تفاوت الکتروموتور DC جاروبک دار و الکتروموتور DC القایی

DC یا جریان مستقیم، موتور الکتریکی است که به وسیله‌ی جریان مستقیم کار می کند. تمام موتورهای جریان مستقیم به یک مکانیسم داخلی کموتاسیون برای تغییر مداوم جهت جریان در آرمیچر نیاز دارند. تقریبا تمام الکتروموتورهای DC دارای حرکت چرخشی هستند؛ البته به جز موتورهای خطی که حرکت خطی شکل دارند و نمی چرخند. موتورهای الکتروموتور DC دارای نیروی گشتاور با راه اندازی بالا با قابلیت تغییر می باشند و در صنایع بسیار کاربرد دارند. سرعت موتور DC با روش های مختلفی مانند تغییر ولتاژ تغذیه‌ و یا تغییر جریان سیم پیچ های موتور قابل تغییر است.

کاربرد الکتروموتور DC

موتور جریان مستقیم یا DC نوعی سیستم مبدل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی هستند. موتورهای DC نیروی برق را از طریق جریان مستقیم دریافت و این نیرو را به نیروی چرخشی مکانیکی تبدیل می کنند. میدان های مغناطیسی ایجاد شده از جریان های الکتریکی در موتور، باعث حرکت روتور در شافت خروجی می گردند. میزان تولید گشتاور و سرعت خروجی به قدرت ولتاژ برق ورودی و نوع طراحی موتور DC بستگی دارد. از موتورهای DC در ابعاد کوچک بر روی ابزارآلات برقی، لوازم برقی خانگی و اسباب بازی ها استفاده می شود. از این نوع موتور در ابعاد بزرگتر در آسانسورها و بالابرها، خودروهای الکتریکی و در کارخانه های تولید لوله و فولاد به وفور استفاده می‌شود.

نحوه عملکرد موتور DC

موتور DC برای تولید نیروی دورانی، در اطراف عامل هدایت کننده یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. زمانی که عامل هدایت‌ کننده در میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، میدان مغناطیسی بر عامل هدایت‌ کننده نیرو وارد می کند. حرکت دورانی عوامل هدایت کننده در درون میدان مغناطیسی خود نیز باعث تولید جریان الکتریکی می شود. همچنین عبور جریان الکتریکی از درون عامل هدایت‌ کننده باعث ایجاد نیروی محرکه توسط موتور می گردد.

از مهم ترین قابلیت های یک موتور DC این است که می تواند به‌ عنوان یک ژنراتور برق ایفای نقش کند و میزان قابل توجهی نیروی برق تولید کند. البته گفتنی است که اگر از موتور DC فقط در یک کاربری تولید نیروی برق یا برای استفاده از نیروی مکانیکی مورد استفاده قرار گیرد راندمان به مراتب بهتری از خود نشان می دهد.
اگر یک آهنربا را به جریان الکتریسیته متصل کنید، قطب های آهنربا سعی در دفع یکدیگر را دارند. از آنجایی که در درون الکتروموتور DC آهنربا وجود دارد، با اتصال این نوع موتور به جریان الکتریسیته، نیروی دافعه ایجاد شده در میان قطب های آهنربا باعث ایجاد جریان در اطراف آرماتور می شود. این جریان باعث می شود که روتور یا آرمیچر موجود در الکتروموتور شروع به چرخش کند. بدین وسیله الکتروموتور DC نیروی الکترونیکی را به نیروی مکانیکی تبدیل می کند.

مزایای الکتروموتور DC

معایب الکتروموتور DC

• قیمت و هزینه ی الکتروموتورهای DC به نسبت سایر مدل ها بیشتر می باشد.
  • موتورهای DC از راندمان پایینی برخوردار هستند ولی به دلیل کنترل راحت تر در میزان گشتاور بسیار محبوب می باشند.
  • این نوع از الکتروموتور ها از سرعت پاسخ دهی نسبتا پایینی برخوردار هستند.
  • الکتروموتور DC در زمان راه اندازی، به جریان DC نیاز دارد.
  • هزینه ی نگهداری و تعمیرات این نوع از الکتروموتور ها در مقایسه با سایر موتور ها به مراتب بیشتر می باشد.

اجزای اصلی الکترو موتور DC

به زبان ساده می توان گفت که یک موتور DC، از یک آهنربا به نام استاتور و یک آرمیچر که با استفاده از سیم پیچ هایی به دور یک هسته آهنی برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی، تابانده گردیده است، تشکیل شده. سیم پیچ ها به طور معمول چند بار به دور محور هسته پیچیده شده اند. در موتورهای بزرگتر می توان از جریانات موازی بسیار زیادی بهره برداری کرد. هنگام چرخش آرمیچر، منابع تغذیه قسمت های مختلف با گذشتن از جاروبک تحریک می گردند. جریان کلی که به سیم پیچ ها ارسال می شود، بسته به اندازه و تعداد سیم پیچ ها می تواند میزان قدرت میدان نیروی الکترومغناطیسی را برای تولید تعیین کند.

جمع بندی موضوع الکتروموتور DC

وجود یکسو کننده در موتور DC یکی از عواملی است که گشتاور و ولتاژ ژنراتور DC را با هم یکسو می کند. به این نوع مکانیزم کموتاتور گفته می شود. این پدیده باعث فرسودگی هرچه بیشتر در این نوع الکتروموتور ها می شود. با توجه به این مسئله نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری نسبت به سایر مدل ها دارد. با پیشرفته تر شدن تکنولوژی و ورود رقبا به بازار، الکتروموتور DC دیگر کارایی قبل را ندارد. سابقا موتورهای DC در صنایع مختلف و دستگاه های اتوماتیک و اتوماسیون صنعتی سلطه گری می کردند.
رفته رفته با تغییر و تحولات رخ داده در عرصه الکترونیک کاربرد موتورهای DC دچار خدشه شد و به مرور جایگاه خود را در زمینه کنترل سرعت و میزان گشتاور به رقبای خود واگذار کرد. مدل های ساDC موتوری است که انرژی الکتریکی را به کمک یک آهنربا به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این موتور از جریان برق مستقیم استفاده کرده و به آن موتور DC می گویند.  با گذشت زمان کموتاتور موتورهای DC فرسوده شده و به همین دلیل این موتورها به مراقبت و نگهداری بیشتری احتیاج دارند.

الکتروموتور سنکرون

در این دسته از موتورهای الکتریکی، روتور با سرعت ثابت می‌چرخد. سرعت ثابت به این معناست که در اثر تغییر بار مکانیکی شفت، سرعت روتور هیچ تغییری نخواهد کرد. در موتورهای سنکرون، برای راه‌اندازی موتور نیاز به یک ابزار خارجی است. معمولاً موتورهای سنکرون به سه روش راه‌اندازی می‌شوند

• کم کردن سرعت میدان مغناطیسی در استاتور
• کمک‌گرفتن از یک چرخاننده اولیه
• بهره‌گیری از سیم‌پیچ دمپر در دو قطب روتور

الکتروموتور قفس سنجابی

نامگذاری این الکتروموتور به‌دلیل شکل ظاهری آن است که شبیه به قفس‌های است که برای شکار سنجاب درست شده است. استوانه‌ای کشیده که سرتاسر آن شیار زده شده است. این شیارها در دوطرف روتور به یکدیگر متصل می‌شوند.

الکتروموتور روتور سیم‌ پیچی شده

یکی از معایب الکتروموتور قفس‌ سنجابی گشتاور کم موتور در زمان استارت بود. دانشمندان برای رفع این عیب الکتروموتور روتور سیم‌پیچی‌ شده را اختراع کردند. در این مدل به‌جای این‌که میله در روتور تعبیه شود، روتور را سیم‌پیچی کردند و قسمت پایانی آن را به حلقه‌های لغزنده متصل کردند.

برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی به دستگاهی به نام الکتروموتور نیاز داریم. الکترو موتور ها مانند موتور های دیگر دارای انواع مختلفی هستند که ما در ادامه به انواع آن ها اشاره خواهیم کرد.