همه چیز در مورد موتورهای DC

الکتروموتور DC چیست؟

    الکتروموتورDC، دسته ای از الکتروموتورها هستند که جریان مستقیم برق را به انرژی مکانیکی مورد نیاز برای بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کنند. جریان مستقیم برق توسط باتری‌های الکتریکی قابلیت تولید دارند. الکتروموتور DC از قسمت های اصلی روتور، استاتور، کموتاتور و جاروبک تشکیل می شوند. استاتور در واقع نوعی آهنربای ثابت است و کوتاتور سیم پیچ مخصوصی است که با عبور جریان برق به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و با کمک کموتاتور قطب مثبت و منفی آن جا به جا می شوند.

نحوه عملکرد موتور DC

    در حقیقت می توان گفت موتورهای دی سی با کمک میدان مغناطیسی که از جریان الکتریکی به وجود می آید برای چرخش مکانیکی استفاده می کنند. گشتاور و سرعت خروجی در این الکتروموتورها هم به میزان جریان ورودی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.

الکتروموتورهای DC یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتور

تفاوت الکتروموتور DC و AC

    مهم ترین تفاوت این دو مدل از الکتروموتورها در نوع جریان ورودی و تغذیه آنهاست. الکتروموتور AC با جریان متناوب الکتریکی کار می‌کند که توسط تسلا در اواخر قرن 19 میلادی ابداع و ثبت شد و موتور DC با جریان مستقیم که توسط دانشمندان قبل و معاصر ادیسون بکارگیری می‌شد. دو مولفه اصلی که در جریان DC یا مستقیم تاثیرگذار است مولفه های ولتاژ و جریان هستند که به طبع در کارکرد و طراحی الکتروموتورهای این مدل نیز تاثیرگذار هستند. اما در جریان AC با توجه به اینکه قطب مثبت و منفی به صورت مداوم در حال تغییر است، علاوه بر دو عامل فوق عامل فرکانس نیز دخیل است.

    در نتیجه این تفاوت نحوه کنترل سرعت و تولید گشتاور در این دو مدل از الکتروموتورها با هم متفاوت است. کنترل سرعت موتور در الکتروموتورهای DC با کمک کنترلر که روشی آسان و کم هزینه است انجام می شود، اما در مورد الکتروموتورهای AC اینگونه نیست و برای کنترل سرعت موتور در آنها باید از اینورتر استفاده کرد که در مقایسه با کنترلر هزینه بیشتری دارد اما در صرفه جویی مصرف برق تاثیر بسزایی دارد.

تفاوت‌های ساختاری الکتروموتورهای DC و AC

معرفی اجزا الکتروموتور DC

    الکتروموتورهای دی سی از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بخش ها نیز خود زیر مجموعه هایی دارند که شامل:

    • استاتور نوعی آهنربای ثابت یا سیم پیچ میدانی است که خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت تقسیم بندی می شود. از دیگر اجزای استاتور فریم موتور و هسته استاتور می باشد.

    • بخش بعدی الکتروموتورهای dc روتور یا همان آرمیچر دستگاه است که نقش قسمت چرخنده و گردان الکتروموتور را به عهده دارد و شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان می شود.

    • بخش بعدی جاروبک نام داشته که وظیفه انتقال جریان به کلتور گردان را به عهده دارد.

    جالب است بدانید از الکتروموتور DC می توان به عنوان حالت ژنراتوری نیز استفاده شوند. به این ترتیب که در صورت چرخاندن رتور موتور DC در موتورهای مغناطیس دائم، می‌توان برق تولید نمود.

نحوه کار الکتروموتور DC

    همانطور که گفتیم استاتور و روتور دو بخش اصلی الکتروموتورها هستند که استاتور قسمت ثابت الکتروموتور و روتور قسمت چرخان آن. با شروع به کار الکتروموتور DC استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود.

    برای ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور از آهنرباهای ثابت استفاده می کنند، همچنین برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی از یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور استفاده می شود. این سیم پیچ عایق شده به یک کموتاتور متصل شده که جریان الکتریکی را به سیم پیچ ها اعمال کرده و به آرماتورها اجازه می‌دهد تا هر کدام به صورت جداگانه انرژی بگیرند و گشتاور ایجاد کنند. این سیم پیچ ها به ترتیب روشن و خاموش می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد گشتاور شده و در نهایت باعث چرخش آن می شوند. این پروسه عملکرد الکتروموتور DC در نهایت منجر به ایجاد توان مکانیکی شده که برای حرکت اجسام استفاده می شود.

نحوه عملکرد الکتروموتورهای DC

کاربردهای الکتروموتورDC :

    از الکتروموتور تقریبا در تمامی صنایع و ساخت اکثر وسایل استفاده می شود. می توان گفت هیچ وسیله ای نیست که از این قطعه ساخت بشر استفاده نکرده باشد. از کارخانه های بزرگ و دستگاه صنعتی قرار گرفته در آنها تا بسیاری از لوازم و وسایل خانه و اسباب بازی و وسایل کودکان تماما از این وسیله استفاده می کنند. از جمله این صنایع و وسایل می توان به این موارد اشاره کرد:

    • صنعت کشاورزی ( برای ماشین آلات کشاورزی)

    • شهربازی (در بسیاری از وسایل شهربازی نیاز به نیروی مکانیکی داریم)

    • درب های اتومات مانند درب آسانسور یا درب برقی فروشگاه ها

    • تسمه نقاله در کارخانه ها برای جابه جایی وسایل

    • کارت های الکتریکی

    • کمپرسورهای الکتریکی

    • تردمیل و صنایع ورزشی

    • صنعت گلخانه

    • دستگاه های صنعتی نظافت

    • صنایع نساجی

    • صنایع کاغذ و پلاستیک

    • صنایع خودروسازی برای تست تایرها

مزایا و معایب استفاده از الکتروموتور های DC

    این موتورها برخلاف موتورهای AC گشتاور یکنواختی تولید می‌کنند، همچنین در کنترل سرعت روتور دقت بالایی دارند. با استفاده از ولتاژ جریان ورودی می توان میزان گشتاور و سرعت روتور را تغییر داد و در نهایت اینکه راه اندازی و نصب اولیه این الکتروموتورها راحت تر از الکتروموتورهای AC است. اما در مقایسه با سایر مدل های الکتروموتور قیمت این مدل بیشتر بوده و راندمان آنها به صورت کلی پایین تر است. همچنین سرعت پاسخ دادن آنها نیز پایین تر است و در نهایت اینکه هزینه های تعمیر و نگهداری این مدل از سایر مدل ها بیشتر است.

انواع الکتروموتورهای DC

    انواع موتور DC را می‌توان به ۴ گروه اصلی موتور جاروبک‌دار، براشلس، سروو موتور و موتور پله‌ای تقسیم کرد.

    • موتور دارای جاروبک (Brushed Motor) :

    این نوع از موتورها، با استفاده از عبور جریان الکتریکی از کموتاتور (Commutator) و جاروبک‌های کربنی، میدان مغناطیسی را در روتور سیم‌پیچی شده تولید می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها موتورهای جاروبک‌دار یا دارای جاروبک گفته می‌شود. میدان مغناطیسی استاتور را می‌توان یا با استفاده از مغناطیس‌های دائم (Permanent Magnets) و یا با استفاده از سیم‌پیچی میدان استاتور تولید کرد. معمولا موتورهای DC جاروبک‌دار ارزان قیمت و کوچک هستند و کنترل آن‌ها بسیار آسان است.

    • موتور بدون جاروبک یا براشلس (Brushless Motor) :

    این نوع از موتورها، با بهره‌گیری از مغناطیس دائم‌های متصل به روتور، یک میدان مغناطیسی در روتور به وجود می‌آورند و در واقع عمل کموتاسیون در آن‌ها به صورت الکتریکی انجام می‌شود. موتورهای بدون جاروبک یا براشلس معمولا دارای اندازه کوچک‌تری هستند، اما نسبت به موتورهای جاروبک‌دار قیمت بالاتری دارند؛ زیرا در استاتور آن‌ها از سنسورهای اثر هال برای تولید میدان دوار استاتور استفاده شده است. در عوض، این موتورها مشخصه گشتاور-سرعت بهتر، راندمان بالاتر و نیز طول عمر بیشتری نسبت به موتورهای جاروبک‌دار معادل خود دارند.

الکتروموتورهای DC بدون جاروبک

    • موتور سروو (Servo Motor) :

    این نوع از موتورها را می‌توان نوعی از موتورهای DC جاروبک‌دار دانست که در آن‌ها از فرمی از کنترل فیدبک موقعیت، متصل به شفت روتور، بهره گرفته شده است. این اتصالات توسط کنترل‌کننده نوع PWM یا مدولاسیون پهنای پالس کنترل می‌شوند و عمدتا در سیستم‌های کنترل موقعیت و مدل‌های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوع خاص الکتروموتورهای DC - سرووموتور

    • موتور DC پله‌ای یا (stepper motor) :

    وقتی ولتاژ به ترمینال موتورهای DC اِعمال می‌گردد، به نرمی حرکت می‌کنند. موتور پله‌ای با اِعمال پالس‌های ورودی، در فواصل کوچک مشخص می‌چرخد. هر پالس محور موتور را به اندازهٔ زاویه‌ای مشخص می‌چرخاند. موتور پله‌ای اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس‌ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. هر یک از این چرخش‌ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند.

فایل pdf مقاله

همه چیز در مورد موتورهای DC

الکتروموتور DC چیست؟

    الکتروموتورDC، دسته ای از الکتروموتورها هستند که جریان مستقیم برق را به انرژی مکانیکی مورد نیاز برای بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کنند. جریان مستقیم برق توسط باتری‌های الکتریکی قابلیت تولید دارند. الکتروموتور DC از قسمت های اصلی روتور، استاتور، کموتاتور و جاروبک تشکیل می شوند. استاتور در واقع نوعی آهنربای ثابت است و کوتاتور سیم پیچ مخصوصی است که با عبور جریان برق به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و با کمک کموتاتور قطب مثبت و منفی آن جا به جا می شوند.

نحوه عملکرد موتور DC

    در حقیقت می توان گفت موتورهای دی سی با کمک میدان مغناطیسی که از جریان الکتریکی به وجود می آید برای چرخش مکانیکی استفاده می کنند. گشتاور و سرعت خروجی در این الکتروموتورها هم به میزان جریان ورودی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.

الکتروموتورهای DC یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتور

تفاوت الکتروموتور DC و AC

    مهم ترین تفاوت این دو مدل از الکتروموتورها در نوع جریان ورودی و تغذیه آنهاست. الکتروموتور AC با جریان متناوب الکتریکی کار می‌کند که توسط تسلا در اواخر قرن 19 میلادی ابداع و ثبت شد و موتور DC با جریان مستقیم که توسط دانشمندان قبل و معاصر ادیسون بکارگیری می‌شد. دو مولفه اصلی که در جریان DC یا مستقیم تاثیرگذار است مولفه های ولتاژ و جریان هستند که به طبع در کارکرد و طراحی الکتروموتورهای این مدل نیز تاثیرگذار هستند. اما در جریان AC با توجه به اینکه قطب مثبت و منفی به صورت مداوم در حال تغییر است، علاوه بر دو عامل فوق عامل فرکانس نیز دخیل است.

    در نتیجه این تفاوت نحوه کنترل سرعت و تولید گشتاور در این دو مدل از الکتروموتورها با هم متفاوت است. کنترل سرعت موتور در الکتروموتورهای DC با کمک کنترلر که روشی آسان و کم هزینه است انجام می شود، اما در مورد الکتروموتورهای AC اینگونه نیست و برای کنترل سرعت موتور در آنها باید از اینورتر استفاده کرد که در مقایسه با کنترلر هزینه بیشتری دارد اما در صرفه جویی مصرف برق تاثیر بسزایی دارد.

تفاوت‌های ساختاری الکتروموتورهای DC و AC

معرفی اجزا الکتروموتور DC

    الکتروموتورهای دی سی از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بخش ها نیز خود زیر مجموعه هایی دارند که شامل:

    • استاتور نوعی آهنربای ثابت یا سیم پیچ میدانی است که خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت تقسیم بندی می شود. از دیگر اجزای استاتور فریم موتور و هسته استاتور می باشد.

    • بخش بعدی الکتروموتورهای dc روتور یا همان آرمیچر دستگاه است که نقش قسمت چرخنده و گردان الکتروموتور را به عهده دارد و شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان می شود.

    • بخش بعدی جاروبک نام داشته که وظیفه انتقال جریان به کلتور گردان را به عهده دارد.

    جالب است بدانید از الکتروموتور DC می توان به عنوان حالت ژنراتوری نیز استفاده شوند. به این ترتیب که در صورت چرخاندن رتور موتور DC در موتورهای مغناطیس دائم، می‌توان برق تولید نمود.

نحوه کار الکتروموتور DC

    همانطور که گفتیم استاتور و روتور دو بخش اصلی الکتروموتورها هستند که استاتور قسمت ثابت الکتروموتور و روتور قسمت چرخان آن. با شروع به کار الکتروموتور DC استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود.

    برای ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور از آهنرباهای ثابت استفاده می کنند، همچنین برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی از یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور استفاده می شود. این سیم پیچ عایق شده به یک کموتاتور متصل شده که جریان الکتریکی را به سیم پیچ ها اعمال کرده و به آرماتورها اجازه می‌دهد تا هر کدام به صورت جداگانه انرژی بگیرند و گشتاور ایجاد کنند. این سیم پیچ ها به ترتیب روشن و خاموش می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد گشتاور شده و در نهایت باعث چرخش آن می شوند. این پروسه عملکرد الکتروموتور DC در نهایت منجر به ایجاد توان مکانیکی شده که برای حرکت اجسام استفاده می شود.

نحوه عملکرد الکتروموتورهای DC

کاربردهای الکتروموتورDC :

    از الکتروموتور تقریبا در تمامی صنایع و ساخت اکثر وسایل استفاده می شود. می توان گفت هیچ وسیله ای نیست که از این قطعه ساخت بشر استفاده نکرده باشد. از کارخانه های بزرگ و دستگاه صنعتی قرار گرفته در آنها تا بسیاری از لوازم و وسایل خانه و اسباب بازی و وسایل کودکان تماما از این وسیله استفاده می کنند. از جمله این صنایع و وسایل می توان به این موارد اشاره کرد:

    • صنعت کشاورزی ( برای ماشین آلات کشاورزی)

    • شهربازی (در بسیاری از وسایل شهربازی نیاز به نیروی مکانیکی داریم)

    • درب های اتومات مانند درب آسانسور یا درب برقی فروشگاه ها

    • تسمه نقاله در کارخانه ها برای جابه جایی وسایل

    • کارت های الکتریکی

    • کمپرسورهای الکتریکی

    • تردمیل و صنایع ورزشی

    • صنعت گلخانه

    • دستگاه های صنعتی نظافت

    • صنایع نساجی

    • صنایع کاغذ و پلاستیک

    • صنایع خودروسازی برای تست تایرها

مزایا و معایب استفاده از الکتروموتور های DC

    این موتورها برخلاف موتورهای AC گشتاور یکنواختی تولید می‌کنند، همچنین در کنترل سرعت روتور دقت بالایی دارند. با استفاده از ولتاژ جریان ورودی می توان میزان گشتاور و سرعت روتور را تغییر داد و در نهایت اینکه راه اندازی و نصب اولیه این الکتروموتورها راحت تر از الکتروموتورهای AC است. اما در مقایسه با سایر مدل های الکتروموتور قیمت این مدل بیشتر بوده و راندمان آنها به صورت کلی پایین تر است. همچنین سرعت پاسخ دادن آنها نیز پایین تر است و در نهایت اینکه هزینه های تعمیر و نگهداری این مدل از سایر مدل ها بیشتر است.

انواع الکتروموتورهای DC

    انواع موتور DC را می‌توان به ۴ گروه اصلی موتور جاروبک‌دار، براشلس، سروو موتور و موتور پله‌ای تقسیم کرد.

    • موتور دارای جاروبک (Brushed Motor) :

    این نوع از موتورها، با استفاده از عبور جریان الکتریکی از کموتاتور (Commutator) و جاروبک‌های کربنی، میدان مغناطیسی را در روتور سیم‌پیچی شده تولید می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها موتورهای جاروبک‌دار یا دارای جاروبک گفته می‌شود. میدان مغناطیسی استاتور را می‌توان یا با استفاده از مغناطیس‌های دائم (Permanent Magnets) و یا با استفاده از سیم‌پیچی میدان استاتور تولید کرد. معمولا موتورهای DC جاروبک‌دار ارزان قیمت و کوچک هستند و کنترل آن‌ها بسیار آسان است.

    • موتور بدون جاروبک یا براشلس (Brushless Motor) :

    این نوع از موتورها، با بهره‌گیری از مغناطیس دائم‌های متصل به روتور، یک میدان مغناطیسی در روتور به وجود می‌آورند و در واقع عمل کموتاسیون در آن‌ها به صورت الکتریکی انجام می‌شود. موتورهای بدون جاروبک یا براشلس معمولا دارای اندازه کوچک‌تری هستند، اما نسبت به موتورهای جاروبک‌دار قیمت بالاتری دارند؛ زیرا در استاتور آن‌ها از سنسورهای اثر هال برای تولید میدان دوار استاتور استفاده شده است. در عوض، این موتورها مشخصه گشتاور-سرعت بهتر، راندمان بالاتر و نیز طول عمر بیشتری نسبت به موتورهای جاروبک‌دار معادل خود دارند.

الکتروموتورهای DC بدون جاروبک

    • موتور سروو (Servo Motor) :

    این نوع از موتورها را می‌توان نوعی از موتورهای DC جاروبک‌دار دانست که در آن‌ها از فرمی از کنترل فیدبک موقعیت، متصل به شفت روتور، بهره گرفته شده است. این اتصالات توسط کنترل‌کننده نوع PWM یا مدولاسیون پهنای پالس کنترل می‌شوند و عمدتا در سیستم‌های کنترل موقعیت و مدل‌های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوع خاص الکتروموتورهای DC - سرووموتور

    • موتور DC پله‌ای یا (stepper motor) :

    وقتی ولتاژ به ترمینال موتورهای DC اِعمال می‌گردد، به نرمی حرکت می‌کنند. موتور پله‌ای با اِعمال پالس‌های ورودی، در فواصل کوچک مشخص می‌چرخد. هر پالس محور موتور را به اندازهٔ زاویه‌ای مشخص می‌چرخاند. موتور پله‌ای اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس‌ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. هر یک از این چرخش‌ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند.

فایل pdf مقاله

همه چیز در مورد موتورهای DC

الکتروموتور DC چیست؟

    الکتروموتورDC، دسته ای از الکتروموتورها هستند که جریان مستقیم برق را به انرژی مکانیکی مورد نیاز برای بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کنند. جریان مستقیم برق توسط باتری‌های الکتریکی قابلیت تولید دارند. الکتروموتور DC از قسمت های اصلی روتور، استاتور، کموتاتور و جاروبک تشکیل می شوند. استاتور در واقع نوعی آهنربای ثابت است و کوتاتور سیم پیچ مخصوصی است که با عبور جریان برق به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و با کمک کموتاتور قطب مثبت و منفی آن جا به جا می شوند.

نحوه عملکرد موتور DC

    در حقیقت می توان گفت موتورهای دی سی با کمک میدان مغناطیسی که از جریان الکتریکی به وجود می آید برای چرخش مکانیکی استفاده می کنند. گشتاور و سرعت خروجی در این الکتروموتورها هم به میزان جریان ورودی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.

الکتروموتورهای DC یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتور

تفاوت الکتروموتور DC و AC

    مهم ترین تفاوت این دو مدل از الکتروموتورها در نوع جریان ورودی و تغذیه آنهاست. الکتروموتور AC با جریان متناوب الکتریکی کار می‌کند که توسط تسلا در اواخر قرن 19 میلادی ابداع و ثبت شد و موتور DC با جریان مستقیم که توسط دانشمندان قبل و معاصر ادیسون بکارگیری می‌شد. دو مولفه اصلی که در جریان DC یا مستقیم تاثیرگذار است مولفه های ولتاژ و جریان هستند که به طبع در کارکرد و طراحی الکتروموتورهای این مدل نیز تاثیرگذار هستند. اما در جریان AC با توجه به اینکه قطب مثبت و منفی به صورت مداوم در حال تغییر است، علاوه بر دو عامل فوق عامل فرکانس نیز دخیل است.

    در نتیجه این تفاوت نحوه کنترل سرعت و تولید گشتاور در این دو مدل از الکتروموتورها با هم متفاوت است. کنترل سرعت موتور در الکتروموتورهای DC با کمک کنترلر که روشی آسان و کم هزینه است انجام می شود، اما در مورد الکتروموتورهای AC اینگونه نیست و برای کنترل سرعت موتور در آنها باید از اینورتر استفاده کرد که در مقایسه با کنترلر هزینه بیشتری دارد اما در صرفه جویی مصرف برق تاثیر بسزایی دارد.

تفاوت‌های ساختاری الکتروموتورهای DC و AC

معرفی اجزا الکتروموتور DC

    الکتروموتورهای دی سی از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بخش ها نیز خود زیر مجموعه هایی دارند که شامل:

    • استاتور نوعی آهنربای ثابت یا سیم پیچ میدانی است که خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت تقسیم بندی می شود. از دیگر اجزای استاتور فریم موتور و هسته استاتور می باشد.

    • بخش بعدی الکتروموتورهای dc روتور یا همان آرمیچر دستگاه است که نقش قسمت چرخنده و گردان الکتروموتور را به عهده دارد و شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان می شود.

    • بخش بعدی جاروبک نام داشته که وظیفه انتقال جریان به کلتور گردان را به عهده دارد.

    جالب است بدانید از الکتروموتور DC می توان به عنوان حالت ژنراتوری نیز استفاده شوند. به این ترتیب که در صورت چرخاندن رتور موتور DC در موتورهای مغناطیس دائم، می‌توان برق تولید نمود.

نحوه کار الکتروموتور DC

    همانطور که گفتیم استاتور و روتور دو بخش اصلی الکتروموتورها هستند که استاتور قسمت ثابت الکتروموتور و روتور قسمت چرخان آن. با شروع به کار الکتروموتور DC استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود.

    برای ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور از آهنرباهای ثابت استفاده می کنند، همچنین برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی از یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور استفاده می شود. این سیم پیچ عایق شده به یک کموتاتور متصل شده که جریان الکتریکی را به سیم پیچ ها اعمال کرده و به آرماتورها اجازه می‌دهد تا هر کدام به صورت جداگانه انرژی بگیرند و گشتاور ایجاد کنند. این سیم پیچ ها به ترتیب روشن و خاموش می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد گشتاور شده و در نهایت باعث چرخش آن می شوند. این پروسه عملکرد الکتروموتور DC در نهایت منجر به ایجاد توان مکانیکی شده که برای حرکت اجسام استفاده می شود.

نحوه عملکرد الکتروموتورهای DC

کاربردهای الکتروموتورDC :

    از الکتروموتور تقریبا در تمامی صنایع و ساخت اکثر وسایل استفاده می شود. می توان گفت هیچ وسیله ای نیست که از این قطعه ساخت بشر استفاده نکرده باشد. از کارخانه های بزرگ و دستگاه صنعتی قرار گرفته در آنها تا بسیاری از لوازم و وسایل خانه و اسباب بازی و وسایل کودکان تماما از این وسیله استفاده می کنند. از جمله این صنایع و وسایل می توان به این موارد اشاره کرد:

    • صنعت کشاورزی ( برای ماشین آلات کشاورزی)

    • شهربازی (در بسیاری از وسایل شهربازی نیاز به نیروی مکانیکی داریم)

    • درب های اتومات مانند درب آسانسور یا درب برقی فروشگاه ها

    • تسمه نقاله در کارخانه ها برای جابه جایی وسایل

    • کارت های الکتریکی

    • کمپرسورهای الکتریکی

    • تردمیل و صنایع ورزشی

    • صنعت گلخانه

    • دستگاه های صنعتی نظافت

    • صنایع نساجی

    • صنایع کاغذ و پلاستیک

    • صنایع خودروسازی برای تست تایرها

مزایا و معایب استفاده از الکتروموتور های DC

    این موتورها برخلاف موتورهای AC گشتاور یکنواختی تولید می‌کنند، همچنین در کنترل سرعت روتور دقت بالایی دارند. با استفاده از ولتاژ جریان ورودی می توان میزان گشتاور و سرعت روتور را تغییر داد و در نهایت اینکه راه اندازی و نصب اولیه این الکتروموتورها راحت تر از الکتروموتورهای AC است. اما در مقایسه با سایر مدل های الکتروموتور قیمت این مدل بیشتر بوده و راندمان آنها به صورت کلی پایین تر است. همچنین سرعت پاسخ دادن آنها نیز پایین تر است و در نهایت اینکه هزینه های تعمیر و نگهداری این مدل از سایر مدل ها بیشتر است.

انواع الکتروموتورهای DC

    انواع موتور DC را می‌توان به ۴ گروه اصلی موتور جاروبک‌دار، براشلس، سروو موتور و موتور پله‌ای تقسیم کرد.

    • موتور دارای جاروبک (Brushed Motor) :

    این نوع از موتورها، با استفاده از عبور جریان الکتریکی از کموتاتور (Commutator) و جاروبک‌های کربنی، میدان مغناطیسی را در روتور سیم‌پیچی شده تولید می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها موتورهای جاروبک‌دار یا دارای جاروبک گفته می‌شود. میدان مغناطیسی استاتور را می‌توان یا با استفاده از مغناطیس‌های دائم (Permanent Magnets) و یا با استفاده از سیم‌پیچی میدان استاتور تولید کرد. معمولا موتورهای DC جاروبک‌دار ارزان قیمت و کوچک هستند و کنترل آن‌ها بسیار آسان است.

    • موتور بدون جاروبک یا براشلس (Brushless Motor) :

    این نوع از موتورها، با بهره‌گیری از مغناطیس دائم‌های متصل به روتور، یک میدان مغناطیسی در روتور به وجود می‌آورند و در واقع عمل کموتاسیون در آن‌ها به صورت الکتریکی انجام می‌شود. موتورهای بدون جاروبک یا براشلس معمولا دارای اندازه کوچک‌تری هستند، اما نسبت به موتورهای جاروبک‌دار قیمت بالاتری دارند؛ زیرا در استاتور آن‌ها از سنسورهای اثر هال برای تولید میدان دوار استاتور استفاده شده است. در عوض، این موتورها مشخصه گشتاور-سرعت بهتر، راندمان بالاتر و نیز طول عمر بیشتری نسبت به موتورهای جاروبک‌دار معادل خود دارند.

الکتروموتورهای DC بدون جاروبک

    • موتور سروو (Servo Motor) :

    این نوع از موتورها را می‌توان نوعی از موتورهای DC جاروبک‌دار دانست که در آن‌ها از فرمی از کنترل فیدبک موقعیت، متصل به شفت روتور، بهره گرفته شده است. این اتصالات توسط کنترل‌کننده نوع PWM یا مدولاسیون پهنای پالس کنترل می‌شوند و عمدتا در سیستم‌های کنترل موقعیت و مدل‌های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوع خاص الکتروموتورهای DC - سرووموتور

    • موتور DC پله‌ای یا (stepper motor) :

    وقتی ولتاژ به ترمینال موتورهای DC اِعمال می‌گردد، به نرمی حرکت می‌کنند. موتور پله‌ای با اِعمال پالس‌های ورودی، در فواصل کوچک مشخص می‌چرخد. هر پالس محور موتور را به اندازهٔ زاویه‌ای مشخص می‌چرخاند. موتور پله‌ای اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس‌ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. هر یک از این چرخش‌ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند.

فایل pdf مقاله

همه چیز در مورد موتورهای DC

الکتروموتور DC چیست؟

    الکتروموتورDC، دسته ای از الکتروموتورها هستند که جریان مستقیم برق را به انرژی مکانیکی مورد نیاز برای بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کنند. جریان مستقیم برق توسط باتری‌های الکتریکی قابلیت تولید دارند. الکتروموتور DC از قسمت های اصلی روتور، استاتور، کموتاتور و جاروبک تشکیل می شوند. استاتور در واقع نوعی آهنربای ثابت است و کوتاتور سیم پیچ مخصوصی است که با عبور جریان برق به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و با کمک کموتاتور قطب مثبت و منفی آن جا به جا می شوند.

نحوه عملکرد موتور DC

    در حقیقت می توان گفت موتورهای دی سی با کمک میدان مغناطیسی که از جریان الکتریکی به وجود می آید برای چرخش مکانیکی استفاده می کنند. گشتاور و سرعت خروجی در این الکتروموتورها هم به میزان جریان ورودی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.

الکتروموتورهای DC یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتور

تفاوت الکتروموتور DC و AC

    مهم ترین تفاوت این دو مدل از الکتروموتورها در نوع جریان ورودی و تغذیه آنهاست. الکتروموتور AC با جریان متناوب الکتریکی کار می‌کند که توسط تسلا در اواخر قرن 19 میلادی ابداع و ثبت شد و موتور DC با جریان مستقیم که توسط دانشمندان قبل و معاصر ادیسون بکارگیری می‌شد. دو مولفه اصلی که در جریان DC یا مستقیم تاثیرگذار است مولفه های ولتاژ و جریان هستند که به طبع در کارکرد و طراحی الکتروموتورهای این مدل نیز تاثیرگذار هستند. اما در جریان AC با توجه به اینکه قطب مثبت و منفی به صورت مداوم در حال تغییر است، علاوه بر دو عامل فوق عامل فرکانس نیز دخیل است.

    در نتیجه این تفاوت نحوه کنترل سرعت و تولید گشتاور در این دو مدل از الکتروموتورها با هم متفاوت است. کنترل سرعت موتور در الکتروموتورهای DC با کمک کنترلر که روشی آسان و کم هزینه است انجام می شود، اما در مورد الکتروموتورهای AC اینگونه نیست و برای کنترل سرعت موتور در آنها باید از اینورتر استفاده کرد که در مقایسه با کنترلر هزینه بیشتری دارد اما در صرفه جویی مصرف برق تاثیر بسزایی دارد.

تفاوت‌های ساختاری الکتروموتورهای DC و AC

معرفی اجزا الکتروموتور DC

    الکتروموتورهای دی سی از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بخش ها نیز خود زیر مجموعه هایی دارند که شامل:

    • استاتور نوعی آهنربای ثابت یا سیم پیچ میدانی است که خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت تقسیم بندی می شود. از دیگر اجزای استاتور فریم موتور و هسته استاتور می باشد.

    • بخش بعدی الکتروموتورهای dc روتور یا همان آرمیچر دستگاه است که نقش قسمت چرخنده و گردان الکتروموتور را به عهده دارد و شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان می شود.

    • بخش بعدی جاروبک نام داشته که وظیفه انتقال جریان به کلتور گردان را به عهده دارد.

    جالب است بدانید از الکتروموتور DC می توان به عنوان حالت ژنراتوری نیز استفاده شوند. به این ترتیب که در صورت چرخاندن رتور موتور DC در موتورهای مغناطیس دائم، می‌توان برق تولید نمود.

نحوه کار الکتروموتور DC

    همانطور که گفتیم استاتور و روتور دو بخش اصلی الکتروموتورها هستند که استاتور قسمت ثابت الکتروموتور و روتور قسمت چرخان آن. با شروع به کار الکتروموتور DC استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود.

    برای ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور از آهنرباهای ثابت استفاده می کنند، همچنین برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی از یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور استفاده می شود. این سیم پیچ عایق شده به یک کموتاتور متصل شده که جریان الکتریکی را به سیم پیچ ها اعمال کرده و به آرماتورها اجازه می‌دهد تا هر کدام به صورت جداگانه انرژی بگیرند و گشتاور ایجاد کنند. این سیم پیچ ها به ترتیب روشن و خاموش می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد گشتاور شده و در نهایت باعث چرخش آن می شوند. این پروسه عملکرد الکتروموتور DC در نهایت منجر به ایجاد توان مکانیکی شده که برای حرکت اجسام استفاده می شود.

نحوه عملکرد الکتروموتورهای DC

کاربردهای الکتروموتورDC :

    از الکتروموتور تقریبا در تمامی صنایع و ساخت اکثر وسایل استفاده می شود. می توان گفت هیچ وسیله ای نیست که از این قطعه ساخت بشر استفاده نکرده باشد. از کارخانه های بزرگ و دستگاه صنعتی قرار گرفته در آنها تا بسیاری از لوازم و وسایل خانه و اسباب بازی و وسایل کودکان تماما از این وسیله استفاده می کنند. از جمله این صنایع و وسایل می توان به این موارد اشاره کرد:

    • صنعت کشاورزی ( برای ماشین آلات کشاورزی)

    • شهربازی (در بسیاری از وسایل شهربازی نیاز به نیروی مکانیکی داریم)

    • درب های اتومات مانند درب آسانسور یا درب برقی فروشگاه ها

    • تسمه نقاله در کارخانه ها برای جابه جایی وسایل

    • کارت های الکتریکی

    • کمپرسورهای الکتریکی

    • تردمیل و صنایع ورزشی

    • صنعت گلخانه

    • دستگاه های صنعتی نظافت

    • صنایع نساجی

    • صنایع کاغذ و پلاستیک

    • صنایع خودروسازی برای تست تایرها

مزایا و معایب استفاده از الکتروموتور های DC

    این موتورها برخلاف موتورهای AC گشتاور یکنواختی تولید می‌کنند، همچنین در کنترل سرعت روتور دقت بالایی دارند. با استفاده از ولتاژ جریان ورودی می توان میزان گشتاور و سرعت روتور را تغییر داد و در نهایت اینکه راه اندازی و نصب اولیه این الکتروموتورها راحت تر از الکتروموتورهای AC است. اما در مقایسه با سایر مدل های الکتروموتور قیمت این مدل بیشتر بوده و راندمان آنها به صورت کلی پایین تر است. همچنین سرعت پاسخ دادن آنها نیز پایین تر است و در نهایت اینکه هزینه های تعمیر و نگهداری این مدل از سایر مدل ها بیشتر است.

انواع الکتروموتورهای DC

    انواع موتور DC را می‌توان به ۴ گروه اصلی موتور جاروبک‌دار، براشلس، سروو موتور و موتور پله‌ای تقسیم کرد.

    • موتور دارای جاروبک (Brushed Motor) :

    این نوع از موتورها، با استفاده از عبور جریان الکتریکی از کموتاتور (Commutator) و جاروبک‌های کربنی، میدان مغناطیسی را در روتور سیم‌پیچی شده تولید می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها موتورهای جاروبک‌دار یا دارای جاروبک گفته می‌شود. میدان مغناطیسی استاتور را می‌توان یا با استفاده از مغناطیس‌های دائم (Permanent Magnets) و یا با استفاده از سیم‌پیچی میدان استاتور تولید کرد. معمولا موتورهای DC جاروبک‌دار ارزان قیمت و کوچک هستند و کنترل آن‌ها بسیار آسان است.

    • موتور بدون جاروبک یا براشلس (Brushless Motor) :

    این نوع از موتورها، با بهره‌گیری از مغناطیس دائم‌های متصل به روتور، یک میدان مغناطیسی در روتور به وجود می‌آورند و در واقع عمل کموتاسیون در آن‌ها به صورت الکتریکی انجام می‌شود. موتورهای بدون جاروبک یا براشلس معمولا دارای اندازه کوچک‌تری هستند، اما نسبت به موتورهای جاروبک‌دار قیمت بالاتری دارند؛ زیرا در استاتور آن‌ها از سنسورهای اثر هال برای تولید میدان دوار استاتور استفاده شده است. در عوض، این موتورها مشخصه گشتاور-سرعت بهتر، راندمان بالاتر و نیز طول عمر بیشتری نسبت به موتورهای جاروبک‌دار معادل خود دارند.

الکتروموتورهای DC بدون جاروبک

    • موتور سروو (Servo Motor) :

    این نوع از موتورها را می‌توان نوعی از موتورهای DC جاروبک‌دار دانست که در آن‌ها از فرمی از کنترل فیدبک موقعیت، متصل به شفت روتور، بهره گرفته شده است. این اتصالات توسط کنترل‌کننده نوع PWM یا مدولاسیون پهنای پالس کنترل می‌شوند و عمدتا در سیستم‌های کنترل موقعیت و مدل‌های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوع خاص الکتروموتورهای DC - سرووموتور

    • موتور DC پله‌ای یا (stepper motor) :

    وقتی ولتاژ به ترمینال موتورهای DC اِعمال می‌گردد، به نرمی حرکت می‌کنند. موتور پله‌ای با اِعمال پالس‌های ورودی، در فواصل کوچک مشخص می‌چرخد. هر پالس محور موتور را به اندازهٔ زاویه‌ای مشخص می‌چرخاند. موتور پله‌ای اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس‌ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. هر یک از این چرخش‌ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند.

فایل pdf مقاله

همه چیز در مورد موتورهای DC

الکتروموتور DC چیست؟

    الکتروموتورDC، دسته ای از الکتروموتورها هستند که جریان مستقیم برق را به انرژی مکانیکی مورد نیاز برای بسیاری از دستگاه ها تبدیل می کنند. جریان مستقیم برق توسط باتری‌های الکتریکی قابلیت تولید دارند. الکتروموتور DC از قسمت های اصلی روتور، استاتور، کموتاتور و جاروبک تشکیل می شوند. استاتور در واقع نوعی آهنربای ثابت است و کوتاتور سیم پیچ مخصوصی است که با عبور جریان برق به آهنربای الکتریکی تبدیل می‌شود و با کمک کموتاتور قطب مثبت و منفی آن جا به جا می شوند.

نحوه عملکرد موتور DC

    در حقیقت می توان گفت موتورهای دی سی با کمک میدان مغناطیسی که از جریان الکتریکی به وجود می آید برای چرخش مکانیکی استفاده می کنند. گشتاور و سرعت خروجی در این الکتروموتورها هم به میزان جریان ورودی و هم به طراحی موتور بستگی دارد.

الکتروموتورهای DC یکی از پرکاربردترین انواع الکتروموتور

تفاوت الکتروموتور DC و AC

    مهم ترین تفاوت این دو مدل از الکتروموتورها در نوع جریان ورودی و تغذیه آنهاست. الکتروموتور AC با جریان متناوب الکتریکی کار می‌کند که توسط تسلا در اواخر قرن 19 میلادی ابداع و ثبت شد و موتور DC با جریان مستقیم که توسط دانشمندان قبل و معاصر ادیسون بکارگیری می‌شد. دو مولفه اصلی که در جریان DC یا مستقیم تاثیرگذار است مولفه های ولتاژ و جریان هستند که به طبع در کارکرد و طراحی الکتروموتورهای این مدل نیز تاثیرگذار هستند. اما در جریان AC با توجه به اینکه قطب مثبت و منفی به صورت مداوم در حال تغییر است، علاوه بر دو عامل فوق عامل فرکانس نیز دخیل است.

    در نتیجه این تفاوت نحوه کنترل سرعت و تولید گشتاور در این دو مدل از الکتروموتورها با هم متفاوت است. کنترل سرعت موتور در الکتروموتورهای DC با کمک کنترلر که روشی آسان و کم هزینه است انجام می شود، اما در مورد الکتروموتورهای AC اینگونه نیست و برای کنترل سرعت موتور در آنها باید از اینورتر استفاده کرد که در مقایسه با کنترلر هزینه بیشتری دارد اما در صرفه جویی مصرف برق تاثیر بسزایی دارد.

تفاوت‌های ساختاری الکتروموتورهای DC و AC

معرفی اجزا الکتروموتور DC

    الکتروموتورهای دی سی از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند. هر کدام از این بخش ها نیز خود زیر مجموعه هایی دارند که شامل:

    • استاتور نوعی آهنربای ثابت یا سیم پیچ میدانی است که خود به دو نوع سیم پیچ سری و شنت تقسیم بندی می شود. از دیگر اجزای استاتور فریم موتور و هسته استاتور می باشد.

    • بخش بعدی الکتروموتورهای dc روتور یا همان آرمیچر دستگاه است که نقش قسمت چرخنده و گردان الکتروموتور را به عهده دارد و شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان می شود.

    • بخش بعدی جاروبک نام داشته که وظیفه انتقال جریان به کلتور گردان را به عهده دارد.

    جالب است بدانید از الکتروموتور DC می توان به عنوان حالت ژنراتوری نیز استفاده شوند. به این ترتیب که در صورت چرخاندن رتور موتور DC در موتورهای مغناطیس دائم، می‌توان برق تولید نمود.

نحوه کار الکتروموتور DC

    همانطور که گفتیم استاتور و روتور دو بخش اصلی الکتروموتورها هستند که استاتور قسمت ثابت الکتروموتور و روتور قسمت چرخان آن. با شروع به کار الکتروموتور DC استاتور یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود.

    برای ایجاد میدان مغناطیسی در استاتور از آهنرباهای ثابت استفاده می کنند، همچنین برای متمرکز شدن میدان مغناطیسی از یک یا چند سیم پیچ عایق شده در اطراف هسته موتور استفاده می شود. این سیم پیچ عایق شده به یک کموتاتور متصل شده که جریان الکتریکی را به سیم پیچ ها اعمال کرده و به آرماتورها اجازه می‌دهد تا هر کدام به صورت جداگانه انرژی بگیرند و گشتاور ایجاد کنند. این سیم پیچ ها به ترتیب روشن و خاموش می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد گشتاور شده و در نهایت باعث چرخش آن می شوند. این پروسه عملکرد الکتروموتور DC در نهایت منجر به ایجاد توان مکانیکی شده که برای حرکت اجسام استفاده می شود.

نحوه عملکرد الکتروموتورهای DC

کاربردهای الکتروموتورDC :

    از الکتروموتور تقریبا در تمامی صنایع و ساخت اکثر وسایل استفاده می شود. می توان گفت هیچ وسیله ای نیست که از این قطعه ساخت بشر استفاده نکرده باشد. از کارخانه های بزرگ و دستگاه صنعتی قرار گرفته در آنها تا بسیاری از لوازم و وسایل خانه و اسباب بازی و وسایل کودکان تماما از این وسیله استفاده می کنند. از جمله این صنایع و وسایل می توان به این موارد اشاره کرد:

    • صنعت کشاورزی ( برای ماشین آلات کشاورزی)

    • شهربازی (در بسیاری از وسایل شهربازی نیاز به نیروی مکانیکی داریم)

    • درب های اتومات مانند درب آسانسور یا درب برقی فروشگاه ها

    • تسمه نقاله در کارخانه ها برای جابه جایی وسایل

    • کارت های الکتریکی

    • کمپرسورهای الکتریکی

    • تردمیل و صنایع ورزشی

    • صنعت گلخانه

    • دستگاه های صنعتی نظافت

    • صنایع نساجی

    • صنایع کاغذ و پلاستیک

    • صنایع خودروسازی برای تست تایرها

مزایا و معایب استفاده از الکتروموتور های DC

    این موتورها برخلاف موتورهای AC گشتاور یکنواختی تولید می‌کنند، همچنین در کنترل سرعت روتور دقت بالایی دارند. با استفاده از ولتاژ جریان ورودی می توان میزان گشتاور و سرعت روتور را تغییر داد و در نهایت اینکه راه اندازی و نصب اولیه این الکتروموتورها راحت تر از الکتروموتورهای AC است. اما در مقایسه با سایر مدل های الکتروموتور قیمت این مدل بیشتر بوده و راندمان آنها به صورت کلی پایین تر است. همچنین سرعت پاسخ دادن آنها نیز پایین تر است و در نهایت اینکه هزینه های تعمیر و نگهداری این مدل از سایر مدل ها بیشتر است.

انواع الکتروموتورهای DC

    انواع موتور DC را می‌توان به ۴ گروه اصلی موتور جاروبک‌دار، براشلس، سروو موتور و موتور پله‌ای تقسیم کرد.

    • موتور دارای جاروبک (Brushed Motor) :

    این نوع از موتورها، با استفاده از عبور جریان الکتریکی از کموتاتور (Commutator) و جاروبک‌های کربنی، میدان مغناطیسی را در روتور سیم‌پیچی شده تولید می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها موتورهای جاروبک‌دار یا دارای جاروبک گفته می‌شود. میدان مغناطیسی استاتور را می‌توان یا با استفاده از مغناطیس‌های دائم (Permanent Magnets) و یا با استفاده از سیم‌پیچی میدان استاتور تولید کرد. معمولا موتورهای DC جاروبک‌دار ارزان قیمت و کوچک هستند و کنترل آن‌ها بسیار آسان است.

    • موتور بدون جاروبک یا براشلس (Brushless Motor) :

    این نوع از موتورها، با بهره‌گیری از مغناطیس دائم‌های متصل به روتور، یک میدان مغناطیسی در روتور به وجود می‌آورند و در واقع عمل کموتاسیون در آن‌ها به صورت الکتریکی انجام می‌شود. موتورهای بدون جاروبک یا براشلس معمولا دارای اندازه کوچک‌تری هستند، اما نسبت به موتورهای جاروبک‌دار قیمت بالاتری دارند؛ زیرا در استاتور آن‌ها از سنسورهای اثر هال برای تولید میدان دوار استاتور استفاده شده است. در عوض، این موتورها مشخصه گشتاور-سرعت بهتر، راندمان بالاتر و نیز طول عمر بیشتری نسبت به موتورهای جاروبک‌دار معادل خود دارند.

الکتروموتورهای DC بدون جاروبک

    • موتور سروو (Servo Motor) :

    این نوع از موتورها را می‌توان نوعی از موتورهای DC جاروبک‌دار دانست که در آن‌ها از فرمی از کنترل فیدبک موقعیت، متصل به شفت روتور، بهره گرفته شده است. این اتصالات توسط کنترل‌کننده نوع PWM یا مدولاسیون پهنای پالس کنترل می‌شوند و عمدتا در سیستم‌های کنترل موقعیت و مدل‌های کنترل رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوع خاص الکتروموتورهای DC - سرووموتور

    • موتور DC پله‌ای یا (stepper motor) :

    وقتی ولتاژ به ترمینال موتورهای DC اِعمال می‌گردد، به نرمی حرکت می‌کنند. موتور پله‌ای با اِعمال پالس‌های ورودی، در فواصل کوچک مشخص می‌چرخد. هر پالس محور موتور را به اندازهٔ زاویه‌ای مشخص می‌چرخاند. موتور پله‌ای اساساً دارای دندانه‌های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می‌باشند. الکترومغناطیس‌ها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می‌گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس‌ها توان داده می‌شود، که مغناطیس باعث جذب دندانه‌های دنده می‌گردد. هر یک از این چرخش‌ها یک گام (استپ) نامیده می‌شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می‌سازند.

فایل pdf مقاله

پمپ و انواع آن

پمپ و انواع آن

    به‌طور کلی پمپ (pump) به دستگاهی گفته می‌شود که بوسیله گشتاور مکانیکی خارجی سیالی را از درون خود، انتقال دهد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.

تاریخچه اختراع پمپ:

    پمپ آب یکی از اختراعات کاربردی در زندگی بشر است که نقش کلیدی در راحتی و آسایش مردم دارد. این وسیله منحصر به فرد، حدود ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شده است و در طی این سال‌ها پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده است. از این وسیله ابتدا برای آبیاری راحت‌تر استفاده می‌شود. تاریخچه پیدایش پمپ آب به زمانی برمی‌گردد که حدود ۲۰۰۰ سال پیش مصری‌ها وسیله‌ای به نام شادوف را اختراع کردند. به عبارتی می‌توان گفت ساخت این وسیله جرقه ایجاد پمپ آب را به وجود آورد. شادوف وسیله‌ای کاربردی بود که شامل یک میله برعکس، سطل آب و وزنه بود. از این وسیله برای استخراج آب و تامین آب مورد نیاز مردم استفاده می‌شود. پس از گذشت حدودا ۲۰۰ سال یک ریاضیدان اهل یونان وسیله دیگری را تحت عنوان پمپ هوایی اختراع کرد. این وسیله شامل یک دریچه در قسمت پایینی، یک ردیف از لوله‌ها در قسمت بالا و یک منبع در قسمت میانی بود. اگر کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنید متوجه خواهید شد پمپ هوایی نقش بسیار زیادی در اختراع پمپ‌های آب دارد چرا که طرح این تجهیزات کاربردی از روی این دستگاه گرفته شده است.

اختراع اولین پمپ آب به نام شادوف 2000 قبل توسط مصریان

    پس از گذشت مدتی، ارشمیدس دستگاه دیگری را اختراع کرد که نسبت به پمپ هوایی قابلیت‌های بیشتری داشت. از این دستگاه برای پمپاژ آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد به همین جهت محبوبیت زیادی نزد مردم پیدا کرده بود. لازم به ذکر است که از این وسیله برای پمپاژ سایر مایعات و جامدات نیز استفاده می‌شد. اساس کار این پمپ به این صورت بود که با چرخاندن یک محور دارای پره در درون یک استوانه، مایع از سمت پائین و از درون استوانه به سطحی بالاتر مثل زمین کشاورزی منتقل می‌شده است. پس از آن یک سرباز برزیلی وسیله‌ای را با نام پمپ لجن اختراع کرد که از نوع پمپ گریز از مرکز بود. پس از آن افراد زیادی موفق به ساخت پمپ‌های آب با طرح های گوناگون کردند. پمپ دنده‌ای، پمپ بسته بندی، پمپ پروانه‌ای، پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی و پمپ سانتریفیوژ از جمله مهم‌ترین پمپ‌های آبی هستند که در طول تاریخ توسط بشر طراحی شده‌اند.

اختراع اولین پمپ دستی مشابه اسکروپمپ منتسب به ارشمیدس

دسته بندی کلی پمپ‌ها:

    به طور کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد را می‎توان به دو دسته کلی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم بندی نمود:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد

دسته بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد

پمپ استخری:

    پمپ استخری همانگونه که از نام آن پیداست برای استفاده در استخرهای خانگی و عمومی بکار می‌رود، و در دسته پمپ‌های سیرکولاتور دسته بندی می‌شود تفاوت عمده این نوع پمپ با پمپ‌های خانگی، در هد پائین و دبی بالای آن است باید توجه داشت در اثر رسوب گیری در استخرها، گردش دائم آب استخر ضروری بوده وجود لوله‌کشی‌های متعدد و نیز فیلترهای مختلف نظیر فیلتر کارتریجی، فیلتر شنی، فیلتر دیاتومه‌ای باعث دشواری گردش آب شده پمپ استخری نیازمند دبی بالا و دوره کارکرد طولانی می‌باشد.

پمپ استخری تولیدی شرکت لئو

پمپ لجن‌کش:

    این نوع پمپ از نوع دسته پمپ‌های گریز از مرکز و مستغرق در مایع بوده و بر خلاف پمپ‌های کف‌کش توانایی پمپاژ مایعات غلیظ و دارای ذرات و املاح را دارد از جمله مهمترین برندهای موجود در بازار می‌توان به پمپ‌های لجن‌کش استریم، پمپ لجن کش پنتاکس و پمپ لجن کش ابارا اشاره نمود.

پمپ لجن‌کش از نوع گریز از مرکز و مستغرق در آب

پمپ آب خانگی:

    یکی از پرکاربردترین پمپ‌های کم فشار محسوب می‌شود پمپ‌های آب خانگی جز پمپ‌های با ابعاد کوچک محسوب می شوند که برای تامین فشار آب مورد نیاز در آپارتمان ها، منازل و ویلاها مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ آب خانگی باتوجه به دبی مورد نیاز هر واحد ساختمانی و مقدار هد (ارتفاعی) که قرار است آب پمپ شود، انتخاب می شود.

پمپ آب خانگی برای آپارتمان‌ها و منازل مسکونی

پمپ کف‌کش:

    از جمله پمپ‌های مستغرق و از نظر شکل عملکرد، از دسته پمپ‌های سانتریفیوژ محسوب می‌گردند معمولا برای انتقال آب از منابع زیرزمینی در زمین‌های کشاورزی و مصارف شهری بکار می‌روند سیال مورد نظر جهت انتقال آب خالص همراه ذرات بسیار کوچک معلق می‌تواند باشد. در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز تولید و بکارگیری می‌شوند.

پمپ کف‌کش جهت پمپاژ آب‌های کشاورزی

پمپ وکیوم:

    از جمله پمپ‌هایی است که برای مکش سیال‌های گازی نظیر هوا در محیط‌های آزمایشگاهیو یا صنعتی و انتقال آنها به محیطی دیگر کاریرد داشته به سه شکل کلی خشک، روغنی و آبی ساخته و استفاده می‌شوند.

    پمپ وکیوم‌های خشک در دسته پمپ های وکیوم با خلاء دقت پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده که سایر وکیوم پمپ ها امکان بکارگیری را ندارند بکار می‌روند. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود. خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.

    پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت چرخشی و دوار و یا روتاری می‌باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از ایجاد مکش و وکیوم توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. نکته مهم در خصوص پمپ وکیوم روغنی، حضور دائمی روغن در حین کار است و در صورت کم بودن سطح روغن در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند. در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد.

    پمپ وکیوم رینگ آب نیز از جمله پمپ‌های وکیوم چرخشی و یا روتاری می‌باشد که از آب جهت خنک‌کاری استفاده می شود. طراحی این پمپ به گونه‌ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد. با داشتن قیمت مناسب، ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پمپ وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

پمپ وکیوم جهت جابجایی سبالات گازی و اسیدی

پمپ مگنتی:

    پمپ مگنتی یا پمپ مغناطیسی جز پمپ‌های سانتریفیوژی می باشد که چرخش پروانه در آن بجای شفت توسط میدان مغناطیسی اتفاق می افتد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود.

    کاربردهای پمپ مگنتی:

    • انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

    • انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

    • انتقال کاستیک ها

    • انتقال آروماتیک‌ها

    • انتقال آب‌های شور

    • انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

پمپ مگنتی بدون نشتی

پمپ کارواش:

    پمپ کارواشی یا پمپ پیستونی جز پمپ های جابجایی مثبت است. سیلندر پمپ با حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد فشار در خروجی پمپ می شوند. با توجه به اینکه هدف از استفاده از پمپ های کارواشی مصرف بهینه آب است، پمپ کارواشی قابلیت ایجاد فشار بالا در دبی های پایین را دارد و هم مصارف خانگی و هم صنعتی دارد که پمپ کارواش خانگی فشار پایین تر و پمپ کارواش صنعتی فشار بالاتری تولید می کند. از جمله معروف‌ترین پمپ‌های کارواش برندهای ایتالیایی برتولینی و اینترپمپ است.

پمپ کارواش تولید شرکت ایتالیایی برتولینی

پمپ روغن داغ:

    پمپ روغن داغ (Hot oil pump) از دسته پمپ های سانتریفیوژ است که قابلیت پمپاژ و جابجایی مایعات با دمای بالا را دارد. مخصوص حرکت و انتقال سیالات در سیستم‌های بسته است. این نوع از پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند تا ۳۵۰ درجه دما را تحمل کنند. پمپ روغن داغ معمولاً برای جابجای مایعات داغ مانند روغن و آب با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت افقی و با مکش تک‌زمانه عمل می‌کند. در اصل پمپ روغن داغ قادر است روغن با دمای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و آب تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد را به جریان بیندازد و از موادی ساخته می‌شود که می‌تواند در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاومت بالایی داشته باشد.

پمپ روغن داغ جهت جابجایی سیالات تا 350 درجه حرارت

پمپ شناور:

    پمپ شناور یک اصطلاح کلی برای کلیه پمپ‌های مستغرق در آب استفاده می‌شود. به منظور استخراج آب از چاه‌ها و منابع زیرزمینی کم عمق، چاه‌های عمیق و همچنین تخلیه مواد زائد و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ شناور جهت بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی

پمپ هیدرولیک:

    پمپ هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیکی برای به جریان انداختن سیال در داخل سیستم مورد نظر محسوب می‌گردد. ه نوعی می توان گفت پمپ هیدرولیک در سیستم هیدرولیک فشار ایجاد نمی کند بلکه وظیفه به جریان انداختن سیال مورد استفاده در سیستم هیدرولیک می باشد. به سه نوع کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • پمپ دنده‌ای

    • پمپ پره‌ای

    • پمپ پیستونی

    اجزاء پمپ های با جابجایی مثبت باید کاملا" نسبت به هم آب بند شده باشند که باعث می شود به ازای هر چرخش پمپ دبی در خروجی داشته باشیم.اگر خروجی پمپ مسدود شود این پمپ ها نمیتوانند سیال را به گردش در آورند در نتیجه باعث ایجاد نشتی می شوند و درنهایت در قسمت ضعیف تر دچار آسیب می شوند.

پمپ هیدرولیکی با کاربردهای گسترده صنعتی

پمپ دیافراگمی:

    از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی جهت پمپاژ سیالات غلیظ با ویسکوزیته بالا بکار می‌رود که در آن از یک صفحه پلاستیکی و یا ترموپلاستیک یا تفلون با بکارگیری شیرهای مناسب (شیرهای یکطرفه، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای تخلیه یا شیرهای توپی) در هر طرف دیافراگم، جهت پمپاژ سیالات استفاده می‌شود. نیروی محرک این دسته از پمپ‌ها الکتریکی، دستی، پنوماتیک یا بادی (AODD) و هیدرولیک می‌باشد. به طور کلی انواع و اقسام این دسته از پمپ‌ها را می‌توان به دسته‌های کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • پمپ دیافراگمی بادی

    • پمپ دیافراگمی دستی

    • پمپ دیافراگمی الکتریکی

پمپ دیافراگمی جهت پمپاژ سیالات غلیظ

پمپ‌های خاص:

    پمپ های خاص در صنایع مختلف کاربردهای مختلف و فراوانی دارند. پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شود پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

فایل pdf مقاله

پمپ و انواع آن

پمپ و انواع آن

    به‌طور کلی پمپ (pump) به دستگاهی گفته می‌شود که بوسیله گشتاور مکانیکی خارجی سیالی را از درون خود، انتقال دهد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.

تاریخچه اختراع پمپ:

    پمپ آب یکی از اختراعات کاربردی در زندگی بشر است که نقش کلیدی در راحتی و آسایش مردم دارد. این وسیله منحصر به فرد، حدود ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شده است و در طی این سال‌ها پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده است. از این وسیله ابتدا برای آبیاری راحت‌تر استفاده می‌شود. تاریخچه پیدایش پمپ آب به زمانی برمی‌گردد که حدود ۲۰۰۰ سال پیش مصری‌ها وسیله‌ای به نام شادوف را اختراع کردند. به عبارتی می‌توان گفت ساخت این وسیله جرقه ایجاد پمپ آب را به وجود آورد. شادوف وسیله‌ای کاربردی بود که شامل یک میله برعکس، سطل آب و وزنه بود. از این وسیله برای استخراج آب و تامین آب مورد نیاز مردم استفاده می‌شود. پس از گذشت حدودا ۲۰۰ سال یک ریاضیدان اهل یونان وسیله دیگری را تحت عنوان پمپ هوایی اختراع کرد. این وسیله شامل یک دریچه در قسمت پایینی، یک ردیف از لوله‌ها در قسمت بالا و یک منبع در قسمت میانی بود. اگر کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنید متوجه خواهید شد پمپ هوایی نقش بسیار زیادی در اختراع پمپ‌های آب دارد چرا که طرح این تجهیزات کاربردی از روی این دستگاه گرفته شده است.

اختراع اولین پمپ آب به نام شادوف 2000 قبل توسط مصریان

    پس از گذشت مدتی، ارشمیدس دستگاه دیگری را اختراع کرد که نسبت به پمپ هوایی قابلیت‌های بیشتری داشت. از این دستگاه برای پمپاژ آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد به همین جهت محبوبیت زیادی نزد مردم پیدا کرده بود. لازم به ذکر است که از این وسیله برای پمپاژ سایر مایعات و جامدات نیز استفاده می‌شد. اساس کار این پمپ به این صورت بود که با چرخاندن یک محور دارای پره در درون یک استوانه، مایع از سمت پائین و از درون استوانه به سطحی بالاتر مثل زمین کشاورزی منتقل می‌شده است. پس از آن یک سرباز برزیلی وسیله‌ای را با نام پمپ لجن اختراع کرد که از نوع پمپ گریز از مرکز بود. پس از آن افراد زیادی موفق به ساخت پمپ‌های آب با طرح های گوناگون کردند. پمپ دنده‌ای، پمپ بسته بندی، پمپ پروانه‌ای، پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی و پمپ سانتریفیوژ از جمله مهم‌ترین پمپ‌های آبی هستند که در طول تاریخ توسط بشر طراحی شده‌اند.

اختراع اولین پمپ دستی مشابه اسکروپمپ منتسب به ارشمیدس

دسته بندی کلی پمپ‌ها:

    به طور کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد را می‎توان به دو دسته کلی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم بندی نمود:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد

دسته بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد

پمپ استخری:

    پمپ استخری همانگونه که از نام آن پیداست برای استفاده در استخرهای خانگی و عمومی بکار می‌رود، و در دسته پمپ‌های سیرکولاتور دسته بندی می‌شود تفاوت عمده این نوع پمپ با پمپ‌های خانگی، در هد پائین و دبی بالای آن است باید توجه داشت در اثر رسوب گیری در استخرها، گردش دائم آب استخر ضروری بوده وجود لوله‌کشی‌های متعدد و نیز فیلترهای مختلف نظیر فیلتر کارتریجی، فیلتر شنی، فیلتر دیاتومه‌ای باعث دشواری گردش آب شده پمپ استخری نیازمند دبی بالا و دوره کارکرد طولانی می‌باشد.

پمپ استخری تولیدی شرکت لئو

پمپ لجن‌کش:

    این نوع پمپ از نوع دسته پمپ‌های گریز از مرکز و مستغرق در مایع بوده و بر خلاف پمپ‌های کف‌کش توانایی پمپاژ مایعات غلیظ و دارای ذرات و املاح را دارد از جمله مهمترین برندهای موجود در بازار می‌توان به پمپ‌های لجن‌کش استریم، پمپ لجن کش پنتاکس و پمپ لجن کش ابارا اشاره نمود.

پمپ لجن‌کش از نوع گریز از مرکز و مستغرق در آب

پمپ آب خانگی:

    یکی از پرکاربردترین پمپ‌های کم فشار محسوب می‌شود پمپ‌های آب خانگی جز پمپ‌های با ابعاد کوچک محسوب می شوند که برای تامین فشار آب مورد نیاز در آپارتمان ها، منازل و ویلاها مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ آب خانگی باتوجه به دبی مورد نیاز هر واحد ساختمانی و مقدار هد (ارتفاعی) که قرار است آب پمپ شود، انتخاب می شود.

پمپ آب خانگی برای آپارتمان‌ها و منازل مسکونی

پمپ کف‌کش:

    از جمله پمپ‌های مستغرق و از نظر شکل عملکرد، از دسته پمپ‌های سانتریفیوژ محسوب می‌گردند معمولا برای انتقال آب از منابع زیرزمینی در زمین‌های کشاورزی و مصارف شهری بکار می‌روند سیال مورد نظر جهت انتقال آب خالص همراه ذرات بسیار کوچک معلق می‌تواند باشد. در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز تولید و بکارگیری می‌شوند.

پمپ کف‌کش جهت پمپاژ آب‌های کشاورزی

پمپ وکیوم:

    از جمله پمپ‌هایی است که برای مکش سیال‌های گازی نظیر هوا در محیط‌های آزمایشگاهیو یا صنعتی و انتقال آنها به محیطی دیگر کاریرد داشته به سه شکل کلی خشک، روغنی و آبی ساخته و استفاده می‌شوند.

    پمپ وکیوم‌های خشک در دسته پمپ های وکیوم با خلاء دقت پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده که سایر وکیوم پمپ ها امکان بکارگیری را ندارند بکار می‌روند. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود. خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.

    پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت چرخشی و دوار و یا روتاری می‌باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از ایجاد مکش و وکیوم توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. نکته مهم در خصوص پمپ وکیوم روغنی، حضور دائمی روغن در حین کار است و در صورت کم بودن سطح روغن در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند. در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد.

    پمپ وکیوم رینگ آب نیز از جمله پمپ‌های وکیوم چرخشی و یا روتاری می‌باشد که از آب جهت خنک‌کاری استفاده می شود. طراحی این پمپ به گونه‌ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد. با داشتن قیمت مناسب، ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پمپ وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

پمپ وکیوم جهت جابجایی سبالات گازی و اسیدی

پمپ مگنتی:

    پمپ مگنتی یا پمپ مغناطیسی جز پمپ‌های سانتریفیوژی می باشد که چرخش پروانه در آن بجای شفت توسط میدان مغناطیسی اتفاق می افتد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود.

    کاربردهای پمپ مگنتی:

    • انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

    • انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

    • انتقال کاستیک ها

    • انتقال آروماتیک‌ها

    • انتقال آب‌های شور

    • انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

پمپ مگنتی بدون نشتی

پمپ کارواش:

    پمپ کارواشی یا پمپ پیستونی جز پمپ های جابجایی مثبت است. سیلندر پمپ با حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد فشار در خروجی پمپ می شوند. با توجه به اینکه هدف از استفاده از پمپ های کارواشی مصرف بهینه آب است، پمپ کارواشی قابلیت ایجاد فشار بالا در دبی های پایین را دارد و هم مصارف خانگی و هم صنعتی دارد که پمپ کارواش خانگی فشار پایین تر و پمپ کارواش صنعتی فشار بالاتری تولید می کند. از جمله معروف‌ترین پمپ‌های کارواش برندهای ایتالیایی برتولینی و اینترپمپ است.

پمپ کارواش تولید شرکت ایتالیایی برتولینی

پمپ روغن داغ:

    پمپ روغن داغ (Hot oil pump) از دسته پمپ های سانتریفیوژ است که قابلیت پمپاژ و جابجایی مایعات با دمای بالا را دارد. مخصوص حرکت و انتقال سیالات در سیستم‌های بسته است. این نوع از پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند تا ۳۵۰ درجه دما را تحمل کنند. پمپ روغن داغ معمولاً برای جابجای مایعات داغ مانند روغن و آب با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت افقی و با مکش تک‌زمانه عمل می‌کند. در اصل پمپ روغن داغ قادر است روغن با دمای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و آب تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد را به جریان بیندازد و از موادی ساخته می‌شود که می‌تواند در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاومت بالایی داشته باشد.

پمپ روغن داغ جهت جابجایی سیالات تا 350 درجه حرارت

پمپ شناور:

    پمپ شناور یک اصطلاح کلی برای کلیه پمپ‌های مستغرق در آب استفاده می‌شود. به منظور استخراج آب از چاه‌ها و منابع زیرزمینی کم عمق، چاه‌های عمیق و همچنین تخلیه مواد زائد و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ شناور جهت بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی

پمپ هیدرولیک:

    پمپ هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیکی برای به جریان انداختن سیال در داخل سیستم مورد نظر محسوب می‌گردد. ه نوعی می توان گفت پمپ هیدرولیک در سیستم هیدرولیک فشار ایجاد نمی کند بلکه وظیفه به جریان انداختن سیال مورد استفاده در سیستم هیدرولیک می باشد. به سه نوع کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • پمپ دنده‌ای

    • پمپ پره‌ای

    • پمپ پیستونی

    اجزاء پمپ های با جابجایی مثبت باید کاملا" نسبت به هم آب بند شده باشند که باعث می شود به ازای هر چرخش پمپ دبی در خروجی داشته باشیم.اگر خروجی پمپ مسدود شود این پمپ ها نمیتوانند سیال را به گردش در آورند در نتیجه باعث ایجاد نشتی می شوند و درنهایت در قسمت ضعیف تر دچار آسیب می شوند.

پمپ هیدرولیکی با کاربردهای گسترده صنعتی

پمپ دیافراگمی:

    از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی جهت پمپاژ سیالات غلیظ با ویسکوزیته بالا بکار می‌رود که در آن از یک صفحه پلاستیکی و یا ترموپلاستیک یا تفلون با بکارگیری شیرهای مناسب (شیرهای یکطرفه، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای تخلیه یا شیرهای توپی) در هر طرف دیافراگم، جهت پمپاژ سیالات استفاده می‌شود. نیروی محرک این دسته از پمپ‌ها الکتریکی، دستی، پنوماتیک یا بادی (AODD) و هیدرولیک می‌باشد. به طور کلی انواع و اقسام این دسته از پمپ‌ها را می‌توان به دسته‌های کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • پمپ دیافراگمی بادی

    • پمپ دیافراگمی دستی

    • پمپ دیافراگمی الکتریکی

پمپ دیافراگمی جهت پمپاژ سیالات غلیظ

پمپ‌های خاص:

    پمپ های خاص در صنایع مختلف کاربردهای مختلف و فراوانی دارند. پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شود پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

فایل pdf مقاله

پمپ و انواع آن

پمپ و انواع آن

    به‌طور کلی پمپ (pump) به دستگاهی گفته می‌شود که بوسیله گشتاور مکانیکی خارجی سیالی را از درون خود، انتقال دهد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.

تاریخچه اختراع پمپ:

    پمپ آب یکی از اختراعات کاربردی در زندگی بشر است که نقش کلیدی در راحتی و آسایش مردم دارد. این وسیله منحصر به فرد، حدود ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شده است و در طی این سال‌ها پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده است. از این وسیله ابتدا برای آبیاری راحت‌تر استفاده می‌شود. تاریخچه پیدایش پمپ آب به زمانی برمی‌گردد که حدود ۲۰۰۰ سال پیش مصری‌ها وسیله‌ای به نام شادوف را اختراع کردند. به عبارتی می‌توان گفت ساخت این وسیله جرقه ایجاد پمپ آب را به وجود آورد. شادوف وسیله‌ای کاربردی بود که شامل یک میله برعکس، سطل آب و وزنه بود. از این وسیله برای استخراج آب و تامین آب مورد نیاز مردم استفاده می‌شود. پس از گذشت حدودا ۲۰۰ سال یک ریاضیدان اهل یونان وسیله دیگری را تحت عنوان پمپ هوایی اختراع کرد. این وسیله شامل یک دریچه در قسمت پایینی، یک ردیف از لوله‌ها در قسمت بالا و یک منبع در قسمت میانی بود. اگر کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنید متوجه خواهید شد پمپ هوایی نقش بسیار زیادی در اختراع پمپ‌های آب دارد چرا که طرح این تجهیزات کاربردی از روی این دستگاه گرفته شده است.

اختراع اولین پمپ آب به نام شادوف 2000 قبل توسط مصریان

    پس از گذشت مدتی، ارشمیدس دستگاه دیگری را اختراع کرد که نسبت به پمپ هوایی قابلیت‌های بیشتری داشت. از این دستگاه برای پمپاژ آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد به همین جهت محبوبیت زیادی نزد مردم پیدا کرده بود. لازم به ذکر است که از این وسیله برای پمپاژ سایر مایعات و جامدات نیز استفاده می‌شد. اساس کار این پمپ به این صورت بود که با چرخاندن یک محور دارای پره در درون یک استوانه، مایع از سمت پائین و از درون استوانه به سطحی بالاتر مثل زمین کشاورزی منتقل می‌شده است. پس از آن یک سرباز برزیلی وسیله‌ای را با نام پمپ لجن اختراع کرد که از نوع پمپ گریز از مرکز بود. پس از آن افراد زیادی موفق به ساخت پمپ‌های آب با طرح های گوناگون کردند. پمپ دنده‌ای، پمپ بسته بندی، پمپ پروانه‌ای، پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی و پمپ سانتریفیوژ از جمله مهم‌ترین پمپ‌های آبی هستند که در طول تاریخ توسط بشر طراحی شده‌اند.

اختراع اولین پمپ دستی مشابه اسکروپمپ منتسب به ارشمیدس

دسته بندی کلی پمپ‌ها:

    به طور کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد را می‎توان به دو دسته کلی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم بندی نمود:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد

دسته بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد

پمپ استخری:

    پمپ استخری همانگونه که از نام آن پیداست برای استفاده در استخرهای خانگی و عمومی بکار می‌رود، و در دسته پمپ‌های سیرکولاتور دسته بندی می‌شود تفاوت عمده این نوع پمپ با پمپ‌های خانگی، در هد پائین و دبی بالای آن است باید توجه داشت در اثر رسوب گیری در استخرها، گردش دائم آب استخر ضروری بوده وجود لوله‌کشی‌های متعدد و نیز فیلترهای مختلف نظیر فیلتر کارتریجی، فیلتر شنی، فیلتر دیاتومه‌ای باعث دشواری گردش آب شده پمپ استخری نیازمند دبی بالا و دوره کارکرد طولانی می‌باشد.

پمپ استخری تولیدی شرکت لئو

پمپ لجن‌کش:

    این نوع پمپ از نوع دسته پمپ‌های گریز از مرکز و مستغرق در مایع بوده و بر خلاف پمپ‌های کف‌کش توانایی پمپاژ مایعات غلیظ و دارای ذرات و املاح را دارد از جمله مهمترین برندهای موجود در بازار می‌توان به پمپ‌های لجن‌کش استریم، پمپ لجن کش پنتاکس و پمپ لجن کش ابارا اشاره نمود.

پمپ لجن‌کش از نوع گریز از مرکز و مستغرق در آب

پمپ آب خانگی:

    یکی از پرکاربردترین پمپ‌های کم فشار محسوب می‌شود پمپ‌های آب خانگی جز پمپ‌های با ابعاد کوچک محسوب می شوند که برای تامین فشار آب مورد نیاز در آپارتمان ها، منازل و ویلاها مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ آب خانگی باتوجه به دبی مورد نیاز هر واحد ساختمانی و مقدار هد (ارتفاعی) که قرار است آب پمپ شود، انتخاب می شود.

پمپ آب خانگی برای آپارتمان‌ها و منازل مسکونی

پمپ کف‌کش:

    از جمله پمپ‌های مستغرق و از نظر شکل عملکرد، از دسته پمپ‌های سانتریفیوژ محسوب می‌گردند معمولا برای انتقال آب از منابع زیرزمینی در زمین‌های کشاورزی و مصارف شهری بکار می‌روند سیال مورد نظر جهت انتقال آب خالص همراه ذرات بسیار کوچک معلق می‌تواند باشد. در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز تولید و بکارگیری می‌شوند.

پمپ کف‌کش جهت پمپاژ آب‌های کشاورزی

پمپ وکیوم:

    از جمله پمپ‌هایی است که برای مکش سیال‌های گازی نظیر هوا در محیط‌های آزمایشگاهیو یا صنعتی و انتقال آنها به محیطی دیگر کاریرد داشته به سه شکل کلی خشک، روغنی و آبی ساخته و استفاده می‌شوند.

    پمپ وکیوم‌های خشک در دسته پمپ های وکیوم با خلاء دقت پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده که سایر وکیوم پمپ ها امکان بکارگیری را ندارند بکار می‌روند. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود. خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.

    پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت چرخشی و دوار و یا روتاری می‌باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از ایجاد مکش و وکیوم توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. نکته مهم در خصوص پمپ وکیوم روغنی، حضور دائمی روغن در حین کار است و در صورت کم بودن سطح روغن در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند. در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد.

    پمپ وکیوم رینگ آب نیز از جمله پمپ‌های وکیوم چرخشی و یا روتاری می‌باشد که از آب جهت خنک‌کاری استفاده می شود. طراحی این پمپ به گونه‌ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد. با داشتن قیمت مناسب، ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پمپ وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

پمپ وکیوم جهت جابجایی سبالات گازی و اسیدی

پمپ مگنتی:

    پمپ مگنتی یا پمپ مغناطیسی جز پمپ‌های سانتریفیوژی می باشد که چرخش پروانه در آن بجای شفت توسط میدان مغناطیسی اتفاق می افتد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود.

    کاربردهای پمپ مگنتی:

    • انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

    • انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

    • انتقال کاستیک ها

    • انتقال آروماتیک‌ها

    • انتقال آب‌های شور

    • انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

پمپ مگنتی بدون نشتی

پمپ کارواش:

    پمپ کارواشی یا پمپ پیستونی جز پمپ های جابجایی مثبت است. سیلندر پمپ با حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد فشار در خروجی پمپ می شوند. با توجه به اینکه هدف از استفاده از پمپ های کارواشی مصرف بهینه آب است، پمپ کارواشی قابلیت ایجاد فشار بالا در دبی های پایین را دارد و هم مصارف خانگی و هم صنعتی دارد که پمپ کارواش خانگی فشار پایین تر و پمپ کارواش صنعتی فشار بالاتری تولید می کند. از جمله معروف‌ترین پمپ‌های کارواش برندهای ایتالیایی برتولینی و اینترپمپ است.

پمپ کارواش تولید شرکت ایتالیایی برتولینی

پمپ روغن داغ:

    پمپ روغن داغ (Hot oil pump) از دسته پمپ های سانتریفیوژ است که قابلیت پمپاژ و جابجایی مایعات با دمای بالا را دارد. مخصوص حرکت و انتقال سیالات در سیستم‌های بسته است. این نوع از پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند تا ۳۵۰ درجه دما را تحمل کنند. پمپ روغن داغ معمولاً برای جابجای مایعات داغ مانند روغن و آب با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت افقی و با مکش تک‌زمانه عمل می‌کند. در اصل پمپ روغن داغ قادر است روغن با دمای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و آب تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد را به جریان بیندازد و از موادی ساخته می‌شود که می‌تواند در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاومت بالایی داشته باشد.

پمپ روغن داغ جهت جابجایی سیالات تا 350 درجه حرارت

پمپ شناور:

    پمپ شناور یک اصطلاح کلی برای کلیه پمپ‌های مستغرق در آب استفاده می‌شود. به منظور استخراج آب از چاه‌ها و منابع زیرزمینی کم عمق، چاه‌های عمیق و همچنین تخلیه مواد زائد و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ شناور جهت بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی

پمپ هیدرولیک:

    پمپ هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیکی برای به جریان انداختن سیال در داخل سیستم مورد نظر محسوب می‌گردد. ه نوعی می توان گفت پمپ هیدرولیک در سیستم هیدرولیک فشار ایجاد نمی کند بلکه وظیفه به جریان انداختن سیال مورد استفاده در سیستم هیدرولیک می باشد. به سه نوع کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • پمپ دنده‌ای

    • پمپ پره‌ای

    • پمپ پیستونی

    اجزاء پمپ های با جابجایی مثبت باید کاملا" نسبت به هم آب بند شده باشند که باعث می شود به ازای هر چرخش پمپ دبی در خروجی داشته باشیم.اگر خروجی پمپ مسدود شود این پمپ ها نمیتوانند سیال را به گردش در آورند در نتیجه باعث ایجاد نشتی می شوند و درنهایت در قسمت ضعیف تر دچار آسیب می شوند.

پمپ هیدرولیکی با کاربردهای گسترده صنعتی

پمپ دیافراگمی:

    از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی جهت پمپاژ سیالات غلیظ با ویسکوزیته بالا بکار می‌رود که در آن از یک صفحه پلاستیکی و یا ترموپلاستیک یا تفلون با بکارگیری شیرهای مناسب (شیرهای یکطرفه، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای تخلیه یا شیرهای توپی) در هر طرف دیافراگم، جهت پمپاژ سیالات استفاده می‌شود. نیروی محرک این دسته از پمپ‌ها الکتریکی، دستی، پنوماتیک یا بادی (AODD) و هیدرولیک می‌باشد. به طور کلی انواع و اقسام این دسته از پمپ‌ها را می‌توان به دسته‌های کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • پمپ دیافراگمی بادی

    • پمپ دیافراگمی دستی

    • پمپ دیافراگمی الکتریکی

پمپ دیافراگمی جهت پمپاژ سیالات غلیظ

پمپ‌های خاص:

    پمپ های خاص در صنایع مختلف کاربردهای مختلف و فراوانی دارند. پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شود پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

فایل pdf مقاله

پمپ و انواع آن

پمپ و انواع آن

    به‌طور کلی پمپ (pump) به دستگاهی گفته می‌شود که بوسیله گشتاور مکانیکی خارجی سیالی را از درون خود، انتقال دهد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.

تاریخچه اختراع پمپ:

    پمپ آب یکی از اختراعات کاربردی در زندگی بشر است که نقش کلیدی در راحتی و آسایش مردم دارد. این وسیله منحصر به فرد، حدود ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شده است و در طی این سال‌ها پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده است. از این وسیله ابتدا برای آبیاری راحت‌تر استفاده می‌شود. تاریخچه پیدایش پمپ آب به زمانی برمی‌گردد که حدود ۲۰۰۰ سال پیش مصری‌ها وسیله‌ای به نام شادوف را اختراع کردند. به عبارتی می‌توان گفت ساخت این وسیله جرقه ایجاد پمپ آب را به وجود آورد. شادوف وسیله‌ای کاربردی بود که شامل یک میله برعکس، سطل آب و وزنه بود. از این وسیله برای استخراج آب و تامین آب مورد نیاز مردم استفاده می‌شود. پس از گذشت حدودا ۲۰۰ سال یک ریاضیدان اهل یونان وسیله دیگری را تحت عنوان پمپ هوایی اختراع کرد. این وسیله شامل یک دریچه در قسمت پایینی، یک ردیف از لوله‌ها در قسمت بالا و یک منبع در قسمت میانی بود. اگر کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنید متوجه خواهید شد پمپ هوایی نقش بسیار زیادی در اختراع پمپ‌های آب دارد چرا که طرح این تجهیزات کاربردی از روی این دستگاه گرفته شده است.

اختراع اولین پمپ آب به نام شادوف 2000 قبل توسط مصریان

    پس از گذشت مدتی، ارشمیدس دستگاه دیگری را اختراع کرد که نسبت به پمپ هوایی قابلیت‌های بیشتری داشت. از این دستگاه برای پمپاژ آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد به همین جهت محبوبیت زیادی نزد مردم پیدا کرده بود. لازم به ذکر است که از این وسیله برای پمپاژ سایر مایعات و جامدات نیز استفاده می‌شد. اساس کار این پمپ به این صورت بود که با چرخاندن یک محور دارای پره در درون یک استوانه، مایع از سمت پائین و از درون استوانه به سطحی بالاتر مثل زمین کشاورزی منتقل می‌شده است. پس از آن یک سرباز برزیلی وسیله‌ای را با نام پمپ لجن اختراع کرد که از نوع پمپ گریز از مرکز بود. پس از آن افراد زیادی موفق به ساخت پمپ‌های آب با طرح های گوناگون کردند. پمپ دنده‌ای، پمپ بسته بندی، پمپ پروانه‌ای، پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی و پمپ سانتریفیوژ از جمله مهم‌ترین پمپ‌های آبی هستند که در طول تاریخ توسط بشر طراحی شده‌اند.

اختراع اولین پمپ دستی مشابه اسکروپمپ منتسب به ارشمیدس

دسته بندی کلی پمپ‌ها:

    به طور کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد را می‎توان به دو دسته کلی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم بندی نمود:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد

دسته بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد

پمپ استخری:

    پمپ استخری همانگونه که از نام آن پیداست برای استفاده در استخرهای خانگی و عمومی بکار می‌رود، و در دسته پمپ‌های سیرکولاتور دسته بندی می‌شود تفاوت عمده این نوع پمپ با پمپ‌های خانگی، در هد پائین و دبی بالای آن است باید توجه داشت در اثر رسوب گیری در استخرها، گردش دائم آب استخر ضروری بوده وجود لوله‌کشی‌های متعدد و نیز فیلترهای مختلف نظیر فیلتر کارتریجی، فیلتر شنی، فیلتر دیاتومه‌ای باعث دشواری گردش آب شده پمپ استخری نیازمند دبی بالا و دوره کارکرد طولانی می‌باشد.

پمپ استخری تولیدی شرکت لئو

پمپ لجن‌کش:

    این نوع پمپ از نوع دسته پمپ‌های گریز از مرکز و مستغرق در مایع بوده و بر خلاف پمپ‌های کف‌کش توانایی پمپاژ مایعات غلیظ و دارای ذرات و املاح را دارد از جمله مهمترین برندهای موجود در بازار می‌توان به پمپ‌های لجن‌کش استریم، پمپ لجن کش پنتاکس و پمپ لجن کش ابارا اشاره نمود.

پمپ لجن‌کش از نوع گریز از مرکز و مستغرق در آب

پمپ آب خانگی:

    یکی از پرکاربردترین پمپ‌های کم فشار محسوب می‌شود پمپ‌های آب خانگی جز پمپ‌های با ابعاد کوچک محسوب می شوند که برای تامین فشار آب مورد نیاز در آپارتمان ها، منازل و ویلاها مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ آب خانگی باتوجه به دبی مورد نیاز هر واحد ساختمانی و مقدار هد (ارتفاعی) که قرار است آب پمپ شود، انتخاب می شود.

پمپ آب خانگی برای آپارتمان‌ها و منازل مسکونی

پمپ کف‌کش:

    از جمله پمپ‌های مستغرق و از نظر شکل عملکرد، از دسته پمپ‌های سانتریفیوژ محسوب می‌گردند معمولا برای انتقال آب از منابع زیرزمینی در زمین‌های کشاورزی و مصارف شهری بکار می‌روند سیال مورد نظر جهت انتقال آب خالص همراه ذرات بسیار کوچک معلق می‌تواند باشد. در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز تولید و بکارگیری می‌شوند.

پمپ کف‌کش جهت پمپاژ آب‌های کشاورزی

پمپ وکیوم:

    از جمله پمپ‌هایی است که برای مکش سیال‌های گازی نظیر هوا در محیط‌های آزمایشگاهیو یا صنعتی و انتقال آنها به محیطی دیگر کاریرد داشته به سه شکل کلی خشک، روغنی و آبی ساخته و استفاده می‌شوند.

    پمپ وکیوم‌های خشک در دسته پمپ های وکیوم با خلاء دقت پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده که سایر وکیوم پمپ ها امکان بکارگیری را ندارند بکار می‌روند. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود. خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.

    پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت چرخشی و دوار و یا روتاری می‌باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از ایجاد مکش و وکیوم توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. نکته مهم در خصوص پمپ وکیوم روغنی، حضور دائمی روغن در حین کار است و در صورت کم بودن سطح روغن در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند. در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد.

    پمپ وکیوم رینگ آب نیز از جمله پمپ‌های وکیوم چرخشی و یا روتاری می‌باشد که از آب جهت خنک‌کاری استفاده می شود. طراحی این پمپ به گونه‌ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد. با داشتن قیمت مناسب، ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پمپ وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

پمپ وکیوم جهت جابجایی سبالات گازی و اسیدی

پمپ مگنتی:

    پمپ مگنتی یا پمپ مغناطیسی جز پمپ‌های سانتریفیوژی می باشد که چرخش پروانه در آن بجای شفت توسط میدان مغناطیسی اتفاق می افتد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود.

    کاربردهای پمپ مگنتی:

    • انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

    • انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

    • انتقال کاستیک ها

    • انتقال آروماتیک‌ها

    • انتقال آب‌های شور

    • انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

پمپ مگنتی بدون نشتی

پمپ کارواش:

    پمپ کارواشی یا پمپ پیستونی جز پمپ های جابجایی مثبت است. سیلندر پمپ با حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد فشار در خروجی پمپ می شوند. با توجه به اینکه هدف از استفاده از پمپ های کارواشی مصرف بهینه آب است، پمپ کارواشی قابلیت ایجاد فشار بالا در دبی های پایین را دارد و هم مصارف خانگی و هم صنعتی دارد که پمپ کارواش خانگی فشار پایین تر و پمپ کارواش صنعتی فشار بالاتری تولید می کند. از جمله معروف‌ترین پمپ‌های کارواش برندهای ایتالیایی برتولینی و اینترپمپ است.

پمپ کارواش تولید شرکت ایتالیایی برتولینی

پمپ روغن داغ:

    پمپ روغن داغ (Hot oil pump) از دسته پمپ های سانتریفیوژ است که قابلیت پمپاژ و جابجایی مایعات با دمای بالا را دارد. مخصوص حرکت و انتقال سیالات در سیستم‌های بسته است. این نوع از پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند تا ۳۵۰ درجه دما را تحمل کنند. پمپ روغن داغ معمولاً برای جابجای مایعات داغ مانند روغن و آب با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت افقی و با مکش تک‌زمانه عمل می‌کند. در اصل پمپ روغن داغ قادر است روغن با دمای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و آب تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد را به جریان بیندازد و از موادی ساخته می‌شود که می‌تواند در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاومت بالایی داشته باشد.

پمپ روغن داغ جهت جابجایی سیالات تا 350 درجه حرارت

پمپ شناور:

    پمپ شناور یک اصطلاح کلی برای کلیه پمپ‌های مستغرق در آب استفاده می‌شود. به منظور استخراج آب از چاه‌ها و منابع زیرزمینی کم عمق، چاه‌های عمیق و همچنین تخلیه مواد زائد و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ شناور جهت بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی

پمپ هیدرولیک:

    پمپ هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیکی برای به جریان انداختن سیال در داخل سیستم مورد نظر محسوب می‌گردد. ه نوعی می توان گفت پمپ هیدرولیک در سیستم هیدرولیک فشار ایجاد نمی کند بلکه وظیفه به جریان انداختن سیال مورد استفاده در سیستم هیدرولیک می باشد. به سه نوع کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • پمپ دنده‌ای

    • پمپ پره‌ای

    • پمپ پیستونی

    اجزاء پمپ های با جابجایی مثبت باید کاملا" نسبت به هم آب بند شده باشند که باعث می شود به ازای هر چرخش پمپ دبی در خروجی داشته باشیم.اگر خروجی پمپ مسدود شود این پمپ ها نمیتوانند سیال را به گردش در آورند در نتیجه باعث ایجاد نشتی می شوند و درنهایت در قسمت ضعیف تر دچار آسیب می شوند.

پمپ هیدرولیکی با کاربردهای گسترده صنعتی

پمپ دیافراگمی:

    از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی جهت پمپاژ سیالات غلیظ با ویسکوزیته بالا بکار می‌رود که در آن از یک صفحه پلاستیکی و یا ترموپلاستیک یا تفلون با بکارگیری شیرهای مناسب (شیرهای یکطرفه، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای تخلیه یا شیرهای توپی) در هر طرف دیافراگم، جهت پمپاژ سیالات استفاده می‌شود. نیروی محرک این دسته از پمپ‌ها الکتریکی، دستی، پنوماتیک یا بادی (AODD) و هیدرولیک می‌باشد. به طور کلی انواع و اقسام این دسته از پمپ‌ها را می‌توان به دسته‌های کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • پمپ دیافراگمی بادی

    • پمپ دیافراگمی دستی

    • پمپ دیافراگمی الکتریکی

پمپ دیافراگمی جهت پمپاژ سیالات غلیظ

پمپ‌های خاص:

    پمپ های خاص در صنایع مختلف کاربردهای مختلف و فراوانی دارند. پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شود پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

فایل pdf مقاله

پمپ و انواع آن

پمپ و انواع آن

    به‌طور کلی پمپ (pump) به دستگاهی گفته می‌شود که بوسیله گشتاور مکانیکی خارجی سیالی را از درون خود، انتقال دهد. در پمپ‌ها تغییرات انرژی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می‌گردد. از پمپ‌ها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین یا جابجایی آن در یک سامانه لوله‌کشی یا هیدرولیک برای انجام کار مانند بالابرهای هیدرولیکی استفاده می‌نمایند. به عبارت کلی تر، پمپ دستگاهی است که سیالات غیرقابل تراکم را از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر جابجا می‌نماید.

تاریخچه اختراع پمپ:

    پمپ آب یکی از اختراعات کاربردی در زندگی بشر است که نقش کلیدی در راحتی و آسایش مردم دارد. این وسیله منحصر به فرد، حدود ۲۰۰۰ سال پیش اختراع شده است و در طی این سال‌ها پیشرفت چشمگیری را تجربه کرده است. از این وسیله ابتدا برای آبیاری راحت‌تر استفاده می‌شود. تاریخچه پیدایش پمپ آب به زمانی برمی‌گردد که حدود ۲۰۰۰ سال پیش مصری‌ها وسیله‌ای به نام شادوف را اختراع کردند. به عبارتی می‌توان گفت ساخت این وسیله جرقه ایجاد پمپ آب را به وجود آورد. شادوف وسیله‌ای کاربردی بود که شامل یک میله برعکس، سطل آب و وزنه بود. از این وسیله برای استخراج آب و تامین آب مورد نیاز مردم استفاده می‌شود. پس از گذشت حدودا ۲۰۰ سال یک ریاضیدان اهل یونان وسیله دیگری را تحت عنوان پمپ هوایی اختراع کرد. این وسیله شامل یک دریچه در قسمت پایینی، یک ردیف از لوله‌ها در قسمت بالا و یک منبع در قسمت میانی بود. اگر کمی دقیق‌تر به قضیه نگاه کنید متوجه خواهید شد پمپ هوایی نقش بسیار زیادی در اختراع پمپ‌های آب دارد چرا که طرح این تجهیزات کاربردی از روی این دستگاه گرفته شده است.

اختراع اولین پمپ آب به نام شادوف 2000 قبل توسط مصریان

    پس از گذشت مدتی، ارشمیدس دستگاه دیگری را اختراع کرد که نسبت به پمپ هوایی قابلیت‌های بیشتری داشت. از این دستگاه برای پمپاژ آب در زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شد به همین جهت محبوبیت زیادی نزد مردم پیدا کرده بود. لازم به ذکر است که از این وسیله برای پمپاژ سایر مایعات و جامدات نیز استفاده می‌شد. اساس کار این پمپ به این صورت بود که با چرخاندن یک محور دارای پره در درون یک استوانه، مایع از سمت پائین و از درون استوانه به سطحی بالاتر مثل زمین کشاورزی منتقل می‌شده است. پس از آن یک سرباز برزیلی وسیله‌ای را با نام پمپ لجن اختراع کرد که از نوع پمپ گریز از مرکز بود. پس از آن افراد زیادی موفق به ساخت پمپ‌های آب با طرح های گوناگون کردند. پمپ دنده‌ای، پمپ بسته بندی، پمپ پروانه‌ای، پمپ پیستونی، پمپ دیافراگمی و پمپ سانتریفیوژ از جمله مهم‌ترین پمپ‌های آبی هستند که در طول تاریخ توسط بشر طراحی شده‌اند.

اختراع اولین پمپ دستی مشابه اسکروپمپ منتسب به ارشمیدس

دسته بندی کلی پمپ‌ها:

    به طور کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد را می‎توان به دو دسته کلی پمپ‌های دینامیکی و پمپ‌های جابجایی مثبت تقسیم بندی نمود:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ اصول کارکرد

دسته بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد:

تقسیم بندی کلی پمپ‌ها به لحاظ کاربرد

پمپ استخری:

    پمپ استخری همانگونه که از نام آن پیداست برای استفاده در استخرهای خانگی و عمومی بکار می‌رود، و در دسته پمپ‌های سیرکولاتور دسته بندی می‌شود تفاوت عمده این نوع پمپ با پمپ‌های خانگی، در هد پائین و دبی بالای آن است باید توجه داشت در اثر رسوب گیری در استخرها، گردش دائم آب استخر ضروری بوده وجود لوله‌کشی‌های متعدد و نیز فیلترهای مختلف نظیر فیلتر کارتریجی، فیلتر شنی، فیلتر دیاتومه‌ای باعث دشواری گردش آب شده پمپ استخری نیازمند دبی بالا و دوره کارکرد طولانی می‌باشد.

پمپ استخری تولیدی شرکت لئو

پمپ لجن‌کش:

    این نوع پمپ از نوع دسته پمپ‌های گریز از مرکز و مستغرق در مایع بوده و بر خلاف پمپ‌های کف‌کش توانایی پمپاژ مایعات غلیظ و دارای ذرات و املاح را دارد از جمله مهمترین برندهای موجود در بازار می‌توان به پمپ‌های لجن‌کش استریم، پمپ لجن کش پنتاکس و پمپ لجن کش ابارا اشاره نمود.

پمپ لجن‌کش از نوع گریز از مرکز و مستغرق در آب

پمپ آب خانگی:

    یکی از پرکاربردترین پمپ‌های کم فشار محسوب می‌شود پمپ‌های آب خانگی جز پمپ‌های با ابعاد کوچک محسوب می شوند که برای تامین فشار آب مورد نیاز در آپارتمان ها، منازل و ویلاها مورد استفاده قرار می گیرند. پمپ آب خانگی باتوجه به دبی مورد نیاز هر واحد ساختمانی و مقدار هد (ارتفاعی) که قرار است آب پمپ شود، انتخاب می شود.

پمپ آب خانگی برای آپارتمان‌ها و منازل مسکونی

پمپ کف‌کش:

    از جمله پمپ‌های مستغرق و از نظر شکل عملکرد، از دسته پمپ‌های سانتریفیوژ محسوب می‌گردند معمولا برای انتقال آب از منابع زیرزمینی در زمین‌های کشاورزی و مصارف شهری بکار می‌روند سیال مورد نظر جهت انتقال آب خالص همراه ذرات بسیار کوچک معلق می‌تواند باشد. در دو نوع تک‌فاز و سه‌فاز تولید و بکارگیری می‌شوند.

پمپ کف‌کش جهت پمپاژ آب‌های کشاورزی

پمپ وکیوم:

    از جمله پمپ‌هایی است که برای مکش سیال‌های گازی نظیر هوا در محیط‌های آزمایشگاهیو یا صنعتی و انتقال آنها به محیطی دیگر کاریرد داشته به سه شکل کلی خشک، روغنی و آبی ساخته و استفاده می‌شوند.

    پمپ وکیوم‌های خشک در دسته پمپ های وکیوم با خلاء دقت پایین قرار می گیرند که اکثرا در محیط های شدیدا خورنده که سایر وکیوم پمپ ها امکان بکارگیری را ندارند بکار می‌روند. این نوع پمپ وکیوم به هیچ سیالی از جمله آب یا روغن نیاز نداشته و خنک کاری آن توسط هوا انجام می شود. خلاء نهایی تولیدی در این مدل پمپ خلاء خشک بین 700 تا 10 میلی بار می باشد. از این مدل وکیوم پمپ بدون روغن می توان به مدل اجکتیو که در محیط های با فشار هوای زیاد کار می کند و مدل پمپ وکیوم دیافراگمی که در اکثر محیط ها کار می کنند، اشاره نمود.

    پمپ وکیوم رینگ روغن به صورت چرخشی و دوار و یا روتاری می‌باشد که در آن دو تیغه توسط روتور، 180 درجه چرخانده می شود، هوا از یک طرف وارد شده و پس از ایجاد مکش و وکیوم توسط مکانیسم پمپ خلاء روغنی، از سمت دیگر خارج می شود. نکته مهم در خصوص پمپ وکیوم روغنی، حضور دائمی روغن در حین کار است و در صورت کم بودن سطح روغن در محفظه آن و یا تغییر کیفیت روغن، پمپ خلاء رینگ روغن خیلی زود مستهلک شده و افت فشار پیدا می کند. در این مدل پمپ وکیوم، روغن نقش عایق کاری، خنک کاری و روغن کاری بخش های مختلف پمپ را بر عهده دارد.

    پمپ وکیوم رینگ آب نیز از جمله پمپ‌های وکیوم چرخشی و یا روتاری می‌باشد که از آب جهت خنک‌کاری استفاده می شود. طراحی این پمپ به گونه‌ای است که با استفاده از شیر کاویتاسیون، ارتعاشات کمی در زمان کارکرد دارد. با داشتن قیمت مناسب، ظرفیت 25 تا 10000 متر مکعب بر ساعت و فشار خلاء نهایی 33 میلی بار، محبوب ترین و پر کاربردترین مدل وکیوم پمپ بوده که اکثرا در جابجایی گازها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پمپ وکیوم نیازمند یک مایع (معمولا آب یا در بعضی موارد روغن یا سیالات کم فشار) به عنوان سیلینگ می باشند که قبل از شروع به کار پمپ وکیوم، باید داخل محفظه آن، حداقل تا مرکز بدنه با آب پوشانده شود.

پمپ وکیوم جهت جابجایی سبالات گازی و اسیدی

پمپ مگنتی:

    پمپ مگنتی یا پمپ مغناطیسی جز پمپ‌های سانتریفیوژی می باشد که چرخش پروانه در آن بجای شفت توسط میدان مغناطیسی اتفاق می افتد. آنچه که پمپ‌های مگنتی را از سایر پمپ‌های سانتریفیوژی متمایز می‌کند عدم اتصال مکانیکی موتور و پروانه است که باعث حذف مکانیکال سیل می‎شود و این می‌تواند احتمال نشت سیال در زمان جابجایی را به صفر برساند. هدف اصلی از طراحی پمپ مگنتی حذف آب‌بند مکانیکی یا آب‌بندهای گرافیتی است و همین امر باعث می‌شود که هیچ‌گونه نشتی برای انتقال سیالات نداشته باشد و با توجه به این ویژگی به این پمپ، پمپ ضد اسید یا تزریق نیز گفته می‌شود.

    کاربردهای پمپ مگنتی:

    • انتقال انواع سیالات داغ و اسیدها در پالایشگاه‌ها

    • انتقال انواع سیالات اسیدی و سمی

    • انتقال کاستیک ها

    • انتقال آروماتیک‌ها

    • انتقال آب‌های شور

    • انتقال سیالات خورنده و شیمیایی

پمپ مگنتی بدون نشتی

پمپ کارواش:

    پمپ کارواشی یا پمپ پیستونی جز پمپ های جابجایی مثبت است. سیلندر پمپ با حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد فشار در خروجی پمپ می شوند. با توجه به اینکه هدف از استفاده از پمپ های کارواشی مصرف بهینه آب است، پمپ کارواشی قابلیت ایجاد فشار بالا در دبی های پایین را دارد و هم مصارف خانگی و هم صنعتی دارد که پمپ کارواش خانگی فشار پایین تر و پمپ کارواش صنعتی فشار بالاتری تولید می کند. از جمله معروف‌ترین پمپ‌های کارواش برندهای ایتالیایی برتولینی و اینترپمپ است.

پمپ کارواش تولید شرکت ایتالیایی برتولینی

پمپ روغن داغ:

    پمپ روغن داغ (Hot oil pump) از دسته پمپ های سانتریفیوژ است که قابلیت پمپاژ و جابجایی مایعات با دمای بالا را دارد. مخصوص حرکت و انتقال سیالات در سیستم‌های بسته است. این نوع از پمپ‌های گریز از مرکز می‌توانند تا ۳۵۰ درجه دما را تحمل کنند. پمپ روغن داغ معمولاً برای جابجای مایعات داغ مانند روغن و آب با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت افقی و با مکش تک‌زمانه عمل می‌کند. در اصل پمپ روغن داغ قادر است روغن با دمای بالا تا ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد و آب تا دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد را به جریان بیندازد و از موادی ساخته می‌شود که می‌تواند در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاومت بالایی داشته باشد.

پمپ روغن داغ جهت جابجایی سیالات تا 350 درجه حرارت

پمپ شناور:

    پمپ شناور یک اصطلاح کلی برای کلیه پمپ‌های مستغرق در آب استفاده می‌شود. به منظور استخراج آب از چاه‌ها و منابع زیرزمینی کم عمق، چاه‌های عمیق و همچنین تخلیه مواد زائد و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پمپ شناور جهت بهره‌برداری منابع آبی زیرزمینی

پمپ هیدرولیک:

    پمپ هیدرولیک قلب یک سیستم هیدرولیکی برای به جریان انداختن سیال در داخل سیستم مورد نظر محسوب می‌گردد. ه نوعی می توان گفت پمپ هیدرولیک در سیستم هیدرولیک فشار ایجاد نمی کند بلکه وظیفه به جریان انداختن سیال مورد استفاده در سیستم هیدرولیک می باشد. به سه نوع کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • پمپ دنده‌ای

    • پمپ پره‌ای

    • پمپ پیستونی

    اجزاء پمپ های با جابجایی مثبت باید کاملا" نسبت به هم آب بند شده باشند که باعث می شود به ازای هر چرخش پمپ دبی در خروجی داشته باشیم.اگر خروجی پمپ مسدود شود این پمپ ها نمیتوانند سیال را به گردش در آورند در نتیجه باعث ایجاد نشتی می شوند و درنهایت در قسمت ضعیف تر دچار آسیب می شوند.

پمپ هیدرولیکی با کاربردهای گسترده صنعتی

پمپ دیافراگمی:

    از جمله پمپ‌های رفت و برگشتی جهت پمپاژ سیالات غلیظ با ویسکوزیته بالا بکار می‌رود که در آن از یک صفحه پلاستیکی و یا ترموپلاستیک یا تفلون با بکارگیری شیرهای مناسب (شیرهای یکطرفه، شیرهای پروانه‌ای، شیرهای تخلیه یا شیرهای توپی) در هر طرف دیافراگم، جهت پمپاژ سیالات استفاده می‌شود. نیروی محرک این دسته از پمپ‌ها الکتریکی، دستی، پنوماتیک یا بادی (AODD) و هیدرولیک می‌باشد. به طور کلی انواع و اقسام این دسته از پمپ‌ها را می‌توان به دسته‌های کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • پمپ دیافراگمی بادی

    • پمپ دیافراگمی دستی

    • پمپ دیافراگمی الکتریکی

پمپ دیافراگمی جهت پمپاژ سیالات غلیظ

پمپ‌های خاص:

    پمپ های خاص در صنایع مختلف کاربردهای مختلف و فراوانی دارند. پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می شود پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    زمانی که برای یک کاربرد خاص و خرید الکتروموتور به یک فروشگاه و یا یک سایت فروش الکتروموتور مراجعه می‌کنید، می‌توانید با در نظر داشتن یک‌سری از مشخصات و اطلاعات، الکتروموتور خاص خود را انتخاب نمائید. الکتروموتورهای موجود در بازار به منظور استفاده صنعتی و خانگی به صورت تک‌فاز و سه‌فاز یافت می شوند لذا دارای خصوصیاتی هستند که لازم است به هنگام استفاده از آنها مورد بررسی قرار گیرند. به طور کلی در بررسی یک الکتروموتور ایده‌آل موارد زیر را می‌توان در نظر گرفت:

    • جنس بدنه

    • نوع کلاس کاری

    • نوع درجه حفاظت

    • جنس متریال به کار رفته

    • دقت در سیم پیچی استاتور

    • راندمان کاری بالا

    • کم مصرف بودن در انرژی برق

    در گام اول، باید الکتروموتور مورد نظر را از یکی از سه گروه اصلی الکتروموتورها انتخاب کنید:

    1- موتورهای جریان متناوب AC، سنکرون یا آسنکرون

    2- موتورهای جریان مستقیمDC ، جاروبک‌دار یا بدون جاروبک

    3- موتورهای خاص، پله‌ای، سروو، خطی و ...

    به منظور انتخاب الکتروموتور از میان سه دسته مذکور نخست باید نوع کاربرد مورد نیاز خود را تعیین کنید زیرا قطعا کاربرد الکتروموتور بر انتخاب شما مؤثر خواهد بود. توضیحات فنی هر یک از گروه‌های سه‌گانه الکتروموتور را نیز در مقاله الکتروموتور و انواع آن مطالعه نمائید.

مقاله الکتروموتور و انواع آن

    در مواردی که برق مورد استفاده، برق شهری بوده معمولا از الکتروموتورهای AC استفاده می‌شود. عموما از موتورهای DC در مواردی که برق موجود به شکل باتری بوده و یا از برق شهری به همراه یکسوساز جریان در اختیار است، استفاده می‌شود. موارد کنترل زاویه چرخش موتور و یا سیستم‌های کنترل دور از موتورهای خاصی مانند موتورهای پله‌ای و یا سروو استفاده می‌شود.

    تعیین ملاحظات فنی مستلزم آگاهی از توان، گشتاور و سرعت موتور است. به منظور تعیین اندازه موتور باید از حجم الکتروموتور و نحوه نصب آن (یعنی نحوه قرارگیری آن در سیستم) آگاهی داشت. هنگام انتخاب ابعاد و یکپارچگی موتور باید ملاحظات زیست محیطی حوزه صنعتی محل کاربرد موتور را در نظر داشت. متناسب با هر محیط (انفجاری، مرطوب، خورنده، دمای بالا و …) باید از نوع خاصی از الکتروموتور استفاده کرد. برای کار در محیط‎های سخت از الکتروموتورهایی با پوسته‎های تقویت شده، ضد آب، ضد ضربه یا مقاوم در برابر غبار استفاده می‌شود. در نهایت، در سال‌‎های اخیر، بهره‎وری انرژی به یک عامل کلیدی در انتخاب موتور تبدیل شده است، الکتروموتور با بازدهی انرژی بالاتر مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه انرژی کمتری خواهد داشت.

معیارهای انتخاب الکتروموتور بر اساس نوع تعذیه AC و DC

    اصلی‎ ترین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور در منبع تغذیه آن دوست: موتورهای AC جریان متناوب (تک فاز یا سه فاز) هستند و الکتروموتورهای DC جریان مستقیم )مثل باتری‌ها( هستند. سرعت دومین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور است. بدین ترتیب، سرعت چرخش موتورهای AC معمولا از سرعت چرخش موتورهای DC بالاتر است. الکتروموتورهای AC محبوب‌ترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند و مزایای متعددی دارند:

    • ساختار این موتورها ساده است.

    • مصرف توان این الکتروموتورها در هنگام راه‎اندازی پایین‌تر و به لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

    • این الکتروموتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

    سرعت موتورهای AC بدون استفاده از اینورتر ثابت و برای کاربردهای فن، نوار نقاله و پمپ‌ها به عنوان یک گزینه ایده‎ آل مطرح هستند.

    ویژگی‌ها و مشخصات اصلی الکتروموتورهای DC عبارتند از:

    • دقیق و سریع هستند.

    • سرعت آن‏ ها با تغییر ولتاژ تغذیه قابل کنترل است.

    • نصب آن‎ ها ساده است.

    • گشتاور راه ‎اندازی بالایی دارند.

    • زمان لازم برای انجام عملیات استارت، توقف، شتاب‎گیری و عملکرد معکوس کوتاه است.

    این موتورها برای کاربردهای دینامیک و نیازمند دقت بالا، به ویژه از نظر سرعت (مانند آنچه در آسانسورها مطرح است) یا از لحاظ دقت (مانند آنچه در روبات ‎ها یا ماشین ابزار مطرح است) بسیار مناسب هستند. همچنین در مواردی که ولتاژ تغذیه منحصرا به شکل DC موجود است مانند اتومبیل‌ها مناسب هستند. در ادامه مهم‌ترین معیارها و مشخصات الکتروموتور ذکر شده است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور

    4- خرید الکتروموتور با ملاحظه بازدهی انرژی

    اولین و مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور برای یک کاربرد خاص، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی، میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی را مشخص می‌کند. دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور شامل واحد اسب بخار و کیلووات است. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص کننده میزان قدرت و توان الکتروموتور در خروجی آن برای به حرکت درآوردن بار مکانیکی است. موتورهای الکتریکی معمولا با توان‌های 0.06 کیلووات (0.09 اسب بخار)، 0.09 کیلووات (0.12 اسب بخار)، 0.12 کیلووات (0.18 اسب بخار)، 0.18 کیلووات (0.25 اسب بخار)، 0.25 کیلووات (0.32 اسب بخار) و .... طراحی و تولید می‌شوند.

    قدرت یک مشخصه بسیار مهم برای انتخاب الکتروموتور است که ابعاد الکتروموتور را برای استفاده و کاربری های مختلف تعیین می‌کند. قدرت و سرعت الکتروموتور باید برای استفاده مورد نظر مطابقت داشته باشند. به طور کلی الکتروموتورها بر اساس قدرت مصرفی به سه دسته کلی زیر تقسیم می شود:

    • الکترو موتور کوچک (0.05 تا 1 اسب بخار)

    • الکترو موتور متوسط (1 تا 400 اسب بخار)

    • الکتروموتور بزرگ (400 تا 50000 اسب بخار)

    عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه یا rpm بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعت‌های 750 دور بر دقیقه، 900 تا 1000، 1400 تا 1500 و 3000 دور بر دقیقه هستند. به طور کلی هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. علت این موضوع آن است که جهت کاهش سرعت الکتروموتورهای AC نیاز به افزایش تعداد قطب‌ها و پیچیدگی بیشتر در طراحی هستیم. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود. به طور کلی الکتروموتورها بر حسب سرعت روتور به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • موتورهای دو قطب 3000 دور در دقیقه

    • موتورهای چهار قطب 1500 دور در دقیقه

    • موتورهای شش قطب 1000 دور در دقیقه

    • موتورهای هشت قطب 750 دور در دقیقه

    رابطه سرعت چرخش روتور در یک الکتروموتور به تعداد قطب و فرکانس تغذیه الکتروموتور بستگی دارد. هر چه تعداد قطب که عددی زوج است بالاتر باشد سرعت چرخش کمتر خواهد بود.

رابطه تعداد قطب الکتروموتور AC با سرعت چرخش و فرکانس تغذیه الکتروموتور

    مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه برای تغییر سرعت الکتروموتور وجود دارد:

    خرید اینورتر و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.

    استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس‌دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آن‌ها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست.

    باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال به مثال‌های زیر و نحوه محاسبه گشتاور در الکتروموتورها توجه کنید: یک موتور 15 کیلووات 3000 دور بر دقیقه دارای گشتاوری به شکل زیر است:

15kw*9550/3000rpm=47.75 nm

    همین موتور 15 کیلووات در 1500 دور بر دقیقه گشتاور دو برابری را تولید می کند

15kw*9550/1500rpm=95 nm

    در واقع علت این امر این است که شما دور را فدای گشتاور کرده‌اید توجه داشته باشید که مصرف الکتریکی الکتروموتور در دو حالت توسط توان 15 کیلووات تعیین می‌گردد و در دو صورت یکسان می‌باشد. در حالت دوم جابجایی بار بیشتر در زمان کمتر را دارید لذا توان کار انجام شده در هر دو حالت یکسان است.

جدول رابطه تعداد قطب‌های الکتروموتور و سرعت تقریبی در فرکانس‌های مختلف الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. جهت توضیحات بیشتر بر روی استانداردهای محفظه الکتروموتور مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور را ببینید.

مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور

    تولیدکنندگان الکتروموتورها همواره بر مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

استانداردهای بین‎المللی الکتروموتور

    کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‌های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

    IE1 بازدهی استاندارد

    IE2 بازدهی بالا

    IE3 بازدهی عالی

    IE4 بازدهی فوق‎العاده

    استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند. رده بندی استاندارد بازدهی انرژی IEC، در ایران مطابق با استاندارد ملی 30-3772 به گروه A،B، C وD نام¬گذاری شده است.

مقایسه استانداردهای IE1، IE2 و ... بر اساس استاندارد IEC در بازدهی انرژی الکتروموتورها

استاندارد الکتروموتورها در اروپا

    در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‌توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

    • از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

    • از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است

    • از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است

نمودار زمانبندی اجباری شدن استاندارد IEC با توجه به توان کاری الکتروموتورها در اروپا

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده

    در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است. همین طبقه‎بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا

    در چین، از سال 2002، استانداردهای کره‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

    ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند. هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

    الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف می‌کنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد. در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده‌اند. برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تفاوت طراحی و کارایی الکتروموتور IE2 و IE3

    برای رسیدن به بازدهی بیشتر طراحی موتور های IE3 با الکتروموتورهای IE2 متفاوت است در ساخت الکتروموتورهای IE3 مقدار بیشتری مس و فولاد مصرف می‌شود که همین موضوع تاثیر مستقیم در میزان کارایی و بازدهی موتور الکتریکی دارد. موتور های کلاس IE3 از فریم با سایز کوچکتری بهره می‌گیرند در عین حال دارای محدوده توان گسترده‌تر و استاندارد حفاظتی بهتری هستند. موتور های IE2 کارآمدی 92 درصدی دارند ولی الکتروموتور های IE3 کارایی 93.6 % دارند. این موتورها می‌توانند به طور مداوم در یک نوار نقاله در یک انبار کار کنند و به مدت 3500 ساعت برای یک سال کامل کار کنند. در این صورت موتور کار آمادتر IE3 در طول سال حدود 1580 کیلووات ساعت انرژی صرفه جویی می‌کند.

الکتروموتورهای سبز:

    با بررسی الکتروموتورهای موجود در صنایع مختلف میزان صرفه¬جویی انرژی ممکن با بکارگیری الکتروموتورهای پربازده، مشاهده گردید صنایعی نظیر صنایع غذایی، صنایع شن و ماسه، نساجی، فولاد و نیروگاه که دارای الکتروموتورهایی با محدوده توانی 1/1 تا 110 کیلووات هستند، می¬توان مقدار قابل توجهی انرژی را در طول یک سال ذخیره¬سازی نمود. به عنوان مثال الکتروموتورهای 75 کیلووات به وفور در صنایع ایران مانند صنایع غذایی، کاشی و سرامیک، معادن شن و ماسه و... در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی نیز در طول یک سال دارند. جایگزینی یک الکتروموتور معیوب استاندارد 75 کیلوواتی که به طور متوسط حدود 4500 ساعت در سال در کاربرد پمپ در یک نیروگاه برق کار می¬کند، با یک الکتروموتور IE2، به اندازه 7/3 مگاوات¬ساعت در سال صرفه¬جویی در مصرف انرژی خواهد داشت. یا الکتروموتورهای 22 کیلووات که در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله در صنایع مختلف بخصوص صنایع غذایی مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی (متوسط حدود 6000 ساعت) نیز در طول یکسال دارند، در صورت جایگزینی با یک الکتروموتور IE3، 6/3 مگاوات-ساعت صرفه¬جویی انرژی به دنبال خواهد داشت.

تعریف الکتروموتورهای با مصرف انرژی کاملا بهینه یا سبز

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    زمانی که برای یک کاربرد خاص و خرید الکتروموتور به یک فروشگاه و یا یک سایت فروش الکتروموتور مراجعه می‌کنید، می‌توانید با در نظر داشتن یک‌سری از مشخصات و اطلاعات، الکتروموتور خاص خود را انتخاب نمائید. الکتروموتورهای موجود در بازار به منظور استفاده صنعتی و خانگی به صورت تک‌فاز و سه‌فاز یافت می شوند لذا دارای خصوصیاتی هستند که لازم است به هنگام استفاده از آنها مورد بررسی قرار گیرند. به طور کلی در بررسی یک الکتروموتور ایده‌آل موارد زیر را می‌توان در نظر گرفت:

    • جنس بدنه

    • نوع کلاس کاری

    • نوع درجه حفاظت

    • جنس متریال به کار رفته

    • دقت در سیم پیچی استاتور

    • راندمان کاری بالا

    • کم مصرف بودن در انرژی برق

    در گام اول، باید الکتروموتور مورد نظر را از یکی از سه گروه اصلی الکتروموتورها انتخاب کنید:

    1- موتورهای جریان متناوب AC، سنکرون یا آسنکرون

    2- موتورهای جریان مستقیمDC ، جاروبک‌دار یا بدون جاروبک

    3- موتورهای خاص، پله‌ای، سروو، خطی و ...

    به منظور انتخاب الکتروموتور از میان سه دسته مذکور نخست باید نوع کاربرد مورد نیاز خود را تعیین کنید زیرا قطعا کاربرد الکتروموتور بر انتخاب شما مؤثر خواهد بود. توضیحات فنی هر یک از گروه‌های سه‌گانه الکتروموتور را نیز در مقاله الکتروموتور و انواع آن مطالعه نمائید.

مقاله الکتروموتور و انواع آن

    در مواردی که برق مورد استفاده، برق شهری بوده معمولا از الکتروموتورهای AC استفاده می‌شود. عموما از موتورهای DC در مواردی که برق موجود به شکل باتری بوده و یا از برق شهری به همراه یکسوساز جریان در اختیار است، استفاده می‌شود. موارد کنترل زاویه چرخش موتور و یا سیستم‌های کنترل دور از موتورهای خاصی مانند موتورهای پله‌ای و یا سروو استفاده می‌شود.

    تعیین ملاحظات فنی مستلزم آگاهی از توان، گشتاور و سرعت موتور است. به منظور تعیین اندازه موتور باید از حجم الکتروموتور و نحوه نصب آن (یعنی نحوه قرارگیری آن در سیستم) آگاهی داشت. هنگام انتخاب ابعاد و یکپارچگی موتور باید ملاحظات زیست محیطی حوزه صنعتی محل کاربرد موتور را در نظر داشت. متناسب با هر محیط (انفجاری، مرطوب، خورنده، دمای بالا و …) باید از نوع خاصی از الکتروموتور استفاده کرد. برای کار در محیط‎های سخت از الکتروموتورهایی با پوسته‎های تقویت شده، ضد آب، ضد ضربه یا مقاوم در برابر غبار استفاده می‌شود. در نهایت، در سال‌‎های اخیر، بهره‎وری انرژی به یک عامل کلیدی در انتخاب موتور تبدیل شده است، الکتروموتور با بازدهی انرژی بالاتر مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه انرژی کمتری خواهد داشت.

معیارهای انتخاب الکتروموتور بر اساس نوع تعذیه AC و DC

    اصلی‎ ترین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور در منبع تغذیه آن دوست: موتورهای AC جریان متناوب (تک فاز یا سه فاز) هستند و الکتروموتورهای DC جریان مستقیم )مثل باتری‌ها( هستند. سرعت دومین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور است. بدین ترتیب، سرعت چرخش موتورهای AC معمولا از سرعت چرخش موتورهای DC بالاتر است. الکتروموتورهای AC محبوب‌ترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند و مزایای متعددی دارند:

    • ساختار این موتورها ساده است.

    • مصرف توان این الکتروموتورها در هنگام راه‎اندازی پایین‌تر و به لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

    • این الکتروموتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

    سرعت موتورهای AC بدون استفاده از اینورتر ثابت و برای کاربردهای فن، نوار نقاله و پمپ‌ها به عنوان یک گزینه ایده‎ آل مطرح هستند.

    ویژگی‌ها و مشخصات اصلی الکتروموتورهای DC عبارتند از:

    • دقیق و سریع هستند.

    • سرعت آن‏ ها با تغییر ولتاژ تغذیه قابل کنترل است.

    • نصب آن‎ ها ساده است.

    • گشتاور راه ‎اندازی بالایی دارند.

    • زمان لازم برای انجام عملیات استارت، توقف، شتاب‎گیری و عملکرد معکوس کوتاه است.

    این موتورها برای کاربردهای دینامیک و نیازمند دقت بالا، به ویژه از نظر سرعت (مانند آنچه در آسانسورها مطرح است) یا از لحاظ دقت (مانند آنچه در روبات ‎ها یا ماشین ابزار مطرح است) بسیار مناسب هستند. همچنین در مواردی که ولتاژ تغذیه منحصرا به شکل DC موجود است مانند اتومبیل‌ها مناسب هستند. در ادامه مهم‌ترین معیارها و مشخصات الکتروموتور ذکر شده است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور

    4- خرید الکتروموتور با ملاحظه بازدهی انرژی

    اولین و مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور برای یک کاربرد خاص، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی، میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی را مشخص می‌کند. دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور شامل واحد اسب بخار و کیلووات است. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص کننده میزان قدرت و توان الکتروموتور در خروجی آن برای به حرکت درآوردن بار مکانیکی است. موتورهای الکتریکی معمولا با توان‌های 0.06 کیلووات (0.09 اسب بخار)، 0.09 کیلووات (0.12 اسب بخار)، 0.12 کیلووات (0.18 اسب بخار)، 0.18 کیلووات (0.25 اسب بخار)، 0.25 کیلووات (0.32 اسب بخار) و .... طراحی و تولید می‌شوند.

    قدرت یک مشخصه بسیار مهم برای انتخاب الکتروموتور است که ابعاد الکتروموتور را برای استفاده و کاربری های مختلف تعیین می‌کند. قدرت و سرعت الکتروموتور باید برای استفاده مورد نظر مطابقت داشته باشند. به طور کلی الکتروموتورها بر اساس قدرت مصرفی به سه دسته کلی زیر تقسیم می شود:

    • الکترو موتور کوچک (0.05 تا 1 اسب بخار)

    • الکترو موتور متوسط (1 تا 400 اسب بخار)

    • الکتروموتور بزرگ (400 تا 50000 اسب بخار)

    عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه یا rpm بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعت‌های 750 دور بر دقیقه، 900 تا 1000، 1400 تا 1500 و 3000 دور بر دقیقه هستند. به طور کلی هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. علت این موضوع آن است که جهت کاهش سرعت الکتروموتورهای AC نیاز به افزایش تعداد قطب‌ها و پیچیدگی بیشتر در طراحی هستیم. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود. به طور کلی الکتروموتورها بر حسب سرعت روتور به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • موتورهای دو قطب 3000 دور در دقیقه

    • موتورهای چهار قطب 1500 دور در دقیقه

    • موتورهای شش قطب 1000 دور در دقیقه

    • موتورهای هشت قطب 750 دور در دقیقه

    رابطه سرعت چرخش روتور در یک الکتروموتور به تعداد قطب و فرکانس تغذیه الکتروموتور بستگی دارد. هر چه تعداد قطب که عددی زوج است بالاتر باشد سرعت چرخش کمتر خواهد بود.

رابطه تعداد قطب الکتروموتور AC با سرعت چرخش و فرکانس تغذیه الکتروموتور

    مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه برای تغییر سرعت الکتروموتور وجود دارد:

    خرید اینورتر و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.

    استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس‌دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آن‌ها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست.

    باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال به مثال‌های زیر و نحوه محاسبه گشتاور در الکتروموتورها توجه کنید: یک موتور 15 کیلووات 3000 دور بر دقیقه دارای گشتاوری به شکل زیر است:

15kw*9550/3000rpm=47.75 nm

    همین موتور 15 کیلووات در 1500 دور بر دقیقه گشتاور دو برابری را تولید می کند

15kw*9550/1500rpm=95 nm

    در واقع علت این امر این است که شما دور را فدای گشتاور کرده‌اید توجه داشته باشید که مصرف الکتریکی الکتروموتور در دو حالت توسط توان 15 کیلووات تعیین می‌گردد و در دو صورت یکسان می‌باشد. در حالت دوم جابجایی بار بیشتر در زمان کمتر را دارید لذا توان کار انجام شده در هر دو حالت یکسان است.

جدول رابطه تعداد قطب‌های الکتروموتور و سرعت تقریبی در فرکانس‌های مختلف الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. جهت توضیحات بیشتر بر روی استانداردهای محفظه الکتروموتور مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور را ببینید.

مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور

    تولیدکنندگان الکتروموتورها همواره بر مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

استانداردهای بین‎المللی الکتروموتور

    کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‌های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

    IE1 بازدهی استاندارد

    IE2 بازدهی بالا

    IE3 بازدهی عالی

    IE4 بازدهی فوق‎العاده

    استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند. رده بندی استاندارد بازدهی انرژی IEC، در ایران مطابق با استاندارد ملی 30-3772 به گروه A،B، C وD نام¬گذاری شده است.

مقایسه استانداردهای IE1، IE2 و ... بر اساس استاندارد IEC در بازدهی انرژی الکتروموتورها

استاندارد الکتروموتورها در اروپا

    در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‌توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

    • از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

    • از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است

    • از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است

نمودار زمانبندی اجباری شدن استاندارد IEC با توجه به توان کاری الکتروموتورها در اروپا

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده

    در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است. همین طبقه‎بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا

    در چین، از سال 2002، استانداردهای کره‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

    ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند. هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

    الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف می‌کنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد. در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده‌اند. برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تفاوت طراحی و کارایی الکتروموتور IE2 و IE3

    برای رسیدن به بازدهی بیشتر طراحی موتور های IE3 با الکتروموتورهای IE2 متفاوت است در ساخت الکتروموتورهای IE3 مقدار بیشتری مس و فولاد مصرف می‌شود که همین موضوع تاثیر مستقیم در میزان کارایی و بازدهی موتور الکتریکی دارد. موتور های کلاس IE3 از فریم با سایز کوچکتری بهره می‌گیرند در عین حال دارای محدوده توان گسترده‌تر و استاندارد حفاظتی بهتری هستند. موتور های IE2 کارآمدی 92 درصدی دارند ولی الکتروموتور های IE3 کارایی 93.6 % دارند. این موتورها می‌توانند به طور مداوم در یک نوار نقاله در یک انبار کار کنند و به مدت 3500 ساعت برای یک سال کامل کار کنند. در این صورت موتور کار آمادتر IE3 در طول سال حدود 1580 کیلووات ساعت انرژی صرفه جویی می‌کند.

الکتروموتورهای سبز:

    با بررسی الکتروموتورهای موجود در صنایع مختلف میزان صرفه¬جویی انرژی ممکن با بکارگیری الکتروموتورهای پربازده، مشاهده گردید صنایعی نظیر صنایع غذایی، صنایع شن و ماسه، نساجی، فولاد و نیروگاه که دارای الکتروموتورهایی با محدوده توانی 1/1 تا 110 کیلووات هستند، می¬توان مقدار قابل توجهی انرژی را در طول یک سال ذخیره¬سازی نمود. به عنوان مثال الکتروموتورهای 75 کیلووات به وفور در صنایع ایران مانند صنایع غذایی، کاشی و سرامیک، معادن شن و ماسه و... در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی نیز در طول یک سال دارند. جایگزینی یک الکتروموتور معیوب استاندارد 75 کیلوواتی که به طور متوسط حدود 4500 ساعت در سال در کاربرد پمپ در یک نیروگاه برق کار می¬کند، با یک الکتروموتور IE2، به اندازه 7/3 مگاوات¬ساعت در سال صرفه¬جویی در مصرف انرژی خواهد داشت. یا الکتروموتورهای 22 کیلووات که در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله در صنایع مختلف بخصوص صنایع غذایی مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی (متوسط حدود 6000 ساعت) نیز در طول یکسال دارند، در صورت جایگزینی با یک الکتروموتور IE3، 6/3 مگاوات-ساعت صرفه¬جویی انرژی به دنبال خواهد داشت.

تعریف الکتروموتورهای با مصرف انرژی کاملا بهینه یا سبز

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    زمانی که برای یک کاربرد خاص و خرید الکتروموتور به یک فروشگاه و یا یک سایت فروش الکتروموتور مراجعه می‌کنید، می‌توانید با در نظر داشتن یک‌سری از مشخصات و اطلاعات، الکتروموتور خاص خود را انتخاب نمائید. الکتروموتورهای موجود در بازار به منظور استفاده صنعتی و خانگی به صورت تک‌فاز و سه‌فاز یافت می شوند لذا دارای خصوصیاتی هستند که لازم است به هنگام استفاده از آنها مورد بررسی قرار گیرند. به طور کلی در بررسی یک الکتروموتور ایده‌آل موارد زیر را می‌توان در نظر گرفت:

    • جنس بدنه

    • نوع کلاس کاری

    • نوع درجه حفاظت

    • جنس متریال به کار رفته

    • دقت در سیم پیچی استاتور

    • راندمان کاری بالا

    • کم مصرف بودن در انرژی برق

    در گام اول، باید الکتروموتور مورد نظر را از یکی از سه گروه اصلی الکتروموتورها انتخاب کنید:

    1- موتورهای جریان متناوب AC، سنکرون یا آسنکرون

    2- موتورهای جریان مستقیمDC ، جاروبک‌دار یا بدون جاروبک

    3- موتورهای خاص، پله‌ای، سروو، خطی و ...

    به منظور انتخاب الکتروموتور از میان سه دسته مذکور نخست باید نوع کاربرد مورد نیاز خود را تعیین کنید زیرا قطعا کاربرد الکتروموتور بر انتخاب شما مؤثر خواهد بود. توضیحات فنی هر یک از گروه‌های سه‌گانه الکتروموتور را نیز در مقاله الکتروموتور و انواع آن مطالعه نمائید.

مقاله الکتروموتور و انواع آن

    در مواردی که برق مورد استفاده، برق شهری بوده معمولا از الکتروموتورهای AC استفاده می‌شود. عموما از موتورهای DC در مواردی که برق موجود به شکل باتری بوده و یا از برق شهری به همراه یکسوساز جریان در اختیار است، استفاده می‌شود. موارد کنترل زاویه چرخش موتور و یا سیستم‌های کنترل دور از موتورهای خاصی مانند موتورهای پله‌ای و یا سروو استفاده می‌شود.

    تعیین ملاحظات فنی مستلزم آگاهی از توان، گشتاور و سرعت موتور است. به منظور تعیین اندازه موتور باید از حجم الکتروموتور و نحوه نصب آن (یعنی نحوه قرارگیری آن در سیستم) آگاهی داشت. هنگام انتخاب ابعاد و یکپارچگی موتور باید ملاحظات زیست محیطی حوزه صنعتی محل کاربرد موتور را در نظر داشت. متناسب با هر محیط (انفجاری، مرطوب، خورنده، دمای بالا و …) باید از نوع خاصی از الکتروموتور استفاده کرد. برای کار در محیط‎های سخت از الکتروموتورهایی با پوسته‎های تقویت شده، ضد آب، ضد ضربه یا مقاوم در برابر غبار استفاده می‌شود. در نهایت، در سال‌‎های اخیر، بهره‎وری انرژی به یک عامل کلیدی در انتخاب موتور تبدیل شده است، الکتروموتور با بازدهی انرژی بالاتر مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه انرژی کمتری خواهد داشت.

معیارهای انتخاب الکتروموتور بر اساس نوع تعذیه AC و DC

    اصلی‎ ترین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور در منبع تغذیه آن دوست: موتورهای AC جریان متناوب (تک فاز یا سه فاز) هستند و الکتروموتورهای DC جریان مستقیم )مثل باتری‌ها( هستند. سرعت دومین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور است. بدین ترتیب، سرعت چرخش موتورهای AC معمولا از سرعت چرخش موتورهای DC بالاتر است. الکتروموتورهای AC محبوب‌ترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند و مزایای متعددی دارند:

    • ساختار این موتورها ساده است.

    • مصرف توان این الکتروموتورها در هنگام راه‎اندازی پایین‌تر و به لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

    • این الکتروموتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

    سرعت موتورهای AC بدون استفاده از اینورتر ثابت و برای کاربردهای فن، نوار نقاله و پمپ‌ها به عنوان یک گزینه ایده‎ آل مطرح هستند.

    ویژگی‌ها و مشخصات اصلی الکتروموتورهای DC عبارتند از:

    • دقیق و سریع هستند.

    • سرعت آن‏ ها با تغییر ولتاژ تغذیه قابل کنترل است.

    • نصب آن‎ ها ساده است.

    • گشتاور راه ‎اندازی بالایی دارند.

    • زمان لازم برای انجام عملیات استارت، توقف، شتاب‎گیری و عملکرد معکوس کوتاه است.

    این موتورها برای کاربردهای دینامیک و نیازمند دقت بالا، به ویژه از نظر سرعت (مانند آنچه در آسانسورها مطرح است) یا از لحاظ دقت (مانند آنچه در روبات ‎ها یا ماشین ابزار مطرح است) بسیار مناسب هستند. همچنین در مواردی که ولتاژ تغذیه منحصرا به شکل DC موجود است مانند اتومبیل‌ها مناسب هستند. در ادامه مهم‌ترین معیارها و مشخصات الکتروموتور ذکر شده است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور

    4- خرید الکتروموتور با ملاحظه بازدهی انرژی

    اولین و مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور برای یک کاربرد خاص، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی، میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی را مشخص می‌کند. دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور شامل واحد اسب بخار و کیلووات است. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص کننده میزان قدرت و توان الکتروموتور در خروجی آن برای به حرکت درآوردن بار مکانیکی است. موتورهای الکتریکی معمولا با توان‌های 0.06 کیلووات (0.09 اسب بخار)، 0.09 کیلووات (0.12 اسب بخار)، 0.12 کیلووات (0.18 اسب بخار)، 0.18 کیلووات (0.25 اسب بخار)، 0.25 کیلووات (0.32 اسب بخار) و .... طراحی و تولید می‌شوند.

    قدرت یک مشخصه بسیار مهم برای انتخاب الکتروموتور است که ابعاد الکتروموتور را برای استفاده و کاربری های مختلف تعیین می‌کند. قدرت و سرعت الکتروموتور باید برای استفاده مورد نظر مطابقت داشته باشند. به طور کلی الکتروموتورها بر اساس قدرت مصرفی به سه دسته کلی زیر تقسیم می شود:

    • الکترو موتور کوچک (0.05 تا 1 اسب بخار)

    • الکترو موتور متوسط (1 تا 400 اسب بخار)

    • الکتروموتور بزرگ (400 تا 50000 اسب بخار)

    عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه یا rpm بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعت‌های 750 دور بر دقیقه، 900 تا 1000، 1400 تا 1500 و 3000 دور بر دقیقه هستند. به طور کلی هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. علت این موضوع آن است که جهت کاهش سرعت الکتروموتورهای AC نیاز به افزایش تعداد قطب‌ها و پیچیدگی بیشتر در طراحی هستیم. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود. به طور کلی الکتروموتورها بر حسب سرعت روتور به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • موتورهای دو قطب 3000 دور در دقیقه

    • موتورهای چهار قطب 1500 دور در دقیقه

    • موتورهای شش قطب 1000 دور در دقیقه

    • موتورهای هشت قطب 750 دور در دقیقه

    رابطه سرعت چرخش روتور در یک الکتروموتور به تعداد قطب و فرکانس تغذیه الکتروموتور بستگی دارد. هر چه تعداد قطب که عددی زوج است بالاتر باشد سرعت چرخش کمتر خواهد بود.

رابطه تعداد قطب الکتروموتور AC با سرعت چرخش و فرکانس تغذیه الکتروموتور

    مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه برای تغییر سرعت الکتروموتور وجود دارد:

    خرید اینورتر و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.

    استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس‌دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آن‌ها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست.

    باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال به مثال‌های زیر و نحوه محاسبه گشتاور در الکتروموتورها توجه کنید: یک موتور 15 کیلووات 3000 دور بر دقیقه دارای گشتاوری به شکل زیر است:

15kw*9550/3000rpm=47.75 nm

    همین موتور 15 کیلووات در 1500 دور بر دقیقه گشتاور دو برابری را تولید می کند

15kw*9550/1500rpm=95 nm

    در واقع علت این امر این است که شما دور را فدای گشتاور کرده‌اید توجه داشته باشید که مصرف الکتریکی الکتروموتور در دو حالت توسط توان 15 کیلووات تعیین می‌گردد و در دو صورت یکسان می‌باشد. در حالت دوم جابجایی بار بیشتر در زمان کمتر را دارید لذا توان کار انجام شده در هر دو حالت یکسان است.

جدول رابطه تعداد قطب‌های الکتروموتور و سرعت تقریبی در فرکانس‌های مختلف الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. جهت توضیحات بیشتر بر روی استانداردهای محفظه الکتروموتور مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور را ببینید.

مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور

    تولیدکنندگان الکتروموتورها همواره بر مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

استانداردهای بین‎المللی الکتروموتور

    کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‌های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

    IE1 بازدهی استاندارد

    IE2 بازدهی بالا

    IE3 بازدهی عالی

    IE4 بازدهی فوق‎العاده

    استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند. رده بندی استاندارد بازدهی انرژی IEC، در ایران مطابق با استاندارد ملی 30-3772 به گروه A،B، C وD نام¬گذاری شده است.

مقایسه استانداردهای IE1، IE2 و ... بر اساس استاندارد IEC در بازدهی انرژی الکتروموتورها

استاندارد الکتروموتورها در اروپا

    در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‌توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

    • از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

    • از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است

    • از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است

نمودار زمانبندی اجباری شدن استاندارد IEC با توجه به توان کاری الکتروموتورها در اروپا

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده

    در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است. همین طبقه‎بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا

    در چین، از سال 2002، استانداردهای کره‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

    ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند. هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

    الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف می‌کنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد. در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده‌اند. برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تفاوت طراحی و کارایی الکتروموتور IE2 و IE3

    برای رسیدن به بازدهی بیشتر طراحی موتور های IE3 با الکتروموتورهای IE2 متفاوت است در ساخت الکتروموتورهای IE3 مقدار بیشتری مس و فولاد مصرف می‌شود که همین موضوع تاثیر مستقیم در میزان کارایی و بازدهی موتور الکتریکی دارد. موتور های کلاس IE3 از فریم با سایز کوچکتری بهره می‌گیرند در عین حال دارای محدوده توان گسترده‌تر و استاندارد حفاظتی بهتری هستند. موتور های IE2 کارآمدی 92 درصدی دارند ولی الکتروموتور های IE3 کارایی 93.6 % دارند. این موتورها می‌توانند به طور مداوم در یک نوار نقاله در یک انبار کار کنند و به مدت 3500 ساعت برای یک سال کامل کار کنند. در این صورت موتور کار آمادتر IE3 در طول سال حدود 1580 کیلووات ساعت انرژی صرفه جویی می‌کند.

الکتروموتورهای سبز:

    با بررسی الکتروموتورهای موجود در صنایع مختلف میزان صرفه¬جویی انرژی ممکن با بکارگیری الکتروموتورهای پربازده، مشاهده گردید صنایعی نظیر صنایع غذایی، صنایع شن و ماسه، نساجی، فولاد و نیروگاه که دارای الکتروموتورهایی با محدوده توانی 1/1 تا 110 کیلووات هستند، می¬توان مقدار قابل توجهی انرژی را در طول یک سال ذخیره¬سازی نمود. به عنوان مثال الکتروموتورهای 75 کیلووات به وفور در صنایع ایران مانند صنایع غذایی، کاشی و سرامیک، معادن شن و ماسه و... در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی نیز در طول یک سال دارند. جایگزینی یک الکتروموتور معیوب استاندارد 75 کیلوواتی که به طور متوسط حدود 4500 ساعت در سال در کاربرد پمپ در یک نیروگاه برق کار می¬کند، با یک الکتروموتور IE2، به اندازه 7/3 مگاوات¬ساعت در سال صرفه¬جویی در مصرف انرژی خواهد داشت. یا الکتروموتورهای 22 کیلووات که در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله در صنایع مختلف بخصوص صنایع غذایی مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی (متوسط حدود 6000 ساعت) نیز در طول یکسال دارند، در صورت جایگزینی با یک الکتروموتور IE3، 6/3 مگاوات-ساعت صرفه¬جویی انرژی به دنبال خواهد داشت.

تعریف الکتروموتورهای با مصرف انرژی کاملا بهینه یا سبز

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    زمانی که برای یک کاربرد خاص و خرید الکتروموتور به یک فروشگاه و یا یک سایت فروش الکتروموتور مراجعه می‌کنید، می‌توانید با در نظر داشتن یک‌سری از مشخصات و اطلاعات، الکتروموتور خاص خود را انتخاب نمائید. الکتروموتورهای موجود در بازار به منظور استفاده صنعتی و خانگی به صورت تک‌فاز و سه‌فاز یافت می شوند لذا دارای خصوصیاتی هستند که لازم است به هنگام استفاده از آنها مورد بررسی قرار گیرند. به طور کلی در بررسی یک الکتروموتور ایده‌آل موارد زیر را می‌توان در نظر گرفت:

    • جنس بدنه

    • نوع کلاس کاری

    • نوع درجه حفاظت

    • جنس متریال به کار رفته

    • دقت در سیم پیچی استاتور

    • راندمان کاری بالا

    • کم مصرف بودن در انرژی برق

    در گام اول، باید الکتروموتور مورد نظر را از یکی از سه گروه اصلی الکتروموتورها انتخاب کنید:

    1- موتورهای جریان متناوب AC، سنکرون یا آسنکرون

    2- موتورهای جریان مستقیمDC ، جاروبک‌دار یا بدون جاروبک

    3- موتورهای خاص، پله‌ای، سروو، خطی و ...

    به منظور انتخاب الکتروموتور از میان سه دسته مذکور نخست باید نوع کاربرد مورد نیاز خود را تعیین کنید زیرا قطعا کاربرد الکتروموتور بر انتخاب شما مؤثر خواهد بود. توضیحات فنی هر یک از گروه‌های سه‌گانه الکتروموتور را نیز در مقاله الکتروموتور و انواع آن مطالعه نمائید.

مقاله الکتروموتور و انواع آن

    در مواردی که برق مورد استفاده، برق شهری بوده معمولا از الکتروموتورهای AC استفاده می‌شود. عموما از موتورهای DC در مواردی که برق موجود به شکل باتری بوده و یا از برق شهری به همراه یکسوساز جریان در اختیار است، استفاده می‌شود. موارد کنترل زاویه چرخش موتور و یا سیستم‌های کنترل دور از موتورهای خاصی مانند موتورهای پله‌ای و یا سروو استفاده می‌شود.

    تعیین ملاحظات فنی مستلزم آگاهی از توان، گشتاور و سرعت موتور است. به منظور تعیین اندازه موتور باید از حجم الکتروموتور و نحوه نصب آن (یعنی نحوه قرارگیری آن در سیستم) آگاهی داشت. هنگام انتخاب ابعاد و یکپارچگی موتور باید ملاحظات زیست محیطی حوزه صنعتی محل کاربرد موتور را در نظر داشت. متناسب با هر محیط (انفجاری، مرطوب، خورنده، دمای بالا و …) باید از نوع خاصی از الکتروموتور استفاده کرد. برای کار در محیط‎های سخت از الکتروموتورهایی با پوسته‎های تقویت شده، ضد آب، ضد ضربه یا مقاوم در برابر غبار استفاده می‌شود. در نهایت، در سال‌‎های اخیر، بهره‎وری انرژی به یک عامل کلیدی در انتخاب موتور تبدیل شده است، الکتروموتور با بازدهی انرژی بالاتر مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه انرژی کمتری خواهد داشت.

معیارهای انتخاب الکتروموتور بر اساس نوع تعذیه AC و DC

    اصلی‎ ترین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور در منبع تغذیه آن دوست: موتورهای AC جریان متناوب (تک فاز یا سه فاز) هستند و الکتروموتورهای DC جریان مستقیم )مثل باتری‌ها( هستند. سرعت دومین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور است. بدین ترتیب، سرعت چرخش موتورهای AC معمولا از سرعت چرخش موتورهای DC بالاتر است. الکتروموتورهای AC محبوب‌ترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند و مزایای متعددی دارند:

    • ساختار این موتورها ساده است.

    • مصرف توان این الکتروموتورها در هنگام راه‎اندازی پایین‌تر و به لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

    • این الکتروموتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

    سرعت موتورهای AC بدون استفاده از اینورتر ثابت و برای کاربردهای فن، نوار نقاله و پمپ‌ها به عنوان یک گزینه ایده‎ آل مطرح هستند.

    ویژگی‌ها و مشخصات اصلی الکتروموتورهای DC عبارتند از:

    • دقیق و سریع هستند.

    • سرعت آن‏ ها با تغییر ولتاژ تغذیه قابل کنترل است.

    • نصب آن‎ ها ساده است.

    • گشتاور راه ‎اندازی بالایی دارند.

    • زمان لازم برای انجام عملیات استارت، توقف، شتاب‎گیری و عملکرد معکوس کوتاه است.

    این موتورها برای کاربردهای دینامیک و نیازمند دقت بالا، به ویژه از نظر سرعت (مانند آنچه در آسانسورها مطرح است) یا از لحاظ دقت (مانند آنچه در روبات ‎ها یا ماشین ابزار مطرح است) بسیار مناسب هستند. همچنین در مواردی که ولتاژ تغذیه منحصرا به شکل DC موجود است مانند اتومبیل‌ها مناسب هستند. در ادامه مهم‌ترین معیارها و مشخصات الکتروموتور ذکر شده است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور

    4- خرید الکتروموتور با ملاحظه بازدهی انرژی

    اولین و مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور برای یک کاربرد خاص، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی، میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی را مشخص می‌کند. دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور شامل واحد اسب بخار و کیلووات است. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص کننده میزان قدرت و توان الکتروموتور در خروجی آن برای به حرکت درآوردن بار مکانیکی است. موتورهای الکتریکی معمولا با توان‌های 0.06 کیلووات (0.09 اسب بخار)، 0.09 کیلووات (0.12 اسب بخار)، 0.12 کیلووات (0.18 اسب بخار)، 0.18 کیلووات (0.25 اسب بخار)، 0.25 کیلووات (0.32 اسب بخار) و .... طراحی و تولید می‌شوند.

    قدرت یک مشخصه بسیار مهم برای انتخاب الکتروموتور است که ابعاد الکتروموتور را برای استفاده و کاربری های مختلف تعیین می‌کند. قدرت و سرعت الکتروموتور باید برای استفاده مورد نظر مطابقت داشته باشند. به طور کلی الکتروموتورها بر اساس قدرت مصرفی به سه دسته کلی زیر تقسیم می شود:

    • الکترو موتور کوچک (0.05 تا 1 اسب بخار)

    • الکترو موتور متوسط (1 تا 400 اسب بخار)

    • الکتروموتور بزرگ (400 تا 50000 اسب بخار)

    عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه یا rpm بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعت‌های 750 دور بر دقیقه، 900 تا 1000، 1400 تا 1500 و 3000 دور بر دقیقه هستند. به طور کلی هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. علت این موضوع آن است که جهت کاهش سرعت الکتروموتورهای AC نیاز به افزایش تعداد قطب‌ها و پیچیدگی بیشتر در طراحی هستیم. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود. به طور کلی الکتروموتورها بر حسب سرعت روتور به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • موتورهای دو قطب 3000 دور در دقیقه

    • موتورهای چهار قطب 1500 دور در دقیقه

    • موتورهای شش قطب 1000 دور در دقیقه

    • موتورهای هشت قطب 750 دور در دقیقه

    رابطه سرعت چرخش روتور در یک الکتروموتور به تعداد قطب و فرکانس تغذیه الکتروموتور بستگی دارد. هر چه تعداد قطب که عددی زوج است بالاتر باشد سرعت چرخش کمتر خواهد بود.

رابطه تعداد قطب الکتروموتور AC با سرعت چرخش و فرکانس تغذیه الکتروموتور

    مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه برای تغییر سرعت الکتروموتور وجود دارد:

    خرید اینورتر و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.

    استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس‌دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آن‌ها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست.

    باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال به مثال‌های زیر و نحوه محاسبه گشتاور در الکتروموتورها توجه کنید: یک موتور 15 کیلووات 3000 دور بر دقیقه دارای گشتاوری به شکل زیر است:

15kw*9550/3000rpm=47.75 nm

    همین موتور 15 کیلووات در 1500 دور بر دقیقه گشتاور دو برابری را تولید می کند

15kw*9550/1500rpm=95 nm

    در واقع علت این امر این است که شما دور را فدای گشتاور کرده‌اید توجه داشته باشید که مصرف الکتریکی الکتروموتور در دو حالت توسط توان 15 کیلووات تعیین می‌گردد و در دو صورت یکسان می‌باشد. در حالت دوم جابجایی بار بیشتر در زمان کمتر را دارید لذا توان کار انجام شده در هر دو حالت یکسان است.

جدول رابطه تعداد قطب‌های الکتروموتور و سرعت تقریبی در فرکانس‌های مختلف الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. جهت توضیحات بیشتر بر روی استانداردهای محفظه الکتروموتور مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور را ببینید.

مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور

    تولیدکنندگان الکتروموتورها همواره بر مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

استانداردهای بین‎المللی الکتروموتور

    کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‌های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

    IE1 بازدهی استاندارد

    IE2 بازدهی بالا

    IE3 بازدهی عالی

    IE4 بازدهی فوق‎العاده

    استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند. رده بندی استاندارد بازدهی انرژی IEC، در ایران مطابق با استاندارد ملی 30-3772 به گروه A،B، C وD نام¬گذاری شده است.

مقایسه استانداردهای IE1، IE2 و ... بر اساس استاندارد IEC در بازدهی انرژی الکتروموتورها

استاندارد الکتروموتورها در اروپا

    در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‌توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

    • از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

    • از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است

    • از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است

نمودار زمانبندی اجباری شدن استاندارد IEC با توجه به توان کاری الکتروموتورها در اروپا

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده

    در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است. همین طبقه‎بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا

    در چین، از سال 2002، استانداردهای کره‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

    ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند. هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

    الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف می‌کنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد. در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده‌اند. برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تفاوت طراحی و کارایی الکتروموتور IE2 و IE3

    برای رسیدن به بازدهی بیشتر طراحی موتور های IE3 با الکتروموتورهای IE2 متفاوت است در ساخت الکتروموتورهای IE3 مقدار بیشتری مس و فولاد مصرف می‌شود که همین موضوع تاثیر مستقیم در میزان کارایی و بازدهی موتور الکتریکی دارد. موتور های کلاس IE3 از فریم با سایز کوچکتری بهره می‌گیرند در عین حال دارای محدوده توان گسترده‌تر و استاندارد حفاظتی بهتری هستند. موتور های IE2 کارآمدی 92 درصدی دارند ولی الکتروموتور های IE3 کارایی 93.6 % دارند. این موتورها می‌توانند به طور مداوم در یک نوار نقاله در یک انبار کار کنند و به مدت 3500 ساعت برای یک سال کامل کار کنند. در این صورت موتور کار آمادتر IE3 در طول سال حدود 1580 کیلووات ساعت انرژی صرفه جویی می‌کند.

الکتروموتورهای سبز:

    با بررسی الکتروموتورهای موجود در صنایع مختلف میزان صرفه¬جویی انرژی ممکن با بکارگیری الکتروموتورهای پربازده، مشاهده گردید صنایعی نظیر صنایع غذایی، صنایع شن و ماسه، نساجی، فولاد و نیروگاه که دارای الکتروموتورهایی با محدوده توانی 1/1 تا 110 کیلووات هستند، می¬توان مقدار قابل توجهی انرژی را در طول یک سال ذخیره¬سازی نمود. به عنوان مثال الکتروموتورهای 75 کیلووات به وفور در صنایع ایران مانند صنایع غذایی، کاشی و سرامیک، معادن شن و ماسه و... در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی نیز در طول یک سال دارند. جایگزینی یک الکتروموتور معیوب استاندارد 75 کیلوواتی که به طور متوسط حدود 4500 ساعت در سال در کاربرد پمپ در یک نیروگاه برق کار می¬کند، با یک الکتروموتور IE2، به اندازه 7/3 مگاوات¬ساعت در سال صرفه¬جویی در مصرف انرژی خواهد داشت. یا الکتروموتورهای 22 کیلووات که در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله در صنایع مختلف بخصوص صنایع غذایی مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی (متوسط حدود 6000 ساعت) نیز در طول یکسال دارند، در صورت جایگزینی با یک الکتروموتور IE3، 6/3 مگاوات-ساعت صرفه¬جویی انرژی به دنبال خواهد داشت.

تعریف الکتروموتورهای با مصرف انرژی کاملا بهینه یا سبز

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    زمانی که برای یک کاربرد خاص و خرید الکتروموتور به یک فروشگاه و یا یک سایت فروش الکتروموتور مراجعه می‌کنید، می‌توانید با در نظر داشتن یک‌سری از مشخصات و اطلاعات، الکتروموتور خاص خود را انتخاب نمائید. الکتروموتورهای موجود در بازار به منظور استفاده صنعتی و خانگی به صورت تک‌فاز و سه‌فاز یافت می شوند لذا دارای خصوصیاتی هستند که لازم است به هنگام استفاده از آنها مورد بررسی قرار گیرند. به طور کلی در بررسی یک الکتروموتور ایده‌آل موارد زیر را می‌توان در نظر گرفت:

    • جنس بدنه

    • نوع کلاس کاری

    • نوع درجه حفاظت

    • جنس متریال به کار رفته

    • دقت در سیم پیچی استاتور

    • راندمان کاری بالا

    • کم مصرف بودن در انرژی برق

    در گام اول، باید الکتروموتور مورد نظر را از یکی از سه گروه اصلی الکتروموتورها انتخاب کنید:

    1- موتورهای جریان متناوب AC، سنکرون یا آسنکرون

    2- موتورهای جریان مستقیمDC ، جاروبک‌دار یا بدون جاروبک

    3- موتورهای خاص، پله‌ای، سروو، خطی و ...

    به منظور انتخاب الکتروموتور از میان سه دسته مذکور نخست باید نوع کاربرد مورد نیاز خود را تعیین کنید زیرا قطعا کاربرد الکتروموتور بر انتخاب شما مؤثر خواهد بود. توضیحات فنی هر یک از گروه‌های سه‌گانه الکتروموتور را نیز در مقاله الکتروموتور و انواع آن مطالعه نمائید.

مقاله الکتروموتور و انواع آن

    در مواردی که برق مورد استفاده، برق شهری بوده معمولا از الکتروموتورهای AC استفاده می‌شود. عموما از موتورهای DC در مواردی که برق موجود به شکل باتری بوده و یا از برق شهری به همراه یکسوساز جریان در اختیار است، استفاده می‌شود. موارد کنترل زاویه چرخش موتور و یا سیستم‌های کنترل دور از موتورهای خاصی مانند موتورهای پله‌ای و یا سروو استفاده می‌شود.

    تعیین ملاحظات فنی مستلزم آگاهی از توان، گشتاور و سرعت موتور است. به منظور تعیین اندازه موتور باید از حجم الکتروموتور و نحوه نصب آن (یعنی نحوه قرارگیری آن در سیستم) آگاهی داشت. هنگام انتخاب ابعاد و یکپارچگی موتور باید ملاحظات زیست محیطی حوزه صنعتی محل کاربرد موتور را در نظر داشت. متناسب با هر محیط (انفجاری، مرطوب، خورنده، دمای بالا و …) باید از نوع خاصی از الکتروموتور استفاده کرد. برای کار در محیط‎های سخت از الکتروموتورهایی با پوسته‎های تقویت شده، ضد آب، ضد ضربه یا مقاوم در برابر غبار استفاده می‌شود. در نهایت، در سال‌‎های اخیر، بهره‎وری انرژی به یک عامل کلیدی در انتخاب موتور تبدیل شده است، الکتروموتور با بازدهی انرژی بالاتر مصرف انرژی کمتری دارد و در نتیجه هزینه انرژی کمتری خواهد داشت.

معیارهای انتخاب الکتروموتور بر اساس نوع تعذیه AC و DC

    اصلی‎ ترین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور در منبع تغذیه آن دوست: موتورهای AC جریان متناوب (تک فاز یا سه فاز) هستند و الکتروموتورهای DC جریان مستقیم )مثل باتری‌ها( هستند. سرعت دومین اختلاف میان این دو نوع الکتروموتور است. بدین ترتیب، سرعت چرخش موتورهای AC معمولا از سرعت چرخش موتورهای DC بالاتر است. الکتروموتورهای AC محبوب‌ترین موتورهای مورد استفاده در صنعت هستند و مزایای متعددی دارند:

    • ساختار این موتورها ساده است.

    • مصرف توان این الکتروموتورها در هنگام راه‎اندازی پایین‌تر و به لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

    • این الکتروموتورها به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

    سرعت موتورهای AC بدون استفاده از اینورتر ثابت و برای کاربردهای فن، نوار نقاله و پمپ‌ها به عنوان یک گزینه ایده‎ آل مطرح هستند.

    ویژگی‌ها و مشخصات اصلی الکتروموتورهای DC عبارتند از:

    • دقیق و سریع هستند.

    • سرعت آن‏ ها با تغییر ولتاژ تغذیه قابل کنترل است.

    • نصب آن‎ ها ساده است.

    • گشتاور راه ‎اندازی بالایی دارند.

    • زمان لازم برای انجام عملیات استارت، توقف، شتاب‎گیری و عملکرد معکوس کوتاه است.

    این موتورها برای کاربردهای دینامیک و نیازمند دقت بالا، به ویژه از نظر سرعت (مانند آنچه در آسانسورها مطرح است) یا از لحاظ دقت (مانند آنچه در روبات ‎ها یا ماشین ابزار مطرح است) بسیار مناسب هستند. همچنین در مواردی که ولتاژ تغذیه منحصرا به شکل DC موجود است مانند اتومبیل‌ها مناسب هستند. در ادامه مهم‌ترین معیارها و مشخصات الکتروموتور ذکر شده است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور

    4- خرید الکتروموتور با ملاحظه بازدهی انرژی

    اولین و مهم‌ترین شاخص در زمان انتخاب الکتروموتور برای یک کاربرد خاص، میزان توان خروجی آن است. توان خروجی، میزان انرژی مکانیکی تحویل داده شده در یک بازه زمانی را مشخص می‌کند. دو واحد اندازه‌گیری برای توان الکتروموتور شامل واحد اسب بخار و کیلووات است. هر اسب بخار برابر 0.75 کیلووات است. این عدد مشخص کننده میزان قدرت و توان الکتروموتور در خروجی آن برای به حرکت درآوردن بار مکانیکی است. موتورهای الکتریکی معمولا با توان‌های 0.06 کیلووات (0.09 اسب بخار)، 0.09 کیلووات (0.12 اسب بخار)، 0.12 کیلووات (0.18 اسب بخار)، 0.18 کیلووات (0.25 اسب بخار)، 0.25 کیلووات (0.32 اسب بخار) و .... طراحی و تولید می‌شوند.

    قدرت یک مشخصه بسیار مهم برای انتخاب الکتروموتور است که ابعاد الکتروموتور را برای استفاده و کاربری های مختلف تعیین می‌کند. قدرت و سرعت الکتروموتور باید برای استفاده مورد نظر مطابقت داشته باشند. به طور کلی الکتروموتورها بر اساس قدرت مصرفی به سه دسته کلی زیر تقسیم می شود:

    • الکترو موتور کوچک (0.05 تا 1 اسب بخار)

    • الکترو موتور متوسط (1 تا 400 اسب بخار)

    • الکتروموتور بزرگ (400 تا 50000 اسب بخار)

    عامل مهم دیگری که باید در زمان مشخص کردن ویژگی‌های الکتروموتور به آن دقت شود، سرعت آن است. این کمیت معمولا بر اساس دور بر دقیقه یا rpm بیان می‌شود. الکتروموتورهایی که به طور معمول در بازار وجود دارند، دارای سرعت‌های 750 دور بر دقیقه، 900 تا 1000، 1400 تا 1500 و 3000 دور بر دقیقه هستند. به طور کلی هرچه سرعت الکتروموتور کمتر باشد، قیمت آن بیشتر خواهد بود. علت این موضوع آن است که جهت کاهش سرعت الکتروموتورهای AC نیاز به افزایش تعداد قطب‌ها و پیچیدگی بیشتر در طراحی هستیم. برای مثال الکتروموتوری با توان 10 اسب بخار و سرعت 3000 دور بر دقیقه، با قیمت بسیار کمتری در مقایسه با الکتروموتور 10 اسب با سرعت 750 دور عرضه می‌شود. به طور کلی الکتروموتورها بر حسب سرعت روتور به چهار دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:

    • موتورهای دو قطب 3000 دور در دقیقه

    • موتورهای چهار قطب 1500 دور در دقیقه

    • موتورهای شش قطب 1000 دور در دقیقه

    • موتورهای هشت قطب 750 دور در دقیقه

    رابطه سرعت چرخش روتور در یک الکتروموتور به تعداد قطب و فرکانس تغذیه الکتروموتور بستگی دارد. هر چه تعداد قطب که عددی زوج است بالاتر باشد سرعت چرخش کمتر خواهد بود.

رابطه تعداد قطب الکتروموتور AC با سرعت چرخش و فرکانس تغذیه الکتروموتور

    مورد مهم دیگری که باید بدانید، این است که سرعت یا دور الکتروموتور، قابلیت تغییر و تنظیم ندارد. اما در مواردی ممکن است شما به دلیل مشخصات فنی دستگاه خود، نیاز به کاهش سرعت الکتروموتور داشته باشید. در چنین مواردی دو راه برای تغییر سرعت الکتروموتور وجود دارد:

    خرید اینورتر و اتصال آن به موتور، به شما کمک می‌کند تا سرعت را از صفر تا چند برابر تعداد دور اسمی الکتروموتور تغییر دهید. به این ترتیب مصرف انرژی از 25 تا 79 درصد کاهش پیدا می‌کند و در عین حال طول عمر موتور هم بیشتر خواهد شد.

    استفاده از گیربکس در الکتروموتورها می‌تواند سرعت را به صورت موثری کاهش داده و از ایجاد اضافه بار بر روی موتور جلوگیری کند. در کنار این‌ها استفاده از گیربکس می‌تواند انرژی مصرفی را هم کاهش دهد که این موضوع در نهایت هزینه‌های واحد صنعتی را کمتر خواهد کرد. در این میان برخی از انواع الکتروموتور به صورت گیربکس‌دار ساخته می‌شوند؛ به این معنا که برای کنترل سرعت آن‌ها، نیاز به نصب جعبه دنده جداگانه نیست.

    باید بدانید که سرعت باید بر اساس گشتاوری انتخاب شود که موتور در شروع کار دارد. بنابراین باید گفت که گشتاور خروجی یک الکتروموتور، تعیین‌کننده محدوده کاربرد آن است. باید بدانید که سرعت و گشتاور با هم ارتباط معکوس دارند. برای مثال به مثال‌های زیر و نحوه محاسبه گشتاور در الکتروموتورها توجه کنید: یک موتور 15 کیلووات 3000 دور بر دقیقه دارای گشتاوری به شکل زیر است:

15kw*9550/3000rpm=47.75 nm

    همین موتور 15 کیلووات در 1500 دور بر دقیقه گشتاور دو برابری را تولید می کند

15kw*9550/1500rpm=95 nm

    در واقع علت این امر این است که شما دور را فدای گشتاور کرده‌اید توجه داشته باشید که مصرف الکتریکی الکتروموتور در دو حالت توسط توان 15 کیلووات تعیین می‌گردد و در دو صورت یکسان می‌باشد. در حالت دوم جابجایی بار بیشتر در زمان کمتر را دارید لذا توان کار انجام شده در هر دو حالت یکسان است.

جدول رابطه تعداد قطب‌های الکتروموتور و سرعت تقریبی در فرکانس‌های مختلف الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. جهت توضیحات بیشتر بر روی استانداردهای محفظه الکتروموتور مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور را ببینید.

مقاله استانداردهای محفظه الکتروموتور

    تولیدکنندگان الکتروموتورها همواره بر مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

استانداردهای بین‎المللی الکتروموتور

    کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‌های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

    IE1 بازدهی استاندارد

    IE2 بازدهی بالا

    IE3 بازدهی عالی

    IE4 بازدهی فوق‎العاده

    استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند. رده بندی استاندارد بازدهی انرژی IEC، در ایران مطابق با استاندارد ملی 30-3772 به گروه A،B، C وD نام¬گذاری شده است.

مقایسه استانداردهای IE1، IE2 و ... بر اساس استاندارد IEC در بازدهی انرژی الکتروموتورها

استاندارد الکتروموتورها در اروپا

    در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‌توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

    • از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

    • از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است

    • از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است

نمودار زمانبندی اجباری شدن استاندارد IEC با توجه به توان کاری الکتروموتورها در اروپا

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده

    در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است. همین طبقه‎بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا

    در چین، از سال 2002، استانداردهای کره‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

    ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند. هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

    الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف می‌کنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد. در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده‌اند. برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار می‌دهد.

تفاوت طراحی و کارایی الکتروموتور IE2 و IE3

    برای رسیدن به بازدهی بیشتر طراحی موتور های IE3 با الکتروموتورهای IE2 متفاوت است در ساخت الکتروموتورهای IE3 مقدار بیشتری مس و فولاد مصرف می‌شود که همین موضوع تاثیر مستقیم در میزان کارایی و بازدهی موتور الکتریکی دارد. موتور های کلاس IE3 از فریم با سایز کوچکتری بهره می‌گیرند در عین حال دارای محدوده توان گسترده‌تر و استاندارد حفاظتی بهتری هستند. موتور های IE2 کارآمدی 92 درصدی دارند ولی الکتروموتور های IE3 کارایی 93.6 % دارند. این موتورها می‌توانند به طور مداوم در یک نوار نقاله در یک انبار کار کنند و به مدت 3500 ساعت برای یک سال کامل کار کنند. در این صورت موتور کار آمادتر IE3 در طول سال حدود 1580 کیلووات ساعت انرژی صرفه جویی می‌کند.

الکتروموتورهای سبز:

    با بررسی الکتروموتورهای موجود در صنایع مختلف میزان صرفه¬جویی انرژی ممکن با بکارگیری الکتروموتورهای پربازده، مشاهده گردید صنایعی نظیر صنایع غذایی، صنایع شن و ماسه، نساجی، فولاد و نیروگاه که دارای الکتروموتورهایی با محدوده توانی 1/1 تا 110 کیلووات هستند، می¬توان مقدار قابل توجهی انرژی را در طول یک سال ذخیره¬سازی نمود. به عنوان مثال الکتروموتورهای 75 کیلووات به وفور در صنایع ایران مانند صنایع غذایی، کاشی و سرامیک، معادن شن و ماسه و... در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی نیز در طول یک سال دارند. جایگزینی یک الکتروموتور معیوب استاندارد 75 کیلوواتی که به طور متوسط حدود 4500 ساعت در سال در کاربرد پمپ در یک نیروگاه برق کار می¬کند، با یک الکتروموتور IE2، به اندازه 7/3 مگاوات¬ساعت در سال صرفه¬جویی در مصرف انرژی خواهد داشت. یا الکتروموتورهای 22 کیلووات که در کاربردهای فن، پمپ و نوارنقاله در صنایع مختلف بخصوص صنایع غذایی مورد استفاده قرار می¬گیرد و ساعات کارکرد بالایی (متوسط حدود 6000 ساعت) نیز در طول یکسال دارند، در صورت جایگزینی با یک الکتروموتور IE3، 6/3 مگاوات-ساعت صرفه¬جویی انرژی به دنبال خواهد داشت.

تعریف الکتروموتورهای با مصرف انرژی کاملا بهینه یا سبز

فایل pdf مقاله

الکتروموتور و انواع آن

تعریف موتور الکتریکی:

    موتور الکتریکی (Electric Motor) یا ماشین الکتریکی (Electrical Machine) انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی (kinetic energy) تبدیل می‌کند. عمل عکس آن یعنی تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی توسط ژنراتور (generator) که بعضا دینام(dynamo) نیز گفته می‌شود، انجام می‌شود. ساختمان کلی این دو ماشین الکتریکی به هم شبیه است و در برخی موارد یک ماشین می‌تواند هر دو نقش موتوری و ژنراتوری را بازی کند. برای مثال، موتور‌های کشش (traction motor) لوکوموتیو‌ها در قطارهای شهری که دارای ترمز دینامیکی هستند، در هر دو نقش ظاهر می‌شوند و در هنگام ترمز، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل و باعث صرف‌ جویی در مصرف برق می‌شوند.

    مایکل فاراده دانشمند انگلیسی برای اولین بار اثرات حرکت چرخشی و تبدیل جریان الکتریکی به نیروی مکانیکی را در سال 1821، نشان داد. مکانیزم اختراعی فاراده از یک سیم آویزان آزاد در حمام جیوه‌ای که در آن یک آهنربای دائمی (PM) قرار داده شده بود تشکیل یافته بود. هنگامی که جریان از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد. این اولین موتور الکتریکی بسیار ساده بود که توانست با تحولات و پیشرفت‌های بعدی مسیر تاریخ صنعت را متحول کند و شکل تکامل یافته آن امروزه به شکل موتور DC در صنایع مختلف دیده می‌شود تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروز بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروزه بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    اجرای اصلی یک موتور الکتریکی را می‌توان به صورت کلی زیر دسته‌بندی نمود:

    بخش ثابت به شکل ورقه‌های فلزی نازک به هم چسبیده در داخل پوسته الکتروموتور است. ایجاد میدان الکترومغناطیسی در حال چرخش به وسیله جریان الکتریکی و یا آهنرباهای ثابت وظیفه این بخش است.

    روتور یا همان آرمیچر بر روی شافت قرار گرفته و در مرکز موتور الکتریکی در داخل استاتور قرار دارد خود دارای سیم پیچ بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور می‌تواند تولید حرکت نماید جهت حرکت تولیدی طب قانون دست چپ لورنتز مشخ می‌گردد. این بخش پوششی موتور بوده معمولا از جنس چدن یا آلومینیم است که تمام اجزای موتور از جمله روتور و استاتور را در بر می گیرد.

    میله‌ای فلزی که در امتداد روتور از دو طرف یا از یک طرف الکتروموتور بیرون آمده از یک طرف فن خنک کننده به آن متصل و از سمت دیگر برای چرخاندن بخش مکانیکی مورد نظر، استفاده می‌شود.

    این قطعه در موتورهای DC در امتداد روتور و در داخل پوسته قرار دارد. به وسیله آن می‌توان جهت جریان الکتریکی روتور و در نتیجه جهت میدان آن را عوض نمود جریان بوسیله جاروبک‌ها که روی استاتور قرار دارد به کموتاتور که بخش متحرک است، تزریق می‌شود.

    بلبرینگ‌ها و در مواردی یاتاقان‌های یک موتور الکتریکی در نزدیکی نقطه‌ای قرار دارند که امتداد روتور از قاب یا بدنه خارج می‌شود و بر روی براکت‌ها قرار می‌گیرد. بلبرینگ اجازه می‌دهد تا شافت با حداقل اصطکاک بچرخد و حرکت ناخواسته را از بین می‌برد. براکت‌ها به محافظ‌های ثابت دو طرف موتور الکتریکی که بلبرینگ‌ها در داخل آن قرار گرفته گفته می‌شود.

    اتصالات الکتریکی از طریق این جعبه به موتور الکتریکی وارد و خارج می‌شوند.

    ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام‌های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده‌اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه‌های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می‌دهد. درون ورقه‌های فلزی موجود در استاتور شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ‌های الکتروموتور جاسازی شده‌اند که به کلاف نیز معروف می‌باشند.

    روتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم‌پیچ تشکیل شده است که سیم‌پیچ‌های اطراف رتور می‌تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می‌شود. در ساخت سیم‌پیچ رتور مسی از روش دایکست استفاده شده، در حالی که در سیم‌پیچ‌های آلمینیومی از روش ریخته‌گری استفاده می‌شود. روتور موتورهای القایی به دو دسته سیم‌پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می‌شود. برای موتورهای بزرگ معمولا از رتور قفس سنجابی با شمش مسی و برای موتورهای کوچک از شمش آلمینیومی استفاده می‌گردد.

    دسته بندی‌های متعددی برای الکتروموتورها وجود دارد معمولا دو دسته مهم موتورهای DC و موتورهای AC مهم‌ترین دسته بندی بوده ولیکن به لحاظ کاربردی معمولا سه دسته بندی کلی موتورهای DC و موتورهای AC و موتورهای خاص مورد استفاده است.

    که هر کدام از این دو دسته عمده نیز به دسته موتورهای مختلفی بسته به نوع ساخت و کاربرد تقسیم بندی می‌شوند.

    نسخه اولیه این موتور توسط مایکل فاراده در سال ۱۸۲۱ میلادی اختراع شد. موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می‌کند این عمل باعکس ایجاد عمل دفع و جذب در هر بار گردش می‌گردد. به این ترتیب آرمیچر توسط آهنرباهای ثابت استاتور جذب و دفع می‌شوند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

    در سال ۱۸۸۲ میلادی، نیکلا تسلا اصل میدان مغناطیسی چرخشی را معرفی کرد و پیشگام استفاده از یک میدان چرخشی برای نیروی کارکرد ماشین‌آلات شد این اختراع امکان ارسال برق تولیدی در سدهای آبی را برای مسافت‌های طولانی با تلفات کم فراهم نمود. جنگ بین ادیسون به عنوان مدافع جریان DC و تسلا به عنوان نظریه پرداز جریان AC منجر به جنگی با عنوان جنگ جریان‌ها گردید. ادیسون و شرکت جنرال موتور به دنبال نشان دادن خطرناک بودن جریان متناوب بودند طبق مستندات تاریخی با اتصال جریان متناوب به حیوانات و کشته شدن آنها، مردم را از خطرات این جریان مطلع می‌کردند فیلم ضبط شده موجود در آن تاریخ نمایشی از کشته شدن یک فیل با اتصال جریان متناوب را نشان می‌دهد. ادعای ادیسون و کارمندان شرکت جنرال موتور این بود که از جریان متناوب تنها برای اعدام جنایتکاران می‌توان بهره برد. در مقابل تسلا با بکارگیری یک پوشش فلزی در داخل یک گوی فلزی و برقراری جریان متناوب و عبور بی خطر جریان از مسیر لباس فلزی ادعای ادیسون را رد کردند. در پایان، جنگ جریان‌ها با پیروزی تسلا و گروه وی به پایان رسید ایده موتور القایی تسلا از سال 1888 مطرح شد که به عنوان انقلاب صنعتی دوم شناخته می‌شود قبل از ابداع میدان مغناطیسی چرخشی، موتورها با عبور مداوم رسانا از میان میدان مغناطیسی ایستا مانند موتورهایDC عمل می‌کردند. تسلا پیشنهاد کرد که کموتاتورهای یک موتور DC می‌تواند برداشته شود و دستگاه بتواند با نیروی حاصل از یک میدان چرخشی کار کند.

    دو نوع اساسی موتور AC وجود دارد که بسته به نوع روتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دو نوع عبارت هستند از:

    سرعت چرخش این موتور دقیقا متناسب با فرکانس تغذیه است. . صرفنظر از بار الکتروموتور، سرعت چرخش آن ثابت است.

    سرعت چرخش این موتور کمی کندتر از موتور سنکرون است و به طور معمول روتور قفس سنجابی مورد استفاده است.

    اغلب موتورهای AC عمومی از روتورهای قفسه سنجابی استفاده می‌کنند که در تقریبا تمام موتورهای متداول خانگی و صنعتی یافت می‌شود. روتور قفس سنجابی به خاطر شکل ظاهری که دارد به این نام معروف شده است. این روتور از حلقه‌ای در هر دو طرف، با میله‌هایی در طول روتور که به حلقه‌ها متصل‌ هستند، تشکیل شده‌اند. این میله‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا مسی هستند که بین ورقه‌های روتور محکم می‌شوند. عمده جریان‌های روتور از طریق میله‌های مسی یا آلومینیومی به جای ورقه‌های با مقاومت بالا و لاک‌ها جریان می‌یابند. در موتورهای با بازده بالا، اغلب از مس ریخته گری برای کاهش مقاومت در روتور استفاده می‌شود.

    در عمل، روتور در موتورهای قفس سنجابی به شکل سیم پیچ ثانویه در یک ترانسفورماتور عمل می‌کند هنگامی که روتور هم‌ زمان (سنکرون) با میدان مغناطیسی نمی‌چرخد، جریان‌های بزرگ روتوری ایجاد می‌شوند؛ جریان‌های بزرگ روتور، روتور را آهنربا کرده و با اثر متقابل با میدان مغناطیسی استاتور باعث می‌شوند روتور به سرعت سنکرون با میدان استاتور نزدیک شود. یک موتور قفس سنجابی بدون بار که در سرعت بسیار نزدیک به سنکرون می‌چرخد، توان الکتریکی کمی را فقط برای حفظ سرعت روتور در برابر اصطکاک و تلفات مقاومت مصرف می‌کند. هرگاه بار مکانیکی افزایش یابد توان الکتریکی مصرفی نیز افزایش می‌یابد. اکثر ماشین لباسشویی‌ها، ماشین‌های ظرف‌ شویی، فن‌ها‌ و غیره از متورهای نوع قفس سنجابی استفاده می‌کنند. یکی از معایت روتور قفس سنجابی نیروی راه انداز پائین و ثابت بودن سرعت چرخش آن است.

    روتور سیم پیچی شده زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت متغیر مورد نیاز باشد. در این مورد، روتور همان تعداد قطب‌های استاتور را داراست و سیم‌پیچ‌ها از سیم‌هایی ساخته شده اند که به حلقه‌های سایشی (slip rings) روی شافت متصل‌اند. در این روتورها جاروبک‌های (brushes) کربنی، حلقه‌های سایشی را به کنترل کننده خارجی مانند مقاومت متغیر متصل می‌کنند که اجازه می‌دهد نرخ لغزش موتور تغییر کند. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب (slip rings) طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

    در مقایسه با روتورهای قفس سنجابی، موتورهای روتور سیم پیچی شده گران هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری حلقه‌های سایشی و جاروبک‌ها دارند؛ با این حال قبل از ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل سرعت متغیر به شکل استاندارد مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. در حال حاضر اینورترهای ترانزیستوری با درایو فرکانس متغیر برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و موتورهای روتور سیم‌پیچی شده کمتر معمول هستند.

    در دینام‌های سنکرون، استاتور و هم روتور سیم پیچی می‌شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور بوجود می‌آید که با سرعت سنکرون می‌چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می‌شود. با اتصال جریان DC به روتور، روتور شروع به گردش همزمان با میدان دوار استاتور می کند. موتورهای سنکرون براساس نوع روتور مورد استفاده، انواع مختلفی دارند.

    هر کدام از این سه نوع می توانند استاتور سه فاز، تکفاز با سیم پیچی مناسب برای اتصال به منبع سه فاز و یا تکفاز داشته باشند. موتورهای سنکرون تک فاز می توانند از نوع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائمی و یا دارای قطب چاکدار باشند. موتور سنکرون مغناطیس دائم یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرون است.

    رابطه محاسبه سرعت چرخش در بک موتور سنکرون به صورت زیر است: N(rpm)=120 f/P در این رابطه f فرکانس تغذیه موتور و P تعداد قطب‌های موتور ستکرون است. اگر منبع تغذیه دارای فرکانس 50 هرتز و موتور 2 قطبی باشد سرعت این روتور دقیقاً برابر 3600 دور در دقیقه است.

    الکتروموتور آسنکرون یک نوع موتور الکتریکی است که بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کند. این موتور با استفاده از جریان الکتریکی در بخش استاتور، میدان مغناطیسی را تولید کرده و با این میدان، روتور را به گردش در می‌آورد. الکتروموتور آسنکرون به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت خودروسازی، نفت و گاز، و تولید برق استفاده می‌شود.

    کارکرد آن با ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار می‌باشد که بوسیله سیم پیچ های درون استاتور تولید می‌شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روتور اثر گذاشته موجب تولید قطب های مغناطیسی هم نام و غیر هم نام و عمل جذب و دفع می‌گردد و در نهایت موجب حرکت چرخشی موتور می‌شود.

فایل pdf مقاله

الکتروموتور و انواع آن

تعریف موتور الکتریکی:

    موتور الکتریکی (Electric Motor) یا ماشین الکتریکی (Electrical Machine) انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی (kinetic energy) تبدیل می‌کند. عمل عکس آن یعنی تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی توسط ژنراتور (generator) که بعضا دینام(dynamo) نیز گفته می‌شود، انجام می‌شود. ساختمان کلی این دو ماشین الکتریکی به هم شبیه است و در برخی موارد یک ماشین می‌تواند هر دو نقش موتوری و ژنراتوری را بازی کند. برای مثال، موتور‌های کشش (traction motor) لوکوموتیو‌ها در قطارهای شهری که دارای ترمز دینامیکی هستند، در هر دو نقش ظاهر می‌شوند و در هنگام ترمز، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل و باعث صرف‌ جویی در مصرف برق می‌شوند.

    مایکل فاراده دانشمند انگلیسی برای اولین بار اثرات حرکت چرخشی و تبدیل جریان الکتریکی به نیروی مکانیکی را در سال 1821، نشان داد. مکانیزم اختراعی فاراده از یک سیم آویزان آزاد در حمام جیوه‌ای که در آن یک آهنربای دائمی (PM) قرار داده شده بود تشکیل یافته بود. هنگامی که جریان از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد. این اولین موتور الکتریکی بسیار ساده بود که توانست با تحولات و پیشرفت‌های بعدی مسیر تاریخ صنعت را متحول کند و شکل تکامل یافته آن امروزه به شکل موتور DC در صنایع مختلف دیده می‌شود تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروز بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروزه بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    اجرای اصلی یک موتور الکتریکی را می‌توان به صورت کلی زیر دسته‌بندی نمود:

    بخش ثابت به شکل ورقه‌های فلزی نازک به هم چسبیده در داخل پوسته الکتروموتور است. ایجاد میدان الکترومغناطیسی در حال چرخش به وسیله جریان الکتریکی و یا آهنرباهای ثابت وظیفه این بخش است.

    روتور یا همان آرمیچر بر روی شافت قرار گرفته و در مرکز موتور الکتریکی در داخل استاتور قرار دارد خود دارای سیم پیچ بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور می‌تواند تولید حرکت نماید جهت حرکت تولیدی طب قانون دست چپ لورنتز مشخ می‌گردد. این بخش پوششی موتور بوده معمولا از جنس چدن یا آلومینیم است که تمام اجزای موتور از جمله روتور و استاتور را در بر می گیرد.

    میله‌ای فلزی که در امتداد روتور از دو طرف یا از یک طرف الکتروموتور بیرون آمده از یک طرف فن خنک کننده به آن متصل و از سمت دیگر برای چرخاندن بخش مکانیکی مورد نظر، استفاده می‌شود.

    این قطعه در موتورهای DC در امتداد روتور و در داخل پوسته قرار دارد. به وسیله آن می‌توان جهت جریان الکتریکی روتور و در نتیجه جهت میدان آن را عوض نمود جریان بوسیله جاروبک‌ها که روی استاتور قرار دارد به کموتاتور که بخش متحرک است، تزریق می‌شود.

    بلبرینگ‌ها و در مواردی یاتاقان‌های یک موتور الکتریکی در نزدیکی نقطه‌ای قرار دارند که امتداد روتور از قاب یا بدنه خارج می‌شود و بر روی براکت‌ها قرار می‌گیرد. بلبرینگ اجازه می‌دهد تا شافت با حداقل اصطکاک بچرخد و حرکت ناخواسته را از بین می‌برد. براکت‌ها به محافظ‌های ثابت دو طرف موتور الکتریکی که بلبرینگ‌ها در داخل آن قرار گرفته گفته می‌شود.

    اتصالات الکتریکی از طریق این جعبه به موتور الکتریکی وارد و خارج می‌شوند.

    ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام‌های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده‌اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه‌های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می‌دهد. درون ورقه‌های فلزی موجود در استاتور شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ‌های الکتروموتور جاسازی شده‌اند که به کلاف نیز معروف می‌باشند.

    روتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم‌پیچ تشکیل شده است که سیم‌پیچ‌های اطراف رتور می‌تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می‌شود. در ساخت سیم‌پیچ رتور مسی از روش دایکست استفاده شده، در حالی که در سیم‌پیچ‌های آلمینیومی از روش ریخته‌گری استفاده می‌شود. روتور موتورهای القایی به دو دسته سیم‌پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می‌شود. برای موتورهای بزرگ معمولا از رتور قفس سنجابی با شمش مسی و برای موتورهای کوچک از شمش آلمینیومی استفاده می‌گردد.

    دسته بندی‌های متعددی برای الکتروموتورها وجود دارد معمولا دو دسته مهم موتورهای DC و موتورهای AC مهم‌ترین دسته بندی بوده ولیکن به لحاظ کاربردی معمولا سه دسته بندی کلی موتورهای DC و موتورهای AC و موتورهای خاص مورد استفاده است.

    که هر کدام از این دو دسته عمده نیز به دسته موتورهای مختلفی بسته به نوع ساخت و کاربرد تقسیم بندی می‌شوند.

    نسخه اولیه این موتور توسط مایکل فاراده در سال ۱۸۲۱ میلادی اختراع شد. موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می‌کند این عمل باعکس ایجاد عمل دفع و جذب در هر بار گردش می‌گردد. به این ترتیب آرمیچر توسط آهنرباهای ثابت استاتور جذب و دفع می‌شوند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

    در سال ۱۸۸۲ میلادی، نیکلا تسلا اصل میدان مغناطیسی چرخشی را معرفی کرد و پیشگام استفاده از یک میدان چرخشی برای نیروی کارکرد ماشین‌آلات شد این اختراع امکان ارسال برق تولیدی در سدهای آبی را برای مسافت‌های طولانی با تلفات کم فراهم نمود. جنگ بین ادیسون به عنوان مدافع جریان DC و تسلا به عنوان نظریه پرداز جریان AC منجر به جنگی با عنوان جنگ جریان‌ها گردید. ادیسون و شرکت جنرال موتور به دنبال نشان دادن خطرناک بودن جریان متناوب بودند طبق مستندات تاریخی با اتصال جریان متناوب به حیوانات و کشته شدن آنها، مردم را از خطرات این جریان مطلع می‌کردند فیلم ضبط شده موجود در آن تاریخ نمایشی از کشته شدن یک فیل با اتصال جریان متناوب را نشان می‌دهد. ادعای ادیسون و کارمندان شرکت جنرال موتور این بود که از جریان متناوب تنها برای اعدام جنایتکاران می‌توان بهره برد. در مقابل تسلا با بکارگیری یک پوشش فلزی در داخل یک گوی فلزی و برقراری جریان متناوب و عبور بی خطر جریان از مسیر لباس فلزی ادعای ادیسون را رد کردند. در پایان، جنگ جریان‌ها با پیروزی تسلا و گروه وی به پایان رسید ایده موتور القایی تسلا از سال 1888 مطرح شد که به عنوان انقلاب صنعتی دوم شناخته می‌شود قبل از ابداع میدان مغناطیسی چرخشی، موتورها با عبور مداوم رسانا از میان میدان مغناطیسی ایستا مانند موتورهایDC عمل می‌کردند. تسلا پیشنهاد کرد که کموتاتورهای یک موتور DC می‌تواند برداشته شود و دستگاه بتواند با نیروی حاصل از یک میدان چرخشی کار کند.

    دو نوع اساسی موتور AC وجود دارد که بسته به نوع روتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دو نوع عبارت هستند از:

    سرعت چرخش این موتور دقیقا متناسب با فرکانس تغذیه است. . صرفنظر از بار الکتروموتور، سرعت چرخش آن ثابت است.

    سرعت چرخش این موتور کمی کندتر از موتور سنکرون است و به طور معمول روتور قفس سنجابی مورد استفاده است.

    اغلب موتورهای AC عمومی از روتورهای قفسه سنجابی استفاده می‌کنند که در تقریبا تمام موتورهای متداول خانگی و صنعتی یافت می‌شود. روتور قفس سنجابی به خاطر شکل ظاهری که دارد به این نام معروف شده است. این روتور از حلقه‌ای در هر دو طرف، با میله‌هایی در طول روتور که به حلقه‌ها متصل‌ هستند، تشکیل شده‌اند. این میله‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا مسی هستند که بین ورقه‌های روتور محکم می‌شوند. عمده جریان‌های روتور از طریق میله‌های مسی یا آلومینیومی به جای ورقه‌های با مقاومت بالا و لاک‌ها جریان می‌یابند. در موتورهای با بازده بالا، اغلب از مس ریخته گری برای کاهش مقاومت در روتور استفاده می‌شود.

    در عمل، روتور در موتورهای قفس سنجابی به شکل سیم پیچ ثانویه در یک ترانسفورماتور عمل می‌کند هنگامی که روتور هم‌ زمان (سنکرون) با میدان مغناطیسی نمی‌چرخد، جریان‌های بزرگ روتوری ایجاد می‌شوند؛ جریان‌های بزرگ روتور، روتور را آهنربا کرده و با اثر متقابل با میدان مغناطیسی استاتور باعث می‌شوند روتور به سرعت سنکرون با میدان استاتور نزدیک شود. یک موتور قفس سنجابی بدون بار که در سرعت بسیار نزدیک به سنکرون می‌چرخد، توان الکتریکی کمی را فقط برای حفظ سرعت روتور در برابر اصطکاک و تلفات مقاومت مصرف می‌کند. هرگاه بار مکانیکی افزایش یابد توان الکتریکی مصرفی نیز افزایش می‌یابد. اکثر ماشین لباسشویی‌ها، ماشین‌های ظرف‌ شویی، فن‌ها‌ و غیره از متورهای نوع قفس سنجابی استفاده می‌کنند. یکی از معایت روتور قفس سنجابی نیروی راه انداز پائین و ثابت بودن سرعت چرخش آن است.

    روتور سیم پیچی شده زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت متغیر مورد نیاز باشد. در این مورد، روتور همان تعداد قطب‌های استاتور را داراست و سیم‌پیچ‌ها از سیم‌هایی ساخته شده اند که به حلقه‌های سایشی (slip rings) روی شافت متصل‌اند. در این روتورها جاروبک‌های (brushes) کربنی، حلقه‌های سایشی را به کنترل کننده خارجی مانند مقاومت متغیر متصل می‌کنند که اجازه می‌دهد نرخ لغزش موتور تغییر کند. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب (slip rings) طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

    در مقایسه با روتورهای قفس سنجابی، موتورهای روتور سیم پیچی شده گران هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری حلقه‌های سایشی و جاروبک‌ها دارند؛ با این حال قبل از ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل سرعت متغیر به شکل استاندارد مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. در حال حاضر اینورترهای ترانزیستوری با درایو فرکانس متغیر برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و موتورهای روتور سیم‌پیچی شده کمتر معمول هستند.

    در دینام‌های سنکرون، استاتور و هم روتور سیم پیچی می‌شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور بوجود می‌آید که با سرعت سنکرون می‌چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می‌شود. با اتصال جریان DC به روتور، روتور شروع به گردش همزمان با میدان دوار استاتور می کند. موتورهای سنکرون براساس نوع روتور مورد استفاده، انواع مختلفی دارند.

    هر کدام از این سه نوع می توانند استاتور سه فاز، تکفاز با سیم پیچی مناسب برای اتصال به منبع سه فاز و یا تکفاز داشته باشند. موتورهای سنکرون تک فاز می توانند از نوع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائمی و یا دارای قطب چاکدار باشند. موتور سنکرون مغناطیس دائم یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرون است.

    رابطه محاسبه سرعت چرخش در بک موتور سنکرون به صورت زیر است: N(rpm)=120 f/P در این رابطه f فرکانس تغذیه موتور و P تعداد قطب‌های موتور ستکرون است. اگر منبع تغذیه دارای فرکانس 50 هرتز و موتور 2 قطبی باشد سرعت این روتور دقیقاً برابر 3600 دور در دقیقه است.

    الکتروموتور آسنکرون یک نوع موتور الکتریکی است که بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کند. این موتور با استفاده از جریان الکتریکی در بخش استاتور، میدان مغناطیسی را تولید کرده و با این میدان، روتور را به گردش در می‌آورد. الکتروموتور آسنکرون به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت خودروسازی، نفت و گاز، و تولید برق استفاده می‌شود.

    کارکرد آن با ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار می‌باشد که بوسیله سیم پیچ های درون استاتور تولید می‌شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روتور اثر گذاشته موجب تولید قطب های مغناطیسی هم نام و غیر هم نام و عمل جذب و دفع می‌گردد و در نهایت موجب حرکت چرخشی موتور می‌شود.

فایل pdf مقاله

الکتروموتور و انواع آن

تعریف موتور الکتریکی:

    موتور الکتریکی (Electric Motor) یا ماشین الکتریکی (Electrical Machine) انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی (kinetic energy) تبدیل می‌کند. عمل عکس آن یعنی تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی توسط ژنراتور (generator) که بعضا دینام(dynamo) نیز گفته می‌شود، انجام می‌شود. ساختمان کلی این دو ماشین الکتریکی به هم شبیه است و در برخی موارد یک ماشین می‌تواند هر دو نقش موتوری و ژنراتوری را بازی کند. برای مثال، موتور‌های کشش (traction motor) لوکوموتیو‌ها در قطارهای شهری که دارای ترمز دینامیکی هستند، در هر دو نقش ظاهر می‌شوند و در هنگام ترمز، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل و باعث صرف‌ جویی در مصرف برق می‌شوند.

    مایکل فاراده دانشمند انگلیسی برای اولین بار اثرات حرکت چرخشی و تبدیل جریان الکتریکی به نیروی مکانیکی را در سال 1821، نشان داد. مکانیزم اختراعی فاراده از یک سیم آویزان آزاد در حمام جیوه‌ای که در آن یک آهنربای دائمی (PM) قرار داده شده بود تشکیل یافته بود. هنگامی که جریان از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد. این اولین موتور الکتریکی بسیار ساده بود که توانست با تحولات و پیشرفت‌های بعدی مسیر تاریخ صنعت را متحول کند و شکل تکامل یافته آن امروزه به شکل موتور DC در صنایع مختلف دیده می‌شود تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروز بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروزه بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    اجرای اصلی یک موتور الکتریکی را می‌توان به صورت کلی زیر دسته‌بندی نمود:

    بخش ثابت به شکل ورقه‌های فلزی نازک به هم چسبیده در داخل پوسته الکتروموتور است. ایجاد میدان الکترومغناطیسی در حال چرخش به وسیله جریان الکتریکی و یا آهنرباهای ثابت وظیفه این بخش است.

    روتور یا همان آرمیچر بر روی شافت قرار گرفته و در مرکز موتور الکتریکی در داخل استاتور قرار دارد خود دارای سیم پیچ بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور می‌تواند تولید حرکت نماید جهت حرکت تولیدی طب قانون دست چپ لورنتز مشخ می‌گردد. این بخش پوششی موتور بوده معمولا از جنس چدن یا آلومینیم است که تمام اجزای موتور از جمله روتور و استاتور را در بر می گیرد.

    میله‌ای فلزی که در امتداد روتور از دو طرف یا از یک طرف الکتروموتور بیرون آمده از یک طرف فن خنک کننده به آن متصل و از سمت دیگر برای چرخاندن بخش مکانیکی مورد نظر، استفاده می‌شود.

    این قطعه در موتورهای DC در امتداد روتور و در داخل پوسته قرار دارد. به وسیله آن می‌توان جهت جریان الکتریکی روتور و در نتیجه جهت میدان آن را عوض نمود جریان بوسیله جاروبک‌ها که روی استاتور قرار دارد به کموتاتور که بخش متحرک است، تزریق می‌شود.

    بلبرینگ‌ها و در مواردی یاتاقان‌های یک موتور الکتریکی در نزدیکی نقطه‌ای قرار دارند که امتداد روتور از قاب یا بدنه خارج می‌شود و بر روی براکت‌ها قرار می‌گیرد. بلبرینگ اجازه می‌دهد تا شافت با حداقل اصطکاک بچرخد و حرکت ناخواسته را از بین می‌برد. براکت‌ها به محافظ‌های ثابت دو طرف موتور الکتریکی که بلبرینگ‌ها در داخل آن قرار گرفته گفته می‌شود.

    اتصالات الکتریکی از طریق این جعبه به موتور الکتریکی وارد و خارج می‌شوند.

    ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام‌های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده‌اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه‌های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می‌دهد. درون ورقه‌های فلزی موجود در استاتور شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ‌های الکتروموتور جاسازی شده‌اند که به کلاف نیز معروف می‌باشند.

    روتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم‌پیچ تشکیل شده است که سیم‌پیچ‌های اطراف رتور می‌تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می‌شود. در ساخت سیم‌پیچ رتور مسی از روش دایکست استفاده شده، در حالی که در سیم‌پیچ‌های آلمینیومی از روش ریخته‌گری استفاده می‌شود. روتور موتورهای القایی به دو دسته سیم‌پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می‌شود. برای موتورهای بزرگ معمولا از رتور قفس سنجابی با شمش مسی و برای موتورهای کوچک از شمش آلمینیومی استفاده می‌گردد.

    دسته بندی‌های متعددی برای الکتروموتورها وجود دارد معمولا دو دسته مهم موتورهای DC و موتورهای AC مهم‌ترین دسته بندی بوده ولیکن به لحاظ کاربردی معمولا سه دسته بندی کلی موتورهای DC و موتورهای AC و موتورهای خاص مورد استفاده است.

    که هر کدام از این دو دسته عمده نیز به دسته موتورهای مختلفی بسته به نوع ساخت و کاربرد تقسیم بندی می‌شوند.

    نسخه اولیه این موتور توسط مایکل فاراده در سال ۱۸۲۱ میلادی اختراع شد. موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می‌کند این عمل باعکس ایجاد عمل دفع و جذب در هر بار گردش می‌گردد. به این ترتیب آرمیچر توسط آهنرباهای ثابت استاتور جذب و دفع می‌شوند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

    در سال ۱۸۸۲ میلادی، نیکلا تسلا اصل میدان مغناطیسی چرخشی را معرفی کرد و پیشگام استفاده از یک میدان چرخشی برای نیروی کارکرد ماشین‌آلات شد این اختراع امکان ارسال برق تولیدی در سدهای آبی را برای مسافت‌های طولانی با تلفات کم فراهم نمود. جنگ بین ادیسون به عنوان مدافع جریان DC و تسلا به عنوان نظریه پرداز جریان AC منجر به جنگی با عنوان جنگ جریان‌ها گردید. ادیسون و شرکت جنرال موتور به دنبال نشان دادن خطرناک بودن جریان متناوب بودند طبق مستندات تاریخی با اتصال جریان متناوب به حیوانات و کشته شدن آنها، مردم را از خطرات این جریان مطلع می‌کردند فیلم ضبط شده موجود در آن تاریخ نمایشی از کشته شدن یک فیل با اتصال جریان متناوب را نشان می‌دهد. ادعای ادیسون و کارمندان شرکت جنرال موتور این بود که از جریان متناوب تنها برای اعدام جنایتکاران می‌توان بهره برد. در مقابل تسلا با بکارگیری یک پوشش فلزی در داخل یک گوی فلزی و برقراری جریان متناوب و عبور بی خطر جریان از مسیر لباس فلزی ادعای ادیسون را رد کردند. در پایان، جنگ جریان‌ها با پیروزی تسلا و گروه وی به پایان رسید ایده موتور القایی تسلا از سال 1888 مطرح شد که به عنوان انقلاب صنعتی دوم شناخته می‌شود قبل از ابداع میدان مغناطیسی چرخشی، موتورها با عبور مداوم رسانا از میان میدان مغناطیسی ایستا مانند موتورهایDC عمل می‌کردند. تسلا پیشنهاد کرد که کموتاتورهای یک موتور DC می‌تواند برداشته شود و دستگاه بتواند با نیروی حاصل از یک میدان چرخشی کار کند.

    دو نوع اساسی موتور AC وجود دارد که بسته به نوع روتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دو نوع عبارت هستند از:

    سرعت چرخش این موتور دقیقا متناسب با فرکانس تغذیه است. . صرفنظر از بار الکتروموتور، سرعت چرخش آن ثابت است.

    سرعت چرخش این موتور کمی کندتر از موتور سنکرون است و به طور معمول روتور قفس سنجابی مورد استفاده است.

    اغلب موتورهای AC عمومی از روتورهای قفسه سنجابی استفاده می‌کنند که در تقریبا تمام موتورهای متداول خانگی و صنعتی یافت می‌شود. روتور قفس سنجابی به خاطر شکل ظاهری که دارد به این نام معروف شده است. این روتور از حلقه‌ای در هر دو طرف، با میله‌هایی در طول روتور که به حلقه‌ها متصل‌ هستند، تشکیل شده‌اند. این میله‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا مسی هستند که بین ورقه‌های روتور محکم می‌شوند. عمده جریان‌های روتور از طریق میله‌های مسی یا آلومینیومی به جای ورقه‌های با مقاومت بالا و لاک‌ها جریان می‌یابند. در موتورهای با بازده بالا، اغلب از مس ریخته گری برای کاهش مقاومت در روتور استفاده می‌شود.

    در عمل، روتور در موتورهای قفس سنجابی به شکل سیم پیچ ثانویه در یک ترانسفورماتور عمل می‌کند هنگامی که روتور هم‌ زمان (سنکرون) با میدان مغناطیسی نمی‌چرخد، جریان‌های بزرگ روتوری ایجاد می‌شوند؛ جریان‌های بزرگ روتور، روتور را آهنربا کرده و با اثر متقابل با میدان مغناطیسی استاتور باعث می‌شوند روتور به سرعت سنکرون با میدان استاتور نزدیک شود. یک موتور قفس سنجابی بدون بار که در سرعت بسیار نزدیک به سنکرون می‌چرخد، توان الکتریکی کمی را فقط برای حفظ سرعت روتور در برابر اصطکاک و تلفات مقاومت مصرف می‌کند. هرگاه بار مکانیکی افزایش یابد توان الکتریکی مصرفی نیز افزایش می‌یابد. اکثر ماشین لباسشویی‌ها، ماشین‌های ظرف‌ شویی، فن‌ها‌ و غیره از متورهای نوع قفس سنجابی استفاده می‌کنند. یکی از معایت روتور قفس سنجابی نیروی راه انداز پائین و ثابت بودن سرعت چرخش آن است.

    روتور سیم پیچی شده زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت متغیر مورد نیاز باشد. در این مورد، روتور همان تعداد قطب‌های استاتور را داراست و سیم‌پیچ‌ها از سیم‌هایی ساخته شده اند که به حلقه‌های سایشی (slip rings) روی شافت متصل‌اند. در این روتورها جاروبک‌های (brushes) کربنی، حلقه‌های سایشی را به کنترل کننده خارجی مانند مقاومت متغیر متصل می‌کنند که اجازه می‌دهد نرخ لغزش موتور تغییر کند. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب (slip rings) طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

    در مقایسه با روتورهای قفس سنجابی، موتورهای روتور سیم پیچی شده گران هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری حلقه‌های سایشی و جاروبک‌ها دارند؛ با این حال قبل از ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل سرعت متغیر به شکل استاندارد مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. در حال حاضر اینورترهای ترانزیستوری با درایو فرکانس متغیر برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و موتورهای روتور سیم‌پیچی شده کمتر معمول هستند.

    در دینام‌های سنکرون، استاتور و هم روتور سیم پیچی می‌شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور بوجود می‌آید که با سرعت سنکرون می‌چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می‌شود. با اتصال جریان DC به روتور، روتور شروع به گردش همزمان با میدان دوار استاتور می کند. موتورهای سنکرون براساس نوع روتور مورد استفاده، انواع مختلفی دارند.

    هر کدام از این سه نوع می توانند استاتور سه فاز، تکفاز با سیم پیچی مناسب برای اتصال به منبع سه فاز و یا تکفاز داشته باشند. موتورهای سنکرون تک فاز می توانند از نوع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائمی و یا دارای قطب چاکدار باشند. موتور سنکرون مغناطیس دائم یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرون است.

    رابطه محاسبه سرعت چرخش در بک موتور سنکرون به صورت زیر است: N(rpm)=120 f/P در این رابطه f فرکانس تغذیه موتور و P تعداد قطب‌های موتور ستکرون است. اگر منبع تغذیه دارای فرکانس 50 هرتز و موتور 2 قطبی باشد سرعت این روتور دقیقاً برابر 3600 دور در دقیقه است.

    الکتروموتور آسنکرون یک نوع موتور الکتریکی است که بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کند. این موتور با استفاده از جریان الکتریکی در بخش استاتور، میدان مغناطیسی را تولید کرده و با این میدان، روتور را به گردش در می‌آورد. الکتروموتور آسنکرون به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت خودروسازی، نفت و گاز، و تولید برق استفاده می‌شود.

    کارکرد آن با ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار می‌باشد که بوسیله سیم پیچ های درون استاتور تولید می‌شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روتور اثر گذاشته موجب تولید قطب های مغناطیسی هم نام و غیر هم نام و عمل جذب و دفع می‌گردد و در نهایت موجب حرکت چرخشی موتور می‌شود.

فایل pdf مقاله

الکتروموتور و انواع آن

تعریف موتور الکتریکی:

    موتور الکتریکی (Electric Motor) یا ماشین الکتریکی (Electrical Machine) انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی (kinetic energy) تبدیل می‌کند. عمل عکس آن یعنی تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی توسط ژنراتور (generator) که بعضا دینام(dynamo) نیز گفته می‌شود، انجام می‌شود. ساختمان کلی این دو ماشین الکتریکی به هم شبیه است و در برخی موارد یک ماشین می‌تواند هر دو نقش موتوری و ژنراتوری را بازی کند. برای مثال، موتور‌های کشش (traction motor) لوکوموتیو‌ها در قطارهای شهری که دارای ترمز دینامیکی هستند، در هر دو نقش ظاهر می‌شوند و در هنگام ترمز، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل و باعث صرف‌ جویی در مصرف برق می‌شوند.

    مایکل فاراده دانشمند انگلیسی برای اولین بار اثرات حرکت چرخشی و تبدیل جریان الکتریکی به نیروی مکانیکی را در سال 1821، نشان داد. مکانیزم اختراعی فاراده از یک سیم آویزان آزاد در حمام جیوه‌ای که در آن یک آهنربای دائمی (PM) قرار داده شده بود تشکیل یافته بود. هنگامی که جریان از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد. این اولین موتور الکتریکی بسیار ساده بود که توانست با تحولات و پیشرفت‌های بعدی مسیر تاریخ صنعت را متحول کند و شکل تکامل یافته آن امروزه به شکل موتور DC در صنایع مختلف دیده می‌شود تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروز بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروزه بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    اجرای اصلی یک موتور الکتریکی را می‌توان به صورت کلی زیر دسته‌بندی نمود:

    بخش ثابت به شکل ورقه‌های فلزی نازک به هم چسبیده در داخل پوسته الکتروموتور است. ایجاد میدان الکترومغناطیسی در حال چرخش به وسیله جریان الکتریکی و یا آهنرباهای ثابت وظیفه این بخش است.

    روتور یا همان آرمیچر بر روی شافت قرار گرفته و در مرکز موتور الکتریکی در داخل استاتور قرار دارد خود دارای سیم پیچ بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور می‌تواند تولید حرکت نماید جهت حرکت تولیدی طب قانون دست چپ لورنتز مشخ می‌گردد. این بخش پوششی موتور بوده معمولا از جنس چدن یا آلومینیم است که تمام اجزای موتور از جمله روتور و استاتور را در بر می گیرد.

    میله‌ای فلزی که در امتداد روتور از دو طرف یا از یک طرف الکتروموتور بیرون آمده از یک طرف فن خنک کننده به آن متصل و از سمت دیگر برای چرخاندن بخش مکانیکی مورد نظر، استفاده می‌شود.

    این قطعه در موتورهای DC در امتداد روتور و در داخل پوسته قرار دارد. به وسیله آن می‌توان جهت جریان الکتریکی روتور و در نتیجه جهت میدان آن را عوض نمود جریان بوسیله جاروبک‌ها که روی استاتور قرار دارد به کموتاتور که بخش متحرک است، تزریق می‌شود.

    بلبرینگ‌ها و در مواردی یاتاقان‌های یک موتور الکتریکی در نزدیکی نقطه‌ای قرار دارند که امتداد روتور از قاب یا بدنه خارج می‌شود و بر روی براکت‌ها قرار می‌گیرد. بلبرینگ اجازه می‌دهد تا شافت با حداقل اصطکاک بچرخد و حرکت ناخواسته را از بین می‌برد. براکت‌ها به محافظ‌های ثابت دو طرف موتور الکتریکی که بلبرینگ‌ها در داخل آن قرار گرفته گفته می‌شود.

    اتصالات الکتریکی از طریق این جعبه به موتور الکتریکی وارد و خارج می‌شوند.

    ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام‌های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده‌اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه‌های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می‌دهد. درون ورقه‌های فلزی موجود در استاتور شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ‌های الکتروموتور جاسازی شده‌اند که به کلاف نیز معروف می‌باشند.

    روتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم‌پیچ تشکیل شده است که سیم‌پیچ‌های اطراف رتور می‌تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می‌شود. در ساخت سیم‌پیچ رتور مسی از روش دایکست استفاده شده، در حالی که در سیم‌پیچ‌های آلمینیومی از روش ریخته‌گری استفاده می‌شود. روتور موتورهای القایی به دو دسته سیم‌پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می‌شود. برای موتورهای بزرگ معمولا از رتور قفس سنجابی با شمش مسی و برای موتورهای کوچک از شمش آلمینیومی استفاده می‌گردد.

    دسته بندی‌های متعددی برای الکتروموتورها وجود دارد معمولا دو دسته مهم موتورهای DC و موتورهای AC مهم‌ترین دسته بندی بوده ولیکن به لحاظ کاربردی معمولا سه دسته بندی کلی موتورهای DC و موتورهای AC و موتورهای خاص مورد استفاده است.

    که هر کدام از این دو دسته عمده نیز به دسته موتورهای مختلفی بسته به نوع ساخت و کاربرد تقسیم بندی می‌شوند.

    نسخه اولیه این موتور توسط مایکل فاراده در سال ۱۸۲۱ میلادی اختراع شد. موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می‌کند این عمل باعکس ایجاد عمل دفع و جذب در هر بار گردش می‌گردد. به این ترتیب آرمیچر توسط آهنرباهای ثابت استاتور جذب و دفع می‌شوند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

    در سال ۱۸۸۲ میلادی، نیکلا تسلا اصل میدان مغناطیسی چرخشی را معرفی کرد و پیشگام استفاده از یک میدان چرخشی برای نیروی کارکرد ماشین‌آلات شد این اختراع امکان ارسال برق تولیدی در سدهای آبی را برای مسافت‌های طولانی با تلفات کم فراهم نمود. جنگ بین ادیسون به عنوان مدافع جریان DC و تسلا به عنوان نظریه پرداز جریان AC منجر به جنگی با عنوان جنگ جریان‌ها گردید. ادیسون و شرکت جنرال موتور به دنبال نشان دادن خطرناک بودن جریان متناوب بودند طبق مستندات تاریخی با اتصال جریان متناوب به حیوانات و کشته شدن آنها، مردم را از خطرات این جریان مطلع می‌کردند فیلم ضبط شده موجود در آن تاریخ نمایشی از کشته شدن یک فیل با اتصال جریان متناوب را نشان می‌دهد. ادعای ادیسون و کارمندان شرکت جنرال موتور این بود که از جریان متناوب تنها برای اعدام جنایتکاران می‌توان بهره برد. در مقابل تسلا با بکارگیری یک پوشش فلزی در داخل یک گوی فلزی و برقراری جریان متناوب و عبور بی خطر جریان از مسیر لباس فلزی ادعای ادیسون را رد کردند. در پایان، جنگ جریان‌ها با پیروزی تسلا و گروه وی به پایان رسید ایده موتور القایی تسلا از سال 1888 مطرح شد که به عنوان انقلاب صنعتی دوم شناخته می‌شود قبل از ابداع میدان مغناطیسی چرخشی، موتورها با عبور مداوم رسانا از میان میدان مغناطیسی ایستا مانند موتورهایDC عمل می‌کردند. تسلا پیشنهاد کرد که کموتاتورهای یک موتور DC می‌تواند برداشته شود و دستگاه بتواند با نیروی حاصل از یک میدان چرخشی کار کند.

    دو نوع اساسی موتور AC وجود دارد که بسته به نوع روتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دو نوع عبارت هستند از:

    سرعت چرخش این موتور دقیقا متناسب با فرکانس تغذیه است. . صرفنظر از بار الکتروموتور، سرعت چرخش آن ثابت است.

    سرعت چرخش این موتور کمی کندتر از موتور سنکرون است و به طور معمول روتور قفس سنجابی مورد استفاده است.

    اغلب موتورهای AC عمومی از روتورهای قفسه سنجابی استفاده می‌کنند که در تقریبا تمام موتورهای متداول خانگی و صنعتی یافت می‌شود. روتور قفس سنجابی به خاطر شکل ظاهری که دارد به این نام معروف شده است. این روتور از حلقه‌ای در هر دو طرف، با میله‌هایی در طول روتور که به حلقه‌ها متصل‌ هستند، تشکیل شده‌اند. این میله‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا مسی هستند که بین ورقه‌های روتور محکم می‌شوند. عمده جریان‌های روتور از طریق میله‌های مسی یا آلومینیومی به جای ورقه‌های با مقاومت بالا و لاک‌ها جریان می‌یابند. در موتورهای با بازده بالا، اغلب از مس ریخته گری برای کاهش مقاومت در روتور استفاده می‌شود.

    در عمل، روتور در موتورهای قفس سنجابی به شکل سیم پیچ ثانویه در یک ترانسفورماتور عمل می‌کند هنگامی که روتور هم‌ زمان (سنکرون) با میدان مغناطیسی نمی‌چرخد، جریان‌های بزرگ روتوری ایجاد می‌شوند؛ جریان‌های بزرگ روتور، روتور را آهنربا کرده و با اثر متقابل با میدان مغناطیسی استاتور باعث می‌شوند روتور به سرعت سنکرون با میدان استاتور نزدیک شود. یک موتور قفس سنجابی بدون بار که در سرعت بسیار نزدیک به سنکرون می‌چرخد، توان الکتریکی کمی را فقط برای حفظ سرعت روتور در برابر اصطکاک و تلفات مقاومت مصرف می‌کند. هرگاه بار مکانیکی افزایش یابد توان الکتریکی مصرفی نیز افزایش می‌یابد. اکثر ماشین لباسشویی‌ها، ماشین‌های ظرف‌ شویی، فن‌ها‌ و غیره از متورهای نوع قفس سنجابی استفاده می‌کنند. یکی از معایت روتور قفس سنجابی نیروی راه انداز پائین و ثابت بودن سرعت چرخش آن است.

    روتور سیم پیچی شده زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت متغیر مورد نیاز باشد. در این مورد، روتور همان تعداد قطب‌های استاتور را داراست و سیم‌پیچ‌ها از سیم‌هایی ساخته شده اند که به حلقه‌های سایشی (slip rings) روی شافت متصل‌اند. در این روتورها جاروبک‌های (brushes) کربنی، حلقه‌های سایشی را به کنترل کننده خارجی مانند مقاومت متغیر متصل می‌کنند که اجازه می‌دهد نرخ لغزش موتور تغییر کند. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب (slip rings) طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

    در مقایسه با روتورهای قفس سنجابی، موتورهای روتور سیم پیچی شده گران هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری حلقه‌های سایشی و جاروبک‌ها دارند؛ با این حال قبل از ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل سرعت متغیر به شکل استاندارد مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. در حال حاضر اینورترهای ترانزیستوری با درایو فرکانس متغیر برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و موتورهای روتور سیم‌پیچی شده کمتر معمول هستند.

    در دینام‌های سنکرون، استاتور و هم روتور سیم پیچی می‌شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور بوجود می‌آید که با سرعت سنکرون می‌چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می‌شود. با اتصال جریان DC به روتور، روتور شروع به گردش همزمان با میدان دوار استاتور می کند. موتورهای سنکرون براساس نوع روتور مورد استفاده، انواع مختلفی دارند.

    هر کدام از این سه نوع می توانند استاتور سه فاز، تکفاز با سیم پیچی مناسب برای اتصال به منبع سه فاز و یا تکفاز داشته باشند. موتورهای سنکرون تک فاز می توانند از نوع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائمی و یا دارای قطب چاکدار باشند. موتور سنکرون مغناطیس دائم یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرون است.

    رابطه محاسبه سرعت چرخش در بک موتور سنکرون به صورت زیر است: N(rpm)=120 f/P در این رابطه f فرکانس تغذیه موتور و P تعداد قطب‌های موتور ستکرون است. اگر منبع تغذیه دارای فرکانس 50 هرتز و موتور 2 قطبی باشد سرعت این روتور دقیقاً برابر 3600 دور در دقیقه است.

    الکتروموتور آسنکرون یک نوع موتور الکتریکی است که بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کند. این موتور با استفاده از جریان الکتریکی در بخش استاتور، میدان مغناطیسی را تولید کرده و با این میدان، روتور را به گردش در می‌آورد. الکتروموتور آسنکرون به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت خودروسازی، نفت و گاز، و تولید برق استفاده می‌شود.

    کارکرد آن با ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار می‌باشد که بوسیله سیم پیچ های درون استاتور تولید می‌شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روتور اثر گذاشته موجب تولید قطب های مغناطیسی هم نام و غیر هم نام و عمل جذب و دفع می‌گردد و در نهایت موجب حرکت چرخشی موتور می‌شود.

فایل pdf مقاله

الکتروموتور و انواع آن

تعریف موتور الکتریکی:

    موتور الکتریکی (Electric Motor) یا ماشین الکتریکی (Electrical Machine) انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی (kinetic energy) تبدیل می‌کند. عمل عکس آن یعنی تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی توسط ژنراتور (generator) که بعضا دینام(dynamo) نیز گفته می‌شود، انجام می‌شود. ساختمان کلی این دو ماشین الکتریکی به هم شبیه است و در برخی موارد یک ماشین می‌تواند هر دو نقش موتوری و ژنراتوری را بازی کند. برای مثال، موتور‌های کشش (traction motor) لوکوموتیو‌ها در قطارهای شهری که دارای ترمز دینامیکی هستند، در هر دو نقش ظاهر می‌شوند و در هنگام ترمز، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل و باعث صرف‌ جویی در مصرف برق می‌شوند.

    مایکل فاراده دانشمند انگلیسی برای اولین بار اثرات حرکت چرخشی و تبدیل جریان الکتریکی به نیروی مکانیکی را در سال 1821، نشان داد. مکانیزم اختراعی فاراده از یک سیم آویزان آزاد در حمام جیوه‌ای که در آن یک آهنربای دائمی (PM) قرار داده شده بود تشکیل یافته بود. هنگامی که جریان از سیم عبور می کند، سیم به دور آهنربا می چرخد. این اولین موتور الکتریکی بسیار ساده بود که توانست با تحولات و پیشرفت‌های بعدی مسیر تاریخ صنعت را متحول کند و شکل تکامل یافته آن امروزه به شکل موتور DC در صنایع مختلف دیده می‌شود تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروز بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    تحول اساسی بعدی توسط نیکولا تسلا با اختراع موتور الکتریکی متناوب یا القایی در اواخر قرن 19 میلادی ایجاد شد و امروزه بیش از نیمی از موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف به خانواده موتورهای جریان متناوب تعلق دارد. ذکر این نکته مهم است که اختراع تسلا تنها به موتور الکتریکی محدود نبوده و وی اساسا جریان متناوب و امکان انتقال آن از مسافت‌های دور را ابداع نمود که دارای مزایای متعددی در صنایع امروزی است.

    اجرای اصلی یک موتور الکتریکی را می‌توان به صورت کلی زیر دسته‌بندی نمود:

    بخش ثابت به شکل ورقه‌های فلزی نازک به هم چسبیده در داخل پوسته الکتروموتور است. ایجاد میدان الکترومغناطیسی در حال چرخش به وسیله جریان الکتریکی و یا آهنرباهای ثابت وظیفه این بخش است.

    روتور یا همان آرمیچر بر روی شافت قرار گرفته و در مرکز موتور الکتریکی در داخل استاتور قرار دارد خود دارای سیم پیچ بوده و تحت تاثیر میدان مغناطیسی استاتور می‌تواند تولید حرکت نماید جهت حرکت تولیدی طب قانون دست چپ لورنتز مشخ می‌گردد. این بخش پوششی موتور بوده معمولا از جنس چدن یا آلومینیم است که تمام اجزای موتور از جمله روتور و استاتور را در بر می گیرد.

    میله‌ای فلزی که در امتداد روتور از دو طرف یا از یک طرف الکتروموتور بیرون آمده از یک طرف فن خنک کننده به آن متصل و از سمت دیگر برای چرخاندن بخش مکانیکی مورد نظر، استفاده می‌شود.

    این قطعه در موتورهای DC در امتداد روتور و در داخل پوسته قرار دارد. به وسیله آن می‌توان جهت جریان الکتریکی روتور و در نتیجه جهت میدان آن را عوض نمود جریان بوسیله جاروبک‌ها که روی استاتور قرار دارد به کموتاتور که بخش متحرک است، تزریق می‌شود.

    بلبرینگ‌ها و در مواردی یاتاقان‌های یک موتور الکتریکی در نزدیکی نقطه‌ای قرار دارند که امتداد روتور از قاب یا بدنه خارج می‌شود و بر روی براکت‌ها قرار می‌گیرد. بلبرینگ اجازه می‌دهد تا شافت با حداقل اصطکاک بچرخد و حرکت ناخواسته را از بین می‌برد. براکت‌ها به محافظ‌های ثابت دو طرف موتور الکتریکی که بلبرینگ‌ها در داخل آن قرار گرفته گفته می‌شود.

    اتصالات الکتریکی از طریق این جعبه به موتور الکتریکی وارد و خارج می‌شوند.

    ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام‌های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده‌اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه‌های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می‌دهد. درون ورقه‌های فلزی موجود در استاتور شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ‌های الکتروموتور جاسازی شده‌اند که به کلاف نیز معروف می‌باشند.

    روتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم‌پیچ تشکیل شده است که سیم‌پیچ‌های اطراف رتور می‌تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می‌شود. در ساخت سیم‌پیچ رتور مسی از روش دایکست استفاده شده، در حالی که در سیم‌پیچ‌های آلمینیومی از روش ریخته‌گری استفاده می‌شود. روتور موتورهای القایی به دو دسته سیم‌پیچی شده و قفس سنجابی تقسیم می‌شود. برای موتورهای بزرگ معمولا از رتور قفس سنجابی با شمش مسی و برای موتورهای کوچک از شمش آلمینیومی استفاده می‌گردد.

    دسته بندی‌های متعددی برای الکتروموتورها وجود دارد معمولا دو دسته مهم موتورهای DC و موتورهای AC مهم‌ترین دسته بندی بوده ولیکن به لحاظ کاربردی معمولا سه دسته بندی کلی موتورهای DC و موتورهای AC و موتورهای خاص مورد استفاده است.

    که هر کدام از این دو دسته عمده نیز به دسته موتورهای مختلفی بسته به نوع ساخت و کاربرد تقسیم بندی می‌شوند.

    نسخه اولیه این موتور توسط مایکل فاراده در سال ۱۸۲۱ میلادی اختراع شد. موتور DC یا جریان مستقیم؛ دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می‌کند این عمل باعکس ایجاد عمل دفع و جذب در هر بار گردش می‌گردد. به این ترتیب آرمیچر توسط آهنرباهای ثابت استاتور جذب و دفع می‌شوند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.

    در سال ۱۸۸۲ میلادی، نیکلا تسلا اصل میدان مغناطیسی چرخشی را معرفی کرد و پیشگام استفاده از یک میدان چرخشی برای نیروی کارکرد ماشین‌آلات شد این اختراع امکان ارسال برق تولیدی در سدهای آبی را برای مسافت‌های طولانی با تلفات کم فراهم نمود. جنگ بین ادیسون به عنوان مدافع جریان DC و تسلا به عنوان نظریه پرداز جریان AC منجر به جنگی با عنوان جنگ جریان‌ها گردید. ادیسون و شرکت جنرال موتور به دنبال نشان دادن خطرناک بودن جریان متناوب بودند طبق مستندات تاریخی با اتصال جریان متناوب به حیوانات و کشته شدن آنها، مردم را از خطرات این جریان مطلع می‌کردند فیلم ضبط شده موجود در آن تاریخ نمایشی از کشته شدن یک فیل با اتصال جریان متناوب را نشان می‌دهد. ادعای ادیسون و کارمندان شرکت جنرال موتور این بود که از جریان متناوب تنها برای اعدام جنایتکاران می‌توان بهره برد. در مقابل تسلا با بکارگیری یک پوشش فلزی در داخل یک گوی فلزی و برقراری جریان متناوب و عبور بی خطر جریان از مسیر لباس فلزی ادعای ادیسون را رد کردند. در پایان، جنگ جریان‌ها با پیروزی تسلا و گروه وی به پایان رسید ایده موتور القایی تسلا از سال 1888 مطرح شد که به عنوان انقلاب صنعتی دوم شناخته می‌شود قبل از ابداع میدان مغناطیسی چرخشی، موتورها با عبور مداوم رسانا از میان میدان مغناطیسی ایستا مانند موتورهایDC عمل می‌کردند. تسلا پیشنهاد کرد که کموتاتورهای یک موتور DC می‌تواند برداشته شود و دستگاه بتواند با نیروی حاصل از یک میدان چرخشی کار کند.

    دو نوع اساسی موتور AC وجود دارد که بسته به نوع روتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دو نوع عبارت هستند از:

    سرعت چرخش این موتور دقیقا متناسب با فرکانس تغذیه است. . صرفنظر از بار الکتروموتور، سرعت چرخش آن ثابت است.

    سرعت چرخش این موتور کمی کندتر از موتور سنکرون است و به طور معمول روتور قفس سنجابی مورد استفاده است.

    اغلب موتورهای AC عمومی از روتورهای قفسه سنجابی استفاده می‌کنند که در تقریبا تمام موتورهای متداول خانگی و صنعتی یافت می‌شود. روتور قفس سنجابی به خاطر شکل ظاهری که دارد به این نام معروف شده است. این روتور از حلقه‌ای در هر دو طرف، با میله‌هایی در طول روتور که به حلقه‌ها متصل‌ هستند، تشکیل شده‌اند. این میله‌ها معمولا از جنس آلومینیوم یا مسی هستند که بین ورقه‌های روتور محکم می‌شوند. عمده جریان‌های روتور از طریق میله‌های مسی یا آلومینیومی به جای ورقه‌های با مقاومت بالا و لاک‌ها جریان می‌یابند. در موتورهای با بازده بالا، اغلب از مس ریخته گری برای کاهش مقاومت در روتور استفاده می‌شود.

    در عمل، روتور در موتورهای قفس سنجابی به شکل سیم پیچ ثانویه در یک ترانسفورماتور عمل می‌کند هنگامی که روتور هم‌ زمان (سنکرون) با میدان مغناطیسی نمی‌چرخد، جریان‌های بزرگ روتوری ایجاد می‌شوند؛ جریان‌های بزرگ روتور، روتور را آهنربا کرده و با اثر متقابل با میدان مغناطیسی استاتور باعث می‌شوند روتور به سرعت سنکرون با میدان استاتور نزدیک شود. یک موتور قفس سنجابی بدون بار که در سرعت بسیار نزدیک به سنکرون می‌چرخد، توان الکتریکی کمی را فقط برای حفظ سرعت روتور در برابر اصطکاک و تلفات مقاومت مصرف می‌کند. هرگاه بار مکانیکی افزایش یابد توان الکتریکی مصرفی نیز افزایش می‌یابد. اکثر ماشین لباسشویی‌ها، ماشین‌های ظرف‌ شویی، فن‌ها‌ و غیره از متورهای نوع قفس سنجابی استفاده می‌کنند. یکی از معایت روتور قفس سنجابی نیروی راه انداز پائین و ثابت بودن سرعت چرخش آن است.

    روتور سیم پیچی شده زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که سرعت متغیر مورد نیاز باشد. در این مورد، روتور همان تعداد قطب‌های استاتور را داراست و سیم‌پیچ‌ها از سیم‌هایی ساخته شده اند که به حلقه‌های سایشی (slip rings) روی شافت متصل‌اند. در این روتورها جاروبک‌های (brushes) کربنی، حلقه‌های سایشی را به کنترل کننده خارجی مانند مقاومت متغیر متصل می‌کنند که اجازه می‌دهد نرخ لغزش موتور تغییر کند. میله های روتور الکتروموتور را به این دلیل مورب (slip rings) طراحی می‌کنند که در تاثیر میدان‌های استاتور بر روی روتور نوعی هم پوشانی به وجود آید و از لرزش و یا قفل شدن در لحظه استارت جلوگیری به عمل آید.

    در مقایسه با روتورهای قفس سنجابی، موتورهای روتور سیم پیچی شده گران هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری حلقه‌های سایشی و جاروبک‌ها دارند؛ با این حال قبل از ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل سرعت متغیر به شکل استاندارد مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. در حال حاضر اینورترهای ترانزیستوری با درایو فرکانس متغیر برای کنترل سرعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و موتورهای روتور سیم‌پیچی شده کمتر معمول هستند.

    در دینام‌های سنکرون، استاتور و هم روتور سیم پیچی می‌شوند. هنگامی که استاتور به منبع برق متصل می شوند، میدان گردان در موتور بوجود می‌آید که با سرعت سنکرون می‌چرخد. روتور نیز سیم پیچی شده است که توسط منبع DC تغذیه می‌شود. با اتصال جریان DC به روتور، روتور شروع به گردش همزمان با میدان دوار استاتور می کند. موتورهای سنکرون براساس نوع روتور مورد استفاده، انواع مختلفی دارند.

    هر کدام از این سه نوع می توانند استاتور سه فاز، تکفاز با سیم پیچی مناسب برای اتصال به منبع سه فاز و یا تکفاز داشته باشند. موتورهای سنکرون تک فاز می توانند از نوع راه انداز مقاومتی، راه انداز خازنی، موتور با خازن دائمی و یا دارای قطب چاکدار باشند. موتور سنکرون مغناطیس دائم یکی دیگر از انواع موتورهای سنکرون است.

    رابطه محاسبه سرعت چرخش در بک موتور سنکرون به صورت زیر است: N(rpm)=120 f/P در این رابطه f فرکانس تغذیه موتور و P تعداد قطب‌های موتور ستکرون است. اگر منبع تغذیه دارای فرکانس 50 هرتز و موتور 2 قطبی باشد سرعت این روتور دقیقاً برابر 3600 دور در دقیقه است.

    الکتروموتور آسنکرون یک نوع موتور الکتریکی است که بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کند. این موتور با استفاده از جریان الکتریکی در بخش استاتور، میدان مغناطیسی را تولید کرده و با این میدان، روتور را به گردش در می‌آورد. الکتروموتور آسنکرون به دلیل ساختار و عملکرد خاص خود، در بسیاری از صنایع از جمله صنعت خودروسازی، نفت و گاز، و تولید برق استفاده می‌شود.

    کارکرد آن با ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار می‌باشد که بوسیله سیم پیچ های درون استاتور تولید می‌شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده بر روتور اثر گذاشته موجب تولید قطب های مغناطیسی هم نام و غیر هم نام و عمل جذب و دفع می‌گردد و در نهایت موجب حرکت چرخشی موتور می‌شود.

فایل pdf مقاله

AC تاریخچه اختراع الکتروموتور

AC تاریخچه اختراع الکتروموتور

AC تاریخچه اختراع الکتروموتور

AC تاریخچه اختراع الکتروموتور

AC تاریخچه اختراع الکتروموتور

تفاوت موتورهای قفس سنجابی و حلقه لغزش

تفاوت موتورهای قفس سنجابی و حلقه لغزش

تفاوت موتورهای قفس سنجابی و حلقه لغزش

تفاوت موتورهای قفس سنجابی و حلقه لغزش

تفاوت موتورهای قفس سنجابی و حلقه لغزش

نحوه عملکرد موتور سنکرون

نحوه عملکرد موتور سنکرون

نحوه عملکرد موتور سنکرون

نحوه عملکرد موتور سنکرون

نحوه عملکرد موتور سنکرون

نحوه عملکرد موتور DC

نحوه عملکرد موتور DC

نحوه عملکرد موتور DC

نحوه عملکرد موتور DC

نحوه عملکرد موتور DC

سیم پیچی الکتروموتور

سیم پیچی الکتروموتور

سیم پیچی الکتروموتور

سیم پیچی الکتروموتور

سیم پیچی الکتروموتور

شرکت تولیدی موتوژن

شرکت تولیدی موتوژن

شرکت تولیدی موتوژن

شرکت تولیدی موتوژن

شرکت تولیدی موتوژن

شرکت سیلند پمپ جتی

    1

شرکت سیلند پمپ جتی

    1

شرکت سیلند پمپ جتی

    1

شرکت سیلند پمپ جتی

    1

شرکت سیلند پمپ جتی

    1

شرکت سیستما ایتالیا

شرکت سیستما ایتالیا

شرکت سیستما ایتالیا

شرکت سیستما ایتالیا

شرکت سیستما ایتالیا

شرکت استریم چین

شرکت استریم چین

شرکت استریم چین

شرکت استریم چین

شرکت استریم چین

اصول کار پمپ سانتریفیوژ

اصول کار پمپ سانتریفیوژ

اصول کار پمپ سانتریفیوژ

اصول کار پمپ سانتریفیوژ

اصول کار پمپ سانتریفیوژ

استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله

استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله

استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله

استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله

استانداردهای محفظه الکتروموتور:

    چنانچه بیان گردید سه معیار خرید یک الکتروموتور به شرح زیر است:

    1- خرید الکتروموتور بر اساس قدرت (توان)

    2- خرید الکتروموتور بر سرعت چرخش:

    3- خرید بر اساس نوع محفظه الکتروموتور:

    در این بخش به بند سوم از موضوع معیارهای خرید الکتروموتور، یعنی معیار خرید بر حسب استانداردهای موجود برای محفظه الکتروموتور می‌پردازیم. جهت مطالعه موارد 1 و 2 از معیارهای خرید الکتروموتور، مقاله معیارهای انتخاب الکتروموتور را ببینید.

معیارهای انتخاب الکتروموتور

    محفظه یک الکتروموتور، تمامی اجزای داخلی موتور الکتریکی را از رطوبت و مواد شیمیایی و مواد خورنده و یا تماس ذرات و اشیاء محافظت می‌کند. هم‌چنین محفظه موتور الکتریکی تجهیزات و افراد را در برابر حرارت بالای تولید شده توسط الکتروموتور محافظت می‌کند و امنیت را برای تجهیزات و افراد اطراف دستگاه فراهم می‌آورد. صدا و لرزش تولیدی الکتروموتور را تا حدود زیادی می‌گیرد و امکان فعالیت ایمن برای افراد اطراف تجهیز را فراهم می‌کند. به طور کلی دو دسته‌بندی کلی در خصوص محفظه الکتروموتورها به شکل زیر وجود دارد.

    • الکتروموتورهای محفظه باز (open)

    • الکتروموتورهای محفظه بسته (closed)

    موتورهای محفظه باز بعنوان الکتروموتور امن (Safe) یا معمولی شناخته می‌شود. در یک موتور معمولی امکان تبادل آزادانه هوا از خارج موتور در اطراف سیم پیچ‌ها وجود دارد، در حالی که از ورود قطره‌های مایع یا ذرات خارجی به الکتروموتور جلوگیری می‌شود.

    به طور کلی دو نوع دسته‌بندی برای استاندارد محفظه الکتروموتورها وجود دارد بر اساس استاندارد امریکایی NEMA و در استاندارد اروپایی IEC این مورد با نام حفاظت بدنه یا International protection یا IP تعریف شده است. در ادامه انواع محفظه موتور الکتریکی بر اساس استاندارد NEMA را با مزایا و معایب هر یک بررسی می‌کنیم.

• استاندارد محفظه NEMA:

    استاندارد NEMA بیش از 20 نوع از حفاظت بدنه برای ماشین‌های با محفظه بسته و دارای سیم پیچی داخلی معرفی کرده است. در اینجا به موارد رایج و پر استفاده محفظه‌های الکترموتور می‌پردازیم.

انواع محفظه الکتروموتور بر اساس استاندارد NEMA

    الکتروموتور را در برابر ورود چکه قطرات مایع از بالا و زاویه عمود بر موتور تا زاویه 15 درجه نسبت به خط فرضی عمود بر الکتروموتور محفاظت می‌کند. این نوع محافظت به هوای بیرونی اجازه می‌دهند تا به راحتی وارد الکتروموتور شود و میان سیم پیچی الکتروموتور بچرخد و الکتروموتور را به صورتی کارامد خنک کند. استفاده از الکتروموتور با این نوع محفظه برای شرایط میحطی خشک و تمیز و محیط های داخلی بدون آلودگی اولویت دارد.

الکتروموتور با محفظه ضد چکه باز (ODP) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه الکتروموتور پر مصرف‌ترین و معمول‌ترین نوع الکتروموتورمحسوب می‌شود. از آنها برای مصارف پمپ‌ها و فن‌ها و کمپرسورها و سیستم‌های تسمه‌ای استفاده می‌شود. محفظه‌های الکتروموتورهای با محفظه TEFC طوری طراحی شده‌اند که داخل و خارج موتور را کاملا جدا می‌کنند. اما بدنه کاملا عایق یا ضد آب نیست. یک فن خارج که روی شافت از سمت عقب الکتروموتور نصب شده است هوا را از قسمت بیرون موتور به داخل می‌دمد تا آن را خنک کند.

الکتروموتور کاملا محصور با فن خنک کننده (TEFC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    روش‌های حفاظتی با استفاده از فن خنک‌کننده تنها باعث جابجایی هوای گرم اطراف سیم‌پیچ‌ها به خارج محفظه شده حال آنکه برای الکتروموتورهای بزرگ نیاز به روش‌های پیشرفته‌تری برای خنک‌سازی هستیم. این نوع حفاظت برای موتورها و ژنراتورهای بزرگتر در موتور های القایی تا 30 مگاوات و موتور های سنکرون تا 100 مگاوات مناسب است. محفظه های TEWAC از یک مبدل حرارتی برای خنک نگه داشتن کارآمد موتور استفاده می‌کند. مبدل حرارتی حاوی مایعاتی مانند آب یا گلیکول است که گرما را از هوای در گردش موتور به داخل خود می‌کشد. این نوع حفاظت دارای بهترین راندمان و خنک‌کنندگی است و کمترین صدا را در مقایسه با مدل‌های دیگر تولید می‌کند. این نوع پیکر بندی به عنوان قابل اطمینان‌ترین گزینه در نظر گرفته می‌شود و در صورت طراحی مناسب برای استفاده در محیط‌های دارای گرد و غبار و کثیف، مناسب است.

الکتروموتور با محفظه کاملا محصور با خنک کننده آب به هوا (TEWAC) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    موتور ها با محفظه بسته خیلی شبیه به نوع TEFC است. تفاوت در این است که فن خنک کننده وجود ندارد و تنها گردش مختصر هوای اطراف برای خنک شدن موتور کفایت است. اصولا برای الکتروموتورهای کوچک مناسب است موتور های با این نوع محفظه در موارد با محافظت و نگهداری سخت‌گیرانه‌تری استفاده شوند.

    بدنه موتور در این مورد کاملا بسته نیست ولی از ورود و خروج آزادانه هوا به داخل موتور جلوگیری می‌کند. در مواردی که الکتروموتور در معرض آلودگی و نم قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند . اما برای استفاده در موارد خیلی مرطوب یا محیط های با خطر اشتعال و انفجار مناسب نیستند .برای مثال در هنگام استفاده از آنها باید تا حد امکان از روشن و خاموش کردن مکرر موتور خودداری شود تا دمای داخل موتور از حد مجاز بیشتر نشود.

الکتروموتور با محفظه‌های بسته بدون تهویه (TENV) بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

    این نوع محفظه‌ها نسخه تقویت شده نوع ODP (ضد چکه باز) بوده دارای یک صفحه محافظ هستند که از ورود ذرات و اشیا بزرگ به داخل موتور جلوگیری می‌کنند.

    الکتروموتورهای دارای این نوع محفظه‌، نسخه ترکیب‌شده محفظه‌های ضد چکه باز (ODP) و محافظت شده آب و هوای نوع 1 (WP1) هستند. این نوع الکتروموتور، دارای تهویه خارجی بوده و به هوا اجازه می‌دهد با سرعت بالا و با جدا کردن هوای داخل موتور و خارج موتور بدون ورود به اجزای داخلی موتور از آن خارج شود.

    این نوع محفظه مخصوص موتورهایی است که نیاز به ضد عفونی شدن و تمیز کردن دائمی دارند. برای مثال در صنایع دارو سازی و فراورده های غذایی و نوشیدنی ها و تولیدات پزشکی این نوع الکتروموتور ها استفاده فراوان دارند .این محفظه برای مقاومت در برابر شستشوی با فشار و استفاده در محیط‌های با رطوبت بالا طراحی شده است. اما برای استفاده در محیط‌های خطرناک و قابل اشتعال مناسب نیست.

    الکتروموتور های ضد انفجار یا ضد جرقه که به EX معروف هستند جهت بهره‌برداری در محیط‌های مستعد برای جلوگیری از ایجاد اشتعال و انفجار در داخل موتور طراحی شده‌اند. کاربردهای فراوانی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که دارای گازهای اشتعال‌زا هستند، دارند.

الکتروموتور با محفظه‌ ضد انفجار تولید شرکت موتوژن تبریز بر اساس استاندارد امریکایی NEMA

• استاندارد محفظه IP:

    درجه حفاظت IP از سه بخش برای نشان دادن سطح حفاظتی بهره می‌برد. به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی به انتهای آن افزوده می‌شود. عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد. عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت‌ها و فشارهای مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است. در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود.

جدول محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد (عدد اول در استاندارد IP)

    عدد دوم در استاندارد IP نشانه حفاظت در برابر مایعات به شرح جدول زیر است:

جدول محافظت در برابر ورود آب و یا مایعات به الکتروموتور (عدد دوم در استاندارد IP)

    خلاصه توضیحات بالا را در شکل زیر به همراه راهنمای گرافیکی می‌توان مشاهده نمود:

استاندارد محفظه الکتروموتورها بر اساس استاندارد اروپایی IP

    به عنوان یک مثال می‌توان به موتور کولر با سطح استاندارد IP22 اشاره کرد که اولین عدد 2 نشان دهنده محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر مثل انگشت و دومین عدد 2 نشان دهنده حفاظت در برابر بارش عمودی قطره‌های آب می‌باشد. این استاندارد با استاندارد محفظه ضد چکه باز یا ODP در سری استاندارد NEMA برابری می‌کند. مثال دیگر می‌توان به استاندارد IP در موتورهای ضد انفجار به IP55 اشاره کرد اولین عدد 5 نشان دهنده محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و دومین 5 نشان دهنده حفاظت شده در برابر جت آب از تمام جهات است که با استاندارد سیستم خنک کنندگی فن (TEFC)در معیار NEMA برابری می‌کند. شکل زیر مقایسه این دو برای کاربردهای معمولی (مثل موتور کولر) تا کاربردهای صنعتی خاص (مثل موتورهای ضد انفجار) را نشان می‌دهد.

مقایسه استاندارد محفظه IP در دو الکتروموتور کولر با IP22 (شکل سمت راست) و الکتروموتور ضد انفجار با IP55 (شکل سمت چپ)

    شاخص نوع محفظه الکتروموتور (enclosure type) با استاندارد NEMA در کشور امریکا نعریف شده خیلی عمومی و تعریفی هستند در حالی که شاخص حفاظت بدنه (IP) با استاندارد IEC در اروپا ارائه و با تعریف کدهای دو رقمی خیلی دقیق نوع حفاظت در برابر مایعات و جامدات را مشخص می‌کند. به عنوان مثال نوع محفظه ضد چکه باز یا ODP با نوع حفاظت بدنه با IP22 در استاندارد اروپایی برابری می‌کند. و نوع محفظه کاملا بسته یا محصور باIP54 حدودا برابری می‌کند. موتورهای IP55 موجود در بازار اکثر از نوع محفظه بسته با سیستم خنک کنندگی فن (TEFC) هستند.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب پمپ

معیارهای تعیین دبی پمپ:

    چنانچه بیان گردید، تنوع زیادی در انواع پمپ وجود دارد که با توجه به محل بکارگیری، نوع سیال جهت پمپاژ و سطح و کیفیت انتقال سیال متفاوت می‌باشد. مطالعه مقاله پمپ و انواع آن را توصیه می نمائیم.

پمپ و انواع آن

    با توجه به اینکه محل مورد نظر جهت اجرای پمپاژ مسکونی، اداری و .... است می‌توان بر اساس جداولی نسبت به تعیین دبی آب مورد نظر اقدام نمود، نمونه‌ای از این جداول در ادامه آمده است:

معیارهای انتخاب بهترین پمپ با توجه به کاربرد و محیط مصرف

راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی یا آپارتمانی

    یکی از حساس‌ترین و فنی‌ترین تجهیزات منزل مسکونی سیستم آبرسانی و تامین آب آن واحد محسوب می‌شود. خرید یک پمپ آب خانگی با کیفیت، کم صدا، و با بازدهی بالا بسیار با اهمیت است معیارها و پارامترهای متعددی در این انتخاب نقش دارند که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تعیین دبی آب مورد نیاز بر اساس محل اجرای پمپاژ آب اعم از مسکونی، اداری، بیمارستانی و ....

    • تعداد طبقات آپارتمان و یا ارتفاع ساختمان

    • میزان مصرف آب

    • تعداد شیرهای آب

    • تعداد حمام

    • هد و دبی

    • متراژ واحدها و طول مسیر لوله کشی

    • سایز لوله ها

    پمپ‌ها دارای دسته بندی و تنوع مختلفی بسته به نوع کار و محیط کار دارند که در این زمینه توصیه می‌شود مقاله پمپ و انواع آن را مطالعه نمائید. معمولا از انواع مختلفی از پمپ در یک ساختمان استفاده می‌شود ولیکن سه دسته مهم آن را می‌توان به شکل زیر در نظر گرفت:

    • پمپ خانگی پشقابی

    • پمپ جتی

    • پمپ محیطی

پمپ و انواع آن

میزان مصرف آب ساختمان:

    عوامل متعددی از جمله تعداد شیرآلات مصرفی، تعداد افراد ساکن، تعداد حمام‌ها، سینک‌ها و .... که در تعیین میزان مصرف آب (دبی) در یک واحد ساختمانی تاثیر دارند. به طور کلی روش های محاسبه دبی (آبدهی) پمپ آب خانگی را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • محاسبه دقیق دبی شیرآلات بر اساس مقررات ملی به روش SFU (Supply Fixture Unit)

    • محاسبات تقریبی دبی پمپ آب توسط جداول و نمودارها

محاسبه دبی پمپ آب خانگی به روش SFU:

    در این روش از روی جدول استاندارد، مقادیر SFU تک تک لوازم بهداشتی مختلف ساختمان را خوانده و هر قسمت لوله کشی، بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه می گردد. البته معمولا تمام وسایل بهداشتی همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند و باید ضریب همزمانی در نظر گرفته شود. مقادیر SFU برای لوازم بهداشتی مختلف در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه مقادیر SFU شیرآلات یک واحد مسکونی

جدول انتخاب دبی پمپ آب خانگی

منحنی مشخصه پمپ آب خانگی:

    این منحنی نشان دهنده میزان ارتفاع پمپاژ (هد) بر حسب آبدهی (دبی) پمپ آب خانگی می باشد.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب پمپ

معیارهای تعیین دبی پمپ:

    چنانچه بیان گردید، تنوع زیادی در انواع پمپ وجود دارد که با توجه به محل بکارگیری، نوع سیال جهت پمپاژ و سطح و کیفیت انتقال سیال متفاوت می‌باشد. مطالعه مقاله پمپ و انواع آن را توصیه می نمائیم.

پمپ و انواع آن

    با توجه به اینکه محل مورد نظر جهت اجرای پمپاژ مسکونی، اداری و .... است می‌توان بر اساس جداولی نسبت به تعیین دبی آب مورد نظر اقدام نمود، نمونه‌ای از این جداول در ادامه آمده است:

معیارهای انتخاب بهترین پمپ با توجه به کاربرد و محیط مصرف

راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی یا آپارتمانی

    یکی از حساس‌ترین و فنی‌ترین تجهیزات منزل مسکونی سیستم آبرسانی و تامین آب آن واحد محسوب می‌شود. خرید یک پمپ آب خانگی با کیفیت، کم صدا، و با بازدهی بالا بسیار با اهمیت است معیارها و پارامترهای متعددی در این انتخاب نقش دارند که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تعیین دبی آب مورد نیاز بر اساس محل اجرای پمپاژ آب اعم از مسکونی، اداری، بیمارستانی و ....

    • تعداد طبقات آپارتمان و یا ارتفاع ساختمان

    • میزان مصرف آب

    • تعداد شیرهای آب

    • تعداد حمام

    • هد و دبی

    • متراژ واحدها و طول مسیر لوله کشی

    • سایز لوله ها

    پمپ‌ها دارای دسته بندی و تنوع مختلفی بسته به نوع کار و محیط کار دارند که در این زمینه توصیه می‌شود مقاله پمپ و انواع آن را مطالعه نمائید. معمولا از انواع مختلفی از پمپ در یک ساختمان استفاده می‌شود ولیکن سه دسته مهم آن را می‌توان به شکل زیر در نظر گرفت:

    • پمپ خانگی پشقابی

    • پمپ جتی

    • پمپ محیطی

پمپ و انواع آن

میزان مصرف آب ساختمان:

    عوامل متعددی از جمله تعداد شیرآلات مصرفی، تعداد افراد ساکن، تعداد حمام‌ها، سینک‌ها و .... که در تعیین میزان مصرف آب (دبی) در یک واحد ساختمانی تاثیر دارند. به طور کلی روش های محاسبه دبی (آبدهی) پمپ آب خانگی را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • محاسبه دقیق دبی شیرآلات بر اساس مقررات ملی به روش SFU (Supply Fixture Unit)

    • محاسبات تقریبی دبی پمپ آب توسط جداول و نمودارها

محاسبه دبی پمپ آب خانگی به روش SFU:

    در این روش از روی جدول استاندارد، مقادیر SFU تک تک لوازم بهداشتی مختلف ساختمان را خوانده و هر قسمت لوله کشی، بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه می گردد. البته معمولا تمام وسایل بهداشتی همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند و باید ضریب همزمانی در نظر گرفته شود. مقادیر SFU برای لوازم بهداشتی مختلف در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه مقادیر SFU شیرآلات یک واحد مسکونی

جدول انتخاب دبی پمپ آب خانگی

منحنی مشخصه پمپ آب خانگی:

    این منحنی نشان دهنده میزان ارتفاع پمپاژ (هد) بر حسب آبدهی (دبی) پمپ آب خانگی می باشد.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب پمپ

معیارهای تعیین دبی پمپ:

    چنانچه بیان گردید، تنوع زیادی در انواع پمپ وجود دارد که با توجه به محل بکارگیری، نوع سیال جهت پمپاژ و سطح و کیفیت انتقال سیال متفاوت می‌باشد. مطالعه مقاله پمپ و انواع آن را توصیه می نمائیم.

پمپ و انواع آن

    با توجه به اینکه محل مورد نظر جهت اجرای پمپاژ مسکونی، اداری و .... است می‌توان بر اساس جداولی نسبت به تعیین دبی آب مورد نظر اقدام نمود، نمونه‌ای از این جداول در ادامه آمده است:

معیارهای انتخاب بهترین پمپ با توجه به کاربرد و محیط مصرف

راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی یا آپارتمانی

    یکی از حساس‌ترین و فنی‌ترین تجهیزات منزل مسکونی سیستم آبرسانی و تامین آب آن واحد محسوب می‌شود. خرید یک پمپ آب خانگی با کیفیت، کم صدا، و با بازدهی بالا بسیار با اهمیت است معیارها و پارامترهای متعددی در این انتخاب نقش دارند که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تعیین دبی آب مورد نیاز بر اساس محل اجرای پمپاژ آب اعم از مسکونی، اداری، بیمارستانی و ....

    • تعداد طبقات آپارتمان و یا ارتفاع ساختمان

    • میزان مصرف آب

    • تعداد شیرهای آب

    • تعداد حمام

    • هد و دبی

    • متراژ واحدها و طول مسیر لوله کشی

    • سایز لوله ها

    پمپ‌ها دارای دسته بندی و تنوع مختلفی بسته به نوع کار و محیط کار دارند که در این زمینه توصیه می‌شود مقاله پمپ و انواع آن را مطالعه نمائید. معمولا از انواع مختلفی از پمپ در یک ساختمان استفاده می‌شود ولیکن سه دسته مهم آن را می‌توان به شکل زیر در نظر گرفت:

    • پمپ خانگی پشقابی

    • پمپ جتی

    • پمپ محیطی

پمپ و انواع آن

میزان مصرف آب ساختمان:

    عوامل متعددی از جمله تعداد شیرآلات مصرفی، تعداد افراد ساکن، تعداد حمام‌ها، سینک‌ها و .... که در تعیین میزان مصرف آب (دبی) در یک واحد ساختمانی تاثیر دارند. به طور کلی روش های محاسبه دبی (آبدهی) پمپ آب خانگی را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • محاسبه دقیق دبی شیرآلات بر اساس مقررات ملی به روش SFU (Supply Fixture Unit)

    • محاسبات تقریبی دبی پمپ آب توسط جداول و نمودارها

محاسبه دبی پمپ آب خانگی به روش SFU:

    در این روش از روی جدول استاندارد، مقادیر SFU تک تک لوازم بهداشتی مختلف ساختمان را خوانده و هر قسمت لوله کشی، بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه می گردد. البته معمولا تمام وسایل بهداشتی همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند و باید ضریب همزمانی در نظر گرفته شود. مقادیر SFU برای لوازم بهداشتی مختلف در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه مقادیر SFU شیرآلات یک واحد مسکونی

جدول انتخاب دبی پمپ آب خانگی

منحنی مشخصه پمپ آب خانگی:

    این منحنی نشان دهنده میزان ارتفاع پمپاژ (هد) بر حسب آبدهی (دبی) پمپ آب خانگی می باشد.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب پمپ

معیارهای تعیین دبی پمپ:

    چنانچه بیان گردید، تنوع زیادی در انواع پمپ وجود دارد که با توجه به محل بکارگیری، نوع سیال جهت پمپاژ و سطح و کیفیت انتقال سیال متفاوت می‌باشد. مطالعه مقاله پمپ و انواع آن را توصیه می نمائیم.

پمپ و انواع آن

    با توجه به اینکه محل مورد نظر جهت اجرای پمپاژ مسکونی، اداری و .... است می‌توان بر اساس جداولی نسبت به تعیین دبی آب مورد نظر اقدام نمود، نمونه‌ای از این جداول در ادامه آمده است:

معیارهای انتخاب بهترین پمپ با توجه به کاربرد و محیط مصرف

راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی یا آپارتمانی

    یکی از حساس‌ترین و فنی‌ترین تجهیزات منزل مسکونی سیستم آبرسانی و تامین آب آن واحد محسوب می‌شود. خرید یک پمپ آب خانگی با کیفیت، کم صدا، و با بازدهی بالا بسیار با اهمیت است معیارها و پارامترهای متعددی در این انتخاب نقش دارند که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تعیین دبی آب مورد نیاز بر اساس محل اجرای پمپاژ آب اعم از مسکونی، اداری، بیمارستانی و ....

    • تعداد طبقات آپارتمان و یا ارتفاع ساختمان

    • میزان مصرف آب

    • تعداد شیرهای آب

    • تعداد حمام

    • هد و دبی

    • متراژ واحدها و طول مسیر لوله کشی

    • سایز لوله ها

    پمپ‌ها دارای دسته بندی و تنوع مختلفی بسته به نوع کار و محیط کار دارند که در این زمینه توصیه می‌شود مقاله پمپ و انواع آن را مطالعه نمائید. معمولا از انواع مختلفی از پمپ در یک ساختمان استفاده می‌شود ولیکن سه دسته مهم آن را می‌توان به شکل زیر در نظر گرفت:

    • پمپ خانگی پشقابی

    • پمپ جتی

    • پمپ محیطی

پمپ و انواع آن

میزان مصرف آب ساختمان:

    عوامل متعددی از جمله تعداد شیرآلات مصرفی، تعداد افراد ساکن، تعداد حمام‌ها، سینک‌ها و .... که در تعیین میزان مصرف آب (دبی) در یک واحد ساختمانی تاثیر دارند. به طور کلی روش های محاسبه دبی (آبدهی) پمپ آب خانگی را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • محاسبه دقیق دبی شیرآلات بر اساس مقررات ملی به روش SFU (Supply Fixture Unit)

    • محاسبات تقریبی دبی پمپ آب توسط جداول و نمودارها

محاسبه دبی پمپ آب خانگی به روش SFU:

    در این روش از روی جدول استاندارد، مقادیر SFU تک تک لوازم بهداشتی مختلف ساختمان را خوانده و هر قسمت لوله کشی، بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه می گردد. البته معمولا تمام وسایل بهداشتی همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند و باید ضریب همزمانی در نظر گرفته شود. مقادیر SFU برای لوازم بهداشتی مختلف در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه مقادیر SFU شیرآلات یک واحد مسکونی

جدول انتخاب دبی پمپ آب خانگی

منحنی مشخصه پمپ آب خانگی:

    این منحنی نشان دهنده میزان ارتفاع پمپاژ (هد) بر حسب آبدهی (دبی) پمپ آب خانگی می باشد.

فایل pdf مقاله

معیارهای انتخاب پمپ

معیارهای تعیین دبی پمپ:

    چنانچه بیان گردید، تنوع زیادی در انواع پمپ وجود دارد که با توجه به محل بکارگیری، نوع سیال جهت پمپاژ و سطح و کیفیت انتقال سیال متفاوت می‌باشد. مطالعه مقاله پمپ و انواع آن را توصیه می نمائیم.

پمپ و انواع آن

    با توجه به اینکه محل مورد نظر جهت اجرای پمپاژ مسکونی، اداری و .... است می‌توان بر اساس جداولی نسبت به تعیین دبی آب مورد نظر اقدام نمود، نمونه‌ای از این جداول در ادامه آمده است:

معیارهای انتخاب بهترین پمپ با توجه به کاربرد و محیط مصرف

راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی یا آپارتمانی

    یکی از حساس‌ترین و فنی‌ترین تجهیزات منزل مسکونی سیستم آبرسانی و تامین آب آن واحد محسوب می‌شود. خرید یک پمپ آب خانگی با کیفیت، کم صدا، و با بازدهی بالا بسیار با اهمیت است معیارها و پارامترهای متعددی در این انتخاب نقش دارند که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

تعیین دبی آب مورد نیاز بر اساس محل اجرای پمپاژ آب اعم از مسکونی، اداری، بیمارستانی و ....

    • تعداد طبقات آپارتمان و یا ارتفاع ساختمان

    • میزان مصرف آب

    • تعداد شیرهای آب

    • تعداد حمام

    • هد و دبی

    • متراژ واحدها و طول مسیر لوله کشی

    • سایز لوله ها

    پمپ‌ها دارای دسته بندی و تنوع مختلفی بسته به نوع کار و محیط کار دارند که در این زمینه توصیه می‌شود مقاله پمپ و انواع آن را مطالعه نمائید. معمولا از انواع مختلفی از پمپ در یک ساختمان استفاده می‌شود ولیکن سه دسته مهم آن را می‌توان به شکل زیر در نظر گرفت:

    • پمپ خانگی پشقابی

    • پمپ جتی

    • پمپ محیطی

پمپ و انواع آن

میزان مصرف آب ساختمان:

    عوامل متعددی از جمله تعداد شیرآلات مصرفی، تعداد افراد ساکن، تعداد حمام‌ها، سینک‌ها و .... که در تعیین میزان مصرف آب (دبی) در یک واحد ساختمانی تاثیر دارند. به طور کلی روش های محاسبه دبی (آبدهی) پمپ آب خانگی را می‌توان به دو دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

    • محاسبه دقیق دبی شیرآلات بر اساس مقررات ملی به روش SFU (Supply Fixture Unit)

    • محاسبات تقریبی دبی پمپ آب توسط جداول و نمودارها

محاسبه دبی پمپ آب خانگی به روش SFU:

    در این روش از روی جدول استاندارد، مقادیر SFU تک تک لوازم بهداشتی مختلف ساختمان را خوانده و هر قسمت لوله کشی، بر اساس جمع نمودن آن ها محاسبه می گردد. البته معمولا تمام وسایل بهداشتی همزمان مورد استفاده قرار نمی گیرند و باید ضریب همزمانی در نظر گرفته شود. مقادیر SFU برای لوازم بهداشتی مختلف در جدول زیر نشان داده شده است.

محاسبه مقادیر SFU شیرآلات یک واحد مسکونی

جدول انتخاب دبی پمپ آب خانگی

منحنی مشخصه پمپ آب خانگی:

    این منحنی نشان دهنده میزان ارتفاع پمپاژ (هد) بر حسب آبدهی (دبی) پمپ آب خانگی می باشد.

فایل pdf مقاله

علی امروز 9 خرداد

    sghl

    ss

    ss

2

علی امروز 9 خرداد

    sghl

    ss

    ss

2

علی امروز 9 خرداد

    sghl

    ss

    ss

2

علی امروز 9 خرداد

    sghl

    ss

    ss

2

علی امروز 9 خرداد

    sghl

    ss

    ss

2