الکتروموتور و دینام

اهمیت آشنایی با الکتروموتور و دینام :

امروزه ماشین های الکتریکی نقش بسیار پررنگی در زندگی بشر و چرخاندن چرخ صنعت ایفا می کنند. لذا آشنایی اولیه با مقدمات این ماشین ها از اهمیت بالایی برخوردار است. ما در اینجا به اصول پایه ای از ماشینهای الکتریکی جریان مستقیم DC الکتروموتور و دینام اشاره می کنیم.

وسایلی که از انرژی الکتریکی را استفاده یا تولید می کنند نسبت به وسیله هایی که با انرژی های فسیلی کار می کنند آلودگی کمتری دارند و راندمان و عملکرد بهتری نیز دارند.

در الکتروموتور و دینام انرژی الکتریکی به مکانیکی تبدیل می شود. امکان تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی هم وجود دارد. ماشینهایی که قادر هستند این تبدیل را انجام دهند ماشینهای الکتریکی Electric Machines نامیده می شوند.

ماشین های الکتریکی امروزه در بخش های مختلفی استفاده شده و کاربرد دارند. به عنوان مثال موتورهای الکتریکی در وسایلی مانند پنکه، یخچال، همزن، جاروبرقی و … کاربرد دارند. در کارخانجات صنعتی هم نقش بزرگی را ایقا میکنند. همچنین ژنراتورها که  انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی برای تولید برق تبدیل می کنند کاربرد وسیعی دارند.

طبقه بندی ماشین های الکتریکی :

ماشینهای الکتریکی از دو جهت نوع تبدیل انرژی و نوع جریان طبقه بندی می شوند.

در تقسیم بندی تبدیل انرژی، اگر ماشین های الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند به آن موتورهای الکتریکی گفته می شود. مانند الکتروموتور و دینام. اما اگر انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند ژنراتورهای الکتریکی نامیده می شوند.

در تقسیم بندی نوع جریان ماشین های الکتریکی به دو دسته جریان مستقیم DC و جریان متناوب AC تقسیم می شوند.

ماشین های الکتریکی DC چیست؟

ماشین DC یک دستگاه الکترومکانیکی است که برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی یا بالعکس استفاده می شود.

ماشین DC برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی که به موتور DC معروف است و ماشین DC برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی که به ژنراتور DC معروف است استفاده می شود. از همین دستگاه می توان به عنوان موتور یا ژنراتور استفاده کرد. ساختار برای موتور DC و ژنراتور DC یکسان است.

ماشین های الکتریکی DC چگونه کار می کند؟

اصل کار و عملکرد یک ماشین DC بر اساس اثری است که وقتی یک سیم پیچ هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، میدان مغناطیسی نیروی مکانیکی بر روی آن ایجاد می کند که به عنوان گشتاور شناخته می شود که سیم پیچ هادی را در میدان مغناطیسی می چرخاند.

نیروی تولید شده را می توان به صورت زیر محاسبه کرد.

F = BIL

نیروی تولید شده:F

چگالی شار:B

جریان:I

طول هادی:L

اجزای ماشین های الکتریکی جریان مستقیم DC :

ماشینهای الکتریکی جریان مستقیم از دو جزء اصلی استاتور و روتور تشکیل شده اند که هر کدام شامل بخش های زیر می باشد:

اجزای استاتور: 

• بدنه: از جنس چدن یا فولاد می باشد و نگهدارنده سایر اجزای ماشین می باشد.

• قطب های مغناطیسی: وظیفه تولید میدان مغناطیسی را دارند که تعداد آن همیشه زوج می باشد.

• سیم پیچی میدان: با برقراری جریان DC در سیم پیچی، میدان مغناطیسی ایجاد می شود

• جاروبک و جاروبک نگهدار: جاروبک نگهدار، جاروبک ها را روی تیغه های کموتاتور نگه داری می کنند.

اجزای روتور:

هسته روتور: از ورقه های فولادی سیلیس دار و به شکل شیار دار است تا سیم پیچ ها در آن قرار بگیرد.

سیم پیچی روتور: بر اساس مشخصات فنی بوده و از نوع طراحی ماشین های جریان مستقیم تبعیت می کند

کموتاتور: از تیغه های مسی که توسط عایق میکا از هم جدا شده اند تشکیل شده است

محور: از جنس فولاد با خاصیت مغناطیسی کم و تکیه گاهی برای سایر اجزای روتور می باشد

پروانه خنک کننده: پروانه یا فن وظیفه انتقال گرما و خنک کردن موتور را بر عهده داشته که باعث افزایش عمر و کارایی آن می شود

کاربردهای ماشین های الکتریکی جریان مستقیم DC :

موتورهای DC شنت :

با توجه به سرعت نسبتاً ثابت و گشتاور متوسط راه اندازی موتورهای شنت DC، آنها در کاربردهای زیر استفاده می شوند:

• پمپ های گریز از مرکز و رفت و برگشتی
• ماشین های تراش
• دمنده ها و فن ها
• ماشین آلات حفاری
• ماشین های فرز
• ابزارهای ماشینی

موتورهای سری DC

با توجه به گشتاور راه اندازی بالا و سرعت متغیر موتورهای سری DC، از آنها در موارد زیر استفاده می شود:

• نوار نقاله
• بالابر، آسانسور
• جرثقیل ها
• لوکوموتیوهای الکتریکی

موتورهای DC ترکیبی تجمعی

با توجه به گشتاور راه اندازی بالای موتورهای DC ترکیبی تجمعی، از آنها در کاربردهای زیر استفاده می شود:

• رنده سنگین
• قیچی
• کارخانه های نورد
• آسانسورها

طبقه بندی موتورهای DC :

با توجه به نوع اتصال سیم پیچ میدان با آرمیچر، موتورهای DC به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

• موتورهای DC آهنربای دائمی
• موتورهای DC با تحریک جداگانه
• موتورهای DC خود تحریک
  • موتور DC سری
  • موتور DC شنت
  • موتور DC مرکب

موتور DC آهنربای دائمی

موتور DC که در آن شار میدان اصلی توسط آهنرباهای دائمی تولید می شود به عنوان موتور DC آهنربای دائم شناخته می شود.

در این نوع موتور DC، تنها یک منبع خارجی برای تامین برق مورد نیاز است، برای تامین برق آرمیچر. موتورهای DC آهنربای دائمی عمدتاً در کاربردهای مقیاس کوچک مانند اسباب بازی ها استفاده می شوند.

موتور DC با تحریک جداگانه

در یک موتور DC با تحریک جداگانه، سیم پیچ میدان اصلی توسط یک منبع خارجی منبع DC برانگیخته می شود.

موتور dc با تحریک جداگانه یک موتور با تحریک دوگانه است که در آن دو منبع تغذیه DC مورد نیاز است، یکی برای آرمیچر و دومی برای تحریک سیم پیچ میدان.

موتور DC سری 

موتور DC که در آن سیم پیچ میدان به صورت سری به سیم پیچ آرمیچر متصل می شود، به عنوان موتور DC زخم سری شناخته می شود.

از آنجایی که سیم پیچ میدان سری کل جریان آرمیچر را حمل می کند. بنابراین سیم پیچ میدان سری دارای تعداد کمی پیچش سیم ضخیم است و باید مقاومت کمی داشته باشد.

کاربردهای موتور DC سری:

موتورهای DC سری موتورهایی با سرعت متغیر هستند، یعنی سرعت آنها در گشتاور بالا کم است و بالعکس.

اگرچه، در بار بدون بار یا بار سبک، موتور به سرعت بسیار خطرناکی دست می یابد. موتورهای سری دارای گشتاور راه اندازی بالایی هستند. بنابراین، آنها در برنامه های زیر استفاده می شوند

• در جاهایی که گشتاور راه اندازی زیادی مورد نیاز است مانند آسانسورها، کشش های الکتریکی، جرثقیل ها و غیره استفاده می شود.
• در جاهایی استفاده می شود که بار تحت نوسانات سنگین قرار می گیرد و سرعت باید به طور خودکار بر اساس نیاز بار تنظیم شود.
• همچنین در کمپرسورهای هوا، جاروبرقی، سشوار، چرخ خیاطی و غیره استفاده می شود.

موتور DC شنت

موتور DC شنت موتوری است که در آن سیم پیچ میدان به موازات سیم پیچ آرمیچر متصل می شود.

سیم‌پیچ‌های میدان شنت به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مقاومت بالایی داشته باشند، یعنی دارای تعداد زیادی دور سیم ریز باشند، به طوری که جریان میدان شنت در مقایسه با جریان آرمیچر نسبتاً کوچک باشد.

کاربردهای موتور DC شنت:

موتورهای شنت موتورهایی با سرعت ثابت هستند. بنابراین، آنها در برنامه های زیر استفاده می شوند

• جایی که سرعت لازم است از حالت بدون بار تا بار کامل ثابت بماند.
• مورد استفاده در ماشین های تراش، مته، تیزکن، ماشین های ریسندگی و بافندگی، آسیاب ها و غیره.

موتور DC مرکب

موتور DC که در آن هر دو میدان سری و میدان شنت با هم ترکیب می شوند، به عنوان موتور DC مرکب شناخته می شوند. دو نوع موتور DC مرکب وجود دارد:

1- موتور ترکیبی شنت کوتاه

در موتور ترکیبی شنت کوتاه، سیم پیچ میدان شنت مستقیماً به موازات سیم پیچ آرمیچر متصل می شود.

2-موتور ترکیبی شنت بلند

هنگامی که سیم پیچ میدان شنت به موازات ترکیب سری سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ میدان سری متصل می شود، موتور به عنوان موتور ترکیبی شنت بلند شناخته می شود.

هنگامی که شار میدان سری به شار میدان شنت کمک می کند، یعنی هر دو در یک جهت هستند، موتور مرکب به عنوان موتور ترکیبی تجمعی شناخته می شود، در حالی که وقتی میدان سری با میدان شنت مخالف است، یعنی هر دو در جهت مخالف هستند، موتور به عنوان موتور ترکیبی تفاضلی شناخته می شود.

نکته: 

ماشین‌های DC مرکب (ژنراتور یا موتور)، همیشه طوری طراحی می‌شوند که شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌پیچ میدان شنت بیشتر از شار تولید شده توسط سیم‌پیچ میدان سری باشد.

کاربردهای موتور ترکیبی:

موتورهای ترکیبی دیفرانسیل به دلیل ویژگی های گشتاور ضعیف به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، موتورهای ترکیبی تجمعی در کاربردهای سرعت ثابت با بارهای نامنظم یا بارهای سنگین ناگهانی مانند پرس، ماشین‌های رفت و برگشتی و قیچی و غیره استفاده می‌شوند.

سوالات متداول در مورد موتورهای DC :

1- آیا موتور DC می تواند با AC کار کند؟

بله، موتور سری DC با منبع AC تک فاز کار می کند. این به این دلیل است که گشتاور، که به عنوان حاصل ضرب آرمیچر و جریان میدان تغییر می کند، همیشه مثبت است. بنابراین، گشتاور متوسط مثبت باعث چرخش موتور می شود.

2-موتور یونیورسال چیست؟

موتور یونیورسال نوع خاصی از موتور است که می تواند با منبع AC DC یا تک فاز کار کند.

3- چه زمانی موتور DC بر موتور AC ترجیح داده می شود؟

هنگامی که کنترل دقیق مورد نیاز است، موتورهای DC طیف گسترده ای از امکانات را در مورد کنترل سرعت ارائه می دهند.

به همین دلیل ماشین آلات صنعتی که نیاز به دقت بالایی دارند با موتورهای DC کار می کنند.

موتورهای DC هنگام راه اندازی، توقف و معکوس کردن جهت چرخش خود، ویژگی های واکنش عالی را ارائه می دهند.

انرژی ذخیره شده در باتری خودروهای برقی به صورت DC است. از این رو، موتورهای DC با وسایل نقلیه الکتریکی سازگار هستند.

4- موتور DC چه زمانی اختراع شد؟

ویلیام استورجن اولین موتور DC را در سال 1886 اختراع کرد.

5-چرا پنکه های سقفی DC بهتر هستند؟

فن های موتور DC 70٪ انرژی کمتری نسبت به یک فن معمولی AC مصرف می کنند.
فن های موتور DC نویز کمتری دارند.
فن های موتور DC گزینه های سرعت بیشتری نسبت به فن موتور AC دارند.

6- برای خرید آنلاین الکترو موتور کرماس چگونه است؟

جهت راهنمایی برای خرید الکتروموتور کرماس در توان های مختلف کافیست با شماره 09126644204 تماس بگیرید.