موتور الکتریکی: چیست؟
موتور الکتریکی چیست؟
موتور الکتریکی (یا موتور برقی) دستگاهی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. بیشتر موتورهای الکتریکی از طریق تعامل میدان مغناطیسی موتور با جریان الکتریکی در پیچهای سیمی عمل میکنند. این تعامل نیرویی (به قانون فارادی) در شکل گشتاور ایجاد میکند که به محور موتور اعمال میشود.
موتورهای الکتریکی میتوانند توسط منابع جریان مستقیم (DC) مانند باتریها یا مستقیمسازها تغذیه شوند. یا توسط منابع جریان متناوب (AC) مانند وارونسازها، ژنراتورهای الکتریکی، یا شبکه برق.
موتورها دلیل وجود بسیاری از فناوریهایی هستند که در قرن ۲۱ لذت میبریم.
بدون موتور، ما هنوز در عصر توماس ادیسون زندگی میکردیم، جایی که تنها کار برق برای روشن کردن چراغها بود.
موتورهای الکتریکی در خودروها، قطارها، ابزارهای قدرت، پنکهها، سیستمهای تهویه مطبوع، وسایل خانگی، درایوهای دیسک و بسیاری دیگر از دستگاهها یافت میشوند. بعضی از ساعتهای الکتریکی نیز از موتورهای کوچک استفاده میکنند.
انواع مختلفی از موتورها برای مقاصد مختلف توسعه یافتهاند.
اصل کلی کارکرد یک موتور الکتریکی قانون القای فارادی است.
یعنی اینکه یک نیرو ایجاد میشود وقتی یک جریان متناوب با یک میدان مغناطیسی متغیر تعامل میکند.
از زمان اختراع موتورها، پیشرفتهای زیادی در این حوزه از مهندسی صورت گرفته و این موضوع برای مهندسان مدرن اهمیت بسیاری پیدا کرده است.
در ادامه تمام موتورهای الکتریکی مهمی که در دوران حال حاضر استفاده میشوند را بررسی میکنیم.
انواع موتورهای الکتریکی
انواع مختلف موتورها شامل:
موتورهای DC
موتورهای همزمان
موتورهای القایی سهفازی (نوعی از موتورهای القایی)
موتورهای القایی یکفازی (نوعی از موتورهای القایی)
موتورهای خاص و مخصوص
موتورها در نمودار زیر طبقهبندی شدهاند:
در میان چهار طبقهبندی اساسی موتورها که بالا ذکر شد، موتور DC، همانطور که از نام آن پیداست، تنها موتوری است که توسط جریان مستقیم تغذیه میشود.
این موتور نسخه اولیهای از موتور الکتریکی است که گشتاور چرخشی از طریق جریان جریان در هادی داخل یک میدان مغناطیسی ایجاد میشود.
باقی موتورها همه موتورهای الکتریکی AC هستند و توسط جریان متناوب تغذیه میشوند، مثلاً موتور همزمان که همیشه با سرعت همزمان کار میکند.
در اینجا روتور یک الکترومغناطیس است که مغناطیسی با میدان مغناطیسی چرخان روتور قفل شده و با آن چرخان میشود. سرعت این دستگاهها با تغییر فرکانس (f) و تعداد قطبها (P)، به صورت Ns = 120 f/P تغییر میکند.
در نوع دیگری از موتور AC، میدان مغناطیسی چرخان هادیهای روتور را میبرد، بنابراین جریان مدار بسته در این هادیهای روتور القاء میشود.
به دلیل تعامل میدان مغناطیسی و این جریانهای مدار بسته، روتور شروع به چرخش میکند و چرخش خود را ادامه میدهد.
این یک موتور القایی است که همچنین به عنوان موتور غیرهمزمان شناخته میشود، با سرعت کمتر از سرعت همزمان خود کار میکند و گشتاور چرخشی و سرعت آن با تغییر اسلیپ که تفاوت بین سرعت همزمان Ns و سرعت روتور Nr را میدهد، کنترل میشود.
این موتور بر اساس اصل القای EMF به دلیل تغییر چگالی میدان مغناطیسی کار میکند. بنابراین نام موتور القایی به آن داده میشود.
موتورهای القایی یکفازی، مانند موتور سهفازی، با اصل القای EMF به دلیل فلکس کار میکنند.
اما برخلاف موتورهای سهفازی، موتورهای یکفازی با تغذیه یکفازی کار میکنند.
روشهای شروع موتورهای یکفازی با دو نظریه خوشتأسیس، یعنی نظریه میدان چرخان دوگانه و نظریه متقاطع، کنترل میشوند.
به جز چهار نوع اساسی موتور که بالا ذکر شد، چند نوع موتور الکتریکی خاص نیز وجود دارد.
این موتورها شامل موتورهای القایی خطی (LIM)، موتورهای هیسترزیس،
