نحوه عملکرد الکتروموتور DC چگونه است
موتور جریان مستقیم (DC) نوعی ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. موتورهای DC برق را از طریق جریان مستقیم می گیرند و این انرژی را به چرخش مکانیکی تبدیل می کنند. موتورهای دی سی از میدان های مغناطیسی ناشی از جریان های الکتریکی تولید شده استفاده می کنند که باعث تحریک حرکت روتور ثابت در شافت خروجی می شود. گشتاور و سرعت خروجی هم به ورودی الکتریکی و هم به طراحی موتور بستگی دارد. برای دریافت الکتروموتور و خرید موتور DC با کارشناسان ما در تماس باشید.
مکانیسم عمل موتور DC
شرایط عمل در یک موتور DC به این صورت است که در اطراف یک عامل هدایت‌کننده میدان مغناطیسی ایجاد می‌گردد. هنگامی که عامل هدایت کننده جریان در این میدان مغناطیسی خارج قرار می‌گیرد آن میدان مغناطیسی خارجی بر عامل هدایت کننده نیروی وارد می‌کند و حرکت عوامل هدایت‌کننده درون میدان مغناطیسی خود باعث به وجود آمدن جریان الکتریکی میشود. همچنین عبور جریان الکتریکی درون عامل هدایت کننده با وجود نیروی محرک توسط موتور می‌گردد. همچنین باید بدانیم که یک موتور دی سی می‌تواند به عنوان یک ژنراتور نیز ایفای نقش نماید. هرچند که بهتر است دستگاه ذینام دی سی به عنوان موتور برای ایجاد نیرو استفاده کنیم چراکه در این صورت راندمان و کارای دستگاه بهتر و بهینه تر می‌گردد.
ساختار کلی موتور DC
ساختمان الکتروموتور DC
موتور DC از سه قسمت اصلی تشکیل میشود:
روتور
استاتور
جاروبک نگهدارنده جاروبک
استاتور موجود در الکتروموتور دی سی از اجزای مختلفی تشکیل شده است که سیم پیچ میدانی موجود در استاتور خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت طبقه بندی می‌گردد. همچنین از دیگر اعضای اصلی استاتور موتور DC فریم موتور و همچنین هسته موجود در استاتور می‌باشد. در موتورهای DC استاتور بزرگتری وجود داشته و قطب کمکی و همچنین سیم پیچ جبران کننده نیز بر اجزای تشکیل دهنده استاتور اضافه میشود. مورد بعدی که از اجزای مهم موتور دی سی به حساب می‌آید و روتور موتور دی سی یا همان آرمیچر است. روتور به عنوان قسمت چرخنده و گردان موتور دی سی به حساب می‌آید و اجزای تشکیل دهنده روتور هسته سیم پیچی و یاتاقان های موجود در روتور هستند. جاروبک یکی دیگر از اجزای تشکیل دهنده موتور DC است که وظیفه انتقال جریان وجود به کلکتور گردان را دارد در واقع در موتور دی سی جاروبک و کلکتور وظیفه دارد تا گشتاور موجود در موتور را یکسو نمایند.
نحوه عملکرد الکتروموتور DC
اصطلاح الکتروموتور DC برای اشاره به هر ماشین الکتریکی دواری استفاده می شود که انرژی الکتریکی جریان مستقیم را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. الکتروموتور DC می تواند از نظر اندازه و قدرت از الکتروموتورهای کوچک اسباب بازی ها و وسایل برقی گرفته تا مکانیزم های بزرگی که خودروها را تغذیه می کنند، آسانسورها و بالابرها و کارخانه های نورد فولاد متفاوت باشد.
اجزای الکتروموتور دی سی (DC)
به طور ساده باید گفت که یک الکتروموتور DC، از یک آهنربای ثابت به نام استاتور و آرمیچری که با سیم پیچ هایی به دور یک هسته آهنی (برای متمرکز کردن میدان مغناطیسی) تابانده شده است، بوجود می آید. سیم پیچ ها عموماً چندین دور به محور هسته پیچیده شده است و در موتورهای بزرگ میتوان از جریانات موازی زیادی استفاده کرد. با چرخش آرمیچر منابع تغذیه خارجی، قسمت های مختلف از طریق گذشتن از جاروبک تحریک میشود. مقدار کل جریانی که به سیم پیچ‌ها فرستاده میشود، اندازه و تعداد دور سیم پیچ‌ها می‌تواند میزان قدرت میدان نیروی الکترومغناطیسی که تولید میشود را تعیین کند. الکتروموتور DC ماشینی است جریان برق را با کمک یک آهنربا به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.
هر الکتروموتور DC از قسمت های زیر تشکیل شده است که در ادامه با هرکدام از این قسمت های موجود در الکتروموتور های DC آشنا می شویم:
کموتاتور
روتور (آرمیچر)
استاتور
جاروبک (در بعضی از الکتروموتور ها ممکن است که وجود نداشته باشد)
کموتاتور
به دلیل اینکه موتور های DC از جریان مستقیم برق استفاده می کنند برای چرخیدن روتور جهت جریانی که باعث چرخش می شود باید در هر سیکل دوبار عوض شود که این عوض شدن باید بصورت مداوم و منظم باشد که این عوض کردن جهت چرخش به صورت مداوم و منظم وظیفه ی کموتاتور موجود در الکتروموتورهای DC است.
استاتور
استاتور ها دارای سیم پیچ هایی هستند و هنگامی که موتور به جریان برق متصل می شود این سیم پیچ ها باعث می شوند که میدان یکنواختی در جهتی ثابت در موتور تولید شوند.
استاتور
روتور
میدان مغناطیسی ای که در موتور به وسیله استاتور تولید شده و که کموتاتور باعث شده است که این میدان منظم و بصورت مداوم باشد باعث چرخش روتور می شود که این چرخش باعث می شود که موتور انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند.
روتور
جاروبک
جاروبک موجود در الکتروموتورهایی که از این نوع قطعه استفاده می کنند این است که جریان الکتریکی را بین سیم های ثابت و چرخان هدایت می کنند و نکته قابل ملاحظه این است که موتور هایی که این جاروبک ها را ندارند و به صورت القایی کار می کنند به کمک همان میدانی که در استاتور شکل گرفته باعث چرخش روتور می شوند که در ادامه به صورت کامل به تفاوت های میان این دو نوع از الکتروموتورها می پردازیم.
جاروبک
انواع الکتروموتورDC
موتور DC در طرح‌ها و تیپ‌ها و انواع مختلف ارائه میشود که در زیر به لیست مهم‌ترین آن ها اشاره می‌کنیم :
بدون براش
براش دار
موازی
سری
سروو موتور
الکتروموتور DC بدون براش (بدون جاروبک) چیست؟
الکتروموتور DC بدون براش نیز به عنوان موتورهای الکترونیکی DC سنکرون شناخته می شود و به لطف توسعه الکترونیک حالت جامد با الکتروموتور براش دار فرق می کند. تفاوت اصلی الکتروموتورهای DC بدون جاروبک با انواع دیگر این است که آنها کموتاتور ندارند ، که جایگزین آن یک سروومکانیسم الکترونیکی بوده و قادر به تشخیص و تنظیم زاویه روتور است.
کاربرد الکتروموتور DC بدون براش
حمل نقل
گرمایش و تهویه
سیستم های کنترل حرکت
تثبیت موقعیت
سیستم‌های تحریک و مهندسی
الکتروموتور دی سی
الکتروموتور DC بدون براش
الکتروموتور DC براش دار (جاروبک دار) چیست؟
موتور DC براش دار الکتروموتور DC اصلی است. موتور کلاسیک براش دارای یک کموتاتور است که جریان را در هر نیم چرخه معکوس کرده و گشتاور یک جهته ایجاد می کند. با اینکه که الکتروموتورهای DC براش دار برای پیشرانه های الکتریکی ، جرثقیل ها ، ماشین های کاغذ و نورد فولاد محبوب هستند ، بسیاری از آنها در سال های اخیر با مدل کارآمدتر بدون براش جایگزین شده اند.
کاربرد الکتروموتور DC موازی چیست؟
الکتروموتور DC موازی جزو الکتروموتورهای براش دار است که سیم پیچ های میدان به موازات روتور متصل می باشد. الکتروموتور شنت برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور ثابت دارند، استفاده می شود، جایی که بار به طور قابل توجهی با سرعت تغییر نمی کند ، مانند تسمه نقاله ، میکسر و بالابر.
کاربرد الکتروموتور دی سی
الکتروموتور DC موازی
الکتروموتور DC سری چیست؟
الکتروموتورهای DC سری نیز جزو الکتروموتورهای براش دار هستند. در این نوع الکتروموتور سیم پیچ های میدان به صورت سری به هم متصل می شوند. این بدان معناست که کل جریان روتور به سیم پیچ میدان منتقل می شود و سرعت بسیار بیشتری ایجاد می کند. با توجه به این امر که ولتاژ ورودی قابل تنظیم نمی باشد، الکتروموتورهای DC سری قابلیت تنظیم سرعت خود را ندارند.کاربرد الکتروموتورهای DC سری در مواردی بوده که نیاز به گشتاور راه اندازی بالایی می باشد. بطور مثال در ماشین آلات الکتریکی و نیز چرخ خیاطی ها کاربرد گسترده ای دارند.
الکتروموتور DC سروو چیست؟
این نوع الکتروموتورها را می توان نوعی از الکتروموتورهای DC براش دار دانست که در آنها از کنترل فیدبک موقعیت که به شفت الکتروموتور متصل بوده بهره گرفته شده است. این اتصالات یا از طریق مدولاسیون پهنای پالس یا توسط کنترل کننده نوع PWM کنترل شده و معمولا در سیستم های کنترل موقعیت و مدل های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربرد الکتروموتور DC سروو
رباتیک
نوار نقاله ها
فوکوس خودکار دوربین
وسایل نقلیه رباتیک
سیستم های ردیابی خورشیدی