الکتروموتور چیست؟
همانطور که میدانید ماشین های الکتریکی به خصوص ماشین های الکتریکی برق شبکه جزء اصلی لوازم و تجهیزات الکترومکانیکی خانگی و صنعتی به شمار میرود، در نتیجه آسایش و رفاه زندگی جوامع بشری و تولیدات صنایع و کارخانجات، در گروی شناخت و انتخاب و بهره برداری بهینه از این تجهیزات است.
الکتروموتور ها از برق مستقیم باتری (DC) یا برق متناوب شهری (AC) استفاده میکنند که بسته به نوع مصرف و کارکرد انتخاب می شوند.
موتور های الکتریکی Electric motors را می توان در مواردی گوناگون از وسایل متداول خانگی تا انواع مختلف در حمل و نقل و حتی کاربردهای پیشرفته هوافضا استفاده کرد.
موارد استفاده الکتروموتور
موتورهای الکتریکی مهمترین دستگاههایی هستند که از آنها میتوان درصنایع و موارد مختلف کمک گرفت مانند:
تجهیزات تهویه و خنک کننده گرمایش
نوار نقاله ها یا کانوایر
وسایل نقلیه موتوری
لوازم خانگی مانند لباسشویی، کولرهای آبی
تجهیزات صنعتی مانند آسیاب، قله بر، دمنده ها مکنده، نوار نقاله ها ، سنگ شکن ها و ..
کامیون های چنگال
کشتیرانی
روبات ها
وینچ و بالابر، بالابر ساختمانی و فروشگاهی
صنایع مختلفی از جمله صنایع خودروسازی، صنایع غذایی، دارویی، فولاد، کشاورزی، سیمان، معادن، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
الکتروموتور گوانگلو
بنابراین، موتور الکتریکی یک دستگاه الکتریکی و مکانیکی است و یکی از اصلی ترین پیشرفت ها در زمینه مهندسی است. این دستگاه انرژی الکتریکی را به مکانیکی متبدیل میکند. انواع مختلفی از موتورها در بازار موجود است که کاربردهای متفاوتی دارند و طبقه بندی منحصر به فردی با توجه به:
نوع برق مصرفی AC/DC
توان خروجی KW/HP
تعداد دور گردش در دقیقه RMP (تعداد پل 2 یا 4 یا 6 یا 8 ) (3000 دور یا 1400 یا 900 یا 700)
ضد جرقه EX یا معمولی
نوع سیم پیچی ( مس یا آلومینیم)
جنس پوسته الومینیومی یا چدنی
نوع نصب : پایه B3 – پایه و فلنج B35 – پایه و نیم فلنج B34 ( درمورد سایر کد های نصب الکتروموتور و گیربکس اینجا بخوانید )
عواقب انتخاب نا مناسب موتور الکتریکی
بسته به شرایط و نیاز الکترو موتور ها را باید انتخاب کرد چون انتخاب نا مناسب میتواند عواقبی نظیر موارد زیر را در پی داشته باشد.
کاهش راندمان (مصرف بیشتر انرژی)
کاهش ضریب توان یا Power Factor (افزایش توان راکتیو Reactive Power)
گرمای بیش از حد و آسیب رسیدن به سیم پیچ
انتخاب سایز ناصحیح استارتر و درنتیجه عدم تامین گشتاور کافی در استارت
در نتیجه کارکرد دائم موتور بالای حد مجاز سرویس فاکتور باعث افزایش دما، استهلاک زودرس و کاهش عمر آن خواهد شد.
بیشتر بخوانید : عیب ها و آسیب های وارده به الکتروموتور و نحوه تعمیرات و نگهداری الکترو موتور
راهنمای انتخاب الکتروموتور
موتورهای الکتریکی با انرژی الکتریسیته حرکت میکنند و در هر سرعت و گشتاور مقدار متفاوتی انرژی الکتریکی نیاز دارند در نتیجه سرعت یا دور موتور با توجه به نیاز کاربر برای کاربردهای متفاوت قابل انتخاب و گزینش میباشد. حتی میتوان با استفاده از اینورتر و درایو ها سرعت یا نوع برق ورودی را تغییر داد.
از یک کارخانه بزرگ تا یک کارگاه کوچک خراطی برای تامین انرژی مکانیکی و به حرکت در آوردن دستگاه ها به الکتروموتور نیاز داریم . انتخاب مناسب و بهینه امری مهم و حیاتی در تجهیز کردن کارگاه است. برای یک انتخاب مناسب باید اطلاعات جامع از نوع کاربری ،انواع الکتروموتور ها از جمله AC و DC آشنا باشید. قابلیت خواندن پلاک الکتروموتور و دیتا شیت ها از مواردی است که در انتخاب و خرید بهینه اهمیت دارد.
مراحل خرید یا تامین یا ایجاد تاسیسات الکتریکی (نیروگاه صنایع کارخانجات)
تهیه مشخصات فنی – انتخاب مشاور و سازنده
طراحی ساخت تست کارخانه ای
حمل و تخلیه -نصب و راه اندازی – تحویل موقت و دائم
بهره برداری و سرویس و نگهداری الکتروموتور (تعمیر و بهینه سازی)
حداکثر دمای محیط برای راه اندازی الکتروموتور
استفاده از الکتروموتور در محیط های خیلی گرم باعث افت عملکرد الکتروموتور و اتلاف انرژی خواهد شد همچنین عمر مفید الکتروموتور نیز کاهش می یابد.
اگر بر روی پلاک الکتروموتور این محدودیت ذکر نشده باشد یعنی موتور الکتریکی بر اساس دمای محیطی استاندارد تولید شده است. دمای محیطی استاندارد حدود 40 درجه سانیگراد است. به این معنی که موتور الکتریکی در محیط های بالای 40 درجه با افت عملکرد مواجه میشود.
استفاده از موتور های الکتریکی با بدنه آلومینیمی در محیط های گرم توصیه میشود. دلیل این امر خاصیت انتقال حرارت بهتر آلومینیم نسبت به چدن است.
برای مصارف خاص در محیط های خیلی گرم باید موتور الکتریکی با قابلیت عملکرد در دماهای بالا را سفارش داده و خریداری کنید. ساخت این الکتروموتور ها با متریال عایقی با کلاس بالاتر صورت میگیرد . طراحی مغناطیسی این موتورها نیز میتواند متفاوت باشد.
آیا ارتفاع محیط نصب الکتروموتور از سطح دریا در عملکرد الکتروموتور تاثیر دارد ؟
بله ارتفاع محیط در عملکرد موتور الکتریکی موثر است. به صورت استاندارد موتورهای با طراحی معمولی در ارتفاع حداکثر 1000 متر از سطح دریا عملکرد بهتری دارند و در ارتفاعات بالاتر دچار افت عملکرد و توان میشوند. این مساله باید در طراحی ها مورد توجه قرار بگیرد. مثلا دستگاه سنگ شکنی که در ارتفاعات کوه ها کار میکند.
انواع الکتروموتور
الکتروموتور های AC در انواع الکتروموتور سه فاز و تک فاز
افقی و عمودی
الکتروموتور براش لس یا BLDC
الکتروموتور القایی
الکتروموتور سنکرون
سروو موتور
از نظر توان خروجی نیز موتور های الکتریکی را می توان از 0.25 اسب بخار تا حتی 300 اسب بخار و بالا تر رده بندی کرد که یکی از مهمترین فاکتور ها در انتخاب انها میباشد.
در حالت کلی برای تهیه الکتروموتور، توان خروجی که با اسب بخار یا کیلووات اندازه گیری میشوند و همچنین دور موتور که بر اساس دور بر دقیقه سنجیده میشود و سه فاز یا تک فاز بودن اهمیت بیشتری دارد.
طبقه بندی الکتروموتور ها بر اساس راندمان
الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف میکنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش میدهد.
به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد.در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده اند . برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار میدهد.
الکتروموتورها از لحاظ راندمان و بازدهی به چند دسته طبقه بندی مشوند؟
بر اساس استاندارد کارایی انرژی IEC60034-30-1 الکتروموتورها بر اساس میزان کارایی و بازدهی انرژی به 4 دسته تقسیم شده اند .
IE1
IE2
IE3
IE4
الکتروموتور القایی AC چیست؟
الکتروموتور های AC القایی همانند بیشتر موتورهای الکتریکی دارای یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که درون آن می چرخد دارند. بوسیله میدان مغناطیسی تولید شده توسط استاتور یا سیم پیچ ها روتور به دور خود میچرخد . به عبارتی موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند. در ادامه بیشتر توضیح خواهیم داد.
اساس کار موتور القایی سه فاز
با اتصال جریان سه فاز به سیم پیچ استاتور یک موتور القایی،میدان دواری با سرعت n و با مقدار ثابتی تولید میشود. این میدان پس از خارج شدن از هسته ی استاتور از فاصله هویی بین استاتور و روتور عبور کرده و هنگام عبور از روتور ،هادی های روتور را قطع کرده و در آن ها مطابق با قانون القا الکترو مقانطیسی فاراده ولتاژی القا می کند. چون این هادی های روتور مانند قفس شکل زیر اتصال کوتاه شده اند، ولتاژ القا شده در هادی ها سبب عبور جریان الکتریکی در هادی های روتور می شود. جریان القایی روتور خود سبب تولید میدان مغناطیسی در روتور شده و در فاصله هوایی بین استاتور و روتور با یکدیگر درگیر می شوند. نتیجه برخورد دو میدان مغناطیسی استاتور و روتور در فاصله هوایی سبب افزایش شار مغناطیسی در یک طرف هادی های روتور و کاهش شار مغناطیسی در طرف دیگر همان هادی ها شده و روتور را در جهت میدان دوار با سرعتی کمتر از Ns به حرکت در می آورد. قطعات پمپیران
اساس کار الکترو موتور القایی
موتور سه فاز القایی AC تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.
در حالیکه در موتورهای برق DC به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند.
برای راه انداز یک موتور القایی AC تک فاز احتیاج به یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.
در درون هر موتور AC دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است.
