موتور DCچیست؟ انواع و اجزای الکتروموتور DC

الکتروموتور DC یا موتور جریان مستقیم مانند هر موتور الکتریکی دیگری جریان الکتریکی را به انرژی جنبشی تبدیل می کند. موتور دی سی در واقع، با استفاده از اثر متقابل میدان های مغناطیسی و رساناها، انرژی الکتریکی را به حرکت چرخشی تبدیل می کنند. این نوع موتورها با توجه به ساختار و عملکرد با یکدیگر فرق دارند. از موتورهای جریان مستقیم بیشتر در مدارات الکترونیکی، کنترل موقعیت، میکروپروسسور، رباتیک و … استفاده می شود.

در ادامه قصد داریم نگاه دقیق تری به ساختار و عملکرد موتورهای DC که برای به حرکت درآورن پمپ‌ها، چرخ‌ها و کمپرسورها کاربرد دارند، بیندازیم و انواع آن را بررسی کنیم.

موتور DC چیست؟

الکتروموتور DC یکی از متداولترین ادوات الکترومکانیکی است که به کمک یک آهنربا انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. در این نوع موتور از جریان مستقیم برق یا DC استفاده می شود. به همین دلیل، به آن موتور جریان مستقیم می گویند. موتورهای جریان مستقیم از مکانیسم داخلی کموتاسیون جهت تغییر دائم جهت جریان در آرمیچر بهره می برند. این موتورها نیروی گشتاور قابل تغییر دارند و می توان سرعت آنها را با تغییر ولتاژ تغذیه یا تغییر جریان سیم پیچ های موتور تنظیم کرد.

اجزای موتور جریان مستقیم (DC)

برای درک بهتر عملکرد الکتروموتور DC بهتر است با ساختار آن آشنا شوید. موتورهای DC از 3 قسمت اصلی تشکیل شده اند:

1-آرمیچر: آرمیچر یا روتور بخش چرخشی موتور دی سی است. هسته، سیم پیچ‌ها و بلبرینگ‌ها از اجزای تشکیل دهنده آرمیچر هستند. هسته آرمیچر وظیفه هدایت میدان مغناطیسی را بر عهده دارد و مانع از اتلاف میدان مغناطیسی می شود.

2-استاتور: بخش ثابت موتور DC استاتور است. استاتور شامل یک هسته آهنی، سیم پیچ و بدنه موتور است. هسته استاتور مانند هسته آرمیچر، وظیفه هدایت و تمرکز میدان آهنربایی را بر عهده دارد. در ساخت هسته استاتور از آهن ترانس که نفوذپذیری مغناطیسی بالایی دارد، استفاده می شود.

3-جاروبک: جاروبک جریان الکتریکی را به کلکتور گردان منتقل می کند. جاروبک در کنار کلکتور باعث یکسو شدن گشتاور در موتورهای جریان مستقیم می شود.

عملکرد موتور DC

الکتروموتور DC  یک میدان مغناطیسی در اطراف عامل هدایت کننده ایجاد می کند و از این طریق نیروی دورانی را تولید می کند. با قرار گرفتن عامل هدایت کننده در میدان مغناطیسی، نیرویی از طرف میدان بر عامل هدایت کننده وارد می شود. حرکت چرخشی عامل هدایت کننده در داخل میدان آهنربایی نیز منجر به تولید جریان الکتریکی می شود. از سوی دیگر، عبور جریان الکتریکی از داخل عامل هدایت کننده باعث بوجود آمدن نیروی محرکه توسط موتور می شود.

زمانیکه یک آهنربا را به جریان الکتریسیته متصل می کنید، قطب های آهنربا یکدیگر را دفع می کنند. بر همین اساس آهنرباهای موجود در درون الکتروموتور DC با اتصال به جریان برق، نیروی دافعه ایجاد می کنند. این نیروی دافعه موجب ایجاد یک جریان در اطراف آرماتور می شود. جریان ایجاد شده، آرمیچر را به حرکت در می آورد. مجموع همه این عوامل باعث تبدیل انرژی الکترونیکی به نیروی مکانیکی در موتور DC می شود.

لازم بذکر است، از الکتروموتور جریان مستقیم می توان به عنوان ژنراتور برق نیز استفاده کرد. استفاده از این نوع موتور در یک کاربری راندمان دستگاه را به میزان قابل توجهی بالا می برد.

کاربرد موتور دی سی (DC)

موتورهای جریان مستقیم (DC) کاربردهای مختلفی دارند. از موتورهای DC تقریبا در اکثر صنایع و ساخت بیشتر وسایل استفاده می شود.  بسیاری از لوازم و وسایل منزل و نیز دستگاههای صنعتی  کارخانجات بزرگ از این وسیله استفاده می کنند. از جمله صنایعی که موتورهای DC در آنها کاربرد دارند می توان به صنعت  کشاورزی، ساختمان، صنعت نساجی، رباتیک، خودروسازی و … اشاره کرد.

معرفی انواع الکتروموتور DC

با توجه به گستردگی استفاده از موتورهای دی سی در صنایع گوناگون، انواع مختلفی از آن طراحی و تولید شده است. آشنایی با انواع الکتروموتور DC به شما کمک می کند تا مناسبترین نوع موتور دی سی را برای پروژه خود انتخاب کنید. به طور کلی، الکتروموتور جریان مستقیم به 4 دسته تقسیم بندی می شود:

1-موتور DC سری (Series Motors)

در این نوع موتور میدان مغناطیسی به صورت سری به آرمیچر متصل است. به عبارت دیگر، میدان به کمک چند دور سیم بزرگ پیچیده می شود. به این ترتیب، میدان کل جریان آرمیچر را تحمل می کند. مشخصه‌ی قابل توجه موتور دی سی سری مقدار گشتاور زیاد است. اما بخش زیادی از این سرعت دائما بین حالت بدون بار و بار تغییر می کند. بنابراین، از موتور DC سری نمی توان در زمانهایی که نیاز به سرعت ثابت تحت بارهای مختلف است، استفاده نمود. همچنین، سرعت این نوع موتور در وضعیت بدون بار، ممکن است تا جایی افزایش یابد که خطر آسیب زدن به موتور وجود داشته باشد. بطور کلی، بهتر است موتورهای DC با اتصال سری را در درایوهای سرعت متغیر استفاده نکنید.

2-موتور DC  با آهنربای دائم (Permanent Magnet Motor)

در این نوع از موتور DC، یک آهنربا وظیفه تامین شار میدان را بر عهده دارد. موتور دی سی با آهنربای دائم قابلیت تنظیم سرعت بسیار خوبی دارد و ظرفیت گشتاور شروع آن فوق العاده است. با این حال، ظرفیت بار قابل تحملشان محدود است. همچنین، برای مغناطیس‌زدایی آهنرباهای دائمی در این نوع موتور، مقدار گشتاور اغلب به 150 درصد حد مجاز محدود می شود. به همین دلیل از آن در کاربردهای با اسب بخار کم استفاده می شود.

3-موتور DC ترکیبی (Compound Motors)

الکتروموتور DC ترکیبی یا کمپوند از یک میدان اتصال سری با آرمیچر _ برای گشتاور بهتر شروع _و یک میدان تحریک شنت جداگانه _ برای تنظیم بهتر سرعت_ تشکیل شده است. از آنجاییکه میدان سری در این نوع موتور ممکن است مشکلاتی در رابطه با کنترل برنامه های درایو سرعت متغیر ایجاد کند، توصیه می کنیم در درایوهای چهار مربعی استفاده نشود.

4-موتور DC موازی (Shunt Motors)

میدان مغناطیسی در این نوع  الکتروموتور DC به شکل موازی یا شنت به سیم پیچ آرمیچر متصل می شود. سیم پیچ میدان را می توان به صورت جداگانه تحریک کرد یا مانند آرمیچر به همان منبع متصل نمود. در موتورهای دی سی ای که میدان به صورت مستقل تحریک می شود، درایو سرعت متغیر قابلیت کنترل مستقل آرمیچر و میدان را دارد. از الکتروموتور شنت برای مواردی که نیاز به گشتاور ثابت دارند مانند میکسر، بالابر، تسمه نقاله و …، استفاده می شود.

مزیت های الکتروموتور DC

موتورهای جریان مستقیم در مقایسه با موتورهای جریان متفاوت ویژگی هایی دارد که آنها را متمایز کرده است:

• دقت بالا در کنترل سرعت آرمیچر
• قابلیت تنظیم میزان گشتاور و سرعت آرمیچر بدون نیاز به جعبه دنده‌ی متغیر
• ایجاد گشتاور یکنواخت و قابل تنظیم
• راه اندازی سریع و ساده

خرید انواع الکتروموتورهای  DC

گروه صنعتی الکترومتحد با بیش از سه دهه تجربه و سابقه همکاری با کارخانجات صنعتی همواره تلاش کرده است با تامین انواع مختلف موتورهای دی سی نیاز مشتریان خود را برطرف نماید. شما می توانید از طریق تماس با کارشناسان واحد فنی از مشاوره رایگان بهره مند شوید و لذت یک خرید مطمئن را تجربه کنید.

اگر قصد خرید الکتروموتور DC را دارید، اما نمی دانید کدوم نوع برای پروژه شما مناسب تر است، الکترومتحد به شما در زمینه انتخاب و خرید مناسب ترین موتور DC کمک می کند. با خرید اینترنتی محصولات ما امکان مقایسه مشخصات فنی و قیمت برندهای مختلف و  همچنین انتخاب دستگاه مورد نظر بر اساس نیاز و بودجه شما به راحتی فراهم می شود.