الکتروموتور چیست؟



میدان های مغناطیسی هیچ زمان یکدیگر را قطع نخواهند کرد بنابراین یا با هم جمع شده و یا همدیگر را حذف می کنند. در نتیجه میدان منتجه قوی یا ضعیفی ایجاد خواهد شد. در شکل 3-2 دو میدان مغناطیسی مخالف یکدیگر را می بینیم که یکدیگر را حذف خواهند کرد و این فرآیند باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی ضعیف در بالای هادی خواهد شد. این شکل نشان می دهد که میدان های مغناطیسی در زیر هادی هم جهت هستند و در نتیجه به یکدیگر اضافه شده و یک میدان مغناطیسی قوی را ایجاد خواهند کرد.


@image


به این موضوع دقت کنید که خطوط میدان مغناطیسی مایل هستند تا همدیگر را دفع نمایند. از طرف دیگر خطوط مغناطیسی نشان داده شده در پایین هادی شکل فوق در حالت دفع هادی، میدان مغناطیسی آهنربا را قطع می کند و در نتیجه یک نیروی الکتروموتوری در هادی القا می شود که جهت این نیروی الکتروموتوری طبق قانون لنز به شکلی است که با حرکت عامل به وجود آورنده خود مخالفت خواهد کرد. بنابراین به این نوع از نیرو اصطلاحا نیروی ضد الکتروموتوری گفته می شود. نیروی ضد الکتروموتوری هیچوقت در حد نیروی محرکه اعمال شده بزرگ نخواهد بود و اختلاف بین نیروی محرکه اعمل شده و نیروی ضد الکتروموتوری همواره به صورتی است که یک نوع جریان می توان از آن عبور کرده و باعث حرکت آن شود.

موتور ابتدایی جریان مستقیم مانند شکل بعدی شبیه ژنراتور ابتدایی بوده و شامل یک حلقه سیم می شود که بین دو قطب یک آهنربا قرار گرفته است. انتهای این حلقه به تیغه ها و کلکتور متصل بوده و و به نوبت با ذغال ها اتصال پیدا خواهد کرد. ذغال ها واسطه اتصال منبع ولتاژ خروجی و هادی هستند. با توجه به شکل و طبق قاعده دست چپ، جریانی که از حلقه عبور می کند باعث خواهد شد نیمه بالایی حلقه قطب شمال و نیمه پایینی آن قطب جنوب شود. قطب های مغناطیسی حلقه توسط قطب های ناهمنام میدان جذب می شود و در نتیجه حلقه در جهت عقربه های ساعت شروع به گردش خواهد کرد تا قطب های مختلف رو به روی یکدیگر قرار بگیرند. زمانی که حلقه به اندازه 90 درجه چرخید در واقع حالت شکل کموتاسیون انجام شده، دو جهت جریان در حلقه برعکس شده و در نتیجه میدان مغناطیسی ایجاد شده به وسیله حلقه معکوس خواهد شد. حلقه مذکور دوباره به گردش خود ادامه خواهد داد تا قطب های مخالف را در مقابل یکدیگر قرار دهد.

30 درجه بعد از حالت شکل ب حلقه به حالت شکل ج خواهد رسید. اکنون شرایط مانند حالت ششکل ب بوده و دوباره کموتاسیون اتفاق خواهد افتاد و حلقه به حرکت خود ادامه می دهد.


@image


عملکرد کلکتور در موتورهای جریان مستقیم
کلکتور در موتورهای مستقیم نیز نقش ویژه ای دارد. کلکتور باعث خواهد شد در لحظاتی که قطب های همنام مقابل یکدیگر قرار بگیرند جهت جریان گذرنده از حلقه نیز معکوس می شود. این عمل باعث خواهد شد که جهت میدان مغناطیسی حلقه هم برعکس شود. در نتیجه قطب ها به جای اینکه یکدیگر را جذب نمایند به دفع یکدیگر پرداخته و حلقه همچنان به گزدش خود ادامه خواهد داد.

در آرمیچرهایی که تعداد حلقه های زیادی داشته باشد، سیم پیچی آرمیچر به مانند حلقه ای عمل می کند که محور آن عمود بر میدان مغناطیسی اصلی باشد و دارای جهتی می باشد که در شکل نشان داده شده است. همچنین قطب شمال میدان آرمیچر توسط قطب جنوب میدان اصلی جذب خواهد شد که این عمل باعث اعمال نوعی نیروی چرخشی روی آرمیچر خواهد شد و در نتیجه آرمیچر را در جهت عقربه های ساعت خواهد چرخاند. بدین ترتیب بالا بودن تعداد حلقه ها، یک گشتاور با نیروی چرخشی ثابت روی آرمیچر برقرار خواهد کرد.


عکس العمل آرمیچر در موتور
عبور جریان از از آرمیچر موتور باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در اطراف حلقه های آرمیچر خواهد شد. این میدان مغناطیسی انحراف میدان مغناطیسی اصلی را در پی خواهد داشت. به عبارت دیگر در موتور نیز همانند آنچه در ژنراتورها وجود داشت، عکس العمل آرمیچر وجود داشته و تنها تفاوت آن به مربوط به جهت انحراف میدان مغناطیسی اصلی مرتبط با عکس العمل آرمیچر می شود که برعکس ژنراتورها می باشد.

مقاله مرتبط


موتورهای شنت

گشتاور قابل استفاده در یک موتور، از اثر متقابل میدان مغناطیسی اطراف حلقه های آرمیچر و میدان اصلی ایجاد خواهد شد. بنابراین مقدار آن به شدت میدان مغناطیسی اصلی و همچنین میدان ناشی از جریان آرمیچر بستگی داشته و با تغییر آنها گشتاور نیز دچار تغییر خواهد شد.

نحوه راه اندازی الکتروموتورها

این نوع راه انداز دارای یک مقاومت می باشد که شیارهایی بر روی آن وجود دارد.

موتورهای الکتریکی AC

به دلیل اینکه مقدار زیادی از قدرت الکتریکی تولید شده به صورت متناوب است اکثر موتورها به شکلی طراحی می شوند که به جریان متناوب کار کنند.

موتورهای سنکرون

روتور این نوع موتورها با میدان مغناطیسی گردان تولید شده در استاتور همگام است و به همین علت به این نوعِ موتورها سنکرون می گویند.