الکتروموتور کاهنده چیست؟ | مزایا و معایب
الکتروموتور عنصر حیاتی و مهم صنایع مختلف است که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را دارد که در توانها و سرعتهای مختلفی وجود دارد، و اما الکتروموتور کاهنده به الکتروموتوری گفته میشود که قابلیت استفاده در سرعتهای کمتر از سرعت نامی خود را دارند، و در کل برای هر سیستمی که نیاز به تنظیم سرعت دارد، میتوان از این نوع الکتروموتورها استفاده کرد.
از این نوع موتورهای الکتریکی میتوانیم برای تنظیم سرعت الکتروموتور استفاده کنیم، الکتروموتور کاهنده شامل انواع موتورهای الکتریکی با طراحی خاص هستند، که شامل انواع استپرها، سروو موتورها و یا الکتروموتورهای گیربکسدار میباشند. اگر چه طراحی و کاربردهای آنها با هم متفاوت است، اما در عمل همگی آنها دارای قابلیت سرعت کمتر از سرعت نامی خود هستند.
در این مطلب به بررسی انواع الکتروموتور کاهنده، نحوه عملکرد و مزایا و معایب آنها میپردازیم، پس با در ادامه این مطلب همراه باشید.
معرفی انواع الکتروموتور کاهنده
به طور کلی طراحی الکتروموتور کاهنده بدین صورت است که دارای قابلیت تنظیم سرعت است. از این نوع الکتروموتورها برای مواردی که نیاز به سرعت خیلی کم و یا حتی خیلی سریع در حد سرعت نامی آنها استفاده کرد. انواع الکتروموتور کاهنده را در ادامه معرفی میکنیم:
الکتروموتور گیربکسدار
الکتروگیربکس، سادهترین و رایجترین نوع الکتروموتور کاهنده است، که با کوپل شدن یک الکتروموتور با یک گیربکس صنعتی تشکیل میشود. از الکتروموتور گیربکسدار برای انتقال قدرت و تبدیل سرعت در گشتاور ثابت استفاده میشود، و قابلیت تنظیم سرعت دورانی در کنار گشتاور مورد نیاز سیستم را دارد.
در الکتروگیربکس، الکتروموتور که قسمت الکتریکی این دستگاه است تاثیری در تنظیم سرعت ندارد. اما از گیربکس که قسمت مکانیکی این سیستم است برای تامین و تنظیم سرعتهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. این گیربکسها دارای چرخدندههایی هستند که به صورت خاصی طراحی شدهاند و میتوانند سرعت بالای موتور الکتریکی را به یک حرکت آرام و پیوسته با گشتاور ثابت تبدیل کنند.
خصوصیات الکتروگیربکس عبارتند از:
- طراحی ساده
- روش نصب و راهاندازی ساده
- عدم نیاز به درایو
- قیمت ارزان و مقرون به صرفه
- محدودیت در تنظیم سرعت
- مناسب تولید قدرت زیاد در گشتاور ثابت
الکتروموتور کلاچ دار
الکتروموتور کلاچ دار نوع دیگری از الکتروموتورهای کاهنده است که در صنایع کاربرد زیادی دارد و برای تنظیم سرعت این نوع الکتروموتورها از سیستم کلاچ دار با عملکرد اتوماتیک استفاده میشود. در واقع کلاچ برای انتقال توان است و در مسیر شفت خروجی الکتروموتور نصب میشود و توانایی برداشتن بار از روی موتور الکتریکی را دارد.
در واقع این سیستم باعث میشود که اگر الکتروموتور روشن باشد، سیستم را متوقف کرده و از انتقال توان جلوگیری کند و دیگر نیازی به این نباشد که دستگاه مرتب خاموش و روشن شود. کلاچ باعث افزایش امنیت تجهیزات، کارکرد بهینهی الکتروموتور و افزایش طول عمر الکتروموتور کاهنده میشود.
خصوصیات الکتروموتور کلاچ دار عبارتند از:
- باعث افزایش امنیت تجهیزات
- توانایی برداشتن بار از روی الکتروموتور
- کنترل سیستم و تجهیزات بدون نیاز به خاموش کردن الکتروموتور
- جلوگیری از استارت های پشت سرهم دستگاه
استپر موتور یا موتور پله ای
یکی دیگر از انواع الکتروموتور کاهنده، استپر موتور یا موتور پلهای است که مناسب استفاده تجهیزات و سیستمها با عملکرد دقیق در کارخانه های صنعتی و حتی در مصارف خانگی است. این نوع الکتروموتورها از نوع موتور براشلس هستند و توانایی کنترل سرعت در حرکتهای خیلی آرام و با دقت بالا را دارد.
استپر موتورها از نوع الکتروموتورهای AC هستند که دستورات ورودی خود را به شکل پالسهای الکتریکی دریافت میکنند و این پالسها در فواصل کوتاهی توسط درایو مخصوص تولید میشود و هر پالس تولید شده محور موتور الکتریکی را به اندازهی زاویهای مشخص به گردش در میآورد.
موتورهای پله ای دارای دندانههای مغناطیسی در اطراف شفت مرکزی هستند و برای کارکرد الکترومغناطیسها از مدارهای الکتریکی راهانداز یا همان درایو استفاده میشود. انواع موتورهای پله ای شامل موتورهای پلهای با مغناطیس دائم، با مغناطیس متغیر و سنکرون هستند.
خصوصیات الکتروموتور پله ای عبارتند از:
- دارای کنترل دیجیتال ساده
- قابلیت توقف ناگهانی بدون آسیب بخشهای داخلی
- دارای ساختار مکانیکی ساده
- راهاندازی ساده
- مقرون به صرفه و ارزان قیمت
اما موتورهای پله ای، در کنار این مزایا دارای محدودیتهایی نیز هستند. به طور کلی این نوع موتورهای الکتریکی دارای محدودیت هایی در تولید توان خروجی هستند و اغلب آنها را در توانهای کوچک طراحی میکنند. همچنین روش تنظیم سرعت آنها با الگوی تغییر سرعت پلهای است بنابراین توانایی تغییر سرعت پیوسته در بازهی زمانی مشخص را ندارند.
سروو موتور
مدرن ترین و پیشرفته ترین الکتروموتور کاهنده، سروو موتور است که برای کنترل دقیق موقعیت زاویهای و یا خطی طراحی شدهاند. همچنین از سروو موتور برای کنترل دقیق سرعت و شتاب استفاده میشود. سروو موتورها در کنترل سرعت نسبت به انواع دیگر الکتروموتورهای کاهنده دقیقتر هستند.
روش کنترل و راهاندازی آنها توسط سیستم راهانداز خارجی یا همان درایو است. سیستم کنترل سرعت در سروو موتور از طریق المانهای الکتریکی و با کمک تغییر در مقدار فرکانس و ولتاژ انجام میشود. طراحی سروو موتورها با استفاده از سنسورهای فیدبک است، که به این سنسورها اصطلاحاً انکودر میگویند.
انکودر یک پالس شمار الکتریکی مکانیکی است که بر روی شفت نصب میشود. با چرخش شفت سروو موتور، انکودر نیز به کار افتاده و پالسهای لازم را تولید میکند. از پالس ارسال انکودر در سروو موتورها برای بررسی مقدار حرکت و یا سرعت شفت خروجی الکتروموتور کاهنده استفاده میشود.
قیمت سروو موتورها نسبت به سایر الکتروموتورهای کاهنده بیشتر است. اما کاملاً مناسب طراحی سیستمها با دقت زیاد در کنترل سرعت و یا کنترل موقعیت هستند. سروو موتورها در دو نوع جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) طراحی میشوند.
خصوصیات سروو موتور عبارتند از:
- قابلیت ایجاد گشتاور بسیار بالا
- قابلیت عملکرد دقیق در کنترل موقعیت و سرعت
- راندمان بالا
- استفاده از کنترلر الکترونیکی برای تنظیم سرعت و موقعیت
مزایای الکتروموتور کاهنده
مهمترین و اصلی ترین خصوصیت الکتروموتور کاهنده، کنترل سرعت است. توسط این نوع الکتروموتورها میتوان به راحتی سرعت موتور را کنترل و تنظیم کنیم. البته باید به این نکته توجه داشت که برای کنترل سرعت به سرعتی در محدوده سرعت نامی الکتروموتور میرسیم و در واقع سرعت نامی یک موتور الکتریکی، حداکثر سرعت قابل دستیابی در عملکرد آنها است.
به طور کلی موارد زیر از مزایای مهم کاربرد الکتروموتور کاهنده است:
- قابلیت کنترل سرعت الکتروموتور
- کاربرد در پروژه ها و طراحی سیستمهایی که نیاز به تغییر سرعت و کنترل آن بر اساس شرایط کاری دارند.
- الکتروموتورهایی که در الکتروگیربکس به کار میروند، طراحی ساده و کوچکتری دارند.
- الکتروگیربکس ها دارای راندمان کاری بالاتری هستند.
- الکتروموتورهای کلاچ دار قابلی درگیر شدن و یا آزاد شدن بار در هنگام کار را دارند.
- سروو موتورها و استپر موتورها دارای قابلیت کنترل سرعت الکترونیکی هستند و مناسب کنترل سرعتهای خیلی پایین، دقیق و ساده هستند.
کاربرد الکتروموتورهای کاهنده
کاربرد اصلی الکتروموتور کاهنده، کنترل سرعت و یا گشتاور موتور الکتریکی است. به طور کلی کاربرد انواع الکتروموتور کاهنده عبارت است از:
- الکتروگیربکس اغلب برای انتقال قدرت با کنترل سرعت و مصرف بهینه انرژی مورد استفاده قرار میگیرد. این مدل الکتروموتور کاهنده دارای طراحی سادهای هستند و نیازی به درایو راهاندازی ندارند. این نوع الکتروموتور کاهنده مناسب طراحی سیستمها با حرکت آرام و افزایش گشتاور هستند. گیربکسی که با الکتروموتور کوپل میشود، قبلیت افزایش توان موتور در سرعتهای کم را دارد. از الکتروگیربکس در صنعت فولاد، صنعت سیمان، صنعت پتروشیمی و … استفاده میشود.
- الکتروموتور کلاچ دار برای کنترل بهینه سرعت دستگاهها و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع الکتروموتورها قابلیت راهاندازی اتوماتیک تحت بار را دارند، و نیاز به خاموش کردن موتور برای برداشتن بار ندارند. مناسب عملکردهایی است که در آنها توقف و حرکت زیادی وجود دارد مانند ماشینهای پرس.
- موتورای پله ای یا استپر موتورها یکی از کاربردی ترین انواع الکتروموتور کاهنده هستند که برای طراحی سیستم هایی که نیاز به کنترل موقعیت دارند، به کار میروند، و ارزان تر از سروو موتورها هستند.
- سروو موتورها برای کنترل دقیق سرعت و موقعیت به کار میروند. این نوع الکتروموتورهای کاهنده توسط کنترلرهای الکترونیکی راه اندازی میشوند، و قابلیت تنظیم سرعت پایین را دارند و میتوان چرخش شفت این الکتروموتورها را در تنظیم کرد. از سروو موتورها برای طراحی سیستمهای رباتیک، بازوهای مکانیکی و سیستم های اتوماسیون استفاده میشود.
در نهایت
الکتروموتور کاهنده به دلیل اینکه کنترل سرعت در اغلب صنایع و کاربردهای مختلف بسیار مهم و حیاتی است، در طیف بسیار گسترده ای مورد استفاده قرار میگیرند. بنابراین خرید الکتروموتور کاهنده برای صاحبان صنایع و طراحی پروژه های صنعتی بسیار مهم است.
قیمت الکتروموتور کاهنده با توجه به نوع طراحی و تکنولوژی آن، و همچنین با توجه به مدلش و توان خروجی و قدرت آن در کنترل سرعت مشخص میشود. برای خرید انواع الکتروموتور مناسب با سیستم کاری خود میتوانید با کارشناسان شیبا صنعت تماس اصل بفرمایید و از مشاوره رایگان بهره مند شوید.
