الکتروموتورها نیروی محرکه هر صنعتی هستند و امروزه دیگر نمیتوان این ابزار را نادیده گرفت. انواع الکتروموتورها در صنایع مختلفی وظایف متنوعی را بر عهده دارند. برخی از آنها در کاربریهایی استفاده میشود که میتوان به آنها گفت الکتروموتورهای شرایط سخت. مثلا الکتروموتورهای ضد انفجاری که در معادن کاربرد دارند و یا الکتروموتورهایی که در حدی از شرایط آب و هوایی و گرد و غبار و رطوبت توانایی کار دارند. همه این موارد دارای استانداردها و انواعی است که در ادامه توضیح خواهیم داد. از این طریق شما میتوانید خرید بهتر و با آگاهی بیشتری داشته باشید.
انواع الکتروموتور بر اساس دسته بندی های مختلف
الکتروموتورها را میتوان از منظرهای مختلفی دستهبندی و در انواع متنوعی توصیف کرد. هر یک از آنها دارای کاربردهای متنوعی نیز هستند. پس از بررسی این موارد شما میتوانید اشراف بهتری به الکتروموتورها داشته باشید. در این بخش مهمترین دستهبندیها را که در خرید شما میتواند تأثیر بیشتری داشته باشد را بررسی میکنیم.
1. دستهبندی الکتروموتورها بر اساس تعداد فاز
الکتروموتور سه فاز
در الکتروموتورهای سه فاز از سه دسته سیمپیچ برای ایجاد یک ولتاژ سینوسی 120 درجه استفاده میشود که در هر زمان مجموع ولتاژ هر فاز برابر خواهد بود. در واقع الکتروموتورهای سه فاز از سه سیمپیچ استاتور و یک سیمپیچ روتور تشکیل شدهاند. استاتور که ثابت است یک میدان مغناطیسی اطراف روتور که چرخان است ایجاد میکند.
منبع تغذیه این الکتروموتورها نیز از نوع سه فاز است. البته میتوان با استفاده اینورترها تک فاز به سه فاز، این مدل الکتروموتورها را با منبع تغذیه تک فاز هم راهاندازی کرد. این الکتروموتورها کاربردهای صنعتی مانند استفاده در تجهیزات صنعتی، وسایل نقلیه، تولید برق، پمپ، سنگشکن، آسانسور، نوار نقاله، جرثقیل و… دارند.
الکتروموتور تک فاز
در الکتروموتورهای تک فاز یک سیمپیچ استاتور و یک سیمپیچ روتور استفاده شده است. این الکتروموتورها با منبع تغذیه تک فاز روشن میشوند. معمولا برای کاربریهای سبکتر مانند دستگاههای خانگی و یا کاربردهای کوچک صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. بر خلاف الکتروموتورهای سه فاز، این الکتروموتورها برای ایجاد گشتاور نیاز به یک راهانداز دارند. در نتیجه در ساختار این الکتروموتورها از یک یا دو خارن برای ایجاد سرعت و گشتاور استفاده میشود. این الکتروموتورها به دلیل استفاده از خازن طراحی پیچیدهتری دارند و بصورت کلی قیمتی بالاتر هم دارند.
2. دستهبندی الکتروموتورهای کوچک و بزرگ
الکتروموتور کوچک و الکتروموتور بزرگ نیز دو دستهبندی دیگر است که معمولا موتور کوچکها به الکتروموتورهای صنعتی گفته میشود که دارای توان پایینتر هستند. این الکتروموتورها معمولا برای استفاده در صنایع خانگی و سبک مورد کاربرد دارند. هم نوع تک فاز و هم نوع سه فاز این الکتروموتورها وجود دارد. اگر بخواهیم به طور ریزتر به کاربردهای این الکترموتورها اشاره کنیم، میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- اتصال به پمپهای آب
- اتصال به فنهای صنعتی
- اتصال به دمندهها
- صنایع کشاورزی
- صنایع بستهبندی مواد غذایی
اما الکتروموتورهای بزرگ دارای طراحی خاصی هستند تا با نیازهای صنعتی بزرگ سازگاری داشته باشند. از این الکتروموتورها معمولا در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، فولاد، معدن، سیمان، نیروگاهها، حمل و نقل ریلی و دریایی و غیره استفاده میکنند. این الکتروموتورها دارای کارایی، قدرت و گشتاور بالا، پایداری و قابلیت اطمینان و همچنین عمر طولانی هستند.
3. دستهبندی انواع الکتروموتورها بر اساس AC و DC
الکتروموتورهای AC
این نوع الکتروموتورها شامل 2 نوع آسنکرون یا القایی (Induction Motors) و سنکرون (Synchronous Motors) هستند که کاربردهای زیادی در صنعت دارند. از این الکتروموتورها در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، معدن، نفت و گاز، صنایع غذایی و غیره استفاده میشود. الکتروموتورهای جریان متناوب یا AC با استفاده از جریان متناوب تولید گشتاور و سرعت میکنند. این الکتروموتورها دارای طراحی ساده، قیمت معقول برای خرید و هزینه کمتر نگهداری هستند و نصب و راهاندازی آسان و عملکرد بهتری دارند.
الکتروموتورهای DC
این الکتروموتور توسط جریان مستقیم کار میکند و همه تک فاز هستند. از مزیتهای این الکتروموتورها میتوان به کنترل دقیق سرعت اشاره کرد. همینطور این الکتروموتورها سریع راهاندازی و متوقف و معکوس میشوند که قدرت کنترل بیشتری به ما میدهد. همچنین نصب، راهاندازی و نگهداری آسان و راحتتر این الکتروموتورها نسبت به الکتروموتورهای AC نیز قابل ذکر است. از این الکتروموتورها در تولید ماشینها و دستگاههایی مانند جرثقیل، بالابر و آسانسور و جاروبرقی استفاده میشود.
4. دستهبندی الکتروموتورها بر اساس جنس بدنه
از لحاظ جنس بدنه الکتروموتورها در دو نوع بدنه چدنی و بدنه آلومینیومی تولید میشوند که هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. بدنه چدنی به دلیل اینکه از فولاد ساخته شده است، مقاومت بیشتری در مقابل ضربه و خوردگی و انواع آسیبها دارد. به همین دلیل معمولا الکتروموتورهای چدنی برای کار در شرایط سخت و صنایع سنگین مورد استفاده قرار میگیرند. همینطور این الکتروموتورها وزن سنگینتری دارند و از این لحاظ دارای لرزش کمتری نیز هستند.
الکتروموتورهای آلومینیومی سبکتر و زیباتر هستند. خوردگی خیلی کمی دارند و انتقال حرارتی آنها نیز نسبت به نوع چدنی بهتر است. به دلیل سبکی این الکتروموتورها، نصب آسان و راحتتری نیز دارند.
5. دستهبندی انواع الکتروموتورها بر اساس نحوه نصب
الکتروموتورها برای اینکه قابلیت نصب در مکانهای مختلف را داشته باشند در انواع عمودی و افقی تولید میشوند. کاربرد الکتروموتورهای افقی نسبت به الکتروموتورهای عمود نصب بیشتر است. اما در برخی موارد مانند استفاده در مکانهایی که انتقال انرژی از بالا به پایین یا بالعکس است و یا میزان مساحت در دسترس کمتر است مجبور هستیم از الکتروموتورهای عمودی استفاده کنیم.
نصب، راهاندازی و نگهداری از الکتروموتورهای عمودی سخت است و هزینه بیشتری نیز دارد. یکی دیگر از کاربردهای مهم الکتروموتورهای عمود نصب، استفاده در چاهها و یا مراکز آب و فاضلاب است. این الکتروموتورها نیاز به گیربکس و سایر موارد اتصالی نداشته و مستقیما به ابزار مورد نیاز متصل میشود.
6. دستهبندی الکتروموتورهای ضد انفجار و معمولی
در این بخش بیشتر قصد داریم به سراغ استانداردهای مختلفی برویم که الکتروموتورها بر اساس آنها نیز قابل دستهبندی هستند. این استانداردها بطور مثال در زمینه عایقبندی و مصرف انرژی و از این دست موارد هستند.
الکتروموتورهای ضد انفجار همانطور که از نامشان پیداست با الکتروموتورهای معمولی تفاوتهایی دارند. این الکتروموتورها برای کار در مناطقی که احتمال وجود گاز و یا گرد و غبارهای قابل اشتعال وجود دارد بصورت اختصاصی طراحی شدهاند. این الکتروموتورها که با علامت EX هم مشخص میشوند، از عایقبندیهای خاصی بهره میبرند تا هیچگونه جرقهای به بیرون منتقل نشود. در نتیجه از بروز انفجار در این مناطق جلوگیری میشود که نقش حیاتی در این صنایع دارد.
7. دستهبندی الکتروموتورها بر اساس درجه حفاظت
موتورها در دو نوع محفظه باز و محفظه بسته وجود دارند. در نوع محفظه باز که نوع معمولی محسوب میشود، هوا از خارج موتور آزادانه در اطراف سیم پیچ گردش میکند. اما از ورود آب و قطرات و ذرات خارجی به داخل موتور جلوگیری میشود. این درجه حفاظت را اختصاراً با با دو حرف IP نشان میدهند که هر کدام از این موارد معانی خاص خود را دارند. در انواع محفظه باز، حفاظتهای IP00، IP02، IP11، IP12، IP13، IP21، IP22 و IP23 و در انواع محفظه بسته IP44، IP54، IP55 و IP56 وجود دارد.
8. دستهبندی الکتروموتورها بر اساس کلاس عایقبندی
از دیگر استانداردهای الکتروموتورها میتوان به استاندارد کلاس عایقبندی اشاره کرد. کلاس عایقبندی در دستههای A،B،F و H تقسیمبندی میشوند. کلاس A تا 105 درجه سانتیگراد، کلاس B تا 130 درجه سانتیگراد، کلاس F تا 155 درجه سانتیگراد و کلاس H تا 180 درجه سانتیگراد قدرت تحمل دارد. هر چقدر الکتروموتور زمان زیادتری را در بالاترین دمای قابل تحمل خود کار کند، عمر مفید آن به مرور کاهش پیدا میکند. بطور مثال یک الکتروموتور با کلاس عایق F در صورت 20000 ساعت کار در دمای 155 درجه نیمی از عمر مفید خود را از دست میدهد.
گرما، کشنده موتورها و لوازم الکتریکی است. این عایقبندیها برای حفاظت از سیمپیچهای استاتور در برابر گرما است. عایقهای مختلفی که در هر یک از این 4 استاندارد وجود دارند دارای جنسهای مختلفی هستند. مثلا در کلاس عایقبندی F جنس عایق از تلق نسوز(میکا)، پشم شیشه و پنبه نسوز است.
9. دستهبندی الکتروموتورها بر اساس راندمان مصرف انرژی
انواع الکتروموتورها به دلیل نفوذشان در صنایع سراسر دنیا میتوانند موضوعی مهم در بحث راندمان و همینطور مصرف انرژی محسوب شوند. هر چه راندمان آنها بالاتر باشد، سوددهی افزایش و مصرف انرژی کاهش پیدا میکند. به همین دلیل یکی از مواردی که الکتروموتورها را از یکدیگر مجزا میکند، استانداردی به نام راندمان مصرف انرژی یا IE هست که با اعداد مختلف نشان داده میشوند. این استاندارد از 1 تا 4 بصورتی که در زیر توضیح دادهایم متغیر است:
- IE1 : راندمان استاندارد (Standard)
- IE2 : راندمان بالا (High)
- IE3 : راندمان عالی (Premium)
- IE4 : راندمان فوق عالی (Super premium)
راندمان کاری IE1 به دلیل مصرف انرژی زیاد، تقریبا در دنیا منسوخ شده است و در اروپا اجازه استفاده ندارد. البته هنوز هم الکتروموتورها مخصوصا در انواع ارزان آنها با درجه راندمان IE1 تولید میشوند. برای اینکه مصرف انرژی در دنیا کاهش یابد بهتر است از راندمانهای بهتر استفاده کنیم. البته در برخی کشورها که هنوز قیمت انرژی ارزان است ممکن است به این مورد توجهی نکنند. اما دیر یا زود باید به این قضیه نیز توجه ویژه داشته و از نظر تجهیزات، پوستاندازی کنند.
سخن پایانی
الکتروموتورها سرعت، گشتاور و تعداد دور در دقیقههای مختلف دارند اما اینها را نمیتوان به عنوان یک نوع دستهبندی کرد. در واقع این موارد ویژگیهایی هست که در بین اغلب آنها مشترک و دارای مقدار کم و زیاد است. برای خرید الکتروموتورها باید مواردی که در بالا ذکر شد را در نظر داشته باشید تا بتوانید با آگاهی و شناخت بیشتر خریدی متناسب با نیازهای کسب و کار خود داشته باشید. مسلماً قبل از خرید باید حتمن با افراد فنی و تکنسینها و کارشناسان مختلف مشورت کنید.
سوالات متداول
بهترین برند الکتروموتور کدام است؟
الکتروموتورها برندهای متعدد ایرانی، چینی و خارجی (اروپایی و آمریکایی) دارند که در بین این برندها، بهترین برند، زیمنس است. البته برندهای دیگری مانند WEG ، الکو و SEW نیز از جمله برندهای خوب بازار محسوب میشوند.
آیا میتوان برای راهاندازی الکتروموتور سه فاز از برق تک فاز استفاده کرد؟
در توان های تا 3.6 کیلووات این امکان با اجرای تمهیداتی قابل انجام است. اما برای الکتروموتورهای توان بالاتر این امکان وجود ندارد. در برخی موارد نیز با استفاده از اینورترهای تک فاز به سه فاز این امکان وجود دارد.
الکتروموتور بدنه چدن بهتر است یا آلومینیوم؟
هر دو ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. الکتروموتورهای بدنه چدنی تحمل بار و ضربه و مقاومت خوردگی بیشتری دارند. الکتروموتورهای بدنه آلومینیومی سبکتر هستند و نصب آسانتری نیز دارند. بطور کلی مقایسه این دو از لحاظ بهتر بودن آنجا معنی پیدا میکند که نیاز و کاربردها را در نظر بگیریم.