آشنایی با موتورهای الکتریکی

موتور الکتریکی چیست؟

موتور الکتریکی ( electrical motor ) یک سیستم برقی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. بیشتر موتورهای الکتریکی از طریق تعامل بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی در سیم پیچی کار می کنند. این فعل و انفعال نیرویی (طبق قانون فارادی) به شکل گشتاور ایجاد می کند که به شفت موتور اعمال می شود. در این مقاله از وبلاگ آداک، به معرفی انواع موتورها و کاربردهای آن ها می پردازیم. با ما همراه باشید. همچنین جهت سفارش ساخت تابلو برق صنعتی می توانید با کارشناسان آداک بهین نیرو تماس حاصل فرمایید.

تاریخچه موتور الکتریکی

در سال 1821، دانشمند انگلیسی، مایکل فارادی، تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را با قرار دادن یک هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی توضیح داد که منجر به چرخش هادی به دلیل گشتاور ایجاد شده در اثر عمل متقابل جریان و میدان الکتریکی شد. بر اساس اصل او، ابتدایی ترین ماشین ها، یک ماشین DC (جریان مستقیم)، توسط دانشمند بریتانیایی دیگر ویلیام استورجن در سال 1832 طراحی شد. اما مدل او بسیار گران بود و برای هیچ هدف عملی استفاده نمی شد. بعدها در سال 1886 اولین موتور الکتریکی توسط دانشمند فرانک جولیان اسپراگ اختراع شد. که قادر به چرخش با سرعت ثابت تحت یک محدوده بار متغیر بود و در نتیجه عملکرد موتور را به دست می آورد

کاربردهای موتور الکتریکی

موتورهای الکتریکی می توانند از منابع جریان مستقیم (DC) مانند باتری ها یا یکسو کننده ها یا توسط منابع جریان متناوب (AC) مانند اینورترها، ژنراتورهای الکتریکی یا شبکه برق تغذیه شوند. موتورها دلیلی هستند که بسیاری از فناوری‌هایی را که در قرن بیست و یکم از آن‌ها لذت می‌بریم، وجود دارند. بدون موتور الکتریکی، ما هنوز در دوران توماس ادیسون زندگی می‌کردیم، جایی که تنها هدف برق، لامپ‌ها بود.

همچنین بخوانید: آشنایی با صفر تا صد تابلو برق صنعتی

موارد استفاده از موتورهای الکتریکی چیست؟

موتورهای الکتریکی در اتومبیل ها، قطارها، ابزارهای برقی، فن ها، تهویه مطبوع، لوازم خانگی، دیسک درایوها و موارد دیگر یافت می شوند. برخی از ساعت های الکتریکی حتی از موتورهای کوچک استفاده می کنند. انواع مختلفی از موتورها وجود دارد که برای اهداف مختلف ساخته شده اند.

قانون القای فارادی و موتور الکتریکی

اصل اساسی زیربنای عملکرد یک موتور الکتریکی، قانون القایی فارادی است. یعنی زمانی که یک جریان متناوب با یک میدان مغناطیسی در حال تغییر برهمکنش می کند، نیرو ایجاد می شود. از زمان اختراع موتورها، پیشرفت های زیادی در این زمینه مهندسی رخ داده است و موضوعی بسیار مهم برای مهندسان مدرن شده است. در زیر به تمام موتورهای الکتریکی اصلی مورد استفاده در عصر حاضر می پردازیم.

انواع موتورهای الکتریکی

انواع مختلف موتورها عبارتند از:

• موتورهای DC
• موتورهای سنکرون
• موتورهای القایی 3 فاز (نوعی موتور القایی)
• موتورهای القایی تک فاز (نوعی موتور القایی)
• سایر موتورهای خاص و فوق خاص

موتورها در نمودار زیر طبقه بندی شده اند:

در بین چهار طبقه بندی اصلی موتورها که در بالا ذکر شد، موتور DC همانطور که از نام آن پیداست تنها موتوری است که توسط جریان مستقیم هدایت می شود. این ابتدایی ترین نسخه موتور الکتریکی است که در آن گشتاور دوار به دلیل جریان از طریق هادی در داخل یک میدان مغناطیسی تولید می شود.

موتورهای جریان متناوب AC

بقیه موتورهای الکتریکی AC هستند و توسط جریان متناوب به حرکت در می آیند، به عنوان مثال، موتور سنکرون که همیشه با سرعت سنکرون کار می کند. در اینجا روتور یک آهنربای الکتریکی است که به صورت مغناطیسی با یک میدان مغناطیسی دوار استاتور قفل شده و با آن می چرخد. سرعت این ماشین ها با تغییر فرکانس (f) و تعداد قطب ها (P) به صورت Ns = 120 f/P تغییر می کند.

موتورهای القایی

در نوع دیگری از موتورهای AC که در آن میدان مغناطیسی دوار هادی های روتور را قطع می کند، بنابراین جریان گردشی در این هادی های روتور اتصال کوتاه ایجاد می شود. به دلیل برهمکنش میدان مغناطیسی و این جریان های در حال گردش، روتور شروع به چرخش می کند و به چرخش خود ادامه می دهد.

این یک موتور القایی است که به عنوان موتور ناهمزمان نیز شناخته می شود، با سرعت کمتر از سرعت سنکرون خود کار می کند و گشتاور و سرعت چرخش با تغییر لغزش کنترل می شود که تفاوت بین سرعت سنکرون Ns و سرعت روتور Nr را نشان می دهد. به دلیل تغییر چگالی شار، بر اصل القای EMF حاکم است. از این رو نام ماشین القایی آمده است.

موتورهای القایی تک فاز

این موتورها مانند موتورهای 3 فاز بر اساس اصل القایی emf به دلیل شار کار می کنند. اما برخلاف موتورهای 3 فاز، موتورهای تک فاز با منبع تغذیه تک فاز کار می کنند. روش‌های راه‌اندازی موتورهای تک فاز بر اساس دو نظریه کاملاً تثبیت‌شده، یعنی تئوری میدان دوار و تئوری کراس فیلد، کنترل می‌شوند.

سایر انواع موتور الکتریکی

به غیر از چهار نوع اصلی موتور که در بالا ذکر شد، چندین نوع موتور الکتریکی خاص وجود دارد. اینها عبارتند از موتورهای القایی خطی (LIM)، موتورهای هیسترزیس، موتورهای پله ای و سروو موتورها. هر کدام از این موتورها دارای ویژگی های خاصی هستند که با توجه به نیاز صنعت و یا برای استفاده در یک گجت خاص توسعه یافته اند. به عنوان مثال، موتور هیسترزیس به دلیل ماهیت کوچک و فشرده در ساعت های دستی استفاده می شود.

ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا 

آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف و تابلو برق فشار متوسط برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000