الکتروموتور

موتور الکتریکی یا الکتروموتور (Electric Motor) یک نوع ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. موتورهای الکتریکی را می‌توان توسط منابع برق جریان مستقیم (DC) مانند باتری‌ها یا یکسوکننده‌ها و یا از طریق منابع برق جریان متناوب (AC) مانند شبکه‌ برق، اینورترها یا ژنراتورهای الکتریکی به حرکت درآورد. ژنراتور الکتریکی از نظر مکانیکی با موتور الکتریکی یکسان است، اما جریان قدرت در آن معکوس است، یعنی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

موتورهای الکتریکی را می‌توان با توجه به ملاحظاتی مانند نوع منبع تغذیه، ساختار درونی، کاربرد و نوع حرکت خروجی طبقه‌بندی کرد. علاوه بر انواع الکتروموتور AC و الکتروموتور DC، این دسته موتورها ممکن است دارای جاروبک یا بدون جاروبک باشند. موتورهای الکتریکی به انوع تک فاز، دو فاز و سه فاز نیز طبقه‌بندی می‌شوند. الکتروموتورها به صورت هوا-خنک یا مایع-خنک نیز در بازار وجود دارند.

الکتروموتور تکفاز

الکتروموتور تکفاز قابلیت راه‌اندازی با برق 220-230 ولت شهری با فرکانس 50-60 هرتز را دارد. یک موتور الکتریکی تک فاز از منبع تغذیه تک فاز برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می‌کند. این شامل دو سیم (فاز و نول) است و از یک ولتاژ متناوب استفاده می‌کند. بیشترین موارد استفاده الکتروموتورهای تک فاز اغلب در مصارف خانگی و تجاری است. موتورهای الکتریکی تکفاز از آنجایی که فقط یک میدان متناوب تولید می‌کنند، برای راه‌اندازی به خازن نیاز دارند. موتورهای تک فاز معمولاً می‌توانند تا 10 اسب بخار قدرت تولید کنند. با این حال، آن‌ها به طور معمول اندازه کوچکی دارند و ظرفیت گشتاور محدودی را ارائه می‌دهند.

اجزای الکتروموتور‌ تکفاز

رنج توان الکتروموتور تکفاز

به دلیل محدودیت شدت جریان کنتورهای برق شهری، محدوده توان این دسته از الکتروموتور‌ها معمولاً از 200 وات تا حدود حداکثر 4 کیلووات است. از همین رو، شرکت‌های تولیدکننده الکتروموتور تکفاز با محدودیت رنج توان مواجه هستند. موتور الکتریکی تکفاز برای راه‌اندازی به خاطر محدودیتی که به آن اشاره شد، نیازمند روشی خاص برای استارت بهینه است. برای راه‌اندازی اولیه الکتروموتورهای تک فاز، از یک خازن با ظرفیتی مشخص به عنوان خازن درایور یا راه‌انداز استفاده می‌شود. ظرفیت این خازن با توجه به قدرت الکتروموتور متفاوت است و در برخی موارد از دو خازن نیز استفاده می‌شود. خازن دوم گشتاور اولیه مورد نیاز را در کاربردهایی مانند نوار نقاله، تسمه‌های بالابر و... که به گشتاور بالاتری نیاز است، جبران می‌کند.

انواع الکتروموتور تکفاز

موتورهای القایی تکفاز را بر اساس قطعات کمکی مورد استفاده برای راه‌اندازی موتور به پنج دسته زیر طبقه‌بندی می‌کنند:

الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور سه فاز به موتورهای الکتریکی گفته می‌شود که برخلاف الکتروموتور تکفاز که تنها از فاز و نول برای کارکرد بهره می‌گیرد، باید برای ایجاد نیروی مکانیکی به برق سه فاز متصل شود. این نوع الکتروموتور، برای ایجاد نیروی مغناطیسی چرخان مورد نیاز، از اختلاف فاز موجود بین سه فاز تغذیه مجزا کمک می‌گیرد. همانطور که گفته شد، الکتروموتور از روتور و استاتور تشکیل می‌شود. روتور که بخش دوار موتور است، از یک هسته مسی تشکیل شده و سیم پیچ‌ها روی آن پیچیده می‌شوند. میدان مغناطیسی دوار باعث القای الکترومغناطیس در روتور می‌شود و نهایتاً جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. به دنبال ایجاد جریان الکتریکی در الکتروموتور سه فاز، الکتروموتور در جهت میدان مغناطیسی متعادل به گردش درآمده و نیروی مکانیکی را تولید می‌کند.

چرا از الکتروموتور سه فاز بیشتر در صنایع استفاده می‌شود؟

از آنجایی که الکتروموتور سه فاز از سه فاز مختلف برای عملکرد استفاده می‌کند، در نتیجه قادر است توان بیشتری نسبت به الکتروموتور تکفاز ایجاد نماید. این نوع الکتروموتور‌ها را از توان‌های بسیار پایین (۱ اسب) تا توان‌های بسیار بالا (چند صد اسب) طراحی و تولید می‌کنند. همچنین، بیشتر الکتروموتورهای سه فاز از نوع قفس سنجابی هستند و با برخورداری از ویژگی‌هایی همچون کاربرد آسان، قیمت مقرون‌به‌صرفه، هزینه بهره‌برداری کم، استحکام مناسب و طول عمر بالا، در بسیاری از صنایع بیشتر از سایر موتور‌های الکتریکی کاربرد دارند.

چرا از الکتروموتور سه فاز بیشتر در صنایع استفاده می‌شود؟

کاربرد الکتروموتور سه فاز

الکتروموتور سه فاز یکی از انواع پرکاربرد الکتروموتور محسوب می‌شود و می‌توان از آن در بسیاری از صنایع نظیر صنایع خودروسازی، صنایع غذایی، دارویی، فولاد، کشاورزی، معدن‌کاری، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع دریایی و… استفاده کرد.

عوامل تأثیرگذار بر سرعت الکتروموتور سه فاز

در الکتروموتور سه فاز، فرکانس در تغییرات سرعت دخیل است. میزان گشتاور در این موتورهای الکتریکی ناشی از لغزش دینام سه فاز و اختلاف سرعت بین روتور و میدان دوار القاشده روی استاتور است. در الکتروموتورهای سه فاز AC، در صورتی که سیم پیچ‌های مختلف با قطب‌های مختلف استاتور موجود باشند، می‌توان سرعت را تغییر داد. اما در نوع القایی این موتورها، برای تغییر سرعت، بایستی میزان فرکانس منبع تغذیه را تغییر داد.

مهم‌ترین نکات انتخاب الکتروموتور سه فاز

انواع الکتروموتور سه فاز

الکتروموتورهای 2 پل، معمولاً در ساخت فن و هواکش استفاده می‌شوند. سرعت چرخش آن‌ها ۳۰۰۰ دور بر دقیقه است. الکتروموتورهای ۴ پل بسیار پرمصرف بوده و اغلب همراه یک گیربکس به کار برده می‌شوند. الکتروموتورهای سه فاز ۶ پل و ۸ پل از کم مصرف‌ترین انواع موتور الکتریکی هستند که تنها در موارد خاصی از آن‌ها استفاده می‌شود.

راهنمای خرید الکتروموتور سه فاز

تعدد و گستردگی استفاده از الکتروموتورهای سه فاز باعث می‌شود تا کارکردهای متفاوتی را از آن‌ها انتظار داشته باشیم. از مهم‌ترین فاکتورهایی که هنگام خرید الکتروموتور سه فاز باید به آن توجه کرد، می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

الکتروموتور سه فاز چینی

انواع الکتروموتور سه فاز چینی جزو محصولات پرطرفدار در بازار داخل هستند. کارایی مناسب در کنار قیمت مقرون‌به‌صرفه ویژگی بارز الکتروموتورهای چینی است. همچنین، گشتاور نامی بالا و راندمان مناسب را هم می‌توان به دیگر مزایای الکتروموتور سه فاز چینی اضافه کرد. علاوه بر این، الکتروموتور سه فاز چینی هزینه نگهداری و تعمیرات پایین‌تری در مقایسه با سایر برندهای ترک و اروپایی دارد.

اجزای الکتروموتور

موتورهای الکتریکی از دو بخش اصلی روتور و استاتور تشکیل می‌شوند. از نظر الکتریکی، موتور از دو بخش آهنربای میدان و آرمیچر تشکیل شده است که یکی به روتور و دیگری به استاتور متصل است. آن‌ها با همدیگر یک مدار مغناطیسی را تشکیل می‌دهند. آهنربای میدان معمولاً روی استاتور و آرمیچر روی روتور قرار دارد. در تصویر زیر، می‌توانید اجزای تشکیل‌دهنده اصلی الکتروموتور را ملاحظه کنید.

انواع الکتروموتور

الکتروموتورها بر اساس نوع جریان برق مصرفی، به دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند:

الکتروموتور جریان مستقیم

موتور تحریک مستقل جریان مستقیم
موتور خود تحریک جریان مستقیم
موتور سری جریان مستقیم
موتور کمپوند (Compound) جریان مستقیم

الکتروموتور جریان متناوب

با گسترش شبکه‌های جریان متناوب و کاربرد روزافزون برق سه فاز به عنوان برق صنعتی، امروزه در بخش‌ اعظم صنایع مختلف، از الکتروموتورهای جریان متناوب و خصوصاً موتورهای الکتریکی سه فاز استفاده می‌شود. همانطور که از نام آن برمی‌آید، این دسته موتورهای الکتریکی از جریان متناوب برای تأمین انرژی استفاده می‌کنند. الکتروموتورهای جریان متناوب نیز به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم‌بندی می‌شوند. اصولاً الکتروموتورهای جریان متناوب نسبت به موتورهای جریان مستقیم دارای ساختار ساده‌تر، عمر مفید بیشتر و تعمیر و نگهداری راحت‌تری هستند. به همین خاطر، در اغلب کارخانجات و کارگاه‌ها، به جز موارد خاص، از الکتروموتورهای جریان متناوب استفاده می‌شود.