استفاده از الکتروموتور امروزه در بسیاری از صنایع مانند نیروگاه‌های ذخیره تلمبه‌ای یا در وسایلی مانند پیشرانه‌های کشتی یا در وسایل خانگی مانند ماشین‌های ظرف‌شویی و حتی در مدل‌های اسباب بازی کودکان رایج است. در این مقاله قصد داریم شما را با تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC آشنا کرده و انواع این دو موتور را برای شما بازگو کنیم.
مزایا و معایب موتور الکتریکی DC
فرق موتور AC و DC در کنترل سرعت
راهنمایی خرید موتور الکتریکی DC و AC آبادیزل
موتور الکتریکی AC چیست؟
یکی از رایج‌ترین انواع موتور الکتریکی، الکتروموتور AC است. موتور القایی یا AC دستگاهی عمومی است که در بسیاری از وسایل الکتریکی کاربرد دارد. الکتروموتور AC با برق متناوب کار می‌کند و بسیار ساده و بدون هیچ هزینه جانبی امکان تولید نیرو در آن وجود دارد. الکتروموتور AC یکی از رایج‌ترین نمونه موتورهای الکتریکی است که موجب به حرکت درآمدن ماشین‌ها شده و کمترین میزان انرژی را به خود اختصاص می‌دهد.
استاتور در موتور های الکتریکی AC دارای سیم پیچ هایی است که با جریان متناوب تغذیه شده و با استفاده از این جریان یک میدان مغناطیسی دوار تولید می کنند. در موتور الکتریکی روتور AC درون سیم پیچ این موتور می چرخد و به شافت خروجی متصل می گردد و با چرخش مغناطیسی گشتاور تولید می کند.
موتور الکتریکی DC چیست؟
تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC در چیست؟ موتور الکتریکی DC نوع کلاسیک الکتروموتور است و به موتور جریان مستقیم معروف است. در این موتور جریان مستقیم به انرژی مکانیکی تبدیل میشود. نوعی مکانیسم داخلی به نام کموتاسیون در موتور DC وجود دارد که کار تبدیل انرژی را انجام می‌دهد. در موتور الکتریکی DC دو جزء اصلی وجود دارد که روتور و استاتور نامیده میشود. در موتور الکتریکی روتور یا آرمیچر که از یک آهنربای الکتریکی ساخته شده است. کموتاتور جهت جریان آرمیچر را مدام عوض می‌کند و باعث میشود آهنربای الکتریکی ایجاد شود. این آهنربا در استاتور جریان پیدا کرده و موجب جریان الکتریکی میشود.
DC موتوری است که انرژی الکتریکی را به کمک یک آهنربا به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. این موتور از جریان برق مستقیم استفاده کرده و به آن موتور DC می گویند. با گذشت زمان کموتاتور موتورهای DC فرسوده شده و به همین دلیل این موتورها به مراقبت و نگهداری بیشتری احتیاج دارند.
انواع موتورهای AC و DC
برای تشخیص موتور الکتریکی AC و DC باید ابتدا انواع مختلف این موتورهای شناسایی شود. به‌طور معمول تفاوت موتور الکتریکی AC و DC در کارکرد این موتورها است که خلاصه به آن اشاره میشود.
انواع موتور الکتریکی AC
موتور الکتریکی AC انواع مختلفی دارند که ما در این مقاله به تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC اشاره خواهیم کرد. در ادامه به معرفی انواع آن ها می‌پردازیم :
الکتروموتور سنکرون
در این دسته از موتورهای الکتریکی، روتور با سرعت ثابت می‌چرخد. سرعت ثابت به این معناست که در اثر تغییر بار مکانیکی شفت، سرعت روتور هیچ تغییری نخواهد کرد. در موتورهای سنکرون، برای راه‌اندازی موتور نیاز به یک ابزار خارجی است. معمولاً موتورهای سنکرون به سه روش راه‌اندازی میشوند
- کم کردن سرعت میدان مغناطیسی در استاتور
- کمک‌گرفتن از یک چرخاننده اولیه
- بهره‌گیری از سیم‌پیچ دمپر در دو قطب روتور
برای کسب اطلاعات بیشتر راجع الکتروپمپ یا پمپ چیست؟ به مقاله مراجعه کنید.
الکتروموتور آسنکرون چیست؟
نوع دیگری از موتورهای الکتریکی AC موتورهای آسنکرون است. در این نوع از موتور سرعت روتور و سنکرون با یکدیگر متفاوت است. این نوع از موتور که به موتور القایی نیز معروف است، جریان الکتریکی باید در روتور القا شود تا روتور با سرعت کمتری نسبت به جریان الکتریکی بچرخد. الکتروموتورهای آسنکرون به دو گروه تقسیم میشوند:
برای کسب اطلاعات بیشتر راجع منظور از ژنراتور سنکرون چیست؟ به مقاله مراجعه کنید.
الکتروموتور قفس سنجابی
نامگذاری این الکتروموتور به‌دلیل شکل ظاهری آن است که شبیه به قفس‌های است که برای شکار سنجاب درست شده است. استوانه‌ای کشیده که سرتاسر آن شیار زده شده است. این شیارها در دوطرف روتور به یکدیگر متصل میشوند.
الکتروموتور روتور سیم پیچی شده
یکی از معایب الکتروموتور قفس سنجابی گشتاور کم موتور در زمان استارت بود. دانشمندان برای رفع این عیب الکتروموتور روتور سیم‌پیچی شده را اختراع کردند. در این مدل به‌جای اینکه میله در روتور تعبیه شود، روتور را سیم‌پیچی کردند و قسمت پایانی آن را به حلقه‌های لغزنده متصل کردند.
انواع الکتروموتور DC
برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی به دستگاهی به نام الکتروموتور نیاز داریم. الکترو موتور ها مانند موتور های دیگر دارای انواع مختلفی هستند که ما در ادامه به انواع آن ها اشاره خواهیم کرد.
موتور جاروبک‌دار
در این نوع موتور جریان الکتریکی به دو براش (Brush) منتقل میشود و موجب پدید آمدن میدان الکترومغناطیسی در هرکدام از قطب‌های ثابت الکتروموتور میشود و به‌این‌ترتیب موتور شروع به حرکت می‌کند. موتور بدون جاروبک: موتورهای BLCD که به موتورهای بدون جاروبک معروف هستند، نوع دیگری از موتور DC است که برای انتقال جریان مغناطیسی نیاز به جاروبک نیست. در واقع سیم‌پیچ روی روتور قرار ندارد و روتور از جنس آهنربای دائم تولید شده، سیم‌پیچ نیز روی استاتور ثابت شده است برای همین نیاز به جاروبک نیست.
موتور سروو
در این نوع از موتور تغییر سرعت در کمترین زمان ممکن رخ می‌دهد و دلیل چنین امری وجود لختی یا اینرسی کم در الکتروموتور سروو است. برای همین از این موتور الکتریکی امروزه استفاده زیادی میشود.
فرق موتورهای AC و DC
همان گونه که هر وسیله الکتریکی مزایا و معایب خود را دارد موتور الکتریکی AC نیز دارای تفاوت های خاصی است که ما در ادامه به تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC می پردازیم.
برای این که بدانید عملکرد یک موتور DC چگونه است باید یک مدار الکتریکی ساده را در نظر بگیرید که انرژی مورد نیاز آن توسط یک باتری تأمین می شود. زمانی که جریان الکتریکی وارد مدار می شود در اطراف خود یک میدان مغناطیسی ایجاد کرده که باعث می شود آرمیچر به طور پیوسته به چرخش در آید. یک موتور از روتور یا سیم پیچ، میله های گرافیتی، کموتاتور و استاتور که یک آهنربای ثابت و نعل شکل است تشکیل شده است.
- قیمت تمام شده کم موتور
- هزینه تعمیر و نگهداری پایین
- طول عمر بالای دستگاه
- استارت آسان و بدون دردسر
- کارآمدی با اینورتور ارزان
- موتور های (AC) همان گونه که از نامشان پیدا است به جریان متناوب برای تولید میدان الکترومغناطیسی احتیاج دارند در حالی که موتور های DC از جریان مستقیم برای این منظور استفاده می کنند.
- تفاوت دیگر این است که فرکانس تغذیه موتور DC 0 است در حالی که موتور AC با فرکانس 50 هرتز تغذیه می شود.
- موتور های (DC) معمولاً در جایی استفاده می شوند که سرعت موتور نیاز به کنترل بیرونی دارد. این در حالی است که موتورهای AC در برنامه هایی که عملکرد انرژی را در مدت زمانی طولانی جستجو و بررسی می کنند مورد استفاده قرار می گیرند.
- نکته دیگر این است که همه موتورهای الکتریکی DC تک فاز هستند اما موتورهای AC می توانند تک فاز یا سه فاز باشند.
- هر دو موتور (AC و DC) از اصل استفاده از سیم پیچ آرماتور و میدان مغناطیسی استفاده می کنند با این تفاوت که در موتور های DC آرماتور می چرخد ولی میدان مغناطیسی نمی چرخد. این نکته در موتورهای AC برعکس است یعنی آرماتور نمی چرخد اما میدان مغناطیسی دائماً در چرخش است.
- در مواقعی که درباره تعمیر و نگهداری از موتور الکتریکی نگرانی وجود دارد از موتورهای AC استفاده می شود زیرا همان طور که قبلاً گفته شد موتورهای DC به مراقبت و تعمیر بیشتری احتیاج دارند.
- در کارهایی که به سرعت ثابت با راه اندازی بار های سنگین احتیاج داریم موتورهای AC بهتر از موتورهای DC هستند.
- موتورهای AC دارای یک کنترل کننده هستند و استفاده و نگهداری از آن ها ارزان تر و مقرون به صرفه تر است در حالی که موتور های DC از اجزای متحرک زیادی تشکیل شده اند که جایگزین کردن آن ها هزینه زیادی دارد.
- میدان های چرخشی موتورهای AC و DC با همدیگر تفاوت دارد. در موتور های AC میدان مغناطیسی به دلیل چرخیدن جریان های متناوب و متقارنی که پشت سر هم قرار دارند دائماً می چرخد. این چرخش میدان مغناطیسی به علت سرعت تغییر AC است. این در حالی است که در موتورهای DC چرخش میدان مغناطیسی با تغییر کردن ولتاژ ثابت و مکان واقعی کویل متصل شده امکان پذیر است.
- روش کنترل سرعت موتورهای DC و AC نیز متفاوت است. سرعت موتورهای AC می تواند تا زمانی که سرعت جریان متناوب تغییر می کند تغییر کند اما در موتور های DC سرعت فقط زمانی تغییر می کند که سرعت روتور تغییر کند. در این موتورها سرعت روتور متناسب با ولتاژ است، پس با تغییر ولتاژ می توان سرعت موتور را تغییر داد.
معایب موتور الکتریکی
امروزه بیشتر موتورهای الکتریکی را از نوع DC می سازند تا توسط درایو های الکترونیکی صنعتی کنترل شوند. موتورهای برقی الکتریکی در بسیاری از برنامه های کاربردی در سرتا سر دنیا به کار برده می شوند مانند دستگاه های تولید کاغذ و ماشین آلات و ..
- دقت کنترل در دستگاه بسیار پایین است.
- گشتاور یکنواخت نیست.
- زمان پاسخ‌دهی بسیار پایین است.
- تلفات انرژی بسیار بالاست و راندمان دستگاه بسیار پایین است.
مزایا و معایب موتور الکتریکی DC
تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC در چیست؟ همانند موتور الکتریکی AC الکتروموتور دی‌سی نیز دارای معایب و مزایای مخصوص به خود است.
- گشتاور دستگاه یکنواخت است.
- امکان کنترل سرعت آن ها ساده است و با تغییر ولتاژ انجام می شود.
- موتورهای DC در سرعت های پایین گشتاور مناسبی ایجاد می کنند.
- سرعت دستگاه بسیار با دقت کنترل میشود.
- طراحی موتورهای DC ساده و قابل فهم است.
- موتورهای DC در کنترل سرعت دقت قابل قبولی دارند.
- راه‌اندازی بسیار ساده است.
- برای این موتورها امکان کنترل مستقل دور از گشتاور وجود دارد.
- در سرعت‌های کم گشتاور تولید میشود.
معایب دستگاه DC
- هزینه تعمیرات بسیار بالاست
- طول عمر پایینی دارد.
- موتورهای DC که قدرت بالایی دارند دارای ابعاد بسیار بزرگی هستند.
- این موتور ها نسبت به موتورهای AC قیمت بالایی دارند.
- این موتورها برای راه اندازی به جریان برق مستقیم احتیاج دارند.
- پاسخ سرعت موتورهای DC چندان قابل قبول نیست.
- راندمان این موتورها نسبتاً پایین است.
- به علت این که موتورهای DC دارای کموتاتور و جاروبک هستند استهلاک بالایی دارند و هزینه های ناشی از نگهداری و تعمیرشان زیاد است
- برای خرید باید هزینه زیادی کرد.
- راندمان نسبتاً پایین است.
اجزای موتورهای AC و DC
یکی از راه‌های شناخت تفاوت بین موتور AC و موتور DC شناخت اجزاء این دو نوع موتور است. البته باید به این مطلب اشاره کرد که تفاوت موتور الکتریکی AC و DC از راه اجزاء کار هر کس نیست و نیاز به مهارت خاص دارد تنها به این مطلب اشاره میشود که موتور الکتریکی AC دارای بلبرینگ است و موتور الکتریکی DC دارای جاروبک است.
استاتور
بخش ثابت موتور الکتریکی است. چند میله باریک آلومینیومی یا آهنی بخش اصلی استاتور را تشکیل می‌دهند که این میله‌ها هسته اصلی موتور الکتریکی را شکل می‌دهند. سیم‌پیچ‌ها روی هسته قرار می‌گیرند و بدنه موتور استاتور را می‌پوشاند.
روتور
بخش محرک موتور الکتریکی است که وظیفه انتقال نیرو از الکتروموتور به ماشین‌ها را برعهده دارد. برای به حرکت درآمدن روتور یک رسانا درون آن قرار می‌گیرد که با قرارگرفتن در میدان مغناطیسی تحت تأثیر این جریان قرار گرفته و شفت حرکت می‌کند. در روتورهایی که آهنربای دائمی دارند، رساناها در قسمت ثابت الکتروموتور قرار می‌گیرد.
بلبرینگ
روتور در الکتروموتور نیاز به یک تکیه‌گاه دارد، بلبرینگ‌ها تکیه‌گاه روتور است که به آن اجازه چرخش می‌دهد، خود بلبرینگ نیز توسط پوسته الکتروموتور محافظت میشود. یکی دیگر از وظایف بلبرینگ کم کردن فشار اضافی در الکتروموتور است.
شکاف هوا
یکی دیگر از بخش‌ها یا اجزای موتور الکتریکی شکاف هواست. شکاف هوا به فاصله بین روتور و استاتور گفته میشود. هرچه شکاف هوا کمتر باشد، ضریب فاکتور در توان بالای موتور بیشتر خواهد بود. شکاف هوا نباید از مقداری خاص کمتر شود زیرا فاصله بسیار کم موجب سروصدا و خوردگی در الکتروموتور خواهد شد.
کموتاتور
این وسیله بیشتر در موتورهای الکتریکی DC استفاده میشود. کار کموتاتور تغییر جهت جریان برق در الکتروموتور است. چند حلقه اسلیپ جدا شده و یک شفت کموتاتور را تشکیل می‌دهد. روتور برای حرکت خود از تماس جاروبک با مبدل‌های استاتور انرژی دریافت می‌کند.
اگرچه در اجزای موتور دستگاه‌ها با هم مشابه بودند اما در عملکرد هر دستگاه دارای تفاوت از یکدیگر است.
برای کسب اطلاعات بیشتر راجع گیربکس صنعتی چیست؟ به مقاله مراجعه کنید.
میدان های چرخشی موتور ac و dc
میدان‌های چرخشی موجب حرکت روتور داخل استاتور میشوند این میدان در موتور AC و DC با یکدیگر متفاوت است. در موتور الکتریکی AC حرکت جریان متناوب و متقارن که به شکل مداوم و 120 درجه به وجود می‌آید موجب میدان در استاتور میشود؛ اما در موتور DC میدان استاتور به دلیل تغییر ولتاژ ثابت و محل اصلی کوبل متصل شده شکل می‌گیرد.
فرق موتور AC و DC در کنترل سرعت
یکی دیگر از تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC تفاوت روش در کنترل سرعت است. در موتور الکتریکی AC کنترل سرعت کاری ساده است و با تغییر ولتاژ ورودی می‌توان سرعت را تغییر داد؛ اما در موتور الکتریکی DC کار کمی متفاوت است و برای تغییر سرعت در موتور DC سه فاکتور را می‌توان تغییر داد.
- جریان میدان
- ولتاژ آرمیچر
- مقاومت آرمیچر
تفاوت در روش تولید گشتاور
برای تولید گشتاور در موتور AC نیاز است که بین میدان چرخشی استاتور و میدان مغناطیسی روتور سرعت‌ها همگام شده و بین استاتور و روتور هماهنگی ایجاد شود. در موتور DC نیز برای گشتاور چنین هماهنگی وجود دارد. اما با این تفاوت که در موتور DC میدان چرخشی روتور ثابت است.
تفاوت در منبع تغذیه
برای این که یک موتور الکتریکی کار کند لازم است که جریان الکتریکی به موتور وارد شود. برای همین در موتور الکتریکی AC منبع تغذیه جریان متناوب است؛ اما در موتور الکتریکی DC جریان ورودی و منبع تغذیه جریان مستقیم است.
راهنمایی خرید موتور الکتریکی DC و AC آبادیزل
موتورهای الکتریکی AC و DC بسته به موقعیت‌های مختلف کاربردی زیادی دارند. اما برای اینکه بتوانید انتخاب درستی داشته باشید، باید شناخت خوبی از تفاوت این دو نوع الکتروموتور پیدا کنید. در این مطلب درباره تفاوت موتور الکتریکی AC و DC، مزایا و معایب آنها صحبت کردیم.
امروزه با پیشرفت صنعت و تکنولوژی موتور های مختلفی تولید و راهی بازار می شوند که هر کدام کاربرد و نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می کنند.
ما در این مقاله راجع تفاوت موتورهای الکتریکی AC و DC پرداخته ایم.
امیدوارم که این مقاله مورد پسند و استفاده شما عزیزان قرار گرفته باشه شما می توانید برای خرید یا اطلاعات بیشتر با
کارشناسان ما که تجربه بالایی در این زمینه دارند مشورت کنید. تا از بهترین و مناسب ترین نوع موتور های الکتریکی برخوردار شوید.
برای اطلاعات بیشتر با شماره های درج شده در بالای سایت تماس بگیرید.
دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید