اخبار و مقالات

الکتروموتور

الکتروموتورها (electric motors) یا موتورهای الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. ماشین لباسشویی، پنکه، پمپ آب، کولر و بسیاری دیگر از دستگاه‌هایی که روزانه به طور دائم با آن‌ها سر و کار داریم، از الکتروموتور (موتور الکتریکی) درون خود بهره می‌برند.

در ادامه توضیح می دهیم که عملکرد الکتروموتورها چگونه است. هم‌چنین در این نوشته دلایل خرابی و نحوه حفاظت از الکتروموتورها را در اختیارتان قرار می دهیم تا با داشتن اطلاعات بیشتری، بتوانید آن ها را محافظت کنید.

الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور و کاربرد آن در صنعت و فروش الکتروموتور

موارد بسیار زیادی در سال های اخیر باعث پیشرفت در زندگی و صنایع شدند که از مهم ترین این اختراعات الکتروموتور میباشد. شاید این سوال در ذهن شما به وجود بیاید که الکتروموتور چیست؟ در ادامه همراه ما باشید تا با این دستگاه یعنی الکتروموتور و موارد مربئط به آن بیشتر آشنا شویم. به دستگاه هایی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند و این کار را با استفاده از پدیده های الکترومغناطیسی انجام میدهند، الکتروموتور میگویند.
انواع مختلف این دستگاه از نظر نحوه قرارگیری هادی ها و میدان و همچنین از نظر کنترلی که می تواند بر روی گشتاور خروجی مکانیکی، سرعت و موقعیت اعمال شود، متفاوت است. اکنون که به سوال الکتروموتور چیست؟ پاسخ دادیم مارا همراهی کنید تا در مورد کاربر ها، اجزا و نحوه کارکرد این دستگاه مطالب بیشتری را بررسی کنیم. با شرکت سنابرق توان که فروشنده اینورتر ایرانی می باشد، همراه باشید.

کاربردهای الکتروموتور

کاربردهای الکتروموتور عمدتاً شامل دمنده ها، فن ها، ابزارآلات، پمپ ها، توربین ها، ابزارهای برقی دینام، کمپرسورها، دستگاه های نورد، کشتی ها، انتقال دهنده ها، کارخانه های کاغذ سازی است. موتور الکتریکی یک وسیله ضروری در صنایع مختلفی مانند تجهیزات تهویه و خنک کننده با استفاده از حرارت HVAC، لوازم خانگی و وسایل نقلیه موتوری است.

موتورهای الکتریکی ها مهمترین دستگاههایی هستند که از آنها میتوان در تجهیزات تهویه و خنک کننده گرمایش (HVAC)، وسایل نقلیه موتوری و لوازم خانگی استفاده کرد. اینها در تجهیزات صنعتی مانند آسیاب، کامیون های چنگال، کلاچ، روبات، وینچ و بالابر استفاده می شوند. بنابراین، موتور الکتریکی یک دستگاه الکترو مکانیکی است و یکی از اصلی ترین پیشرفت ها در زمینه مهندسی است. این دستگاه انرژی الکتریکی را به مکانیکی متبدیل میکند. انواع مختلفی از موتورها در بازار موجود است که کاربردهای متفاوتی دارند و در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

اجزای الکتروموتور

روتور

به قسمتی که در موتور الکتریکی متحرک است روتور گفته میشود. وظیفه روتور، ارائه قدرت مکانیکی طی فرایند تبدیل از انرژی الکتریکی از طریق شافت میباشد. روتورها بطور کلی دارای تیغه هایی رسانا میباشند که وظیفه حمل و جابجایی جریان را دارا میباشند و با میدان مغناطیسی ایجاد شده از طریق استاتور در ارتباط میباشند، باعث ایجاد نیروهایی به منظور راه اندازی و چرخش شافت می شوند. در بعضی از موارد روتورها دارای ساختاری به شکل آهنربای دائم هستند و استاتور دارای تیغه های رسانا می باشد.

استاتور

استاتور نوعی قسمت ثابت در موتور الکتریکی است و دارای سیم‌پیجی هایی و یا آهنربایی است که از طریق ایجاد میدان مغناطیسی و تبادل این میادین با روتور باعث چرخش روتور که دقیقا در مرکز شافت قرار گرفته می‌شود. در مرکز استاتور لمینت قرار گرفته است. حالت لمینت ورقه مانند است. وظیفه و یا به نوعی کاربرد لمینت جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تلفات آن است.

بلبرینگها

در قسمت اول و آخر شافت از بلبرینگ برای چرخش بهتر روتور حول محور خود استفاده میشود. شافت از به وسیله بلبرینگ نیروی مکانیکی را به خروجی خود انتقال می‌دهد.

شکاف هوایی

بین جز ثابت و متحرک الکتروموتور که شامل روتور و استاتور میشود، باید یک فاصله هوایی وجود داشته باشد که باعث افزایش جریان مغناطیسی در آن می‌شود. این فاصله هوایی بسیاز حائز اهمیت است که با افزایش آن سبب افزایش مضاعف و دوچندان حد میدان مغناطیسی و ایجاد نویز و صدای زیاد می‌شود، بسیار مهم است. به این منظور فاصله هوایی باید بسیار کم و در کم ترین میزان ممکن در نظر گرفته شود.

سیم‌پیچ

به مجموعه ای از سیم‌های پیچیده شده که قابلیت رسانا بودن را دارند و اغلب از جنس مس هستند و در داخل محفظه‌ای به نام کویل قرار گرفته اند سیم پیچی یا به اصطلاح سیم پیچ گفته میشود. استاتور با رد شدن جریان الکتریکی از آن و اختلاف میدان مغناطیسی موجود در بین سیم پیچ و روتور چرخش را کنترل می‌نماید. معمولا به سیم‌پیچ ها قطب میگویند. سیم پیچ ها تعیین کننده دور چرخشی موتور الکتریکی می باشند. هر چقدر تعداد قطب‌ها بیشتر شود دور موتور نیز کاهش می‌یابد.

در‌کاسه ها

در قسمت ابتدا و انتهای موتور الکتریکی بلبرینگ ها داخل صفحاتی قرار دارند که در کاسه شافت در مرکز آن است تا جریان چرخشی مکانیکی بدرستی و با قدرت کامل و کنترل شده هدایت شود.

پوسته

تمامی قسمت های ثابت و متغییر الکتروموتور داخل محفظه ای به نام پوسته قرار گرفته اند که کاملا بسته هستند و معمولا از جنس چدن و یا آلومینیوم میباشد.

فن

در قسمت انتهایی موتور های الکتریکی و انتهای شافت یک فن ( پروانه ) وجود دارد که وظیفه هدایت جریان هوا از بیرون به داخل محفظه و پوسته را انجام میدهد.

که این نوع جریان ورودی هوا سبب خنک شدن موتور الکتریکی و سیم پیچ میشود

منبع تغذیه

موتور های الکتریکی همانطور که گفته شد، با انرژی الکتریکی آغاز به کار میکند، که با اتصال آن به تیغه های قرار گرفته در ترمینال باکس هر موتور الکتریکی راه اندازی می‌شود. این نوع منبع تغذیه امکان دارد حاوی برق جریان مستقیم در هر ولتاژ و یا برق جریان متناوب باشد. همچنین کاربری های مختلف موتور الکتریکی هم بخشی از تقسیم بندی موتور های الکتریکی می باشد. تقریبا در تمامی صنایع موتور الکتریکی کاربردهای فراوانی دارد و همانطور که اشاره شد موتور الکتریکی در زندگی روزمره بسیار کاربردی است و از لوازم خانگی تا ماشین آلات سنگین صنعتی همه و همه از الکتروموتور بهره می برند.

الکتروموتور چگونه کار می کند

معمولا این مبحث برای مهندسین رشته های مربوط به برق بسیار ساده و قابل هضم است و برای افرادی که از برق سر رشته ای ندارند کمی پیچیده است. با این حال ما در توضیحات این مقاله این مورد را برایتان بسیار ساده توضیح داده ایم. این کار با باتری در اتومبیلی که به موتور وصل است شروع می شود. انرژی الکتریکی از طریق باتری ماشین به استاتور حرکت میکند. سیم پیچ های داخل استاتور ( که ساخته شده از سیم رسانا هستتند ) در دو طرف مخالف هسته استاتور قرار گرفته و به نوعی به عنوان آهن ربا عمل می کنند.طوفان فن

بنابراین، هنگامی که انرژی الکتریکی حاصل از باتری اتومبیل به موتور عرضه میشود، سیم پیچ های میدان های مغناطیسی چرخشی ایجاد می کنند، که میله های رسانا را از خارج روتور در امتداد پشت خود می کشد. روتور در حال چرخش همان چیزی است که انرژی مکانیکی مورد نیاز برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو را ایجاد می کند، که به نوبه خود باعث چرخش لاستیک ها می شود.
اکنون، در یک ماشین معمولی که برقی در آن وجود ندارد، موتور و دینام وجود دارد. باتری موتور را تغذیه می کند که باعث چرخیدن چرخ دنده ها و چرخ ها می شود. چرخش چرخ ها همان چیزی است که دینام را در ماشین تغذیه می کند و دینام باتری را دوباره و مجدد شارژ می کند. در یک ماشین الکتریکی، دینام وجود ندارد.
بنابراین اینجا سوالی بوجود می آید که چگونه باتری دوباره شارژ می شود؟ در حالی که دینام جداگانه ای وجود ندارد، موتور در یک ماشین الکتریکی هم به عنوان موتور و هم به عنوان دینام عمل می کند. این یکی از دلایل منحصر به فرد بودن اتومبیل های برقی است. همانطور که در بالا ذکر شد، باتری موتور را روشن می کند، که انرژی چرخ دنده ها را تأمین کند و باعث چرخش لاستیک ها می شود. این فرایند زمانی اتفاق می افتد که پای شما روی پدال گاز باشد – روتور توسط میدان مغناطیسی چرخشی همراه می شود و به گشتاور بیشتری نیاز دارد.
وقتی پای شما از پدال گاز برداشته می شود، میدان مغناطیسی چرخان متوقف می شود و روتور با سرعت بیشتری شروع به چرخش می کند (برخلاف کشیده شدن توسط میدان مغناطیسی). هنگامی که روتور سریعتر از میدان مغناطیسی چرخان در استاتور می چرخد، این عمل باتری را دوباره شارژ می کند، به عنوان یک دینام عمل می کند.
برای ساده سازی بیشتر این فرآیند – تصور کنید که یک دوچرخه را تا بالای تپه رکاب بزنید. برای رسیدن به بالای تپه، باید بیشتر پدال بزنید و حتی ممکن است مجبور شوید بایستید و انرژی بیشتری برای چرخاندن لاستیک ها و رسیدن به قله تپه صرف کنید. این شبیه فشار دادن گاز است. میدان مغناطیسی چرخشی که روتور را در پشت خود می کشد، مقاومت (یا گشتاور) لازم برای حرکت لاستیک ها و ماشین را ایجاد می کند.
هنگامی که در نوک تپه قرار گرفتید، می توانید آن را راحت شارژ کنید در حالی که چرخ ها حتی با سرعت بیشتری حرکت می کنند تا شما را به پایین تپه برسانند. در اتومبیل زمانی که شما پای خود را از گاز بردارید این اتفاق می افتد و روتور با سرعت بیشتری حرکت می کند و برا شارژ مجدد باتری، انرژی الکتریکی به داخل خط تغذیه برگردانده میشود.

 

دلایل خرابی و نحوه حفاظت از الکتروموتورها

دلایل متعددی برای خرابی الکتروموتورها وجود دارد. در اینجا به شش مورد از مهمترین دلایل من جمله داغ شدن و دماهای بالا، گرد و خاک و آلاینده ها، جریان بیش از حد، رطوبت و شرجی، لرزش ها و روغن کاری اشاره می کنیم.

  1. داغ شدن و دماهای بالا

اگر موتورهای الکتریکی به هر دلیلی بیش از حد گرم شوند، ممکن است مشکلاتی در عملکردشان ایجاد شود. گرمای بیش از حد ممکن است زمانی رخ دهد که یک موتور الکتریکی می بایست در محیط کاری با دمای بالا کار کند، و انتقال این گرما موجب می شود تا نرخ بهره وری موتور کاهش یابد. از این رو، یک سیستم خنک‌کننده و تهویه مناسب در مناطقی که موتورها کار می کنند باید قرار گیرد. اگر سیستم خنک‌کننده از کار بیفتد، سیستم تهویه به عنوان پشتیبان عمل می کند.

هر موتور الکتریکی دارای دمای کار مشخصی است که باید حداکثر در آن دما کار کند. طبیعی است کار در دمای نامناسب ،جریان مصرفی را با برده و در نتیجه موجب کاهش طول عمر الکتروموتور می شود. به منظور جلوگیری از داغ شدن و آسیب احتمالی، از رله محافظ در مدار استفاده می شود تا در مواقع بحرانی جریان مدار الکتروموتورها را قطع کنند. از این رو،تکنسین ها قبل نصب، دمای محیط را با ترمومتر بررسی می کنند.

  1. گرد و خاک و آلاینده ها، دشمن موتور الکتریکی

گرد و خاک یکی از عوامل اصلی آسیب دیدگی موتور الکتریکی است. گرد و خاک می تواند با مسدود کردن فن خنک‌کننده که باعث افزایش دمای موتور می شود به آن آسیب برساند. همچنین ممکن است با نشستن بر عایق سیم پیچ بر عملکرد موتور تأثیر بگذارد. برای محافظت از موتورها در برابر کثیفی (به عنوان مثال با وسایل محافظ) باید اقدامات مناسبی انجام شود. اگر گرد و خاک موجود در هوا با رطوبت ترکیب شود، می توانند مواد بسیار خورنده ای ایجاد کنند که عمر موتور را کم می کند.

  1. جریان بیش از حد، کنترل جریان اضافی الکتروموتورها با رله محافظ

در شرایط کاری خاص، برخی از دستگاه های الکتریکی یا ماشین آلات شروع به کشیدن جریان بیشتر از ظرفیت کلی خود می کنند. این رویداد معمولاً کاملاً غیرقابل پیش ‌بینی است، بسیار ناگهانی اتفاق می ‌افتد و موتور را به شکل قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌ دهد. به منظور جلوگیری از جریان بیش از حد، انواع رله های کنترل بار الکترونیکی جهت حفاظت موتورهای الکتریکی را می توان نصب کرد که از آن جلوگیری کنند. رله های محافظ الکترونیکی معمولاً در مدارها تعبیه می ‌شوند و به طور خودکار جریان اضافی را که در مدار می‌ گذرد، قطع می ‌کنند. مقدار جریان مصرفی الکتروموتورها توسط آمپرمتر و الکتروموتورهای قدرت نیز با مولتی متر کلمپی می سنجند.

  1. رطوبت و شرجی

رطوبت و شرجی به طور قابل توجهی بر عملکرد موتورهای الکتریکی تأثیر می گذارد. این عوامل موجب خوردگی شفت موتور، روتورها و یاتاقان ها می شوند. رطوبت حتی ممکن است منجر به شکست عایقی شود. باید اطمینان حاصل کرد که موتور همیشه خشک نگه داشته می شود. اگر موتورها برای مدت طولانی غیر فعال بمانند، باید گرم نگه داشته شوند. عدم انجام این کار باعث می شود تا دمای موتورها نزدیک دمای نقطه شبنم افت کند و در معرض خطرات مختلفی قرار بگیرند که ناشی از ترکیب رطوبت و کثیفی است. علاوه بر این، رطوبت نسبی زیر 80 درصد حتی در هنگام کار باید حفظ شود. این امر به کاهش خطر خوردگی و آسیب دیدگی موتور کمک می کند و طول عمر موتور را افزایش می دهد.

  1. لرزش ها، شایع ترین دلایل خرابی الکتروموتور

لرزش ها می توانند به دلایل مختلفی ایجاد شوند، یکی از آن ها ناهماهنگی موتور است. خوردگی قطعات مختلف در تجهیزات دست دوم نیز می تواند باعث لرزش موتور شود. برای از بین بردن این مشکل، تراز بودن موتور باید بررسی شود.

  1. روغن کاری، کاهش اصطکاک در یاتاقان ها ،بلبرینگ ها و بوش ها

موتورها باید به درستی روغن کاری شوند چرا که روغن کاری بیش از حد یا روغن کاری کم موجب آسیب دیدن موتورها می شود. بسیار مهم است که دانسته شود دقیقا چه مقدار روغن و از کدام روغن باید استفاده کرد. تعداد دفعات انجام روغن کاری و آلاینده های احتمالی که موتورها می توانند در معرض آن ها قرار گیرند را باید در نظر گرفت. اگر مواد مختلف با هم مخلوط شوند، می توان جدای از مقاومت، ویسکوزیته و سایر عوامل، مقاومت ضد سایش و اکسیداسیون را نیز در نظر گرفت. بنابراین، روغن کاری الکتروموتورها موجب کاهش اصطکاک در یاتاقان ها ،بلبرینگ ها و بوش ها و در نتیجه باعث جلوگیری از خرابی الکتروموتورها می شود.

نحوه تست موتورهای الکتریکی، سیم پیچ الکتروموتورها و قطعات آن

هنگام تست انواع الکتروموتور باید به برخی نکات بسیار مهم توجه داشت قبل از شروع آزمایش،به وسیله دستگاه میگر بدون بار الکتریکی، سیم پیچ ها را نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به بدنه اهم چک و تست جریان نشتی می کنیم. پس از اطمینان از نبود جریان نشتی و سلامت سیم پیچ ها باید به سراغ کلکتور، کانکتورها و قسمت های مکانیکی رفت.

یکی دیگر از پارامترهای مهم در خرابی الکتروموتورها جریان هجومی(Inrush current) است. آیا تا به حال ترانسفورماتور را روشن کرده اید و صدای زمزمه بلندی را شنیده اید؟ در مورد سوختن فیوز یا قطع کننده مدار چطور؟ همه این علائم می توانند جریان هجومی ترانسفورماتور را نشان دهند.
جریان هجومی ترانسفورماتور جهشی در جریان را توصیف می کند که زمانی که شما در ابتدا ترانسفورماتور خود را روشن می کنید اتفاق می افتد. این پیک جریان می تواند تا چند برابر بیشتر از جریان معمولی باشد. ممکن است این سئوال شما هم باشد که چرا جریان هجومی رخ می دهد؟ جریان هجومی می تواند به این دلیل اتفاق بیفتد که ترانسفورماتورهای بزرگ در هنگام راه اندازی نیاز به مقدار زیادی جریان دارند. تا زمانی که مقاومت القایی و میدان مغناطیسی ایجاد نشود، آنها اساساً به عنوان اتصال کوتاه عمل می کنند. با این توضیح مختصر، حتما پی برده ایدکه چرا هنگام روشن شدن موتورها با صداهای ناهنجار (زمزمه یا وزوز) روبرو می شوید. برای اندازه گیری مقدار جریان هجومی ترانسفورمر الکتروموتورها، از آمپرمتر کلمپی مجهز به Inrush current می توان استفاده کرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *