" مهندسی برق قدرت و صنعتی "

یک موتورالکتریکی ، الکتریسیته رابه حرکت مکانیکی تبدیل   می کند.

عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است ،توسط ‍‍ژنراتور صورت می گیرد.  

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارد. در یک موتور دوار بخش متحرک که معمولاً درون موتوراست  روتوروبخش ثابت استاتور خوانده می شود.

انواع موتورها: 

1)موتورهای DC 

2)موتورهایAC

1)موتورهای DC 

یک موتوردی سی ماشینی است که وقتی به آن جریان مستقیم داده می شودمی تواند برای کارهای مکانیکی از قبیل به حرکت درآوردن پمپ ها گرداندن ماشین های ابزار و غیره به کار رود.همچنین از موتورهای الکتریکی جریان مستقیم به طور وسیعی برای کاربردهای که به کنترل سرعت نیاز دارد استفاده می شود.بعضی از این موارد عبارتند از:پرسهای دستگاه چاپ. قطارهای برقی .وسایل نقلیه و آسانسورها. موتورهای جریان مستقیم در اندازه های مختلفی از100/1 اسب بخار تا هزارها اسب ساخته می شود. 

سرعت موتور دی سی به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور بستگی دارد.سرعت موتور دی سی وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها(نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود.به دلیل اینکه این نوع از موتورمی‌تواند در     
سرعت های پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند معمولااز آن در کاربردهای کششی نظیر لوکوموتیوها استفاده می کنند.، 

 ساختمان موتور  DC 

قسمت های اصلی موتوردی سی عبارتند از: 

1- آرمیچر 

2- قطب های میدان تحریک 

3- قاب بدنه

4- کاسه موتور(قالپاق ها)

5- جاروبک های نگه دارنده 

انواع موتورهای دی سی

1- موتورهای سری

2- موتور شنت(موازی) 

3-موتورهای کمپوند

این سه نوع از نظر شکل ظاهری مشابه اند. تفاوت آنها در ساختمان سیم پیچی کلافهای میدان تحریک و اتصال بین کلافهای میدان و آرمیچر است. 

  موتورهای سری

موتورهای سری شامل سیم پیچ های میدان متشکل از چندین دورسیم که به طور سری با آرمیچر قرار گرفته اند ، می باشد که در شکل دیده می شود. . این موتور دارای گشتاور راه اندازی زیاد و مشخصۀ سرعت متغیر می باشد . هر چه بار بیشتر باشد ، سرعت آن کاهش می یابد . موتور سری عموماً در جرثقیل های معمولی و کابل دار ، قطارهای برقی و غیره به کار می رود .

موتور شنت (موازی)   

شامل یک میدان متشکل از تعداد زیادی دورسیم پیچی است که به طور موازی با آرمیچرمتصل شده است و در شکل دیده می شود. این موتور دارای گشتاور متوسط و مشخصۀ سرعت ثابت می باشد و برای کاربردهایی که احتیاج به سرعت ثابت دارند ، از قبیل پرس مته ای و دستگاههای تراش و غیره به کار می رود. 

موتور کمپوند

در موتورهای کمپوندکه در شکل دیده می شوند،هرکلاف میدان ترکیبی ازمیدانهای سری وشنت بوده ومتشکل ازدوقسمت می باشد. یک قسمت(میدان سری) به طورسری به آرمیچرمتصل شده وقسمت دیگر(میدان شنت) به طورموازی با آرمیچراتصال یافته است.مشخصات این موتور ترکیبی از موتور سری وموتور شنت می باشد.

 ساختمان کلافهای میدان تحریک   

کلافهای میدان سری با دورنسبتاً کم ازسیم کلفت پیچیده می شوند که قطرسیم بستگی به قدرت ولتاژ موتور دارد  

کلاف های میدان های شنت شامل تعداد دورهای زیاد از سیم نازک می باشند

کلاف میدان کمپوند ترکیبی از میدان سری و شنت می باشد      

اتصال قطب های میدان : 

در موتورهای دی سی کلاف های میدان طوری به هم متصل می شوند که پلاریته قطب ها یک در میان شمال و جنوب باشد . بنابراین در موتور دو قطبی یکی از قطبها شمال و دیگری در جنوب است و در یک موتور چهار قطبی قطبها باید یک در میان شمال و جنوب باشد. 

اتصال موتورهای سری 

موتورهای سری به طوری که در شکل نشان داده شده متصل میگردد. میدانها به طور سری متصل شده اند و سپس به طور سری با آرمیچر قرار گرفته اند.   

اتصال موتورهای شنت 

موتور شنت طبق شکل زیر متصل می گردد.

اتصال موتور های کمپوند

موتور کمپوند طبق شکل زیر متصل می گردد.

   معکوس کردن جهت گردش موتورهای دی سی

جهت چرخش موتورهای جریان مستقیم با تغییر جهت جریان آرمیچر یا میدان معکوس می شود . در موتورهای سری روش معمول این است که جهت جریان در آرمیچر را معکوس کنیم. 

تغییر جهت چرخش یک موتور شنت همانند موتور سری انجام می شود    

خرابی موتور واشکالات ممکنه

   1- اگر موتور با روشن کردن کلید بکار نیفتد ، عیب ممکن است به علل زیر باشد : 

الف – فیوز یا مدار محافظتی باز است . 

ب- جاروبکهای کثیف یا عایق شده است . 

ج- میدان تحریک ، اتصال کوتاه شده یا ببدنه وصل می باشد . 

د- آرمیچر یا کلکتور اتصال کوتاه شده است.

ه- یاطاقانها ، فرسوده شده اند.

و- جاروبک نگهدار ببدنه وصل شده است . 

ز- اضافه بار موجود است. 

ح- کنترل کننده خراب و ناقص است .

2- اگر موتور کند کار کند ، عیب ممکن است بعلل زیر باشد :

الف – آرمیچر یا کلکتور اتصال کوتاه شده .

ب- یاطاقانها ، فرسوده شده اند.

ج- کلافهای آرمیچر قطع شده است.

د- جاروبکها خارج از وضعیت خنثی قرار گرفته اند.

ه- اضافه بار موجود است.

و-ولتاژ غلط است.

3- اگر موتور سریعتر از سرعت اسمی بچرخد ، عیب ممکن است بعلل زیر باشد :

الف – مدار میدان شنت باز است  .

ب- موتور سری بدون بار کار می کند.

ج- میدان تحریک اتصال کوتاه شده یا به بدنه وصل میباشد .

د- اتصال نقصانی در یک موتور کمپوند.

 4 -اگر موتور جرقه بزند، عیب از علل زیر باشد :

الف – تماس ضعیف جاروبکها روی کلکتور .

ب- کلکتور کثیف شده است. 

ج- پلاریته غلط قطب کمکی .

د- میدان اتصال کوتاه شده یا ببدنه اتصال یافته . 

و- سرهای سیم آرمیچر برعکس شده است.

ز- اتصال غلط سرهای سیم.

ح- جاروبکها در خارج از محل خنثی قرار گرفته اند.

ط- مدار میدان قطع (باز) است .

ی- تیغه های کلکتور بلند و کوتاه است.

ک- عایق میکا بین تیغه ها بلند تر از تیغه های کلکتور است.

ل- آرمیچر نامتعادل است.

5- اگر موتور با سر و صدا کار کند ، عیب ممکن است از علل زیر باشد :

الف – یاطاقانها ، فرسوده شده اند.  .

ب- تیغه های کلکتور بلند و کوتاه است.

ج-  کلکتور ناصاف است.

د- آرمیچر نامتعادل است .

6- اگر موتور در هنگام کار داغ کند، عیب ممکن است از علل زیر باشد :

الف – اضافه بار موجود است .

ب- موتور جرقه می زند

ج-  یاطاقانها سفت (تنگ) است .

د- کلافها اتصال کوتاه شده است .

و- فشار بیش از حد روی جاروبکها وجود دارد 

موتورهای  AC       

 عبارتند از:   انواع موتورهای AC

1-موتورهای ای سی تک فاز

2-موتور های چند فاز

3-موتورهای بافاز شکسته

4-موتورهای خازنی و....

تک فاز AC موتورهای 

معمولی ترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است که اغلب در دستگاههایی به کارمی روند که گشتاور ایین نیاز دارند نظیر پنکه های برقی .اجاقهای ماکروویوو دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتورای سی تک فازموتورالقایی است، که اغلب درلوازم بزرگ نظیرماشین لباسشویی وخشک کن لباس به کار می رود. عموماً اینموتورها می‌توانند گشتاورراه اندازی بزرگتری رابااستفاده ازیک سیم پیچ راه اندازبه همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریزایجاد کنند.

 موتورهای چندفاز

موتور های چند فازه موتورهای متناوبی هستند که به صورت دو فاز یا سه فاز کار می کنند. هر دو از لحاظ ساختمانی مشابه بوده و فقط اتصال داخلی کلافهایشان متفاوت است. 

موتورهای سه فاز

موتورهای سه فاز در اندازه های مختلف از قدرتهای کمتر از یک اسب بخار تا قدرت های چند هزار اسب ساخته می شوند.این موتورها تقریبا دارای مشخصه سرعت ثابت بوده طوری طرح میگردند که مشخصه گشتاورشان متغیر باشد. بعضی از آنها دارای گشتاور راه اندازی زیاد و بعضی دیگر دارای گشتاور راه اندازی کم هستند. برخی از این موتورها طوری طرح گشته اند که جریان راه اندازیشان نرمال و در بعضی دیگر این جریان زیاد می باشد.این موتورها برای ولتاژها و فرکانسهای استانداردساخته می شوند و موتورهای سه فاز با ولتاژ دو گانه خیلی معمول است. از این موتورها برای ماشین ابزار .پمپها. آسانسورها.پنکه ها وجرثقیل هاو بسیاری وسائل دیگر استفاده می شوند. 

ساختمان موتورهای سه فاز

موتور سه فاز شامل سه قسمت می باشد:

1-استاتور

2-رتور

3-کاسه ها (قالپاق ها)

اشکالات معمول و تعمیر آنها

1-اگر یک موتور چند فاز راه نیفتد اشکال ممکن است از موارد زیر باشد:

الف) فیوز سوخته است.

ب) یاطاقانها فرسوده شده اند.

ج) بار موتور زیاد است.

د) فاز قطع شده است.

ھ) یک کلاف یا یک گروه کلاف اتصال کوتاه شده است.

و) مفتول های رتور شل شده اند.

د) اتصالات داخلی غلط می باشند.

ح) یاطاقان گریپاژ کرده.

ط) کنترولر خراب است.

ی)سیم پیچی به بدنه اتصال دارد.

2-اگر موتور چند فاز خوب کار نکند اشکالات ممکن است به شرح زیر باشند:

الف) فیوز سوخته است.

ب) یاطاقانها فرسوده شده اند.

ج) کلاف اتال کوتاه شده است.

د) فاز معکوس شده است.

ھ) فاز قطع شده است.

و) اتصالات موازی قطع اند.

ز) سیم پیچی به بدنه اتصال دارد. 

ح) مفتول های رتور شل شده اند.

ط) ولتاژ با فرکانس صحیح نمی باشد.

3-اگر موتور به آهستگی بچرخد ممکنست که اشکالات زیر پیش آمده باشد:

الف)کلاف یا گروه کلاف اتال کوتاه شده باشند.

ب)کلاف یا گروه معکوس باشند. 

ج) یاطاقانها فرسوده شده اند.

د) بار اضافی روی موتور افتاده است.

ھ) اتصالات غلط اند(فاز معکوس شده است.)

و) مفتول های رتور شل شده اند.

4-اگر موتور خیلی داغ شود:

الف) بار موتور زیاد است.

ب) یاطاقانها فرسوده شده اندیا تنگ می باشند.

ج) کلاف یا گروه اتال کوتاه است.

د) موتور با یک فاز می چرخد.

ھ) مفتول های رتور شل شده اند.

موتورهای با فاز شکسته

موتور با فاز شکسته موتور جریان متناوبی است که معمولا با قدرت کمتر از یک اسب بخار ساخته میشود و در وسایلی از قبیل ماشینهای رختشویی. مشعل ها.پمپهای کوچک استفاده می شود.این موتورها شامل چهار قسمت اصلی است که عبارتند از:1- رتور.2-استاتور.3-کاسه ها(قالپاق ها).4-مکانیزم گریز از مرکز که در داخل موتور قرار دارد. این موتور در مواقعی که به گشتاور متوسط احتیاج باشد مورد استفاده قرار می گیرد وبا برق تک فاز کار می کند.

موتور های خازنی

موتور خازنی با جریان متناوب کار می کند ودر اندازه های

20/1تا10 اسب قدرت ساخته می شود وبه مقدارزیادی در یخچال ها.کمپرسورها.مشعل ها.ماشینهای رختشویی.پمپ ها وتهویه مطبوع به کار می رود.ساختمان این موتورها شبیه موتورهای با فاز شکسته می باشد به اضافه اینکه یک عضو اضافی به نام خازن در آن وجود دارد و به طور سری با سیم پیچ فرعی قرار دارد ومعمولاخارج موتور و بالای آن قرار می گیرد. همچنین ممکن است در جای دیگر یا در داخل موتور نیز قرارگیرد.موتور خازنی به صورت زیر تعریف می شود:یک موتور خازنی یک موتور القایی تک فاز است و شامل یک سیم پیچ الی است که مستقیما به منبع قدرت وصل می شود و یک سیم پیچ فرعی است که با خازن سری می باشد.  

موتورهای پله‌ای

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی دی سی و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان بار باشند.

موتورهای خطی

یک موتور خطی اساسا یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار درآمده تا بجای اینکه یک گشتاور گردشی تولید کند یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار درطولش به وجود می آورد.موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله ای هستند.