مشخصات و خواص موتورDC

موتور DC یک وسیله چرخشی است که می تواند انرژی الکتریکی را به مکانیکی و به صورت بلعکس، یعنی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. در صورت استفاده در حالت موتوری، تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی را برای شما انجام داده و در حالت ژنراتوری این تبدیل به صورت عکس انجام می شود. موتور های دی سی از دو جزء اصلی به نام های روتور و استاتور تشکیل شده اند. قسمت گردان موتور را روتور گفته و به قسمت ثابت، استاتور می گویند. استاتور نقش تولید میدان مغناطیسی را ایفا می کند. روتور نیز نیروی گشتاور را برای ما فراهم کرده و قسمت متحرک موتور را تشکیل می دهد. نام دیگر روتور که به این نام شهرت بیشتری دارد آرمیچر است، زیرا قطب موتور DC را برای تبدیل انرژی تشکیل می دهد.

ساختار موتور DC

ماشین های دی سی عموما از سه قسمت عمده تشکیل می شوند که در زیر به شرح و توضیح درباره هر کدام از این اجزا می پردازیم.

۱- روتور

روتور ماشین دی سی، بر روی یک میله فولادی قرار دارد که به آن میله شفت می گویند. این قسمت از موتور شامل هسته سیم پیچی شده و یاتاقان ها می شود. یاتاقان ها به دو صورت بوش و یا بلبرینگ در شرایط مختلف استفاده می شوند. تفاوت بوش و بلبرینگ در نحوه سرویس شدن می باشد، به این صورت که بوش را با روغن و بلبرینگ را با گریس روانکاری می کنند.

 

۲- استاتور

بخش ثابت ماشین دی سی را استاتور می نامند که سیم پیچی میدان درون آن قرار دارد. این سیم پیچی ها به دو قسمت سری و شنت تقسیم بندی می شوند. هسته آهنی و و پوسته بیرونی موتور از اجزای اصلی استاتور می باشند. درمورد موتور های بزرگ سیم پیچی های دیگری به عنوان کمکی و یا جبرانگر به این قسمت افزوده می شوند.

۳- مجموعه جاروبک(ذغال)

جاروبک ها قسمت انتقال جریان را تشکیل می دهند که وظیفه آن ها انتقال جریان الکتریکی از قسمت ثابت به کلکتور در حال چرخش می باشد. با استفاده از کلکتور و جاروبک، گشتاور موتور های دی سی به حالت یکسو در می آید. جاروبک ها از چهار ساخه لولایی یا کفشک هایی از جنس مس ساخته شده، که هر کدام از این شاخه ها جریان یکی از رشته های برق را انتقال می دهد.

انواع موتور DC

به دلیل طیف گسترده موتور های DC  آن ها را در دسته بندی های مختلفی قرار می دهند. آشنایی و شناخت درباره هریک از این موتور ها به شما در به کارگیری آن ها کمک خواهد کرد. موتور DC به ۴ دسته تقسیم بندی می شود، که با توجه به نیاز شما در قسمت های مختلفی می توان از آن ها استفاده نمود. در زیر این ۴ دسته را نام برده و در ادامه به بررسی هریک از آن ها می پردازیم.

1. موتور DC با مغناطیس دائم
2. موتور DC سری
3. موتور DC شنت
4. موتور DC کمپوند

 

۱- موتور DC با مغناطیس دائم

این نوع از موتورها برای ایجاد میدان مغناطیسی از یک آهنربای دائم استفاده می کنند. این دسته از موتور های دی سی در هنگام راه اندازی گشتاور بسیار عالی از خود به نمایش می گذارند. قابلیت تنظیم سرعت از ویژگی های خوب این نوع موتور می باشد. به دلیل محدودیت در ایجاد گشتاور نمی توان در توان های بالا از این نوع موتور استفاده کرد و معمولا در قسمت هایی که توان های کم مورد نیاز می باشد استفاده می شوند.

۲- موتور DC سری

این نوع موتور دارای گشتاور راه اندازی بالایی است و قابلیت تنظیم سرعت را ندارد و در استفاده زیاد بدون بار دچار مشکل و خرابی می شود. از این موتور ها در مواردی که به تغییر سرعت نیاز می باشد، کارایی خوبی برای شما نخواهند داشت. از این موتور ها بیشتر در راه اندازی وسایل و موتور های بزرگ تر به عنوان یک راه انداز استفاده می شود، به طور مثال برای وسایلی که گشتاور اولیه بالایی را نیاز دارند، مانند جرثقیل ها، بالابر های هیدرولیک، آسانسور ها و پرس های ضربه ای می تواند یک راه انداز بسیار مفید باشد. از این نوع موتور های سری در قسمت های بزرگ تر نیز استفاده می شوند که به آن ها موتور های کششی یا اصطکاکی نیز می گویند.

۳- موتور DC شنت

در موتور های شنت ایجاد میدان به این صورت اتفاق می افتد که میدان با سیم پیچ آرمیچر به صورت موازی بایکدیگر قرار می گیرند و به هم متصل می شوند. به دلیل مستقل بودن میدان شنت با سیم پیچ آرمیچر می توان میدان را به شکل مستقل تحریک کرد و در نتیجه یک تنظیم سرعت عالی در اختیار شما خواهد بود. با داشتن این قابلیت می توان یک کنترل معکوس بسیار راحت را به وجود آورد. موتور های شنت می توانند گشتاور حداکثری را در دور نامی ایجاد کنند. با داشتن این ویژگی می توان در کاربرد های متنوعی از آن ها استفاده کرد. برای راه اندازی این نوع موتور ها هیچ گاه نباید از بار های سنگین استفاده کرد زیرا جریان آرمیچر خیلی بالا رفته و موجب آسیب به موتور می شود.

 

۴- موتور DC کمپوند

موتور های کمپوند شامل ویژگی های هر دو نوع موتور سری و شنت می باشند و دارای یک میدان مغناطیسی جداگانه می باشند. این نوع موتور گشتاور راه اندازی بسیار خوبی دارند اما در کنترل سرعت آن ها به خوبی عمل نمی کنند.

مزایا و کاربرد های موتور DC

از این موتور ها در قسمت های مختلفی استفاده می کنند. برای مثال می توان در اسباب بازی هایی که موتور در ساختار آن ها استفاده شده است، بهره برد. در بخش های صنعتی نیز موتور DC یکی از پرکاربرد ترین موتور ها می باشند. می توان استفاده امروزی این موتورها را در بخش های رباتیک و ساخت خودرو برقی به خوبی مشاهده کرد. از مزایا و معایب این موتورها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

مزایا

• دقت خوب در کنترل سرعت
• گشتاور قابل قبول و یکنواخت
• کنترل و راه اندازی سریع و آسان
• مستقل بودن دور و گشتاور نسبت به یکدیگر که امکان کنترل آن وجود دارد.
• سایز بندی های بسیار زیاد و متنوع

معایب

• قیمت زیاد
• هزینه تعمیر و نگهداری بالا
• نیاز به جریان مستقیم برای راه اندازی
• راندمان کم

 جمع بندی

موتور DC یکی از بهترین و پرکاربرد ترین موتور های الکتریکی موجود می باشد که به عنوان لوازم جانبی درب اتوماتیک شناخته می‌شود. استفاده بسیار گسترده از این نوع موتور ها باعث شده تا هزینه های این نوع موتور قابل قبول و توجیح پذیر باشد. بدون داشتن جایگزین مناسب هنوز هم از بهترین و پرکاربرد ترین موتور های موجود در بازار و صنعت می باشند. یکی از خاصیت های این نوع موتور ها که باعث جلب توجه و استفاده گسترده آن ها شده است وجود سایزبندی و تنوع در اندازه این نوع موتور ها می باشد.