انواع موتور الکتریکی و تفاوت های آن ها

موتورهای الکتریکی در بخش های مختلف صنعت نقش مهمی ایفا می کنند. به طوری که بسیاری از عملیات های صنعتی بدون آن قابل اجرا نیستند.

انواع مختلفی از موتور الکتریکی در بازار وجود دارد که بر اساس عملکرد، ولتاژ و قابلیت ها دسته بندی می شوند و ما در این مقاله به معرفی کامل آنها و تفاوت هایشان پرداختیم.

مقالات آموزشی برق و الکترونیک را از سایت آسمان ایکس بخوانید.

موتور الکتریکی چیست؟

قبل از هر چیز بهتر است تعریف مختصری از موتور الکتریکی داشته باشیم: موتور الکتریکی در واقع ماشینی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

اجزای موتور الکتریکی

از جمله اجزای ضروری موتور می توان به سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ میدان اشاره کرد.

سیم پیچ آرمیچر شبیه رسانایی است که در میدان مغناطیسی قرار دارد. نقش سیم پیچ میدان، تولید یک میدان مغناطیسی ثابت است. میدان مغناطیسی، انرژی لازم برای سیم پیچ آرمیچر را فراهم می کند تا بتواند گشتاور کافی برای چرخاندن موتور را تولید کند.

منابع DC مانند رکتیفایر و باتری ها و منابع AC مانند شبکه های برق و ژنراتورهای الکتریکی برای تغذیه موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع موتور الکتریکی

برای طبقه بندی موتورها به مواردی مثل ساختار، کاربرد، نوع منبع نیرو و سرعت خروجی توجه می شود.

یک موتور الکتریکی قدرتمند می تواند نیروی مکانیکی کافی را برای کاربردهای صنعتی تولید کند.

1. موتورهای الکتریکی DC

موتور الکتریکی DC یا DC motors به انواعی از موتورهای چرخشی گفته می شود که انرژی الکتریکی ورودی آن ها به صورت جریان مستقیم است. این انرژی الکتریکی سپس به چرخش مکانیکی تبدیل می شود.

تقریبا هر موتور DC دارای یک دستگاه داخلی از نوع الکترومغناطیسی یا الکترونیکی است که به طور منظم جهت جریان را تغییر می دهد. از جرثقیل ها و بالابرها گرفته تا ماشین های الکتریکی و اسباب بازی ها از انواع مختلف موتور DC استفاده می کنند.

حتما بخوانید: کنترل کننده دور موتور یا اسپید کنترل چیست؟

موتورهای DC در انواع مختلفی از جمله DC shunt motor، Separately Excited Motor، DC Series Motor، PMDC Motor و Compound Motor تولید می شوند که در ادامه مطلب به معرفی آن ها می پردازیم.

موتور DC shunt

موتور الکتریکی DC shunt موتوری است که سیم پیچ های آن به صورت موازی به یکدیگر وصل می شوند و ساختاری به نام shunt را ایجاد می کنند. سیم پیچ ها در معرض یک منبع ولتاژ قرار می گیرند و سرعت القایی را حفظ می کنند.
موتورهای shunt دارای ویژگی هایی مانند عملکرد سرعت ثابت و گشتاور کم برای راه اندازی هستند. در آسانسورها، دستگاه های تراش و پمپ های گریز از مرکز از این نوع موتور استفاده می شود.

موتور Separately Excited

موتور Separately Excited نوعی از موتور DC است که در آن، منبع اصلی به صورت جداگانه به سیم پیچ آرمیچر و سیم پیچ میدان متصل می شود. بنابراین جریان آرمیچر از سیم پیچ میدان عبور نمی کند. از این نوع موتور در کارخانه های فولاد و ماشین آلات کاغذ استفاده می شود. همچنین در هر جایی که به طیف وسیعی از تغییرات سرعت نیاز است.

موتور DC Series

موتور الکتریکی DC Series موتوری است که سیم پیچ های Rotor آن به صورت سری متصل می شوند. این موتورها از میدان مغناطیسی در اطراف جسم رسانا برای ایجاد حرکت چرخشی استفاده می کنند. از این نوع موتور در ساخت موتورهای استارتر خودروها و آسانسورها استفاده می شود.

موتور PMDC

موتور الکتریکی PMDC با استفاده از آهنربای دائمی ساخته می شود تا میدان مغناطیسی لازم را برای عملکرد پایدار موتور فراهم کند. آهنرباها به صورت شعاعی روی دیواره های داخلی استاتور قرار می گیرند. در این نوع موتور، سیم پیچ میدانی وجود ندارد.

موتور Compound

موتور Compound به صورت ترکیبی از موتورهای shunt و DC Series ساخته می شود. در این نوع موتور می توان Stator و Rotor را با استفاده از سیم پیچ سری یا سیم پیچ shunt به یکدیگر متصل کرد.

2. موتورهای AC

موتور الکتریکی AC یا جریان متناوب می تواند انرژی مغناطیسی را از طریق القای الکترومغناطیسی به انرژی مکانیکی تبدیل کند.

این نوع موتور از دو بخش اصلی تشکیل می شود. یک استاتور داخلی که میدان مغناطیسی را با استفاده از جریان متناوب ایجاد می کند. همچنین یک روتور داخلی که میدان مغناطیسی دوم را با استفاده از shaft ایجاد می کند.

در کاربردهای صنعتی، از موتورهای AC سه فاز برای تبدیل توان از انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می شود. این نوع موتور به انرژی کمتری برای راه اندازی نیاز دارد و همچنین دوام بیشتری از خود نشان می دهد.

موتور الکتریکی Synchronous Motor

موتور الکتریکی Synchronous Motor به نوعی از موتورهای AC گفته می شود که برای کارکرد درست به منبع تغذیه سه فاز نیاز دارند. در این نوع موتور، تولید جریان میدانی بر عهده استاتور قرار دارد. همچنین سرعت Rotor با توجه به سرعت استاتور تنظیم می شود. از این موتورها در اتوماسیون و رباتیک استفاده می شود. همچنین در قسمت هایی که نیاز به عملکرد دقیق و ثابت دارند.

موتور Induction Motor

موتور Induction Motor نوع دیگری از موتورهای AC است که با سرعتِ غیر همزمان کار می کند و تبدیل انرژی در آن به وسیله القای الکترومغناطیسی صورت می گیرد. موتورهای Induction با توجه به ساختار روتور به دو نوع squirrel cage و phase wound تقسیم بندی می شوند که هر کدام کاربرد خود را دارند.

3. موتورهای خاص

بعضی از موتورهای الکتریکی برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار می گیرند که در ادامه شما را با آن ها آشنا می کنیم.

موتور Stepper

موتورهای Stepper برای استفاده از چرخش زاویه ای به جای چرخش پایدار کاربرد دارند. در واقع هر روتور دارای زاویه چرخش 180 درجه ای است. اما موتور Stepper امکان جداسازی درجه های کامل را فراهم می کند. برای مثال، می توان هر درجه کامل روتور را به چند درجه کوچکتر تقسیم کرد.
از این موتورها در ساخت مدار، ژنراتورهای حرکتی و ابزارهای کنترل فرایندها استفاده می شود.

موتور Hysteresis

موتورهای Hysteresis نوع دیگری از موتورهای خاص هستند که به دلیل سطح صدای کم، در هر جایی که نیاز به استفاده از موتور عایق صدا است، مورد استفاده قرار می گیرند. منبع تغذیه این موتورها می تواند تک فاز یا سه فاز باشد. موتور Hysteresis یک عملکرد نرم را با سرعت پایدار فراهم می کند. از این موتورها می توان در ساخت دستگاه هایی مانند پخش کننده صدا استفاده کرد.

موتور Reluctance

همچنین می توان به موتورهای Reluctance اشاره کرد. این موتورها در واقع شبیه به موتورهای Synchronous هستند، با این تفاوت که از منبع تغذیه تک فاز استفاده می کنند. استاتور این موتور شامل مجموعه ای از سیم پیچ های اصلی و کمکی است که به استارت بهتر موتور کمک می کنند.

موتور براشلس نیز برای دستیابی به عملکرد بهتر در فضای کوچکتر نسبت به موتورهای DC ساخته می شود. یک کنترل کننده الکترونیکی در این موتور وجود دارد که با تغییر جریان موجود در سیم پیچ ها، عملکرد آن را تسهیل می کند.

تفاوت موتورهای الکتریکی

موتور الکتریکی در انواع مختلفی ساخته می شود که هر کدام از آن ها دارای کاربردهای خاصی هستند.

معمولا موتورهای AC قدرت بیشتری نسبت به موتورهای DC دارند. چرا که می توانند با استفاده از جریان قوی تر، گشتاور بیشتری را تولید کنند.

از طرفی، موتورهای DC کارآمدتر هستند و از انرژی ورودی خود به طرز بهتری استفاده می کنند. همچنین می توان سرعت و محدوده خروجی این نوع موتورها را به راحتی کنترل کرد.

تفاوت موتورهای الکتریکی را می توان در نوع منبع انرژی و همچنین اجزای آن ها و نوع سیم پیچی پیدا کرد.

سخن آخر

در این مطلب تلاش شد اطلاعات کافی درباره موتورهای الکتریکی و انواع آن ها در اختیار شما قرار بگیرد. برای مطالعه مطالب بیشتر می توانید به بلاگ سایت آسمان ایکس مراجعه کنید و در صورت هرگونه سوال در رابطه با این مطلب در بخش بحث و گفت و گ نظر خود را بنویسید.