انواع سیم پیچی الکتروموتور دارای سیم پیچی های مخصوص خود هستند و در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. سیم پیچ ها بر اساس قانون القایی در فیزیک کار می کنند. طبق قانون القایی فارادی حرکت یک حلقه سیم بسته در میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی در سیم خواهد شد. این جریان در واقع در اثر تغییر میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این جریان ایجاد شده همان خروجی است که ما بدنبال آن هستیم. برای مثال، موتور برق خود یک موتور الکتریکی است که با حرکت سیم پیچ در میدان مغناطیسی جریان مورد نیاز برای وسایل برقی متصل به آن تامین می شود.
آن بخشی که در یک موتور الکتریکی مسئول تولید میدان مغناطیسی می باشد سیم پیچ است. از این جهت آشنایی با انواع سیم پیچی برای شرایط مختلف ضروری است. در انواع سیم پیچی الکتروموتور فاکتورهای مختلفی وجود دارد که شامل سطح مقطع سیم، جنس و نوع سیم، تعداد حلقه های سیم، تعداد کلاف ها و گام سیم بندی مهم هستند.
در این مقاله با انواع سیم پیچی الکتروموتورها از جمله الکتروموتور تکفاز و سه فاز را معرفی می کنیم و شرایط استفاده و نحوه و فرمول های سیم پیچی آنها را شرح می دهیم.
انواع سیم پیچی الکتروموتور: الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور نوعی ماشین الکتریکی می باشد که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. الکتروموتورها در هر ماشین در حال حرکتی وجود دارد. هر دستگاه از یک بخش برقی و الکترونیکی و یک بخش مکانیکی تشکیل شده است. الکتروموتورها وظیفه انتقال انرژی الکتریکی تولید شده در الکتروموتور به نیروی حرکتی را بر عهده دارند. در ساختمان همه الکتروموتورها با توجه به توان و کارایی آنها از نوع خاصی از آرایش سیم پیچ ها استفاده می شود.
انواع الکتروموتورها
الکتروموتور را می توان به سه دسته الکتروموتورهای AC، الکتروموتورهای DC و الکتروموتورهای خاص تقسیم بندی کرد. هرکدام از این بخش ها نیز دارای زیرشاخه هایی هستند که در زیر آمده است:
مقاله پیشنهادی ما به شما: فرمول های سیم پیچی موتور
وظیفه کلاف سیم پیچی داخل الکتروموتور تامین انرژی مغناطیسی برای به چرخش درآوردن محور مرکزی است. از این انرژی مکانیکی برای موارد مختلفی استفاده می شود. یکی از این موارد می تواند حرکت دادن پره های کولر یا ایجاد حرکت لازم در پمپ آب باشد.
سیم پیچی الکتروموتور چیست
اجزای الکتروموتور
الکتروموتورهای قطعات نسبتا پیچیده ای هستند. موتورهای الکتریکی از قطعات ریز و درشت زیادی تشکیل شده اند اما شش عدد از مهمترین این قطعات در زیر آمده است:
در الکتروموتورهای کوچک در حدود ۱۵۰ کیلووات، سیم استفاده شده در سیم پیچی معمولا از جنس سیم لاکی مس می باشد. سیم ها در این الکتروموتورها بصورت رشته ای استفاده می شوند. از طرف دیگر در موتورهای الکتریکی که توان بالایی دارند جریان قوی از سیم ها می گذرد و به همین دلیل از شینه های مسی در آنها استفاده می شود.
روتور داخل استاتور به چرخش در می آید تا با تغییر در میدان مغناطیسی جریان ایجاد کنند. اعمال نیرو به روتور باعث می شود جریان داخل مدار به حرکت در بیاید. این جریان در سیم ها با مقاومت روبرو می شود و این اتلاف انرژی به صورت گرما آزاد می شود. برای موتورهای توان بالا با جریان قوی کیفیت این عایق ها از اهمیت زیادی برخوردار می شوند. این عایق ها باید تحمل زیادی برابر دما داشته باشند تا ذوب نشوند و اتصال کوتاه ایجاد نشود.
در برخی الکتروموتورهای با توان خیلی بالا عایق ها برای محافظت در برابر گرما کافی نیستند. در این الکتروموتورها از فن خنک کننده استفاده می شود. در این حالت یک فن در انتهای موتور قرار گرفته و باد را به سمت پوسته موتور هدایت می کند. در برخی الکتروموتورها نیز از یک کانال روی موتور و استفاده از جریان آب برای خنک کردن سیم پیچ ها استفاده می شود.
برای درک بهتر بحث انواع سیم پیچی الکتروموتورها باید ابتدا چند اصطلاح کاربردی و تکرار شونده را یاد بگیرید. این اصطالحات زیاد در طول این مقاله تکرار می شود و باید با آنها آشنا باشید. در زیر با این اصطلاحات آشنا می شوید.
تعداد شیارهای استاتور با z نشان داده می شود و از روی پوسته موتور می توان آن را شمرد.
الکتروموتورهای صنعتی در دو نوع تکفاز و سه فاز هستند که تعداد فاز آنها را با m نشان می دهیم. به طور طبیعی تعداد فاز برای سیم پیچی موتور سه فاز ۳ و برای موتور تکفاز ۱ است.
تعداد قطبهای الکتروموتور از رابطه زیر بدست می آید:
در معادله فوق ns تعدار دور سنکرون میدان استاتور است و مقدار آن از nr (درج شده روی پلاک موتور) تاحدی بیشتر است.
گام قطبی Y، فاصله بین مرکز و قطب غیر هم نام مجاور می باشد.
گام سیم بندی فاصله بین دو بازوی از یک کلاف بر حسب تعداد شیارهای آن می باشد.
انواع سیم پیچی الکتروموتورها به دو دسته سیم پیچی موتورهای تکفاز و سیم پیچی موتورهای سه فاز تقسیم می شوند. هر کدام از این دسته ها نیز زیر مجموعه های خود را دارند که در زیر توضیح داده شده است.
انواع سیم پیچی الکتروموتورهای تکفاز
انواع سیم پیچی الکتروموتورهای تکفاز شامل سیم پیچی موتور تکفاز طرح دو فاز، سیم پیچی گام کسری، سیم پیچی گام کسری، سیم پیچی گام کامل، سیم پیچی الکتروموتور القایی تک فاز با راه انداز خازن دائم کار و سیم پیچ کمکی دائم در مدار یک طبقه گام کسری میشود. در زیر انواع این سیم پیچی ها را شرح می دهیم.
الکتروموتورهای تکفاز طرح دوفاز یک سیم پیچ استارتر دائمی دارند و کلاف سیم پیچی درون آنها طوری قرار می گیرد که نیمی از شیارها برای سیم پیچ استارتر و نیمی دیگر مربوط به سیم پیچ اصلی است. این دو نیمه باهم اختلاف فاز ۹۰ درجه دارند.
گام کسری نوعی از سیم پیچی است که در آن اختلاف فاز بین ابتدا و انتهای کلاف سیم پیچی از ۱۸۰ درجه کمتر باشد. در الکتروموتورهایی که نوع سیم پیچی آنها گام کسری می باشد نیروی محرکه خروجی کمتر از جمع نیرو محرکه درون بازوهای کلاف است زیرا این نیرو محرکه ها باهم جمع برداری می شوند نه جمع جبری. برای اینکه این کاهش نیرو جبران شود تعداد دور کلاف موتور افزایش یافته و گام ها کوتاه تر می شوند.
اگر اختلاف فاز الکتریکی بین دو انتهای سیم پیچ ۱۸۰ درجه باشد و نیروهای موجود در دو بازوی کلاف به صورت جبری جمع شوند سیم پیچ حاصل را سیم پیچ گام کامل می گویند. در الکتروموتورهای با سیم پیچی گام کامل، گام قطبی با گام سیم پیچی برابر است.
برای راه اندازی این نوع از الکتروموتورها از خازن الکترولیتی استفاده می شود. ظرفیت این خازن ها باید حدود ۲۰۰ میکروفاراد باشد. بعد از شروع به کار الکتروموتور این خازن در مدار می ماند تا در سیم پیچ الکتروموتور اختلاف فاز ایجاد کند.
سیم پیچ ها در این نوع موتورها طوری قرار می گیرند که درون شیارهای پوسته الکتروموتور زوج یا فرد بودن q رعایت شود تا بتوان بدین وسیله موقعیت کلاف ها را تعیین کرد. سیم پیچی این الکتروموتورها ساختاری شبیه به موتورهای سه فاز دارند و تنها تقاوت آنها این است که در این سیم پیچ ها دو فاز فرضی با اختلاف فاز ۹۰ درجه در نظر گرفته می شود که بتواند با ایجاد یک میدان مغناطیسی باعث حرکت موتور شود.
در این بخش انواع سربندی سیم پیچ الکتروموتورهای سه فاز را بررسی می کنیم. در الکتروموتورهای سه فاز از طریق تخته کلم به سر سیم پیچی تمام کلاف ها دسترسی خواهید داشت. در زیر انواع سیم پیچی در موتورهای سه فاز را که شامل اتصال مثلث و اتصال ستاره می باشد را مورد بررسی قرار می دهیم.
نوع اتصال سیم پیچ ها روی پلاک آنها به شکل های متفاوتی درج شده است. نوع اتصال مثلث با شکل مثلث و یا D نشان داده می شود. در این نوع سیم پیچی انتهای کلاف اول سه ابتدای کلاف دوم و انتهای کلاف دوم نیز به ابتدای کلاف سوم و به همین ترتیب تا سر کلاف اول اتصال ها به صورت سری انجام می شود. در واقع در این نوع سیم پیچی سه دسته کلاف سه ضلع مثلث هستند.
این نوع از اتصال روی پلاک الکتروموتور به صورت Y نمایش داده می شود. اتصال ها در این نوع سیم پیچی به صورتی هستند که انتهای سه کلاف به هم متصل می شوند و فازهای اصلی نیز به سر کلاف ها و به ترتیب خودشان متصل می شوند.
در این بخش قصد داریم مراحل سیم پیچی الکتروموتورها ر بررسی کنیم. برای سیم پیچی الکتروموتورها از روش های مختلفی استفاده می کنیم. سیم پیچی الکتروموتورها کاری کاملا تخصصی است که باید توسط متخصص انجام شود و ریزه کاری ها و فوت و فن های زیادی دارد. در این بخش تنها به یک طرح مشترک و کلی برای مراحل سیم پیچی الکتروموتورها می پردازیم.
مراحل سیم پیچی الکتروموتورها
عواملی که در زیر معرفی شده است می توانند موجب آسیب دیدن و یا سوختن کامل الکتروموتور شوند:
همانطور که مطالعه کردید در این مقاله به معرفی الکتروموتور، انواع الکتروموتور، انواع سیم پیچی الکتروموتور، مراحل سیم پیچی الکتروموتور و عوامل مخرب سیم پیچ پرداختیم. الکتروموتورها قطعات پیچیده ای هستند و خود از صدها قطعه ریزتر با فناوری های مختلف تشکیل شده اند. سیم پیچی الکتروموتورها کاری کاملا تخصصی می باشد که نیاز به یک متخصص کارکشته و آموزش دیده دارد. این کار از فوت و فن های زیادی برخوردار است. همچنین شکل و نکات سیم پیچی در انواع سیم پیچی الکتروموتورها متفاوت است و هرکدام نیاز به اقدامات مختلفی دارند.
از طرفی سیم پیچ ها در تمام لوازم برقی متحرک دیده می شوند و سیم پیچی الکتروموتورها شغلی بسیار پر سود با درآمدی سرشار است.
