تخمین زده می شود که سیستم های موتور الکتریکی 46 درصد از برق مصرفی جهان را تشکیل می دهند. در صنعت، موتورهای الکتریکی همه جا هستند. آنها پمپ ها را راه اندازی می کنند، کمپرسورها و نوار نقاله ها را هدایت می کنند و فن ها، دمنده ها، مته ها و میکسرها را کار می کنند. موتورهای الکتریکی در قلب صنعت قرار دارند. ما در این مقاله قصد داریم راهنمای خرید الکتروموتور را بصورت کامل برای شما شرح دهیم.
در ابتدایی ترین سطح خود، یک موتور نوعی انرژی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. یک موتور الکتریکی برای این کار از انرژی الکتریکی استفاده می کند. موتورهای الکتریکی شامل قطعات زیر هستند.
استاتور. قسمت ثابت موتور که حاوی نوعی آهنربا است. اجزای دقیق استاتور به این بستگی دارد که موتور یک موتور AC یا یک موتور DC باشد، اما هر دو دارای سیمهایی هستند که در اطراف یک هسته آهنی فرومغناطیسی پیچیده شدهاند.
روتور. روتور یک بخش متحرک متصل به یک شفت، جریان الکترومغناطیسی را حمل می کند که به آن اجازه می دهد بچرخد، بنابراین انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.
کموتاتور. کموتاتورها که در موتورهای DC استفاده می شوند، به حفظ دافعه بین روتور و استاتور کمک می کنند و به عنوان نوعی کلید الکتریکی دوار عمل می کنند.
بلبرینگ. این ساختارهای نگهدارنده روتور را تحمل می کنند و به آن اجازه می دهند آزادانه در محدوده های تلرانس طراحی شده بچرخد و فراتر از محفظه موتور تا جایی که می تواند آزادانه بچرخد گسترش یابد و انرژی مکانیکی تولید کند.
سیم پیچ. سیمهایی که در سیم پیچهایی به دور یک هسته مغناطیسی پیچیده شدهاند، وقتی برق میگیرند، نیروی مغناطیسی تولید میکنند و باعث چرخش روتور میشوند.
عایق. اکثر موتورهای الکتریکی حاوی عایق هستند که به محافظت از داخل موتور در برابر آلودگی و آسیب کمک می کند.
پوشش. محفظه موتور از قسمت های داخلی موتور الکتریکی پشتیبانی می کند و از آنها در برابر ضربه های فیزیکی محافظت می کند.
انواع محبوب موتورهای الکتریکی
موتورهای الکتریکی به یکی از دو دسته کلی تقسیم می شوند: موتورهای DC و موتورهای AC.
موتورهای DC (جریان مستقیم) قدیمی ترین نوع موتور الکتریکی هستند و نیروی خود را از جریان برق مستقیم می گیرند. آنها را می توان با آهنرباهای دائمی (مانند موتورهای بدون جاروبک) یا برس هایی که به تولید نیروهای مغناطیسی کمک می کنند (مثلاً موتورهای برس دار) نصب کرد.
موتورهای AC (جریان متناوب) از الکتریسیته استفاده می کنند که به اندازه کافی در فرکانس 50 هرتز یا 60 هرتز متناوب می شود. (AC در ایالات متحده با فرکانس 60 هرتز کار می کند.) موتورهای AC معمولا همیشه از آهنرباهای دائمی استفاده می کنند.
علاوه بر این ابتدایی ترین دسته بندی ها، انواع دیگری از موتورهای الکتریکی را خواهید یافت که برخی از آنها مربوط به یک نوع الکتریکی هستند و برخی از آنها برای هر دو کاربرد دارند. این شامل:
موتورهای درایو مستقیم
اینها هر نوع موتوری هستند که از واسطه های انتقال مکانیکی استفاده نمی کنند و در عوض مستقیماً به یک بار متصل می شوند.
موتورهای خطی
به دلیل آرایش منحصر به فرد استاتور و روتور، موتورهای خطی به جای نیروی چرخشی سنتی نیروی خطی تولید می کنند.
سرو موتورز
سروو موتورها با نام گسترده ای شامل هر نوع موتوری است که با سنسورهای موقعیت یابی جفت شده است.
استپر موتورز
این موتورها دارای یک روتور داخلی هستند که توسط آهنرباهای مرتب شده خارجی می چرخد.
موتورهای مرکب
این موتورهای DC سرعت تنظیم شده کارآمد را با گشتاور راه اندازی بالا ترکیب می کنند.
موتورهای القایی
این نوع موتورهای AC جریان الکتریکی لازم برای ایجاد گشتاور را از طریق سیم پیچ استاتور تولید می کنند و نیازی به اتصالات الکتریکی به روتور ندارند.
موتورهای براشلس
این دسته از موتورهای DC به عنوان موتور سنکرون نیز شناخته می شوند و با ترکیب یک آهنربای دائمی با آهنرباهای زخمی با بار متغیر، نیروی چرخشی تولید می کنند. این موتورها نیاز به نگهداری کمتری دارند و از نسبت قدرت به وزن بالایی برخوردار هستند.
موتورهای هیسترزیس
موتورهای هیسترزیس نوعی موتور سنکرون است که برای حفظ چرخش موتور به تاخیر در نیروی مغناطیسی متکی هستند. در زمینه مغناطیس، هیسترزیس به معنای تمایل فرومغناطیس به مغناطیسی ماندن حتی پس از حذف میدان الکتریکی است.
Reluctance Motors
این نوع موتورهای سنکرون با استفاده از مقاومت مغناطیسی (یعنی بی میلی) آهنرباهای روتور با استاتور عمل می کنند. در حالی که اینها ارزان ترین انواع موتورهای سنکرون هستند، اما معمولاً بازده و گشتاور کمتری نیز دارند.
یونیورسال موتورز
این نوع موتورها در برق AC یا DC به همان اندازه خوب عمل می کنند. با این حال، آنها معمولا عمر عملیاتی کوتاه تری دارند و نسبت به انواع دیگر نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
هنگام خرید موتور الکتریکی به چه نکاتی توجه کنیم؟
قبل از خرید موتور الکتریکی، ابتدا باید چندین فاکتور را در نظر بگیرید. ناتوانی در پرداختن به هر یک از اینها می تواند شما را با یک موتور کم کارآمد - یا موتوری که اصلاً برای شما کار نمی کند - باقی بگذارد. عوامل مهم عبارتند از:
محدودیت های فضایی اولین قدمی که خریداران بالقوه باید بردارند، مقایسه الزامات فضایی برای سناریوی استفاده نهایی خود با موتورهای ترجیحی خود است. ممکن است فضای موجود مانع از برخی گزینه های موجود باشد.
بهره وری. هزینه واقعی یک موتور الکتریکی قیمت خرید آن نیست، بلکه قیمت خرید آن همراه با هزینه عملیات است. یک موتور به ظاهر 'ارزان' اگر برای مدت طولانی کار کند ممکن است بسیار گران باشد. به طور مشابه، یک موتور بسیار کارآمد که فقط باید به طور متناوب کار کند، ممکن است ارزش حق بیمه ای را که دستور می دهد نداشته باشد.
نگهداری / چرخه عمر. هیچ موتوری برای همیشه دوام نمی آورد و بسیاری از انواع موتورها برای عملکرد صحیح نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. موتورهای DC را در نظر بگیرید که باید برس های آنها سرویس یا تعویض شوند.
تنظیمات. تنظیماتی که موتور الکتریکی شما در آن کار می کند چگونه است؟ چقدر گرم یا سرد خواهد بود؟ آیا باید ذرات معلق، گرد و غبار، خاک، آب یا سایر آلاینده های بالقوه را در نظر بگیرید؟ پاسخ های مثبت یا منفی به این سوالات به شما کمک می کند تا یک موتور مناسب را محدود کنید.
محدودیت صدا و تهویه مشابه نکته فوق، الزامات تهویه و آستانه نویز نیز بر نوع موتوری که با کاربرد نهایی شما کار می کند، تأثیر می گذارد.
مشخصات فنی موتور خاص هر موتور دارای مشخصات و الزامات متفاوتی برای ولتاژ، فرکانس، سرعت، گشتاور و قدرت خواهد بود.
چگونه اندازه موتور را برای پروژه خود محاسبه کنید
محاسبه اندازه موتور برای پروژه خاص شما به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله مکانیسم درایو موتور خاصی که انتخاب میکنید و سایر مشخصات مانند ولتاژ کار، محدوده سرعت، دقت توقف، عمر واحد مورد انتظار و موارد دیگر. هنگامی که این تصمیمات را انجام دادید، باید موارد زیر را محاسبه کنید:
سرعت
گشتاور بار
اینرسی بار
از آنجایی که ارائه محاسبات لازم برای تمامی سناریوهای عملکردی قابل پیش بینی خارج از حوصله این مقاله است، لطفاً به این راهنمای محاسبات اندازه موتور توسط دکتر علاء خمیس از جنرال موتورز مراجعه کنید.
کاربردها و صنایع
موتورهای الکتریکی کاربردهای بی شماری دارند و فهرست کردن همه آنها یک مقاله کاملاً مجزا را تشکیل می دهد. موتورهای الکتریکی علاوه بر مصارف متعدد تولیدی، ساخت و ساز و صنعتی در موارد زیر نیز مورد استفاده قرار می گیرند:
نکاتی برای یافتن و خرید موتور الکتریکی
هنگامی که تصمیم به خرید یک موتور الکتریکی گرفتید، به فروشگاه فیدارکس مراجعه کنید. شما می توانید به راحتی مجموعه وسیعی از محصولات صنعتی ما را جستجو کنید تا موتور الکتریکی مناسب برای اهداف خود را بیابید. از جستجو و فیلتر موتور الکتریکی ما با AC یا DC استفاده کنید.