مجله شیبا صنعت
چگونه اولین الکتروموتور اختراع شد؟
چگونه اولین الکتروموتور اختراع شد؟ – شیبا صنعت
تاریخچه اولین الکتروموتور به اوایل قرن نوزدهم و آغاز تحقیقات درباره پدیدههای الکترومغناطیسی بازمیگردد. در سال ۱۸۲۰، هانس کریستین اورستد، فیزیکدان دانمارکی، برای نخستین بار نشان داد که عبور جریان الکتریکی از یک رسانا میتواند میدان مغناطیسی ایجاد کند.
این کشف، نقطه عطفی در علم برق بود و مسیر پژوهشهای گستردهتری را در زمینه ارتباط میان الکتریسیته و مغناطیس هموار کرد. یک سال بعد، مایکل فارادی با تکیه بر همین یافتهها موفق شد نخستین دستگاه چرخشی مبتنی بر نیروی الکترومغناطیسی را طراحی کند. آزمایش فارادی ثابت کرد که میتوان انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل کرد، اصلی که امروزه نیز مبنای عملکرد انواع الکتروموتورهای صنعتی و خانگی است.
این موتور الکتریکی اگرچه بسیار ساده بود، اما پایهگذار تمام موتورهای الکتریکی امروزی شد. در ادامه روند تکامل الکتروموتور از آزمایش فارادی تا موتورهای سه فاز مدرن را بررسی میکنیم.
موتور الکتریکی یک ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. یک ژنراتور الکتریکی از نظر مکانیکی مشابه موتور الکتریکی است، اما به صورت معکوس عمل میکند و تفاوت هایی با الکتروموتور دارد و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
موتورهای الکتریکی میتوانند از منابع جریان مستقیم (DC) مانند باتری ها یا یکسو کننده ها یا با منابع جریان متناوب (AC) مانند شبکه برق، اینورترها یا ژنراتورهای الکتریکی تغذیه شوند. موتورهای الکتریکی نیروی خطی یا چرخشی (گشتاور) تولید میکنند که برای به حرکت درآوردن برخی مکانیسم های خارجی در نظر گرفته شده است.
آنها به طور کلی برای چرخش مداوم یا برای حرکت خطی در فاصله قابل توجهی نسبت به اندازه آن طراحی شده اند. به طور کلی موتورهای الکتریکی وسیله بسیار مهمی در صنایع مختلف و یا مصارف خانگی هستند.
الکتروموتور چیست؟
الکتروموتور وسیله صنعتی مهمی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند و کاربرد بسیار مهمی در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی، فولاد، پلاستیک سازی، سیمان، معدن، کشاورزی و حتی مصارف خانگی و …. دارد.
به طور کلی چرخ صنعت با این وسیله مهم به گردش در میآید، پس در ادامه به بررسی تاریخچه الکتروموتور و نحوه تکامل آن میپردازیم.
چرا اختراع الکتروموتور مهم بود؟
اختراع الکتروموتور یکی از مهمترین دستاوردهای تاریخ مهندسی و صنعت به شمار میرود، زیرا امکان تبدیل انرژی الکتریکی به نیروی مکانیکی را به روشی ساده، ایمن و کارآمد فراهم کرد. پیش از توسعه موتورهای الکتریکی، بسیاری از ماشینآلات با نیروی بخار، آب یا نیروی انسانی کار میکردند که محدودیتهای زیادی از نظر راندمان، هزینه و نگهداری داشتند.
با ورود الکتروموتورها، کارخانهها و خطوط تولید به شکل چشمگیری توسعه یافتند و تجهیزاتی مانند پمپها، فنهای صنعتی، نوار نقالهها، کمپرسورها، آسانسورها، ماشینآلات کشاورزی و سیستمهای حملونقل به عملکردی دقیقتر و قابلاعتمادتر دست پیدا کردند.
امروزه نیز از لوازم خانگی گرفته تا صنایع بزرگ نفت، گاز، فولاد و معدن، بخش عمدهای از تجهیزات متحرک با استفاده از انواع الکتروموتور فعالیت میکنند و به همین دلیل میتوان اختراع موتور الکتریکی را یکی از پایههای اصلی شکلگیری صنعت مدرن دانست.
پیشینه الکتروموتور و تکامل آن
روند تکامل الکتروموتور بدین صورت بوده که:
اولین بار هانس کریستین اورستد(Hans Christian Orsted) فیزیکدان دانمارکی در سال 1820 متوجه شد جریان الکتریکی تأثیر مغناطیسی دارد و نتیجه این اکتشاف، تحقیق درباره الکترومغناطیس و در نتیجه ساخت اولین موتور الکتریکی بود.
در همان سال آندره ماری(Andre Marie) موفق به کشف قانون آمپر و اختراع سیم شد و در سال 1821 مایکل فارادی (Michael Faraday) فیزیکدان انگلیسی نشان داد وقتی یک سیم مغناطیسی در میدان الکتریکی قرار بگیرد، شروع به چرخش و تولید نیروی مکانیکی میکند.
یک دهه بعد یعنی در ۱۸۳۴ هرمان ژاکوب (Hermann Jacob)، مهندس و فیزیکدان آلمانی-روسی، بعد ازبررسی تحقیقات اورستد، الکتروموتور را معرفی کرد. ژاکوب آن را به سن پترزبورگ برد و روی یک قایق ۱۲ نفره نصب کرد. این سرآغاز استفاده کاربردی از موتور الکتریکی بود.
همچنین او به دلیل کشف قانون القا که همان ایجاد جریان الکتریکی در نتیجه تغییر میدان مغناطیسی است شناخته میشود، و قطعاً این یکی از پیشرفت های اساسی در زمینه علم برق بود. اولین وسیله چرخشی که توسط الکترومغناطیس هدایت میشود توسط پیتر بارلو (Peter Barlow) فیزیکدان انگلیسی در سال 1822 که همان چرخ بارلو است ساخته شد.
سال 1856 با ساخت دینام دنیای موتور الکتریکی متحول شد، ورنر فون زیمنس (Werner von Siemens) محقق و صنعتگر آلمانی با ثبت اختراع دینام امکان تولید انرژی الکتریکی را در مقیاس بزرگ فراهم کرد.
در سال 1888 نیکولا تسلا (Nikola Tesla) مخترع آمریکایی اصول میدان مغناطیسی دوار را پایه گذاری کرد و راهی برای استفاده از میدان مغناطیسی دوار به منزله نیروی مکانیکی باز کرد وی در زمینه طراحی سیستم های برق جریان متناوب هم فعالیت داشت.
پیش از آن این موتورها بوسیله حرکت دائمی یکی از هادی ها در میان میدان مغناطیسی ثابت حرکت خود را شروع میکردند. او با استفاده از این اصول انواع موتورها از جمله الکتروموتور القایی طراحی کرد که دارای سیستمی بود که به علت امکان انتقال به نقاط دور با ولتاژ بالا، به سرعت در اروپا و آمریکا بهعنوان سیستم انتقال و توزیع انرژی الکتریکی گسترش پیدا کرد.
و این سرآغاز اختراع نخستین موتور الکتریکی و تولید انواع الکتروموتور اعم از موتورهای القایی خطی و موتورهای جریان مستقیم یا DC و موتورهای جریان متناوب یا AC و موتورهای خاص دیگر توسط افراد بسیار گردید.
تردیدی وجود ندارد که اینکه چگونه اولین الکتروموتور اختراع شد؟ و به طور کلی اختراع الکتروموتور زندگی بشر را تحت تأثیر قرار داد و تحول عظیمی را در صنعت ایجاد کرد که امروزه استفاده گستردهای از آن میشود.
انواع مختلفی برای الکتروموتورها وجود دارد که ما در این مقاله از آنها نام میبریم و توضیح هرکدام از آنها را در مقالات مرتبط دیگر آورده و به بررسی آنها میپردازیم.
اولین الکتروموتور چه تفاوتی با موتورهای امروزی دارد؟
| اولین موتور | موتورهای امروزی |
|---|---|
| راندمان کم | IE3 و IE4 |
| آزمایشگاهی | صنعتی |
| توان کم | تا صدها کیلووات |
| DC ساده | AC، DC، سروو، براشلس |
انواع مختلف الکتروموتور
در اینجا توضیح دادیم که اولین موتور الکتریکی جهان چگونه اختراع شد، اما موتورهای الکتریکی انواع مختلفی دارند. برخی از انواع موتور عبارتند از:
| نوع موتور | کاربرد |
|---|---|
| موتور القایی | صنعت |
| موتور DC | کنترل سرعت |
| موتور سنکرون | تجهیزات دقیق |
| براشلس | رباتیک |
| استپر | CNC |
در ادامه بهتر است ناگفته نماند که شما عزیزان برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقالات بعدی ما را مطالعه کنید و در صورت تمایل دانش خود را با ما به اشتراک بگذارید.
جمع بندی
در این مقاله به بررسی تاریخ اختراع موتور الکتریکی پرداختیم، بنابراین در دنیای صنعت میتوان گفت در هر جایی که حرکتی باشد، حتما الکتروموتور نیز وجود دارد که باعث این حرکت شده است.
همه افراد جامعه حتی اگر اطلاعات کافی نداشته باشند، حتما با الکتروموتور، دینام یا همان موتور الکتریکی برخورد داشتهاند حتی در مصارف خانگی هم از الکتروموتورها استفاده میشود.
بنابراین یک موتور الکتریکی، دستگاه بسیار مهمی در حوزه صنعت است. البته الکتروموتور تک فاز، الکتروموتور سه فاز، کاربرد، قیمت، ساختار و ویژگیهای آنها، بحث بسیار گستردهای هستند که در این مطلب نمیگنجد، بنابراین مطالب بعدی ما را از دست ندهید.
در ادامه مطلب چگونه اولین الکتروموتور اختراع شد؟ باید گفت که کارشناسان ما در شیبا صنعت با جمع آوری اطلاعات بسیار در این زمینه، سعی کردند تا مقالات متنوعی را با شما عزیزان به اشتراک بگذارند.
منابع : ویکی پدیا
سوالات متداول
1- ایده ساخت الکتروموتور از کجا شکل گرفت؟
پس از کشف ارتباط بین برق و مغناطیس، دانشمندان متوجه شدند که جریان الکتریکی میتواند میدان مغناطیسی ایجاد کند. این کشف زمینهساز آزمایشهای فارادی شد و در نهایت به ساخت اولین موتورهای الکتریکی انجامید.
2- اولین الکتروموتورها چه تفاوتی با مدلهای امروزی داشتند؟
مدلهای اولیه بسیار ساده، کمتوان و آزمایشگاهی بودند. آنها راندمان پایین و کنترل محدودی داشتند. اما موتورهای امروزی با استفاده از طراحیهای پیشرفته، هستههای بهینه، عایقبندی استاندارد و تکنولوژیهای نوین، بازده بالا و طول عمر بسیار بیشتری دارند.
3- چه عاملی باعث گسترش استفاده صنعتی از الکتروموتور شد؟
در اواخر قرن ۱۹، نیکولا تسلا با توسعه موتور جریان متناوب (AC) و سیستم چندفاز، تحول بزرگی در صنعت برق ایجاد کرد. همچنین توماس ادیسون با توسعه سیستمهای توزیع برق، نقش مهمی در گسترش کاربرد عملی موتورهای الکتریکی داشت.
۴- اولین موتور الکتریکی چه زمانی ساخته شد؟
اولین موتور الکتریکی در سال ۱۸۲۱ میلادی توسط مایکل فارادی بهصورت یک نمونه آزمایشگاهی ساخته شد. این اختراع نقطه آغاز توسعه موتورهای الکتریکی مدرن و پیشرفت صنعت برق در جهان بود.
۵- چه کسی اولین الکتروموتور جهان را اختراع کرد؟
مایکل فارادی بهعنوان سازنده نخستین موتور الکتریکی شناخته میشود. او با استفاده از اصول الکترومغناطیس، اولین دستگاهی را ساخت که انرژی الکتریکی را به حرکت چرخشی تبدیل میکرد و پایهگذار فناوری الکتروموتورهای امروزی شد.
