مجله شیبا صنعت
بررسی اجزای اصلی الکتروموتور
بررسی اجزای اصلی الکتروموتور – شیبا صنعت
اگر قصد خرید الکتروموتور، تعمیر یا نگهداری الکتروموتور را دارید، ابتدا باید با اجزای اصلی آن آشنا شوید. شناخت قطعات الکتروموتور به شما کمک میکند علت بسیاری از خرابیها را بهتر تشخیص دهید، انتخاب مناسبتری داشته باشید و هزینههای تعمیر را کاهش دهید.
در این مقاله از شیبا صنعت با مهمترین اجزای الکتروموتور صنعتی، وظیفه هر قطعه، نحوه عملکرد آنها و نکات مهم نگهداری آشنا میشوید.
شناخت اجزای اصلی الکتروموتور به شما کمک میکند عملکرد موتور را بهتر درک کنید، علت بسیاری از خرابیها را تشخیص دهید و در زمان خرید، تعمیر یا سرویس تصمیم دقیقتری بگیرید.
بنابراین استفاده از موتورهای الکتریکی باید به نحوی کارآمد باشد تا مصرف انرژی در حداقل مقدار نگه داشته شود. ارزیابی چرخه تولید یک موتور الکتریکی روشی است برای یافتن کل تأثیری که در طول کل طول عمر خواهد داشت. بررسی اجزای اصلی الکتروموتور ما را در شناخت خود موتور کمک میکند.
روتور یا چرخانه (rotor)
روتور قسمت متحرکی است که نیروی مکانیکی الکتروموتور را تامین میکند. روتور تحت تأثیر میدان مغناطیسی ایجادشده توسط استاتور شروع به چرخش میکند و گشتاور مکانیکی تولید میکند.. شکاف هوا بین روتور و استاتور به آن اجازه میدهد تا بچرخد.
استاتور یا ایستانه(stator)
استاتور بخش ثابت الکتروموتور است که از هسته آهنی و سیمپیچها تشکیل شده است. با اعمال جریان برق، میدان مغناطیسی تولید میشود و باعث به حرکت درآمدن روتور خواهد شد.
هسته آهنی استاتور از ورقه های فلزی نازک زیادی ساخته شده است که از یکدیگر عایق هستند که به لمینیت معروف هستند. لمینیت برای کاهش تلفات انرژی استفاده میشود.
جابهجاگر یا کموتاتور (commutator)
کموتاتور یک قطعه الکتریکی است که در الکتروموتورهای جریان مستقیم (DC) و موتورهای یونیورسال استفاده میشود. وظیفه آن تغییر جهت جریان در سیمپیچ روتور هنگام چرخش است تا گشتاور موتور همواره در یک جهت باقی بماند و موتور بهصورت پیوسته بچرخد.
کموتاتور از تعدادی تیغه مسی تشکیل شده و با کمک براش (زغال) جریان برق را به روتور منتقل میکند. در الکتروموتورهای AC مانند موتورهای القایی سهفاز و تکفاز، از کموتاتور استفاده نمیشود و به همین دلیل این موتورها استهلاک کمتر و نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارند.
آرمیچر (armature)
اصطلاح آرمیچر بیشتر در موتورهای DC و برخی موتورهای خاص کاربرد دارد و در موتورهای القایی صنعتی معمولاً از واژه روتور و استاتور استفاده میشود.
در بررسی اجزای اصلی الکتروموتور متوجه میشویم که، با توجه به ساختار الکتروموتور، هر کدام از بخشهای چرخان (روتور) یا ایستاده (استاتور) میتوانند به عنوان آرمیچر باشند.
بلبرینگ (ball bearings) و یاتاقان (bearing)
وظیفه اصلی بلبرینگ پشتیبانی و ایجاد تکیه گاه برای روتور است. بلبرینگ اجازه میدهد روتور در محور خود به چرخش درآید. تکیه گاه و محافظ بلبرینگ نیز پوسته موتور میباشد. میله موتور به وسیله بلبرینگ ها به خارج موتور امتداد مییابد. فشار و بار اضافی در ساختار الکتروموتور توسط بلبرینگ ها به حالت معلق در میآید.
در بررسی اجزای اصلی الکتروموتور به عضو مهم یاتاقان میرسیم. یاتاقان قطعه ای است که بین دو قطعه قرار میگیرد و حرکت نسبی را بین دو قطعه مشخص میکند. یاتاقان از روتور پشتیبانی میکند و به روتور اجازه میدهند روی محور خود بچرخند. محفظه موتور به نوبه خود از یاتاقان ها پشتیبانی میکند.
تفاوت یاتاقان و بلبرینگ: یاتاقان یک مفهوم کلی برای قطعهای است که از شفت پشتیبانی کرده و حرکت آن را هدایت میکند، اما بلبرینگ یکی از رایجترین انواع یاتاقان است که با استفاده از ساچمهها، اصطکاک را کاهش داده و چرخش روانتری ایجاد میکند. به عبارت ساده، هر بلبرینگ یک یاتاقان است، اما هر یاتاقان الزاماً بلبرینگ نیست.
نکته: یاتاقان نام عمومی قطعات نگهدارنده شفت است و بلبرینگ یکی از انواع یاتاقان محسوب میشود که با ساچمهها، اصطکاک و سایش را کاهش میدهد.
سیم پیچ (Rewind)
سیمپیچ از هادیهای مسی یا آلومینیومی تشکیل شده و با عبور جریان، میدان مغناطیسی لازم برای چرخش موتور را ایجاد میکند. کیفیت سیمپیچ تأثیر مستقیمی بر راندمان، دمای کاری و طول عمر الکتروموتور دارد.
بعضی از سیم پیچ ها از سیم های رسانای ضخیم تر مانند میله ها یا ورق های فلزی که معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم هستند ساخته شده اند و به وسیله القای الکترومغناطیسی تغذیه میشوند.
محور یا شفت (shaft)
در ادامه بررسی اجزای اصلی الکتروموتور به شفت میرسیم. شفت ظاهری شبیه به یک میله دارد و وظیفه آن این است که گشتاور را انتقال دهد.
شفت الکتروموتور، اصلی ترین بخش آن است که شامل قسمت مرکزی دستگاه میشود. این قطعه روتور و سیستم خنک کننده را در بر میگیرد. نیروی گشتاور الکتریکی تولید شده از طریق این قطعه به دستگاههای دیگر مانند گیربکس منتقل میشود.
پوسته یا محفظه (casing)
پوسته در واقع نقش کاور الکتروموتور را به عهده دارد و تمام اجزای ثابت و متحرک دینام را در خود جای میدهد. پوسته معمولا از جنس چدن یا آلومینیوم میباشد. که در نوشته های بعدی به تفاوت این دو و همینطور مزایا و معایب هرکدام میپردازیم. رجوع به مقاله الکتروموتور پوسته چدنی یا پوسته آلومینیومی
خازن (capacitor)
خازن بیشتر در الکتروموتورهای تکفاز برای ایجاد گشتاور راهاندازی و بهبود عملکرد موتور استفاده میشود و در اغلب الکتروموتورهای سهفاز وجود ندارد.
ترمینال یا پایانهها (terminals)
برای اتصال سیم های برق الکتروموتور از یک محفظه اتصالاتی استفاده میشود که به آن ترمینال الکتروموتور میگویند. ترمینال های الکتروموتور به این دلیل تولید شده و به کار گرفته میشوند تا، یک الکتروموتور را با ریسک کمتر و اطمینان بیشتری به سیستم برق متصل کنند.
براکت (bracket)
براکت الکتروموتور در حقیقت همان درب جلو یا عقب دینام است که با حداقل سه پیچ یا بیشتر به الکتروموتور متصل شده است و برای حفاظت از موتور طراحی شده است.
فن یا پروانه (fan)
پروانه یا فن که معمولا در قسمت انتهای موتور الکتریکی و انتهای شفت تعبیه میشود وظیفه دارد جریان هوا را از بیرون به داخل محفظه هدایت کند تا موتور و سیم پیچها خنک شوند.
کاور پروانه (fan cover)
محافظ پروانه یکی از قطعات یدکی الکتروموتور است که در بررسی اجزای اصلی الکتروموتور با آن آشنا میشویم، و جهت محافظت کردن از پروانهی خنک کن الکتروموتور بکار میرود تا از ورود اشیاء خارجی به داخل الکتروموتور و اصابت آن به پروانه و در نتیجه آسیب دیدن پروانه جلوگیری کند.
ترمیستور حرارتی (Thermal thermistor)
ترمیستور یک سنسور مقاومت غیر خطی کوچک است که در داخل عایق سیم پیچ یک الکتروموتور قرار داده میشود تا ارتباط حرارتی نزدیک با سیم پیچ فراهم شود. ترمیستور از مواد اکسید فلزی یا نیمه هادی ساخته میشود.
فلنچ الکتروموتور (Electric motor flange)
فلنچ قطعهای است که بر روی الکتروموتورها وصل میشود تا بتوان توسط آن الکتروموتور را به دستگاهی دیگر و بدون نیاز به پایه متصل کرد. سایز فلنج نسبت به توان، دور و فاز الکتروموتورها تغییر می کند.
در ادامه بررسی اجزای اصلی الکتروموتور، با نحوه استفاده و کاربرد فلنچ الکتروموتور در مطالب بعدی آشنا میشویم.
شکاف هوا ( air gap )
شکاف هوا فاصله بین استاتور و روتور است. اگر این فاصله بیش از حد زیاد باشد راندمان موتور کاهش مییابد و اگر بیش از حد کم باشد احتمال تماس مکانیکی، لرزش و آسیب به قطعات افزایش پیدا میکند.
در جدول زیر اطلاعات لازم را درباره اجزای الکتروموتور مشاهده میکنید:
| نام قطعه | عملکرد / نقش اصلی | توضیح کوتاه |
|---|---|---|
| روتور (Rotor) | تولید نیروی مکانیکی و چرخش | بخش متحرک که تحت تأثیر میدان مغناطیسی استاتور حرکت میکند. |
| استاتور (Stator) | تولید میدان مغناطیسی | بخش ثابت با سیمپیچهایی که میدان مغناطیسی لازم برای چرخش روتور را فراهم میکند. |
| کموتاتور | معکوسسازی جریان در روتور | کلید الکتریکی چرخان برای هدایت جریان به روتور در موتورهای DC. |
| آرمیچر | تولید یا دریافت جریان | سیمپیچی که میدان مغناطیسی در آن نیرو تولید کرده و باعث چرخش میشود. |
| بلبرینگ | نگهداری و تکیهگاه روتور | اجازه چرخش روان و پایدار روتور را فراهم میکند. |
| یاتاقان | کاهش اصطکاک بین قطعات در حال حرکت | روتور را روی محور نگه داشته و باعث چرخش نرم میشود. |
| سیمپیچ | تولید میدان مغناطیسی | سیمهای رسانای پیچیدهشده دور هسته آهنی برای ایجاد میدان مغناطیسی. |
| شفت (Shaft) | انتقال گشتاور | نیروی تولید شده را به بیرون از موتور و اجزای مکانیکی منتقل میکند. |
| پوسته (Casing) | محافظت از اجزای داخلی | پوشش فلزی برای محافظت فیزیکی و انتقال حرارت از داخل موتور. |
| خازن | ذخیره و آزادسازی انرژی | برای راهاندازی و عملکرد نرمتر موتورهای تکفاز کاربرد دارد. |
| ترمینال | اتصال به برق | نقطه اتصال سیمهای برق به موتور با ایمنی و نظم بیشتر. |
| منبع تغذیه | تامین انرژی الکتریکی | برق AC یا DC را به موتور میرساند تا شروع به کار کند. |
| براکت | اتصال به قاب یا دستگاه | پایه نصب موتور به دستگاه دیگر برای جلوگیری از لرزش و تکان. |
| فن یا پروانه | خنکسازی اجزای داخلی | هوای خنک را به داخل میکشد تا از گرم شدن بیش از حد جلوگیری شود. |
| کاور فن | محافظت از فن | مانع ورود اجسام خارجی به داخل موتور و برخورد با پروانه میشود. |
| ترمیستور | محافظت حرارتی | سنسور دمایی برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد سیمپیچ. |
| فلنچ | نصب آسان به دستگاهها بدون پایه | قطعهای برای نصب مستقیم الکتروموتور به سایر ماشینآلات صنعتی. |
| شکاف هوا | فاصله بهینه بین روتور و استاتور | برای عملکرد صحیح و ضریب توان بالا باید در کمترین میزان ممکن نگه داشته شود. |
اجزای اصلی الکتروموتور چگونه با یکدیگر کار میکنند؟
هنگام وصل شدن برق، استاتور میدان مغناطیسی ایجاد میکند. این میدان باعث چرخش روتور میشود و گشتاور تولیدشده از طریق شفت به تجهیزات منتقل میشود. بلبرینگها چرخش روان شفت را تضمین میکنند و فن نیز دمای موتور را در محدوده استاندارد نگه میدارد.
رایجترین خرابی قطعات الکتروموتور
عوامل بسیاری ممن است موجب خرابی الکتروموتور شوند که رایجترین آنها عبارتند از:
| قطعه | وظیفه | علائم خرابی | نتیجه |
|---|---|---|---|
| استاتور | ایجاد میدان مغناطیسی | داغ شدن، بوی سوختگی، افت توان، افزایش جریان، لرزش، قطع فیوز | سوختگی سیمپیچ |
| روتور | ایجاد حرکت | کاهش گشتاور، لرزش، صدای غیرعادی، سخت راهاندازی | شکستگی میلهها |
| بلبرینگ | کاهش اصطکاک | صدای زیاد | صدا و لرزش موتور |
| سیمپیچ | ایجاد میدان مغناطیسی | داغ شدن | سوختن موتور |
| فن | خنککاری | افزایش دما | شکستگی پره و کاهش عمر |
| خازن | راه اندازی | روشن نشدن | افت گشتاور |
| شفت | انتقال گشتاور | لرزش | آسیب به کوپلینگ |
| فلنچ | نصب کوپلینگ | لقی، عدم همراستایی | خرابی کوپلینگ |
چگونه از اجزای الکتروموتور نگهداری کنیم؟
چند نکته کوتاه را نگهداری از الکتروموتور بهتر است رعایت کنیم که موجب افزایش طول عمر و بالا رفتن راندمان کاری آن شود:
- تمیز نگه داشتن بدنه
- بررسی بلبرینگ
- کنترل لرزش
- جلوگیری از رطوبت
- بازدید سیمکشی
- سرویس دورهای
جمع بندی
برای بررسی اجزای اصلی الکتروموتور ابتدا باید بدانیم که الکتروموتورها از اجزای مهمی تشکیل میشوند که در نحوه کار دستگاه بسیار مهم هستند و باید مراقب سلامت آنها بود و درصورت بروز مشکل به عیب یابی آن پرداخت چون هرکدام از این اجزا دچار مشکل بشوند وضعیت کارکرد الکتروموتور را مختل میکند و دستگاه خراب میشود.
بنابراین بهتر است با بررسی اجزای اصلی الکتروموتور، با قطعات مختلف آن آشنا شویم تا در صورت مواجهه با هرگونه اشکال برای رفع آن سریع اقدام کنیم. برای عملکرد درست دستگاه از انواع عایق الکتریکی هم استفاده میشود که خواندن مطلب مربوط به آن خالی از لطف نیست.
همینطور میتوانید با کارشناسان فنی ما در مجموعه شیبا صنعت تماس حاصل بفرمایید و از مشاوره آنها بهره ببرید تا شما را در بررسی اجزای اصلی الکتروموتور یاری کنند. از اینکه به ما اعتماد می کنید سپاسگزاریم.
سوالات متداول
1- مهمترین اجزای اصلی الکتروموتور کداماند؟
اجزای اصلی یک الکتروموتور شامل استاتور (بخش ثابت)، روتور (بخش متحرک)، سیمپیچها، شفت، بلبرینگها و پوسته (بدنه) است. استاتور میدان مغناطیسی تولید میکند، روتور داخل آن میچرخد و شفت نیروی مکانیکی را به دستگاه منتقل میکند. کیفیت هرکدام از این قطعات مستقیماً روی عملکرد و طول عمر موتور تأثیر دارد.
2- استاتور و روتور چه تفاوتی با هم دارند؟
استاتور قسمت ثابت موتور است که معمولاً شامل هسته آهنی و سیمپیچهاست و میدان مغناطیسی ایجاد میکند. روتور بخش چرخان داخل استاتور است که تحت تأثیر میدان مغناطیسی شروع به حرکت میکند. در بیشتر موتورهای صنعتی از نوع روتور قفس سنجابی استفاده میشود که ساختار ساده و مقاومت بالایی دارد.
3- بلبرینگ در الکتروموتور چه نقشی دارد و چرا اهمیت دارد؟
بلبرینگها وظیفه دارند شفت را روان و بدون لرزش بچرخانند. اگر بلبرینگ کیفیت مناسبی نداشته باشد یا بهدرستی روانکاری نشود، باعث صدا، لرزش، افزایش دما و حتی سوختن موتور میشود. خرابی بلبرینگ یکی از رایجترین دلایل تعمیر الکتروموتورهاست.
4- پوسته یا بدنه الکتروموتور چه تأثیری در عملکرد دارد؟
پوسته علاوه بر محافظت از قطعات داخلی، در خنککاری و دفع حرارت هم نقش مهمی دارد. بدنههای چدنی معمولاً مقاومتر و مناسب محیطهای صنعتی سنگین هستند، در حالی که بدنههای آلومینیومی سبکتر بوده و برای کاربردهای عمومی مناسباند.
