میشوند. با توجه به فضای ۳۶۰ درجهای داخل استاتور، این سیمپیچها به گونهای جاسازی میشوند که سیمپیچی هر فاز نسبت به فاز دیگر دارای اختلاف فاز مکانیکی ۱۲۰ درجه باشد.
در تحلیلهای تئوری، معمولاً استاتوری با سه شیار برای جایگذاری این سه گروه سیمپیچی در نظر میگیرند؛ اما در واقعیت، تعداد شیارهای استاتور در موتورهای آسنکرون میتواند بیش از این مقدار بوده و بستگی به طراحی، متغیر باشد.
ب) روتور:
به قسمت گردان موتورهای الکتریکی «روتور» میگویند. روتور موتورهای آسنکرون بر دو نوع است:
1) روتور قفسی 2) روتور سیمپیچی
هر دو نوع روتور دارای هستهای مغناطیسی با شکل استوانهای هستند که یک محور فولادی از مرکز آن عبور میکند.
طرز کار الکتروموتور آسنکرون
با اتصال جریان متناوب سه فاز به سیمپیچی استاتور، موتور آسنکرون میدان مغناطیسی دوار درون استاتور تولید میکند. با قرار گرفتن روتور قفسی درون استاتور، میدان دوار هادیهای روتور را قطع میکند و طبق قانون القای فارادی در آنها نیروی محرکهای القا میکند:
به دلیل القای نیروی محرکه القایی، در هادیهای روتور که توسط حلقههای انتهایی به یکدیگر وصل شدهاند جریان جاری میشود که این جریان را جریان القایی میگویند.
طبق قانون لنز، به هر هادی حامل جریان روتور توسط میدان مغناطیسی دوار نیرو وارد میشود. این نیرو حول محور روتور گشتاور تولید میکند، لذا گشتاور باعث گردش روتور حول محورش خواهد شد:
عامل گردش روتور در موتورهای الکتریکی آسنکرون، جریان القایی هادیهای روتور است. از این رو موتور الکتریکی آسنکرون را موتور القایی نیز میگویند. در موتور الکتریکی آسنکرون هیچگاه سرعت چرخش روتور به سرعت میدان نمیرسد، زیرا در این شرایط نیروی محرکهای در هادیها القا نخواهد شد.
دستهبندی کلی موتورهای الکتریکی
| توضیح کوتاه | زیر گروهها | دسته اصلی |
|---|---|---|
| سرعت چرخش رتور برابر سرعت میدان دوار | سنکرون | موتورهای AC |
| سرعت رتور کمتر از سرعت میدان دوار | آسنکرون | موتورهای AC |
| فاقد جاروبک و کموتاتور مکانیکی، بازده بالا | بدون جاروبک | موتورهای DC |
| حرکت پلهای با دقت زاویهای مشخص | استپ موتور | موتورهای خاص |
| دارای سیستم فیدبک برای کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور | سروو موتور | موتورهای خاص |
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
