الکترو موتور چیست ؟

به دستگاه هایی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند و این کار را با استفاده از پدیده های الکترومغناطیسی انجام می دهند، الکترو موتور می گویند.

به قسمتی که در موتور الکتریکی متحرک است روتور گفته می شود. وظیفه روتور، ارائه قدرت مکانیکی طی فرایند تبدیل از انرژی الکتریکی از طریق شافت می باشد. روتورها بطور کلی دارای تیغه هایی رسانا میباشند که وظیفه حمل و جابجایی جریان را دارا می باشند و با میدان مغناطیسی ایجاد شده از طریق استاتور در ارتباط می باشند، باعث ایجاد نیروهایی به منظور راه اندازی و چرخش شافت می شوند. در بعضی از موارد روتورها دارای ساختاری به شکل آهنربای دائم هستند و استاتور دارای تیغه های رسانا می باشد.

استاتور نوعی قسمت ثابت در موتور الکتریکی است و دارای سیم‌پیجی هایی و یا آهنربایی است که از طریق ایجاد میدان مغناطیسی و تبادل این میادین با روتور باعث چرخش روتور که دقیقا در مرکز شافت قرار گرفته می‌شود. در مرکز استاتور لمینت قرار گرفته است. حالت لمینت ورقه مانند است. وظیفه و یا به نوعی کاربرد لمینت جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تلفات آن است.

در قسمت اول و آخر شافت از بلبرینگ برای چرخش بهتر روتور حول محور خود استفاده می شود. شافت از به وسیله بلبرینگ نیروی مکانیکی را به خروجی خود انتقال می‌دهد.

بین جز ثابت و متحرک الکتروموتور که شامل روتور و استاتور می شود، باید یک فاصله هوایی وجود داشته باشد که باعث افزایش جریان مغناطیسی در آن می‌شود. این فاصله هوایی بسیاز حائز اهمیت است که با افزایش آن سبب افزایش مضاعف و دو چندان حد میدان مغناطیسی و ایجاد نویز و صدای زیاد می‌ شود، بسیار مهم است. به این منظور فاصله هوایی باید بسیار کم و در کم ترین میزان ممکن در نظر گرفته شود.

به مجموعه ای از سیم‌های پیچیده شده که قابلیت رسانا بودن را دارند و اغلب از جنس مس هستند و در داخل محفظه‌ای به نام کویل قرار گرفته اند سیم پیچی یا به اصطلاح سیم پیچ گفته می شود. استاتور با رد شدن جریان الکتریکی از آن و اختلاف میدان مغناطیسی موجود در بین سیم پیچ و روتور چرخش را کنترل می ‌نماید. معمولا به سیم‌پیچ ها قطب میگویند. سیم پیچ ها تعیین کننده دور چرخشی موتور الکتریکی می باشند. هر چقدر تعداد قطب‌ها بیشتر شود دور موتور نیز کاهش می‌یابد.

در قسمت ابتدا و انتهای موتور الکتریکی بلبرینگ ها داخل صفحاتی قرار دارند که در کاسه شافت در مرکز آن است تا جریان چرخشی مکانیکی بدرستی و با قدرت کامل و کنترل شده هدایت شود.

تمامی قسمت های ثابت و متغیر الکتروموتور داخل محفظه ای به نام پوسته قرار گرفته اند که کاملا بسته هستند و معمولا از جنس چدن و یا آلومینیوم میباشد.

در قسمت انتهایی موتور های الکتریکی و انتهای شافت یک فن ( پروانه ) وجود دارد که وظیفه هدایت جریان هوا از بیرون به داخل محفظه و پوسته را انجام می دهد. که این نوع جریان ورودی هوا سبب خنک شدن موتور الکتریکی و سیم پیچ می شود.

موتور های الکتریکی همانطور که گفته شد، با انرژی الکتریکی آغاز به کار میکند، که با اتصال آن به تیغه های قرار گرفته در ترمینال باکس هر موتور الکتریکی راه اندازی می‌شود. این نوع منبع تغذیه امکان دارد حاوی برق جریان مستقیم در هر ولتاژ و یا برق جریان متناوب باشد. همچنین کاربری های مختلف موتور الکتریکی هم بخشی از تقسیم بندی موتور های الکتریکی می باشد. تقریبا در تمامی صنایع موتور الکتریکی کاربردهای فراوانی دارد و همانطور که اشاره شد موتور الکتریکی در زندگی روزمره بسیار کاربردی است و از لوازم خانگی تا ماشین آلات سنگین صنعتی همه و همه از الکتروموتور بهره می برند.

معمولا این مبحث برای مهندسین رشته های مربوط به برق بسیار ساده و قابل هضم است و برای افرادی که از برق سر رشته ای ندارند کمی پیچیده است. با این حال ما در توضیحات این مقاله این مورد را برایتان بسیار ساده توضیح داده ایم. این کار با باتری در اتومبیلی که به موتور وصل است شروع می شود. انرژی الکتریکی از طریق باتری ماشین به استاتور حرکت می کند. سیم پیچ های داخل استاتور ( که ساخته شده از سیم رسانا هستتند ) در دو طرف مخالف هسته استاتور قرار گرفته و به نوعی به عنوان آهن ربا عمل می کنند.
بنابراین، هنگامی که انرژی الکتریکی حاصل از باتری اتومبیل به موتور عرضه میشود، سیم پیچ های میدان های مغناطیسی چرخشی ایجاد می کنند، که میله های رسانا را از خارج روتور در امتداد پشت خود می کشد. روتور در حال چرخش همان چیزی است که انرژی مکانیکی مورد نیاز برای چرخاندن چرخ دنده های خودرو را ایجاد می کند، که به نوبه خود باعث چرخش لاستیک ها می شود.
اکنون، در یک ماشین معمولی که برقی در آن وجود ندارد، موتور و دینام وجود دارد. باتری موتور را تغذیه می کند که باعث چرخیدن چرخ دنده ها و چرخ ها می شود. چرخش چرخ ها همان چیزی است که دینام را در ماشین تغذیه می کند و دینام باتری را دوباره و مجدد شارژ می کند. در یک ماشین الکتریکی، دینام وجود ندارد.
بنابراین اینجا سوالی بوجود می آید که چگونه باتری دوباره شارژ می شود؟ در حالی که دینام جداگانه ای وجود ندارد، موتور در یک ماشین الکتریکی هم به عنوان موتور و هم به عنوان دینام عمل می کند. این یکی از دلایل منحصر به فرد بودن اتومبیل های برقی است. همانطور که در بالا ذکر شد، باتری موتور را روشن می کند، که انرژی چرخ دنده ها را تأمین کند و باعث چرخش لاستیک ها می شود. این فرایند زمانی اتفاق می افتد که پای شما روی پدال گاز باشد – روتور توسط میدان مغناطیسی چرخشی همراه می شود و به گشتاور بیشتری نیاز دارد.
وقتی پای شما از پدال گاز برداشته می شود، میدان مغناطیسی چرخان متوقف می شود و روتور با سرعت بیشتری شروع به چرخش می کند (برخلاف کشیده شدن توسط میدان مغناطیسی). هنگامی که روتور سریعتر از میدان مغناطیسی چرخان در استاتور می چرخد، این عمل باتری را دوباره شارژ می کند، به عنوان یک دینام عمل می کند.
برای ساده سازی بیشتر این فرآیند – تصور کنید که یک دوچرخه را تا بالای تپه رکاب بزنید. برای رسیدن به بالای تپه، باید بیشتر پدال بزنید و حتی ممکن است مجبور شوید بایستید و انرژی بیشتری برای چرخاندن لاستیک ها و رسیدن به قله تپه صرف کنید. این شبیه فشار دادن گاز است. میدان مغناطیسی چرخشی که روتور را در پشت خود می کشد، مقاومت (یا گشتاور) لازم برای حرکت لاستیک ها و ماشین را ایجاد می کند.
هنگامی که در نوک تپه قرار گرفتید، می توانید آن را راحت شارژ کنید در حالی که چرخ ها حتی با سرعت بیشتری حرکت می کنند تا شما را به پایین تپه برسانند. در اتومبیل زمانی که شما پای خود را از گاز بردارید این اتفاق می افتد و روتور با سرعت بیشتری حرکت می کند و برای شارژ مجدد باتری، انرژی الکتریکی به داخل خط تغذیه برگردانده میشود .