کلیاتی درباره موتورهای DC

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/07/10 10:00:29 0 نظرات موتور الکتریکی,

ماشین های DC

ماشین های DC دارای قابلیت انعطاف بسیار بوده و در صنایع کاربرد وسیعی دارند. با اتصالات مختلف سیم پیچ میدان می توان در این ماشین ها به مشخصه های گوناگون گشتاور، سرعت و ولتاژ جریان دست یافت. موتورهای DC به خاطر امکان سرعت بالای خود کاربرد وسیعی در صنایع دارند. امروزه هنوز موتورهای DC در سیستم های حمل و نقل (مترو) حرف اول را می زنند. موتورهای DC کوچک در سیستم های کنترل به وفور یافت می شوند.

 

ساختمان ماشین DC

ماشین DC نیز همانند انواع دیگر ماشین های گردان دارای یک استاتور و یک روتور است. شکل زیر قسمت های اصلی یک ماشین DC را نشان می دهد.

 

                                                             

                                                                       شکل 1. قسمت های اصلی یک ماشین DC

 

معمولاً استاتور متشکل از یک سیم بندی میدان می باشد که به دور قطب های استاتور در درون یوک استوانه ای شکل که خود در درون یک قالب فلزی قرار دارد پیچیده شده است. یوک و قطب ها معمولاً از ورق های فولادی با ضخامت 0.5 تا یک میلیمتر ساخته می شوند و در طرف فاصله هوایی، برای شکل دهی مناسب توزیع شار مغناطیسی در فاصله هوایی از کشک قطب استفاده شده است.

روی روتور، عناصر اصلی عبارتند از:

  • سیم بندی آرمیچر
  • هسته آرمیچر
  • کموتاتور مکانیکی
  • شفت روتور

ﻫﺴﺘﻪ  آرﻣﻴﭽﺮ ﻣﺘﺸﻜﻞ از ورق ﻫﺎي ﻓﻮﻻدي داﻳﺮه اي ﺷﻜﻞ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻣﺤﻴﻂ ﺑﻴﺮوﻧﻲ آن ﺗﻌﺪادي ﺷﻴﺎر ﺑﺮاي ﺟﺎﻳﮕﺬاري ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي آرﻣﻴﭽﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺎزوﻫﺎي ﻛﻼف ﻫﺎي ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي آرﻣﻴﭽﺮ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ در ﺷﻴﺎرﻫﺎي ﻫﺴﺘﻪ آرﻣﻴﭽﺮ ﺗﻮزﻳﻊ ﺷﺪه اﻧﺪ. آﻧﻬﺎ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻋﺎﻳﻖ ﺷﻴﺎر ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ روﺗﻮر ﻋﺎﻳﻖ و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﻴﺎرﺑﻨﺪ در ﺟﺎي ﺧﻮد ﻣﺤﻜﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. دو ﺳﺮ ﻛﻼف ﻫﺎ ﺑﻪ ﻗﻄﻌﺎت ﻣﺴﻲ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻟﺤﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻗﻄﻌﺎت ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻛﻪ از ﻫﻤﺪﻳﮕﺮ و از ﺷﻔﺖ ﻋﺎﻳﻖ ﺷﺪه اﻧﺪ داراي ﺳﻄﺢ ﺧﺎرﺟﻲ اﺳﺘﻮاﻧﻪ اي ﺷﻜﻞ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﻛﻪ ﺟﺎروﺑﻚ ﻫﺎ ﺑﺮ روي آن ﺣﺮﻛﺖ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ. ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ  ﺟﺎروﺑﻚ ﻫﺎ و ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻣﻨﺰﻟﻪ اﺗﺼﺎل ﮔﺮدان ﺑﻴﻦ دو ﺳﺮ ﻛﻼف ﻫﺎ ﺑﺎ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﺑﻠﻜﻪ ﺳﺒﺐ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﺑﺎ اﻳﻨﻜﻪ وﻟﺘﺎژ اﻟﻘﺎﻳﻲ در ﻛﻼف ﻫﺎ ﻣﺘﻨﺎوب ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، ﺟﺮﻳﺎن در ﻣﺪار ﺧﺎرﺟﻲ داراي ﻳﻚ ﺟﻬﺖ ﺑﺎﺷﺪ. ﺟﺎروبک ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ در ﻣﻮﻗﻌﻴﺖ ﺧﻨﺜﻲ ﺟﺎي ﻣﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، ﻳﻌﻨﻲ ﺑﻪ ﻛﻼف ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ وﻟﺘﺎژ اﻟﻘﺎﻳﻲ در آﻧﻬﺎ ﺻﻔﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ اﺗﺼﺎل ﻣﻲ ﻳﺎﺑﻨﺪ.

سیم بندی آرمیچر

ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺣﻠﻘﻮي و ﻣﻮﺟﻲ، دو ﻧﺤﻮه ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺑﺮاي آرﻣﻴﭽﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﻨﺪ. در ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺣﻠﻘﻮي دو ﺳﺮ ﻫﺮ ﻛﻼف ﺑﻪ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻣﺠﺎور ﻫﻢ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﮔﺮدﻧﺪ. ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل در ﻳﻚ ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺣﻠﻘﻮي ﺳﺎده ﻓﻘﻂ ﻳﻚ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﻪ ﻫﺮ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻣﺠﺎور ﻫﻢ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ در ﻳﻚ ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻣﻮﺟﻲ، دو ﺳﺮ ﻳﻚ ﻛﻼف ﺑﻪ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻛﻪ از ﻫﻢ ﺑﻪ اﻧﺪازه دو ﮔﺎم ﻗﻄﺒﻲ ﻓﺎﺻﻠﻪ دارﻧﺪ، ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﮔﺮدد ﺳﭙﺲ ﻳﻚ آرﻣﻴﭽﺮ ﺑﺎ سیم بندی موجی. یک ماشین P قطبی بین دو کموتاتور مجاور هم P/2 کلاف سری با هم خواهد داشت.

 

سیم بندی حلقوی:

اﮔﺮ وﻟﺘﺎژ ﻫﺎي اﻟﻘﺎﻳﻲ دو ﺑﺎزوي ﻛﻼف ﺑﺎ ﻫﻢ ﺟﻤﻊ ﺷﻮﻧﺪ ﻻزم اﺳﺖ ﻛﻪ بازوهای کلاف، زﻳﺮ دو ﻗﻄﺐ ﻏﻴﺮﻫﻤﻨﺎم ﻗﺮار ﮔﻴﺮﻧﺪ. ﻋﻼوه ﺑﺮ آن ﺑﺮاي ﻳﻚ ﺷﻜﻞ ﺑﻮدن اﻧﺪازه ﻛﻼف ها می بایست تعداد شیارهای بین دو بازوی کلاف (گام کلاف Ys)، عدد صحیح کمتر یا مساوی با تعداد شیارهای S تقسیم بر تعداد قطب ها باشد.

 

سیم بندی موجی:

ﭼﻮن ﺗﻮزﻳﻊ ﻣﻴﺪان در ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻫﻮاﻳﻲ ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺑﻴﺶ از دو ﻗﻄﺐ دارﻧﺪ، ﺑﻌﺪ از ﻫﺮ زوج ﻗﻄﺐ ﺗﻜﺮار ﻣﻲ ﺷﻮد، ﺑﻪ ﺟﺎي اﺗﺼﺎل دو ﺑﺎزوي ﻳﻚ ﻛﻼف ﺑﻪ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻣﺠﺎور ﻫﻢ (در ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺣﻠﻘﻮي) می توان آﻧﻬﺎ را ﺑﻪ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻛﻪ از ﻫﻢ ﺑﻪ اﻧﺪازۀ ﻳک زوج ﻗﻄﺐ ﻓﺎﺻﻠﻪ دارﻧﺪ ﻣﺘﺼﻞ ﻛﺮد. در اﻳﻦ ﺻﻮرت وﻟﺘﺎژ ﺑﻴﻦ دو ﻗﻄﻌﻪ ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮر ﻣﺠﺎور فرقی ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﺣﻠﻘﻮي ﻧﺨﻮاﻫﺪ داﺷﺖ ﺑﺎ ﮔﺮدش ﺣﻮل آرمیچر، کلاف های زیر قطب های یکسان را، می توان با هم سری کرده تا ولتاژ القایی آنها با هم جمع گردند. بنابراین بر خلاف سیم بندی حلقوی، سیم بندی ماشین از اتصال سری کلاف های دور از هم و با چندین بار گردش حول آرمیچر، تشکیل می گردد. این نوع سیم بندی از دید اتصال های انتهایی، سیم بندی موجی نامیده می شود.

 

 

 

ارسال نظر