الکتروموتور چیست و چگونه کار می کند؟

الکتروموتور (Electric motor) یک دستگاه الکترومکانیکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این تبدیل انرژی معمولاً به وسیله ایجاد گشتاور (نیروی چرخشی) انجام می‌شود که باعث چرخش شفت موتور می‌گردد. الکتروموتورها در انواع مختلفی از قدرت‌ها و سایزها وجود دارند و در بسیاری از کاربردها از جمله خودروهای الکتریکی، ابزارهای برقی، سیستم‌های صنعتی و خانگی استفاده می‌شوند.

به طور کلی، الکتروموتورها در دو دسته‌ی اصلی قابل تقسیم‌بندی هستند:

الکتروموتورهای جریان مستقیم (DC): این نوع موتورها از جریان مستقیم برای کار کردن بهره‌برداری می‌کنند و معمولاً از یک جفت کربن برس (برس) استفاده می‌کنند که با کموتاتور (Commutator) بر روی شفت موتور تماس دارند. این تماس باعث می‌شود که جریان برق به سیم‌پیچ‌های موتور منتقل شود و مغناطیس‌های دائمی در موتور گشتاوری ایجاد کنند که شفت را چرخش بدهد.

الکتروموتورهای جریان متناوب (AC): این نوع موتورها از جریان متناوب برای کار کردن استفاده می‌کنند. در این نوع موتورها، جریان متناوب به سیم‌پیچ‌های قرار گرفته در استاتور (قسمت ثابت موتور) منتقل می‌شود و یک میدان مغناطیسی چرخشی ایجاد می‌کند. این میدان مغناطیسی باعث می‌شود که روتور (قسمت متحرک موتور) چرخش پیدا کند. الکتروموتورهای جریان متناوب شامل موتورهای القایی، موتورهای سنکرون و موتورهای بی‌برس هستند.

هر دو نوع موتور خصوصیات و کاربردهای مختلفی دارند و بسته به نیازهای کاربردی و عملکرد مورد نظر، یکی از انواع موتورها انتخاب می‌شود.

کاربردهای الکترومتورها

انواع الکتروموتور

اجزای الکتروموتور

اگر بخواهیم اجزای الکتروموتور را به دو دسته اصلی و غیر اصلی تقسیم کنیم

بخش اصلی متشکل از روتور، استاتور، بلبرنگ و بدنه

و بخش غیر اصلی متشکل از جعبه برق، پروانه، درب جلو و عقب و کاور فن و … میباشد که در تصویر زیر هر بخش مشخص شده است

در بخش دوم این مقاله به بررسی چگونگی عملکرد الکتروموتور میپردازیم

با توجه به اینکه ما صرفا در خصوص (الکتروموتورهای القایی (AC صحبت می کنیم نام آن را صرفا الکتروموتور می گذاریم و به توضیحات میپردازیم

اگر بخواهیم به ساده ترین و خلاصه ترین حالت ممکن طریقه کارکردن الکتروموتور را توضیح دهیم باید بگوییم الکتروموتور انرژی الکتریکی را به انرژی مغناطیسی و پس از آن به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند یعنی برق (تکفاز یا سه فاز) از قسمت جعبه برق وارد سیم پیچ می شود و به واسطه خاصیت القایی روتور را به چرخش در می آورد.

توضیحات مختصر فوق کوتاه ترین سبک توضیح کار کرد الکتروموتور بود ولی در ذیل میخواهیم کمی بیشتر و تخصصی تر طریقه کار الکتروموتور را بررسی کنیم.

الکتروموتور القایی یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که در درون آن می چرخد دارد که فاصله ما بین این دو بسیار دقیق و ثابت است به طور مجازی همه موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند. یک موتور سه فاز القایی متناوب تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی به وسیله ی استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود. در حالی که موتور های مستقیم به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند. یک موتور القایی متناوب تک فاز نیازمند یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است. در درون هر موتور دو سری آهن ربای مغناطیسی تعبیه شده است. در یک موتور القایی منتاوب یک  سری از مغناطیس شونده ها به خاطر اینکه تغذیه منتاوب به پیچه های استاتور متصل است در استاتور تعبییه شده اند. به خاطر طبیعت متناوب تغذیه ولتاژ برق شهری بر اساس قانون لنز نیرویی الکترومغناطیسی به روتور وارد می شود (مثل ولتاژی که در ثانویه ترانسفورماتور القا می شود)

بنابراین سری دیگر از مغناطیس شونده ها خاصیت مغناطیسی پیدا می کنند (نام موتور های القایی از اینجاست) تعامل بن این مگنت ها انرژی چرخیدن یا گشتاور را فراهم می آورد. در نتیجه موتور در جهت گشتاور به وجود آمده میچرخد.