موتور الکتریکی یک ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. اکثر موتورهای الکتریکی از طریق تعامل بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی در سیم پیچی کار می کنند تا نیرویی به شکل گشتاور اعمال شده بر روی شفت موتور ایجاد کنند

انواع الکتروموتور

موتورهای الکتریکی عمدتاً به سه نوع طبقه بندی می شوند

موتورهای AC
موتورهای DC
موتورهای ویژه

موتور AC

موتور الکتریکی AC انرژی الکتریکی AC (جریان متناوب) را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این موتورهای الکتریکی با استفاده از جریان متناوب تک فاز یا سه فاز تغذیه می شوند. اصل کار موتور AC میدان مغناطیسی دوار (RMF) است که توسط سیم پیچ استاتور در هنگام عبور جریان متناوب از آن ایجاد می شود. روتور (دارای میدان مغناطیسی خاص خود) از RMF پیروی می کند و شروع به چرخش می کند.

موتور DC

موتور DC یکی دیگر از انواع اصلی موتورهای الکتریکی است که فقط با جریان DC یا جریان مستقیم کار می کند. هیچ فازی در جریان مستقیم وجود ندارد، به همین دلیل است که موتورهای الکتریکی DC تنها از 2 سیم برای راه اندازی استفاده می کنند. آنها اولین موتورهایی هستند که اختراع شدند. کنترل سرعت آن تنها با تغییر ولتاژ تغذیه آسان تر است. مکانیسم های ساده شروع، توقف، شتاب و معکوس را ارائه می دهد. هزینه نصب موتور DC بسیار ارزان است اما نیاز به تعمیر و نگهداری دارند که هزینه آن با افزایش اندازه و قدرت موتور به طور قابل توجهی افزایش می یابد

اصل کار موتورهای DC قانون دست چپ فلمینگ است. یک هادی حامل جریان در داخل یک میدان مغناطیسی، نیروی رانش متقابلاً عمود بر یکدیگر را تجربه می کند.

موتورهای ویژه

انواع مختلفی از موتورهای الکتریکی ویژه وجود دارد که نسخه های اصلاح شده موتورهای دیگر هستند که برای اهداف خاص طراحی شده اند. برخی از این موتورهای الکتریکی در زیر آورده شده است.

سرو موتورز
سروو موتور نوع خاصی از موتور است که برای هل دادن/کشیدن یا بلند کردن یا چرخاندن یک جسم در یک زاویه خاص استفاده می شود.

رانندگی مستقیم

موتور درایو مستقیم یا به عنوان موتور گشتاور نیز شناخته می شود، نوع دیگری از موتورها است که گشتاور بالایی را در سرعت کم حتی در حالت توقف تولید می کند. محموله مستقیماً به روتور متصل می شود بنابراین استفاده از گیربکس، تسمه، کاهنده سرعت و غیره را حذف می کند. از آنجایی که ساییدگی و پارگی مکانیکی ندارد، قابل اعتماد است و طول عمر بالایی دارد.

موتورهای خطی

موتور خطی دارای یک استاتور و روتور رول نشده است که به جای نیروی چرخشی نیروی خطی ارائه می دهد. اگر هر موتوری را برش دهید و آن را صاف روی یک سطح قرار دهید، یک موتور خطی خواهید داشت.

سیم پیچ های آرمیچر به صورت خطی طراحی شده اند که جریان 3 فاز را برای تولید میدان مغناطیسی حمل می کند. میدان مغناطیسی نمی چرخد، بلکه در یک خط مستقیم حرکت می کند. میدان مغناطیسی با میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنربای دائمی مسطح که در زیر آن قرار دارد، تعامل دارد. برهمکنش بین آنها یک نیروی خطی بر روی یکدیگر ایجاد می کند بنابراین آرمیچر به جلو یا عقب حرکت می کند

استپر موتور

موتور پله ای یا استپ موتور یک موتور DC بدون جاروبک است که چرخش کامل آن به تعدادی مرحله مساوی تقسیم می شود. چنین موتوری به جای چرخش مداوم در مراحل (درجات ثابت) می چرخد. چنین حرکات پله ای دقت بالایی را ارائه می دهد که در رباتیک مورد استفاده قرار می گیرد.

استپر موتور بر روی پالس کار می کند. هر پالس موتور را یک پله حرکت می دهد. دقت موتور به تعداد مراحل در هر دور بستگی دارد. اندازه مراحل در طول طراحی آن تعیین می شود. با این حال، سرعت موتور را می توان با استفاده از قطار پالس فرکانس متغیر کنترل کرد. کنترل کننده داخل سروو موتور با هر پالس یک پله روتور را به جلو یا عقب می برد.

برای موقعیت یابی دقیق و دقیق آن استفاده می شود. گشتاور کامل را در حالت سکون ارائه می دهد. به دلیل طراحی بدون برس نیاز به نگهداری کمتری دارد. بنابراین بسیار قابل اعتماد هستند و عمر طولانی دارند.

موتور یونیورسال

موتور یونیورسال نوع خاصی از موتور است که می تواند با منبع تغذیه AC و DC کار کند. این یک موتور پیچ خورده سری است که در آن سیم پیچ های میدان به صورت سری به سیم پیچ های آرمیچر متصل می شوند. آنها حداکثر گشتاور راه اندازی را با سرعت عملیاتی بالا ارائه می دهند.

از آنجایی که سیم‌پیچ‌ها به صورت سری به هم متصل می‌شوند، جهت جریان از هر دو سیم‌پیچ ثابت می‌ماند حتی اگر جهت جریان چندین بار در یک ثانیه معکوس شود. اگرچه ممکن است موتور در AC به دلیل واکنش سیم پیچ ها کندتر کار کند

تاریخچه الکتروموتور

تجسم اولیه موتور الکتریکی برای اولین بار در دهه 1740 از طریق کار راهب و دانشمند اسکاتلندی بندیکتین، اندرو گوردون، ظاهر شد. دانشمندان دیگری مانند مایکل فارادی و جوزف هنری به توسعه موتورهای الکتریکی اولیه ادامه دادند و با میدان های الکترومغناطیسی آزمایش کردند و کشف کردند که چگونه انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند.

1834 – اولین موتور الکتریکی ساخته شد

تاریخچه زمانی ساخته شد که توماس داونپورت از ورمونت اولین موتور الکتریکی رسمی با باتری را در سال 1834 اختراع کرد. این اولین موتور الکتریکی بود که قدرت کافی برای انجام یک کار را داشت و اختراع او برای تغذیه یک ماشین چاپ در مقیاس کوچک استفاده شد.

1886 – اختراع موتور DC

ویلیام استورجن اولین موتور DC را اختراع کرد که می‌توانست نیروی کافی برای راندن ماشین‌آلات را فراهم کند، اما تا سال 1886 اولین موتور DC عملی که می‌توانست با سرعت ثابت تحت وزن متغیر کار کند، تولید نشد. فرانک جولیان اسپراگ مخترع آن بود و این موتور بود که کاتالیزوری را برای پذیرش گسترده موتورهای الکتریکی در کاربردهای صنعتی فراهم کرد.

اواخر دهه 1880 – موتورها برای استفاده تجاری استفاده می شوند

علیرغم کشف بزرگ داونپورت در سال‌ها پیش، موتورهای الکتریکی تا 50 سال دیگر به طور گسترده در سطح تجاری مورد استفاده قرار نگرفتند. دانشمندان و مهندسان به توسعه انواع مختلف موتورهای الکتریکی با هدف مناسب ساختن آنها برای استفاده در محیط های تجاری ادامه دادند. طولی نکشید که استفاده از موتورهای الکتریکی در سراسر صنعت، کارخانه ها و خانه آغاز شد.

1888 – موتور القایی AC ثبت اختراع شد

در سال 1887، نیکولا تسلا یک موتور القایی AC اختراع کرد که یک سال بعد با موفقیت آن را ثبت کرد. برای وسایل نقلیه جاده ای مناسب نبود اما بعداً توسط مهندسان وستینگهاوس اقتباس شد. در سال 1892 اولین موتور القایی عملی طراحی شد و به دنبال آن یک روتور سیم پیچ میله دوار طراحی شد که این واحد را برای استفاده در کاربردهای خودرو مناسب ساخت.

1891 – توسعه موتورهای سه فاز

در این سال جنرال الکتریک توسعه موتورهای القایی سه فاز را آغاز کرد. به منظور استفاده از طراحی روتور سیم پیچ میله ای، جنرال الکتریک و وستینگهاوس یک قرارداد مجوز متقابل در سال 1896 امضا کردند.

دهه 2000 – استفاده از موتورهای امروزی

در قرن بیست و یکم، موتورهای الکتریکی AC و DC در حال حاضر به طور گسترده در صنایع در سراسر جهان استفاده می شوند و بخشی جدایی ناپذیر از بسیاری از کاربردها هستند

کاربرد موتورهای الکتریکی

تهویه مطبوع

این فناوری برای ایجاد آسایش حرارتی در هر محیط داخلی مانند دفتر، خانه یا وسیله نقلیه و غیره است.

HVAC با ارائه هوای تازه از فضای باز کار می کند. هوای بیرون به منظور خنک کردن یا گرم کردن مناطق مختلف یک ساختمان یا وسیله نقلیه تهویه می شود. هوای مطبوع با استفاده از موتور دمنده به داخل کانال ها دمیده می شود.

اتوماسیون صنعتی

با استفاده از موتورها می توانیم استفاده از نیروی کار یا انسان را حذف کنیم. ما می توانیم کارهای سنگین را با سرعت بالا و بدون وقفه انجام دهیم. نیازی به درگیری نیروی کار نیست. بیشتر صنایع با ماشین آلات خودکار کار می کنند تا بدون وقفه کار کنند. آنها همچنین ملزم به پاسخگویی به خواسته های دنیای مدرن هستند.

آنها بسیار کارآمد هستند و داشتن کنترل خودکار ارزش تولید بالایی را ارائه می دهد. به طور خلاصه، اتوماسیون صنعتی بدون موتورهای الکتریکی چیزی نیست.

بهره مندی در تغییرات آب و هوایی

موتور الکتریکی نیازی به سوخت یا تعمیر و نگهداری دیگر لازم برای هیچ موتوری ندارد. استفاده از موتورهای الکتریکی در داخل وسایل نقلیه و قطارها به ما این امکان را می دهد که از انرژی سبز یا انرژی قابل استفاده مجدد استفاده کنیم و انتشار گازهای خطرناکی را که بر سلامت عمومی و اکوسیستم تأثیر می گذارد، کاهش دهیم.

کشاورزی

برای حذف دخالت انسان و افزایش بهره وری از انواع موتورهای الکتریکی در کشاورزی استفاده می شود. آنها در هر ساختار مکانیکی مورد استفاده در کشاورزی و کشاورزی استفاده می شوند.

امروزه انواع مختلفی از ماشین ها برای کشت، شخم زدن خاک، کاشت، آبیاری، کود دهی و برداشت و غیره استفاده می شود.

همچنین برای برش و بسته بندی این سبزی ها و میوه ها برای رفع نیازهای بالای بازار استفاده می شود.

کمپرسور

کمپرسور هوا وسیله ای مکانیکی است که فشار گاز را با کاهش حجم آن افزایش می دهد. یک موتور الکتریکی برای پمپاژ گاز به داخل و افزایش فشار آن استفاده می شود که سپس از طریق یک خروجی برای انجام کار آزاد می شود.

کمپرسورها برای تمیز کردن با آزاد کردن هوای فشرده استفاده می شوند. همچنین برای پر کردن سیلندرهای گاز و لاستیک استفاده می شود. گاز تحت فشار را می توان برای تمیز کردن اجسام در سطح میکرو استفاده کرد. در تفنگ های میخکوبی نیز استفاده می شود.

نقاشی همچنین به هوای تحت فشار نیاز دارد تا رنگ محکم به سطح بچسبد. بنابراین برای رنگ آمیزی از کمپرسور هوا نیز استفاده می شود.

مزارع لبنیاتی که صدها گاو، بز و گوسفند دارند، به صدها نیروی کار نیاز دارند، زیرا این یک شغل پر زحمت است. کمپرسورهای هوا را می توان برای ایجاد مکش خلاء در دستگاه شیردوشی که شیر را از گاو می کشد تغییر داد. با اجازه دادن به کارگران برای کار با نیروی کار کمتر، بهره وری را افزایش می دهد.

دمنده

دمنده تجهیزاتی است که سرعت هوا یا گاز را افزایش می دهد. انرژی آن توسط یک موتور الکتریکی تامین می شود که هوا را از یک طرف به داخل می کشد و از طرف دیگر آن را با سرعت زیاد هل می دهد. در سیستم اگزوز یا تهویه، تمیز کردن گرد و غبار یا تمیز کردن جاروبرقی استفاده می شود.

فن ها

فن هایی که با موتورهای الکتریکی کار می کنند برای گردش هوا در داخل اتاق استفاده می شوند. همچنین برای خشک کردن اشیا یا افراد استفاده می شود. همچنین برای تخلیه دودهای خطرناک یا خنک کردن قطعات الکترونیکی استفاده می شود. همچنین یک فن نقش اصلی را در تهویه مطبوع ایفا می کند.

تبرید و تهویه مطبوع

تهویه مطبوع و تبرید به معنای خنک کردن فضا است. اساساً با فشرده سازی مبرد با استفاده از کمپرسوری که توسط یک موتور الکتریکی کار می کند کار می کند. از آن برای نگهداری مواد غذایی با حفظ دمای کمتر از حد نرمال استفاده می شود. همچنین برای تهیه یخ از آب استفاده می شود.

پمپ

برای جریان سیال از پمپ استفاده می شود. فشار ایجاد نمی کند. یک پمپ هوا را به بیرون می راند و خلاء ایجاد می کند که سپس توسط سیال پر می شود. آنها توسط موتورهای الکتریکی کار می کنند که باعث افزایش راندمان و صرفه جویی در زمان می شود.

پمپ ها بیشتر برای کشیدن آب (پمپ های چاه و موتورهای شناور) به سطح استفاده می شوند اما در صنایع به ویژه نفت و گاز نیز کاربرد دارند. از آنها در صنایع فرآوری شیمیایی استفاده می شود که در آن از پمپ های الکتریکی هوشمند بیشتری استفاده می شود.

سنگ شکن

سنگ شکن ماشینی است که برای تبدیل سنگ های بزرگ به سنگ های کوچک، ماسه یا شن استفاده می شود. از یک موتور الکتریکی برای تولید نیروی خرد کننده با تقسیم سنگ ها به قطعات کوچکتر استفاده می شود.

سنگ شکن بیشتر برای تهیه مواد برای اهداف ساخت و ساز و در عملیات معدن استفاده می شود. همچنین مواد پودری را برای پردازش بیشتر فراهم می کند.

ماشین تراش

تراش ماشینی است که در صنعت فلزکاری استفاده می شود. این قطعه کار را حول محور چرخش خود می چرخاند. برای برش، سنباده، سوراخ کردن و شکل دادن به هر قطعه کار به شکل دلخواه شما استفاده می شود. برای طراحی اجزایی که حول یک محور متقارن هستند استفاده می شود.

مته

دستگاه حفاری یک ابزار برقی است که برای ایجاد سوراخ استفاده می شود. این دستگاه از یک موتور الکتریکی استفاده می کند که یا با باتری یا با استفاده از برق تغذیه می شود. انواع مته ها و قدرت های مختلفی برای حفر سوراخ ها مانند پلاستیک، چوب، فلز و بتن و غیره استفاده می شود.

ابزار قدرت

ابزارهای برقی تجهیزات دستی قابل حملی هستند که با باتری متصل به آنها تغذیه می شوند. آنها برای کاربردهای مختلف طراحی شده اند. مانند آسیاب، دریل، سنباده و … باعث صرفه جویی در زمان و کاهش می شود

electricaltechnology , parvalux , wikipedia : منابع

پست های مرتبط

اطلاعاتی برای “ساختمان های فردا” امروز
ربات های ساختمانی پوردو می توانند مصالح ساختمانی را با BIM مطابقت دهند
تاریخ معماری
COTI، STASIS Chainlink را برای پل CeFi-DeFi یکپارچه می کند
انرژی تجدید پذیر