انواع موتورها چیست؟

در دنیای موتورها، چهار نوع اصلی وجود دارد: موتور AC، موتور DC، موتورهای servo و موتورهای مرحله ای. هر کدام دارای ویژگی های منحصر به فرد و دارای کاربردهای مختلف، مزایا و محدودیت ها هستند.

از استفاده عمومی در لوازم خانگی و ماشین آلات صنعتی تا کنترل دقیق روبات ها و ماشین آلات CNC، اجازه دهید بررسی کنم که این چهار موتور چه چیزی را ارائه می دهند.

موتور AC چیست؟

یک موتور متناوب یک نوع موتور الکتریکی است که از یک پدیده محرک الکترومغناطیسی استفاده می کند. یک جریان متناوب این موتور الکتریکی را هدایت می کند.

این نوع جریان الکتریکی است که به طور دوره ای جهت را تغییر می دهد و شدت آن به طور مداوم با گذشت زمان تغییر می کند.

این جریان در تضاد با جریان مستقیم یا DC است که فقط در یک جهت جریان دارد.یک موتور AC می تواند یک روش نسبتا کارآمد برای تولید انرژی مکانیکی از یک سیگنال ورودی الکتریکی ساده ارائه دهد.

یک موتور AC معمولاً از دو قسمت اساسی تشکیل شده است: یک استاتور و یک روتور. استاتور در خارج قرار می گیرد ، که بخش ثابت موتور است.این دارای کویل است و با جریان متناوب تامین می شود تا یک میدان مغناطیسی چرخان را تولید کند.

روتور در داخل موتور قرار می گیرد، که قسمت چرخشی موتور است. این یک میدان مغناطیسی چرخشی دوم را با اتصال به شاخه خروجی تولید می کند.یا پیچ و تاب الکتریکی ممکن است میدان مغناطیسی روتور را تولید کند.

1موتور AC چطور کار می کنه؟

برای درک اینکه یک موتور AC دقیقاً چگونه کار می کند ، باید ویژگی های اساسی آن را بدانیم. یک موتور AC از بسیاری از انواع دیگر موتورها ، به ویژه موتورهای DC متمایز است.اما دلیل اصلی این امر این واقعیت است که به طور صریح بر روی جریان متناوب کار می کند.

جریان متناوب یا شارژ آن چیزی است که جهت جریان در اطراف یک مدار در فواصل منظم معکوس می شود. همچنین به این معنی است که ولتاژ در یک مدار AC به طور دوره ای تغییر می کند،در حالی که یک مدار DC نسبتا ثابت باقی می ماند.

در حال حاضر، موتور AC به یک دستگاه به نام ژنراتور برای تولید این جهت شارژ متناوب متکی است. این یک نوع تخصصی ژنراتور الکتریکی است.وقتی که برق از طریق یک شاخه چرخش می گذرد، روتور، یک میدان الکترومغناطیسی یا EMF معمولا در آن ژنراتور ایجاد می شود.

در همین حال، استاتور در اطراف خود یا در یک مجموعه از سیم های سیم ثابت می چرخد.EMF حاصل تغییر جهت یا قطب در نقاط تنظیم شده نسبت به استاتور.

این اتفاق می افته چون توسط یک روتور شارژ شده که روی محور ثابت می چرخد ایجاد می شهتغییر دوره ای جهت جریان در موتور AC در فواصل منظم و قابل پیش بینی اتفاق می افتد.

همه ی این ها را می توان با یک پیستون یا بادکنک مقایسه کرد، که آب را در یک سیستم لوله حرکت می دهد.آب را به طور متناوب از طریق لوله به جلو و عقب می راند..

2مزیت های موتورهای AC

به عنوان پیشگام در تولید موتورها، DHmotor درک مزایای متعددی که موتورهای AC ما می توانند به صنایع در سراسر جهان بیاورند.

با دوام

موتورهای الکتریکی AC بسیار با دوام هستند زیرا برخلاف اکثر موتورهای DC، آنها دارای برس نیستند. برس ها می توانند به راحتی فرسوده شوند و نیاز به تعمیرات منظم بیشتری ایجاد می کنند.

از آنجا که موتورهای AC این مشکل را ندارند، این بدان معنی است که آنها معمولاً طول عمر طولانی دارند و توسط کسانی که به دنبال یک راه حل بسیار طولانی مدت هستند مورد علاقه هستند.

نیاز به قدرت کم برای راه اندازی

با قدرت کم مورد نیاز برای راه اندازی، این بدان معنی است که موتورهای AC می توانند قدرت خود را به طور مساوی توزیع کنند و می توانند سطح ثابت قدرت را در طول عملیات خود حفظ کنند.

همچنین احتمال سوختگی را کاهش می دهد، که می تواند زمانی رخ دهد که یک موتور در هنگام راه اندازی بیش از حد کار کند.

شتاب کنترل شده

شتاب کنترل شده در موتورهای AC به این معنی است که آنها اجازه حرکت ثابت و کنترل شده را می دهند، که کلید بسیاری از برنامه های کاربردی سخت در سراسر جهان است.

همچنین باعث کاهش فرسایش می شود زیرا سرعت به طور ناگهانی افزایش نمی یابد و کاهش می یابد ، بنابراین فشار کمتری بر روی موتور ایجاد می کند.

شتاب کنترل شده به ویژه برای کاربردهایی مانند جابجایی کاروان ها مهم است، جایی که سرعت باید ثابت و ثابت بماند تا اطمینان حاصل شود که به همان اندازه که باید انجام می شود.

3معایب موتور AC

• معایب موتور AC شامل موارد زیر است.
• چرخش شروع این موتور بسیار کمتر است
• در سرعت پایین کار نمی کنه
• کنترل موقعیت نادرست
• سرعت محدود از طریق منبع فرکانس

4استفاده از موتور AC

• لوازم خانگی
• کامپیوترها
• فن ها و تهویه مطبوع
• پمپ های هیدرولیک و آبیاری
• تجهیزات حمل و نقل

این موتورها در ابزارها، ساعت ها، درایوهای دیسک، فن ها، بادکنک ها، پمپ ها، کمپرسورها، درایوهای کمپرسورها، سیستم های حمل و نقل، دستگاه های پخش صوتی، لوازم خانگی،ماشین لباسشویی و مناطق صنعتی.

موتور DC چیست؟

موتور DC یک دستگاه الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند.

یک قطعه چرخان به نام کویل آرماتور در داخل محفظه موتور قرار دارد که توسط آهنرباهای دائمی قوی احاطه شده است.

هنگامی که یک جریان به آرماچر از طریق یک سوئیچ الکتریکی چرخشی به نام یک کموتاتور اعمال می شود،میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آرماتور با میدان مغناطیسی آهنربا ثابت تعامل دارد تا یک گشتاور را بر روی آرماتور اعمال کند، باعث می شه که چرخش کنه

ما موتورهای DC را با جزئیات بیشتری در این مقاله معرفی می کنیم یک راهنمای جامع برای موتورهای DC، شما می توانید روی آن کلیک کنید تا اطلاعات بیشتری کسب کنید.

1موتور DC چطور کار می کنه؟

روتور به طور معمول در داخل موتور قرار دارد، در حالی که استاتور در خارج قرار دارد.روتور حاوی پیچ ها کویل است که توسط جریان DC تغذیه می شود و استاتور شامل یا آهنرباهای دائمی و یا پیچ های الکترومغناطیسی.

هنگامی که موتور با جریان ثابت تغذیه می شود، یک میدان مغناطیسی در داخل استاتور ایجاد می شود که آهنرباها را روی روتور جذب و دفع می کند. این باعث می شود روتور شروع به چرخش کند.برای نگه داشتن چرخش روتور، موتور دارای یک کاموتاتور است.

هنگامی که روتور با میدان مغناطیسی هم تراز می شود، چرخش را متوقف می کند، اما در این مورد، کموتاتور جریان را از طریق استاتور معکوس می کند و به این ترتیب میدان مغناطیسی را معکوس می کند.اينطوري روتور ميتونه دوام بيارهدر زیر یک نمودار نشان دهنده نمایش طرحی از نحوه کار موتور DC است.

2مزیت های موتور DC

• آنها مناسب برای تورک سرعت پایین هستند
• سرعتشون قابل تنظیمه
• آنها طیف گسترده ای از کنترل سرعت هر دو زیر و بالاتر از سرعت نامی ارائه می دهند
• آنها دارای یک گشتاور بسیار بالا و قوی است
• آنها در دستگاه هایی مانند قطارهای الکتریکی و جرثقیل هایی که در شرایط اولیه بار بسیار زیادی دارند استفاده می شوند
• اونا ارزان تر هستن
• نگهداری آن ها آسان است و زمان کمی می برد

3معایب موتور DC

• موتورهای DC هزینه اولیه بالایی دارند.
• هزینه نگهداری بالا و افزایش عملکرد به دلیل وجود برس و کاموتاتور است.
• به دلیل جرقه زدن در برش موتورهای DC نمی توانند در شرایط انفجاری و خطرناک کار کنند.
• با افزایش سرعت، گره لرزه می کند و آرماتور آسیب می بیند.
• برای تامین برق موتور، کنورترها مورد نیاز هستند.

4کاربرد موتورهای DC

موتورهای DC (سری) در مواردی استفاده می شوند که در آن یک گشتاور بالا مورد نیاز است و تغییر سرعت امکان پذیر است. موتورهای سری در سیستم های کششی، جرثقیل ها، کمپرسورهای هوا، کمپرسورهای خلاء،ماشین های دوخت، و غیره

موتورهای DC (Shunt) یک نوع خاص از موتور هستند که در مکان هایی که سرعت ثابت مورد نیاز است استفاده می شوند. این موتورها در ناله ها، ماشین های بافندگی، ماشین های چرخش، آسانسورها و غیره استفاده می شوند.

سرو موتور چیه؟

سرو موتور یک نوع موتور است که می تواند با دقت بسیار بالا چرخش کند. به طور معمول این نوع موتور شامل یک مدار کنترل است که بازخورد را بر روی موقعیت فعلی گره موتور فراهم می کند.این بازخورد اجازه می دهد تا موتورهای سرو با دقت زیادی چرخش کنند.

اگر می خواهید یک شی را در زاویه یا فاصله خاصی چرخش دهید، از یک سرو موتور استفاده می کنید. این فقط از یک موتور ساده تشکیل شده است که از طریق یک مکانیسم سرو کار می کند.اگر موتور توسط یک منبع برق DC تغذیه می شود آن را سرو موتور DC نامیده می شود، و اگر موتور AC باشد، آن را AC servo motor می نامند.

1مزیت های سرو موتور

قدرت خروجی بالاتر: یک سرو موتور قدرت خروجی بالا تولید می کند. اگر شما در مشکلات ریاضی شدید هستید، می توانید به طور مستقل خروجی را محاسبه کنید.اما شما همچنین می توانید اجازه دهید یک درایو servo کار را برای شما.

تورک تسریع شده: با نگاهی به تفاوت بین یک سرو و یک موتور گام به گام، متوجه خواهید شد که یک موتور سرو می تواند به دلیل نسبت تورک بالا، بار ها را تسریع کند.آن را از افزایش گشتاور از استفاده از جعبه های گیربکس همراه با موتورها برای ارائه یک سرعت قابل اعتماد.

مدیریت دوره کوتاه: یک جزئیات عالی در مورد یک سرو موتور این است که آن را به عنوان بسیاری از قدرت مورد نیاز استفاده می کند، به این معنی که آن را هیچ انرژی اضافی اعمال نمی کند،امکان استفاده موثر از قدرت و گشتاور برای دوره های کوتاه تر.

2معایب سرو موتور

• کنترل کننده پیچیده
• کنترل موتور می تواند چالش برانگیز باشد. شما باید پارامترهای مشتق یکپارچه متناسب (PID) را در حالی که آنها را تنظیم می کنید، که می تواند یک کار پیچیده برای بسیاری باشد.
• آسیب احتمالی ناشی از بار بیش از حد
• یک موتور ممکن است بیشتر در معرض آسیب ناشی از بیش از حد باشد زیرا حداکثر گشتاور تنها به یک درصد از چرخه کار محدود می شود.

هزینه بالاتر

در نهایت، احتمالا نصب یک سیستم سرو موتور هزینه بیشتری نسبت به یک موتور مرحله ای خواهد داشت. اگر کار به سرعت و دقت حداقل نیاز داشته باشد، یک موتور مرحله ای ممکن است بهترین گزینه شما باشد.براي وظايف سخت تر، يه سرو ارزش قيمت بيشتري داره

3کاربرد موتورهای سرو

موتورهای سرو دارای طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف در زمینه ها و صنایع مختلف هستند. برخی از کاربردهای رایج عبارتند از:

رباتیک: موتورهای سرو برای حرکت دقیق و نیروی دست ها، پاها، مفاصل، چنگال ها و غیره استفاده می شوند. آنها به ربات ها امکان می دهند تا وظایف مانند جمع آوری، قرار دادن، جوشاندن، جمع آوری،و غیره.

ماشین آلات CNC: موتورهای سرو برای رانندگی محورهای ماشین های CNC مانند چرخ ها، آسیاب ها، روترها و غیره استفاده می شوند.آنها ماشین آلات CNC را قادر می سازند تا عملیات دقیق و پیچیده مانند برش را انجام دهند، حفاری، حکاکی و غیره

تولید خودکار: موتورهای سرو برای کنترل حرکت و موقعیت اجزای مختلف و دستگاه ها در سیستم های تولید خودکار، مانند ناقلات، تغذیه کنندگان، بارگذاری کننده ها،ماشین های تخلیه، و غیره آنها سیستم های تولید خودکار را قادر می سازند تا بهره وری و کیفیت بالا را به دست آورند.

تجهیزات پزشکی: موتورهای سرو برای کار با دستگاه ها و ابزارهای مختلف پزشکی مانند روبات های جراحی، اسکنرها، پمپ ها، دستگاه های تنفس و غیره استفاده می شوند.آنها تجهیزات پزشکی را قادر می سازند که عملیات و درمان های دقیق و ایمن انجام دهند.

موتور مرحله ای چیست؟

موتورهای مرحله ای یک نوع موتور الکتریکی هستند که به جای به طور مداوم، به تدریج در مراحل کوچک و دقیق حرکت می کنند. در تعریف دیگر، موتور مرحله ای یک موتور بدون برس است.موتور الکتریکی همگام که پالس های دیجیتال را به چرخش آذر مکانیکی تبدیل می کند.

آنها معمولاً در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به کنترل دقیق حرکت دارند، مانند رباتیک، چاپ سه بعدی، ماشین های CNC و خطوط تولید خودکار.

1مزاياي موتور مرحله اي

انعطاف پذیری:موتورهای مرحله ای انعطاف پذیری در کاربرد برای طیف گسترده ای از برنامه ها را ارائه می دهند زیرا طراحی موتور مرحله ای بدون نیاز به تغذیه موتور یک گشتاور ثابت را فراهم می کند.

تورک بزرگتر: تورک یک موتور مرحله ای از همان اندازه یک موتور سرو، در سرعت های پایین تر بیشتر از یک موتور سرو است.

ارزان تر از موتورهای سرو: موتور مرحله ای اغلب در یک سیستم حلقه باز استفاده می شود که نیازی به بازخورد موقعیت یا گشتاور ندارد و کنترل موتور مرحله ای ساده تر و ارزان تر است.موتور مرحله ای خود را در حال تغییر موقعیت است.

تورک کم سرعت عالی: موتورهای مرحله ای تورک کم سرعت عالی را ارائه می دهند ، به این معنی که موتور بدون نیاز به استفاده از مکانیسم های اضافی گیرینگ یا گیربکس ، بار های زیادی را هدایت می کند.

2معایب موتور مرحله ای

محدوده سرعت محدود: یکی از مهمترین معایب موتورهای گام به گام محدوده سرعت محدود آنها است. آنها در برنامه های کاربردی با سرعت پایین برجسته هستند اما برای حفظ سرعت بالا به طور موثر تلاش می کنند.

با افزایش سرعت، گشتاور خروجی به سرعت کاهش می یابد، که منجر به پدیده ای به نام "Cogging" می شود. این محدودیت استفاده از آنها را در برنامه هایی که نیاز به چرخش مداوم با سرعت بالا دارند محدود می کند.

عدم حرکت صاف: موتورهای گام به گام حرکت را در مراحل جداگانه تولید می کنند، که می تواند در برخی از برنامه ها، به ویژه هنگام حرکت در سرعت های کم، منجر به اثر قابل توجهی شود.

این ویژگی می تواند منجر به لرزش و سر و صدا شود، و آنها را برای کاربردهایی که نیاز به حرکت صاف و آرام دارند، مانند گیمبال های دوربین های پیشرفته، مناسب نمی کند.

مشکلات ارتعاش: موتورهای گام به گام حساس به ارتعاش هستند، پدیده ای که در آن لرزش های مکانیکی می تواند باعث از دست دادن دقت و حتی منجر به خطاهای از دست رفته شود.کنترل رزونانس می تواند چالش برانگیز باشد و اغلب به مکانیسم های خنک کننده اضافی یا الگوریتم های کنترل پیچیده نیاز دارد..

3کاربرد موتور مرحله ای

موتورهای مرحله ای به طور گسترده ای در صنایع مختلف و برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرند که نیاز به کنترل دقیق حرکت دارند.

رباتیک: موتورهای مرحله ای در کاربردهای مختلف رباتیک از جمله بازوهای رباتیک، گرفترها و ربات های متحرک استفاده می شوند.کنترل دقیق حرکت ارائه شده توسط موتورهای مرحله ای برای این کاربردهای ضروری است.

ماشین های CNC: موتورهای مرحله ای معمولاً در ماشین های کنترل عددی رایانه ای (CNC) برای کنترل دقیق ابزار برش استفاده می شوند. موتور مرحله ای موقعیت دقیق را فراهم می کند ،که برای فرآوری با کیفیت بالا ضروری است.

چاپ سه بعدی: موتورهای مرحله ای به طور گسترده ای در چاپگرهای سه بعدی برای کنترل دقیق سر چاپ و حرکت تخت چاپ استفاده می شوند.

صنعت نساجی: موتورهای مرحله ای در ماشین آلات نساجی برای کنترل دقیق تغذیه پارچه و حرکت سر بافت استفاده می شوند

تفاوت بین این چهار نوع موتور چیست؟

1. ثبات

اگر ثبات مورد نیاز باشد، شما باید به سمت موتورهای مرحله ای حرکت کنید.بنابراین اگر شما یک وضعیت که در آن موتور نیاز به نگه داشتن یک بار هنوز هم، یا کاربرد دیگری که عدم ثبات می تواند به روند تداخل داشته باشد، شما باید به طور کلی از یک موتور مرحله ای استفاده کنید.

2. تورک

موتورهای DC، که به دلیل توانایی تولید چرخش بزرگ شناخته می شوند، در کاربردهایی که کنترل سرعت ضروری است، ارزشمند هستند. این نوع موتور الکتریکی، اغلب در مقایسه با همتای خود، موتور AC،می تواند یک گشتاور ثابت و پایدار در محدوده های مختلف سرعت فراهم کند.

به طور کلی، موتورهای DC در مقایسه با موتورهای AC، پاسخ سریع تری به تغییرات بار را ارائه می دهند. در مقابل، موتورهای AC در سناریوهای مورد نیاز برای چرخش متغیر و سرعت بالا برتری دارند.

با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که موتورهای AC به طور معمول از دست دادن جریان لغزش و تحرک را تجربه می کنند، که منجر به مشکلات بهره وری می شود.

در مقابل، موتورهای DC، یک دسته کلیدی در طیف موتور AC و موتور DC، به دلیل استفاده از آهنرباهای دائمی، حدود 30 درصد کارآمدتر هستند.

در مقایسه بین موتورهای مرحله ای و سرو، اغلب مشخص می شود که شما می توانید تقریبا همان گشتاور را از یک موتور مرحله ای و از یک موتور سرو به دست آورید.

سروها به طور کلی عملکرد بالاتری را ارائه می دهند، با یک منحنی سرعت انعطاف پذیر و یک امتیاز حداکثر گشتاور وابسته به زمان.یک موتور مرحله ای بهینه شده معمولاً می تواند همان کار را در بسیاری از برنامه های AC Motor و DC Motor مقرون به صرفه تر انجام دهد.

نتیجه گیری

در مورد چهار نوع موتور در این بررسی یادگیری مفید است. اگر هنوز تعجب می کنید و گیج شده اید که کدام موتور در میان همه بهترین است،واقعیت این است که هرکدام از آن ها بر اساس کاربرد منحصر به فرد و نقش عملکردی خود بهترین هستند و خواندن این پست به شما کمک می کند که انتخاب درست را انجام دهید..