نحوه کار موتور برق و نحوه انتخاب موتور مناسب
موتورهای برق را عملا در همه جا می‌توان یافت. این راهنما به شما کمک می‌کند اصول موتورهای الکتریکی، انواع موجود و نحوه انتخاب موتور برق را صحیح بیاموزید. سوالات اساسی برای پاسخگویی در هنگام تصمیم گیری برای مناسب‌ترین موتور برای یک برنامه این است که کدام نوع را انتخاب کنید و مشخصات کدام یک مهم است.
موتورهای برق چگونه کار می‌کنند؟
موتورهای الکتریکی با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به منظور ایجاد حرکت کار می‌کنند. نیرو در موتور از طریق تعامل بین میدان مغناطیسی و جریان متناوب سیم پیچ (مستقیم) یا مستقیم DCایجاد می‌شود. با افزایش قدرت جریان، قدرت میدان مغناطیسی نیز افزایش می‌یابد. ولتاژ باید افزایش یابد تا جریان مشابه مقاومت افزایش یابد.
موتورهای الکتریکی دارای مجموعه‌ای از کاربردها هستند. مصارف معمول صنعتی شامل دمنده‌ها، ماشین آلات و ابزارهای برقی، فن‌ها و پمپ‌ها است. علاقه‌مندان به طور کلی از موتورها در برنامه‌های کوچکتر که به حرکت نیاز دارند مانند رباتیک یا ماژول های چرخ دار استفاده می‌کنند.
انواع موتور:
انواع مختلفی از موتورهای DC وجود دارد، اما متداول‌ترین آنها بدون برس است. همچنین موتور ویبره، استپ موتور و سرو موتور وجود دارد.
موتور برس DC یکی از ساده‌ترین‌هاست و در بسیاری از لوازم خانگی، اسباب بازی‌ها و اتومبیل‌ها یافت می‌شود. آنها از برسهای تماسی که با کموتاتور متصل می‌شوند جهت تغییر جهت جریان استفاده می‌کنند. تولید آنها ارزان و کنترل آنها ساده و دارای گشتاور عالی در سرعت‌های پایین هستند. چند نکته منفی این است که برای تعویض برس فرسوده نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم دارند، سرعت آنها به دلیل گرم شدن برس محدود است و می‌تواند از قوس قلم مو سر و صدای الکترومغناطیسی ایجاد کند.
موتورهای DC بدون برس از مگنت‌های دائمی در مجموعه خود استفاده می‌کنند. در بازار برای برنامه‌های هواپیما و وسایل نقلیه زمینی ازموتورهای DC استفاده می‌کنند که از محبوببیت زیادی برخوردار هستند. آنها کارآیی بیشتری دارند و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند، سر و صدای کمتری تولید می‌کنند و چگالی توان بالاتری نسبت به موتورهای براش خورده دارند. آنها همچنین می‌توانند به صورت انبوه تولید شده و شبیه موتور AC با RPM ثابت باشند، مگر اینکه از جریان DC تأمین شوند. در این قسمت چند عیب وجود دارد، که شامل این می‌شود که کنترل آنها بدون تنظیم کننده تخصصی دشوار است و آنها به بارهای کم شروع و گیربکس‌های تخصصی در برنامه‌های درایو نیاز دارند که باعث می‌شود هزینه سرمایه، پیچیدگی و محدودیت‌های محیطی بیشتری داشته باشند.
موتورهای ارتعاشی: از موتورهای ارتعاشی برای برنامه‌هایی که به لرزش نیاز دارند مانند تلفن‌های همراه یا کنترل کننده‌های بازی استفاده می‌شود. آنها توسط یک موتور الکتریکی تولید می‌شوند و دارای جرم نامتعادل بر روی شافت محرک هستند که باعث لرزش می‌شود. همچنین می‌توان از آنها در زنگ‌های غیر الکترونیکی استفاده کرد که به منظور صدا یا دزدگیر یا زنگ درب ارتعاش می‌کنند.
موتورهای پله‌ای: آنها در چاپگرها، ابزارهای ماشین آلات و سیستم‌های کنترل فرآیند یافت می‌شوند و برای گشتاور نگهدارنده بالا ساخته شده‌اند که به کاربر توانایی حرکت از یک مرحله به مرحله دیگر را می‌دهد. آنها دارای یک سیستم کنترل کننده هستند که موقعیت را از طریق پالس‌های سیگنال ارسال شده به یک محرک تعیین می‌کند، که آنها را تفسیر می‌کند و ولتاژ متناسبی را به موتور می‌فرستد. ساخت و کنترل آنها نسبتا ساده است، اما به طور مداوم حداکثر جریان را می‌کشند. فاصله پله‌های کوچک سرعت حداکثر را محدود می‌کند و در بارهای زیاد می‌توان از پله‌ها عبور کرد.
سرو موتورها یکی دیگر از موتورهای محبوب بازار است و برای کنترل موقعیت استفاده می‌شود. برنامه‌های محبوب آنها شامل برنامه‌های کنترل از راه دور مانند وسایل نقلیه اسباب بازی RC و رباتیک است. آنها از یک موتور، پتانسیومتر و یک مدار کنترل تشکیل شده‌اند و بیشتر از طریق مدولاسیون عرض پالس PWM ، از طریق ارسال پالس‌های الکتریکی به سیم کنترل، کنترل می‌شوند. سرووها می‌توانند AC یا DC باشند. سرووهای AC می‌توانند موج‌های جریان بالاتر را کنترل کنند و برای ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که سرووهای DC برای کاربردهای کوچکتر علاقه‌مندان هستند.
موتورهای AC سه نوع اساسی دارند: القایی، همزمان و صنعتی.
موتورهای القایی به موتورهای ناهمزمان گفته می‌شوند، زیرا آنها با همان سرعت ثابت حرکت نمی‌کنند یا کندتر از فرکانس ارائه شده می‌چرخند. Slip، تفاوت بین سرعت واقعی و همزمان، برای تولید گشتاور، نیروی چرخشی که باعث چرخش می‌شود، در موتورهای القایی مورد نیاز است. میدان مغناطیسی اطراف روتور این موتورها ناشی از جریان القایی است.