الکتروموتور
الکتروموتور به عنوان دستگاهی شناخته میشود که میتواند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل سازد. این دستگاه نقش حیاتی در ماشینآلات صنعتی و وسایلخانگی، ایفا خواهد کرد. عملکرد این موتورهای الکتریکی، بر پایه اصول الکترومغناطیسی است. در حقیقت آنها با ایجاد تعامل بین یک میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی، حرکت چرخشی ایجاد میکنند.
الکتروموتور چیست؟
در اصل، الکتروموتور بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار میکند. این مفهوم به وسیله مایکل فرادی در قرن نوزدهم تبیین شد. موتورهای الکتریکی از دو قطعه اساسی تشکیل شدهاند که شامل استاتور و روتور میشود.
استاتور
استاتور معمولا حاوی مفتولهایی از سیم بهدور هستههای آهن است. هنگامیکه یک جریان الکتریکی از طریق این مفتولها جریان مییابد، یک میدان مغناطیسی بهدور آنها ایجاد میشود. این میدان مغناطیسی محور عملکرد موتور را تعیین خواهد کرد.
روتور
این وسیله اغلب مفتولهای هادی دارد. این عناصر هادی به میدان مغناطیسی تولید شده توسط استاتور پاسخ میدهند. با عبور جریان الکتریکی از روتور، تعامل با میدان مغناطیسی ایجاد میشود. این عمل نیرویی را ایجاد میکند که باعث ایجاد حرکت چرخشی میشود.
اینورتر در الکتروموتور
اینورتر دستگاه الکترونیکی است که برای کنترل سرعت و جریان الکتریکی الکتروموتورها بهکار میرود. به طورکلی، موتورهای الکتریکی در بیشتر مواقع با سرعت ثابت یا دور مشخصی که توسط ولتاژ تعیین میشود، عمل میکنند. اما با استفاده از اینورترها، میتوان سرعت موتور را تنظیم کرد و تغییر داد.
اینورترها بهجای ارائه ولتاژ و فرکانس ثابت به موتور، ولتاژ و فرکانس متغیر را ارسال میکنند. این عمل باعث میشود که سرعت موتور تغییر کند. بهعبارتدیگر، اینورترها توانایی کنترل دقیق سرعت موتور را به ارمغان میآورند.
کاربرد الکتروموتور و گیربکس صنعتی
موتورهای الکتریکی در گیربکس صنعتی بهعنوان منبع انرژی وارد میشوند تا توان مکانیکی خروجی گیربکس را ایجاد کنند. دستگاههای گیربکس معمولا از دندهها و مکانیسمهای دیگری تشکیلشدهاند که به کمک الکتروموتور، تغییرات سرعت و جهت چرخش را ایجاد میکنند.
کاربردهای این قطعات در گیربکسهای صنعتی عبارتند از تغییر سرعت، افزایش گشتاور، تغییر جهت چرخش و تعادل بار. به طورکلی، گیربکسهای صنعتی به همراه موتورهای الکتریکی بهکار گرفته میشوند تا عملکرد مکانیکی ماشینآلات صنعتی را بهبود بخشند.
انواع الکتروموتور
انواع مختلف موتورهای الکتریکی با توجه به ساختار، عملکرد و کاربردهای مختلفی که دارند، متنوع هستند. چند نوع معمول موتورهای الکتریکی بهشرح زیر هستند:
الکتروموتور سه فاز
این نوع موتورها برای کاربردهای صنعتی و تجاری استفاده میشوند. از جمله انواع آنها موتورهای آسنکرون سه فاز، سنکرون سه فاز و موتورهای تعویض قطبی است. آنها کارایی بالا، گشتاور قابل تنظیم و سرعت ثابت را فراهم میکنند.
الکتروموتور تک فاز
این نوع موتورها بهطور عمده در دستگاههای خانگی و کوچک استفاده میشوند. موتورهای تک فاز احتمال دارد دارای گشتاور ثابت یا متغیر باشند. برای اهداف مختلف ازجمله پمپها، فنها و ماشینآلات خردکن مورداستفاده قرار میگیرند.
موتورهای جریان مستقیم
این نوع موتورها با اتصال جریانمستقیم به سیمپیچها جریان الکتریکی تولید میکنند. موتورهای DC میتوانند سرعت قابل تنظیم، کنترل دقیق و تغییر جهت چرخش را فراهم کنند.
موتورهای آسنکرون
این نوع موتورها با جریان متناوب ولتاژ تغذیه میشوند.
ساختمان داخلی الکتروموتور
مشخصات فنی یک این دستگاه با توجهبه مصرف انرژی و طراحی متفاوت است. مشخصات کلیدی شامل، میزان قدرت، ولتاژ، جریان، سرعت، گشتاور، نیروی چرخشی، کارایی، محفظه و نوع نصب میشود. ساختمان الکتروموتور حاوی بخشهای مختلفی خواهد بود:
استاتور
بخش ساکن حاوی هستههای آهنی است که پیچهای مخروطی دور آن پیچیده شدهاند. این عمل باعث ایجاد میدان مغناطیسی میشود.
روتور
این بخش حاوی پیچهایی از جنس هادی خواهد بود که در داخل استاتور میچرخد.
کموتاتور
کموتاتور سوئیچینگ جریان را انجام میدهد.
براش
این قطعه به کموتاتور وصل میشود و جریان را بین استاتور و روتور انتقال میدهد.
بلبرینگ
این قطعه اصطکاک را بین قطعات متحرک کاهش میدهد.
شافت
شافت، انرژی مکانیکی را از روتور به بار خارجی منتقل میکند.
فن
اغلب روی شافت نصب میشود و باعث خنکشدن موتور خواهد شد.
محفظه
نقش محفظه این است که اجزای داخلی را محصور و محافظت کند.
خرید الکتروموتور مناسب
هنگام خرید الکتروموتور، یک سری ویژگیها بر قیمت الکتروموتور اثرگذار هستند. قیمت این دستگاهها به گونههای مختلف تعیین میشود و بهعوامل متعددی بستگی دارد. در ادامه بهتشریح عوامل تأثیرگذار بر قیمت موتورهای الکتریکی و روشهای تعیین قیمت آنها میپردازیم:
قدرت و خروجی
قدرت موتور بهطور مستقیم بر قیمت تاثیر میگذارد. موتورهای با قدرت بالاتر معمولا گرانتر هستند.
نوع موتور
نوع موتور DC یا AC قیمت را تحتتاثیر قرار میدهند. موتورهای پیشرفتهتر و کارآمدتر معمولا هزینهبرتری دارند.
ولتاژ و جریان
ولتاژ و جریان موردنیاز برای موتور نیز در تعیین قیمت تأثیر دارد. موتورهایی که برای جریان و ولتاژ بالاتر طراحی شدهاند، ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند.
سرعت چرخش
سرعت چرخش موتور نیز بر قیمت تأثیر میگذارد. موتورهای با سرعت بالاتر احتمال دارد گرانتر باشند.
انتقال حرارت
مکانیسمهای خنککننده مانند فنها یا سیستمهای خنککننده موتور نیز میتوانند قیمت را افزایش دهند.
کاربردها و صنایع
نوع کاربرد و صنعتی که الکتروموتور در آن استفاده میشود نیز قیمت را تحتتاثیر قرار میدهد. برای مثال، موتورهای صنعتی معمولا گرانتر از موتورهای خانگی هستند.
تولیدکننده و برند
معتبرترین تولیدکنندگان موتورها احتمال دارد قیمتهای بالاتری داشته باشند. برندهای معروف معمولا از عملکرد بهتری برخوردار هستند.
ویژگیهای خاص
ویژگیهای خاصی مانند مقاومت به شرایط آبوهوایی خاص، عملکرد در دماهای بالا یا پایین و ضد انفجاربودن میتوانند هزینهها را افزایش دهند.
ساختار
موتورهای با ساختار پیچیده ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند.
برندهای مهم
برندهای بسیار زیادی در تولید این محصول فعالیت میکنند که به مهمترین آنها در ادامه پرداخته شده است.
· Siemens
· ABB
· Baldor
· WEG
· Toshiba
کاربردهای الکتروموتور در صنعت
الکتروموتورها در صنایع مختلف از جمله تولید، حملونقل، صنعت خودرو، معدن، نیروگاهها، خدمات، خانگی و… کاربردهای بسیاری دارند. آنها برای ایجاد حرکت در ماشینآلات، پمپها، فنها، نوارهای نقاله، روباتها و سایر تجهیزات استفاده میشوند.
تولید و اتوماسیون صنعتی
موتورهای الکتریکی ستون فرآیندهای تولید و اتوماسیون مدرن هستند. آنها نوارهای نقاله، دستگاههای رباتیکی، خطوط تولید و دستگاههای CNC را تغذیه میکنند.
پمپها و فنها
در صنایعی مانند کشاورزی و پردازش شیمیایی، موتورهای الکتریکی برای حرکتدادن پمپها و فنها استفاده میشوند.
حملونقل
این محصول انقلابی در سیستمهای حملونقل ایجاد کرده است.
تولید انرژی تجدید پذیر
این دستگاه نقش حیاتی در تولید انرژی تجدیدپذیر ایفا میکند.
صنایع دریایی و هوانوردی
این محصول بهعلت کارایی و کاهش تأثیرات مخرب زیستمحیطی بسیار موردتوجه قرارگرفته است.
جابجایی مواد و سیستمهای نقاله
مراکز توزیع، انبارها و کارخانهها برای جابجایی مواد و سیستمهای نقاله از الکتروموتورها بهره میبرند.
جمعبندی
الکتروموتور دستگاه بینظیری محسوب میشود که صنایع و فناوری مدرن را رهبری میکنند. توانایی آنها در تبدیل بهینه انرژی الکتریکی به جنبش مکانیکی، در بخشهای مختلف صنعت انقلاب ایجاد کرده است. با پیشرفت فناوری، موتورهای الکتریکی بهبود یافتهاند و قابل اعتمادتر شدهاند. بنابراین در آینده بسیاری از صنایع را تحتتأثیر قرار میدهند.