الکتروموتور چیست؟ انواع موتور الکتریکی و کاربرد هر کدام

الکتروموتور یا موتور الکتریکی، دستگاهی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و دارای انواع مختلف AC، DC و پله ای می باشد. این تبدیل پایه و اساس عملکرد صدها هزار دستگاه صنعتی و خانگی مانند پمپ آب، کمپرسور باد، پنکه، ماشین لباسشویی، کولر یا حتی آسانسور است.

انواع الکتروموتورها

الکتروموتور از لحاظ منبع تغذیه، ساختار و کاربرد به انواع مختلف زیر تقسیم می شود:

• الکتروموتور AC
• الکتروموتور DC
• الکتروموتور پله ای

الکتروموتورهای AC (جریان متناوب)

این دسته از موتورها با برق شهری یا صنعتی که به صورت جریان متناوب (AC) تأمین می شود، کار می کنند. در کشورهایی مانند ایران که شبکه برق سراسری ۲۲۰ تا ۳۸۰ ولت AC فراهم است، الکتروموتورهای AC در بسیاری از تجهیزات صنعتی و خانگی استفاده می شوند. از شناخته شده ترین الکتروموتورهای AC، موتورهای القایی هستند. در این موتورها، میدان مغناطیسی در استاتور تولید شده و بدون اتصال مستقیم به روتور، آن را به حرکت در می آورد. مقاومت عالی و عدم نیاز به تعمیرات یا نگهداری، از مزایای موتورهای القایی به شمار می رود.

نوع دیگری از موتورهای AC، موتورهای سنکرون هستند که در شرایطی استفاده می شوند که نیاز به حفظ سرعت ثابت باشد. از جمله موارد کاربرد موتور سنکرون، ژنراتورهای نیروگاه یا سیستم های دقت بالای کنترل فرآیند می باشند.

الکتروموتورهای DC (جریان مستقیم)

موتورهای DC یا جریان مستقیم، در مواقعی که کنترل دقیق سرعت و گشتاور اولویت باشد کاربرد دارند. جریان مستقیم را می توان از باتری، منابع تغذیه صنعتی یا مبدل های AC به DC تأمین کرد. ساختار این موتورها شامل آرمیچر، جاروبک و کموتاتور است که وظیفه هدایت جریان به سیم پیچ ها و حفظ جهت چرخش را بر عهده دارند. این موتورها به دلیل قابلیت کنترل پذیری بالا در روباتیک، سیستم های حمل و نقل الکتریکی و ماشین آلاتی که نیاز به پاسخ سریع دارند، استفاده می شوند.

مدل های جدیدتر موتورهای DC بدون جاروبک بوده که به آن Brushless DC می گویند. این مدل با حذف بخش های مکانیکی سایشی، طول عمر بیشتری داشته و صدای کمتری تولید می کند.

الکتروموتورهای پله ای

الکتروموتورهای پله ای، نوع خاصی از موتورهای DC هستند که حرکت چرخشی را به صورت پله پله و با زاویه های مشخص انجام می دهند. برخلاف دیگر موتورها که چرخش پیوسته دارند، موتور پله ای به ازای هر پالس دریافتی؛ فقط یک گام حرکت می کند. همین ویژگی آن را برای کاربردهایی مانند کنترل موقعیت، چاپگرهای صنعتی، اسکنرهای دقیق، سیستم های اتوماسیون و حتی تجهیزات آزمایشگاهی مناسب می سازد.

در سیستم های CNC، استفاده از موتورهای پله ای دقت بسیار بالایی در کنترل مسیر و زاویه فراهم می کند. این موتورها قابلیت حرکت بدون فیدبک مکانیکی را دارند، ولی در پروژه هایی که دقت بالا و سرعت زیاد نیاز است، گاهی با انکودر ترکیب می شوند.

کار الکتروموتور چیست؟

وظیفه اصلی یک الکتروموتور، تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است که این تبدیل بر اساس قوانین الکترومغناطیس انجام می شود. وقتی جریان برق از سیم پیچ های موتور عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد شده و با تعامل این میدان با قطب های مخالف یا روتور، گشتاور به وجود می آید. نتیجه این فرآیند، تولید نیروی چرخشی بوده که برای راه اندازی ماشین آلات، حرکت چرخ دنده ها، پمپ ها، فن ها و صدها کاربرد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. در هر نوع سیستم مکانیکی که نیاز به حرکت مداوم یا متناوب باشد، موتور الکتریکی نقش اصلی را ایفا می کند.

اجزای موتور الکتریکی

• استاتور یا قسمت ثابت موتور: شامل هسته فلزی و سیم پیچ بوده که میدان مغناطیسی لازم برای حرکت روتور را ایجاد می کنند.
• روتور یا بخش متحرک: تحت تأثیر میدان مغناطیسی استاتور قرار گرفته و به چرخش در می آید.
• محور موتور: چرخش ایجاد شده به به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.
• کموتاتور و جاروبک: وظیفه کنترل جهت جریان در روتور را دارند.
• یاتاقان: نقش روان سازی حرکت شفت و کاهش اصطکاک را دارد.

جمع بندی

الکتروموتورها عامل اصلی انتقال انرژی و حرکت محسوب شده و دارای انواع مختلف AC، DC و پله ای می باشند. انتخاب موتور به نوع بار، شرایط محیطی، نیاز به کنترل سرعت و دقت عملکرد بستگی دارد. عملکرد الکتروموتور بر اساس اصول میدان های مغناطیسی استوار است. هنگامی که جریان برق از سیم پیچ های موتور عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود که باعث حرکت روتور (قسمت چرخان موتور) شده و در نتیجه، توان مکانیکی تولید می کند. الکتروموتور همیشه احتمال خرابی دارد به همین دلیل بهتر است لوازم یدکی کمپرسور باد را برای تعمیر این قطعه همراه خود داشته باشید.

حسین موسوی نیا

من متخصص و پژوهشگر در زمینه هوای فشرده و انواع کمپرسور باد هستم و سعی می کنم تا جدیدترین و کارامدترین اطلاعات را در خصوص صنعت هوای فشرده با شما به اشتراک بگذارم.