موتور الکتریکی یا الکتروموتور چیست؟

موتور الکتریکی و یا الکتروموتور دستگاهی است که جریان الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. در این دستگاه یک رسانا در یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد و میدان مغناطیسی، رسانا را به صورت دوار به حرکت درمی‌آورد.

 به این صورت جریان الکتریکی به مکانیکی تبدیل می‌شود. منبع جریان الکتریکی می‌تواند باتری و یا برق شهری باشد. 

ایک موتور الکتریکی از دو جزء اصلی روتور و استاتور تشکیل شده است. روتور بخش متحرک این دستگاه است که تحت تاثیر جریان مغناطیسی استاتور به چرخش درمی‌آید. 

استاتور نیز بخش ثابت موتور است که دارای آهنربا یا سیم پیچی است که با تبادل میدان مغناطیسی با روتور، باعث چرخش آن می‌شود. 

الکتروموتورها به چند دسته تقسیم می‌شوند؟

موتورهای الکتریکی یکی از پرکاربردترین ابزارهای صنعتی هستند که در تمام فرایندهای تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این موتورها به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند که در ادامه به بررسی هر یک می‌پردازیم.

• موتور الکتریکی DC که خود به چهار دسته موازی، سری، PMDC و کمپوند تقسیم می‌شوند. 
• موتور الکتریکی یونیورسال که با هر دو جریان DC و AC کار می‌کند.
• موتورالکتریکی AC که به صورت تک فاز و سه فاز موجود است.
• موتور الکتریکی آسنکرون که به دو صورت قفس سنجابی و سیم پیچی شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الکتروموتور DC چیست؟

موتور الکتریکی DC یکی از انواع الکتروموتورها ست که جریان مستقیم برق را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند. 

این دستگاه از روتور یا سیم پیچ، جاروبک، کموتاتور و استاتور ساخته شده است که در این نوع، استاتور یک آهنربای ثابت نعلی شکل است. 

در داخل موتور الکتریکی DC، یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور وجود دارد که به یک کموتاتور متصل شده است. 

آهنربای نعلی شکل نیز این سیم پیچ‌ها را احاطه کرده است. زمانی که انرژی برق یا الکتریکی به موتور DC وصل می‌شود، در آهنربا یک جریان مغناطیسی ایجاد می‌شود که در خلاف جهت جریان مغناطیسی سیم پیچ قرار دارد. 

این شرایط باعث می‌شود که قطب مثبت آهنربا، قطب منفی سیم پیچ را جذب می‌کند. این جذب و دفع بارها تکرار می‌شود و سیم پیچ یا روتور با سرعت بالایی به چرخش درمی‌آید و انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل می‌کند.

موتور الکتریکی یونیورسال چیست؟

موتور الکتریکی یونیورسال، یک نوع الکتروموتور است که با هر دو جریان مستقیم (DC) و متناوب (AC) کار می‌کند. به همین دلیل  آن را یونیورسال به معنای “جهانی” نامیده اند.

 این دستگاه، یک موتور خود تحریک با جریان مستقیم است که به صورت سری به سیم پیچی روتور و کموتاتور متصل شده است. 

از ویژگی‌های بارز این موتور می‌توان به وزن کم و سرعت بالا اشاره کرد. از این موتور معمولا در ساخت لوازم خانگی سبک مانند مخلوط کن، جاروبرقی و غیره استفاده می‌شود.

الکتروموتور یونیورسال، ساختاری شبیه به موتور DC دارد و معمولا با جریان مستقیم کار کی کند، اما برای اتصال به جریان متناوب باید در آن تغییراتی انجام شود.

 در این موتورها، میدان مغناطیسی قطب‌ها دوار نیستند و سیم پیچ قطب‌ها با سیم پیچ روتور به صورت سری متصل شده اند. 

در موتورهای یونیورسال، از جاروبک‌های زغالی استفاده می‌شود و به همین دلیل برای دستگاه‌هایی که به طور مداوم کار می‌کنند، مناسب نیستند.

الکتروموتور AC چیست و به چه دسته‌هایی تقسیم می‌شود؟

موتور الکتریکی AC به دلیل قیمت پایین و استحکام بالایی که دارد، یکی از پرکاربردترین انواع موتورها می‌باشد. این نوع موتور الکتریکی با برق AC تغذیه می‌شوند و از نوع موتورهای با جریان متناوب هستند.

 به این معنا که این موتورها جریان برق را به صورت سینوسی و با تغییر در میزان جریان دریافت می‌کنند. قطعات به کار رفته در موتور الکتریکی AC مشابه DC است، با این تفاوت که کموتاتور ندارد اما بلبرینگ دارد. 

موتور الکتریکی AC به دو صورت کار می‌کنند.

1. تک فاز
2. سه فاز

موتور الکتریکی AC دارای 3 مدل مختلف است.

1. موتورهای القایی: که از القای الکترومغناطیسی جهت تبدیل نیروی الکتریکی به مکانیکی استفاده می‌کند.
2. موتورهای همزمان: که جریان متناوب را در فرکانس مشخص به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند.
3. موتورهای خطی: که به جای گشتاور چرخشی، نوع خطی آن را تولید می‌کند.

الکتروموتور AC خطی

همانطور که گفته شد، اساسا موتور الکتریکی AC خطی به گونه ای طراحی شده است که از حالت دوار درآمده و به جای تولید یک گشتاور چرخشی، یک نیروی خطی ایجاد می‌کند.

 در طول این نوع موتور، یک نیروی الکترومغناطیسی سیار وجود دارد که انرژی را برای ایجاد یک نیروی مکانیکی تامین می‌کند.

 الکتروموتور خطی در مقایسه با موتورهای همزمان و یا القایی دارای سرعت بسیار بالایی است و همچون یک قطار سریع السیر کار می‌کند. 

الکتروموتور AC تک فاز

از موتورهای تک فاز معمولا در دستگاه‌های کوچک با گشتاور پایین مانند پنکه استفاده می‌شود. این موتورها دارای یک سیم پیچی اصلی و یک عدد سیم پیچی کمکی عمود بر سیم پیچ اصلی هستند و به دلیل ساختار ساده ای که دارند، معمولا روتور آن‌ها را از نوع قفس سنجابی است.

 یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این موتور این است که می‌تواند در هر جهتی بچرخد.

موتور سه فاز آسنکرون چیست و چه مدل‌های مختلفی دارد؟

موتور آسنکرون به موتوری گفته می‌شود که سرعت میدان استاتور با سرعت روتور آن متفاوت باشد. 

از ویژگی‌های این موتور می‌توان به ساختمان ساده، تعمیر و نگهداری راحت‌تر، امکان افزایش بار و ثابت بودن سرعت در بارهای مختلف اشاره کرد. 

موتور سه فاز آسنکرون به دو صورت قفسه سنجابی و سیم پیچی شده موجود است که در ادامه به معرفی هر یک خواهیم پرداخت.

1. موتور آسنکرون سه فاز با روتور قفسه سنجابی

تقریبا 90 درصد از موتورهای سه فاز از نوع قفسه سنجابی هستند. قفسه سنجابی نوعی از روتور است که به شکل استوانه بر روی محور نصب شده است. 

نیروی تولیدی آنها از یک سوم تا چند صد اسب بخار است. از این نوع موتور در ساخت کولر، ماشین لباسشویی، یخچال و در کارگاه‌های صنعتی که به قدرت بیشتری نیاز دارند، استفاده می‌شود.

1. موتور آسنکرون سه فاز با روتور سیم پیچی

این موتور سه فاز از هسته استوانه ای تشکیل شده که روی آن سیم پیچی سه فاز قرار گرفته است. سیم پیچی این موتور به صورت یکنواخت توزیع می‌شود و معمولا اتصال آن به شکل ستاره است. 

انتهای سیم پیچ نیز به سه رینگ لغزان متصل می‌شود و هر کدام از رینگ‌ها با کمک رئوستا به منبع متصل می‌شوند. این ساختار باعث می‌شود تا موتور با قدرت بیشتری بچرخد.

موتورهای الکتریکی در چرخه صنعت

زندگی بدون الکتروموتور غیرقابل تصور است. در تمام لوازم خانگی، کارگاه‌های صنعتی، خودروها و حتی اسباب بازی‌ها، این موتورها کاربرد دارند و انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل می‌کنند.

 همانطور که گفته شد، موتورهای الکتریکی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند. این ویژگی‌ها باعث شده تا هر کدام کاربرد متفاوتی در صنعت داشته باشند.