ساختمان و نحوه کار موتور DC

ساختمان و نحوه کار موتور DC:

۱- استاتور موتور DC

سیم پیچ میدان به دو سیم پیچ سری و شنت تقسیم می گردد هسته آهنی و فریم موتور اجزای اصلی استاتور هستند در موتورهای بزرگتر قطب کمکی و سیم پیچی جبرانگر نیز به این اجزا افزوده می گردد.

۲- روتور موتور DC

روتور موتور DC که به عنوان آرمیچر نیز شناخته می شود در شکل مقابل آورده شده است. اجزای اصلی روتور هسته سیم پیچی و یاتاقان ها هستند. روتور قسمت گردان ماشین DC است. 

۳- مکانیزم های جاروبک و نگهدارنده جاروبک

جاروبک وظیفه انتقال جریان به کلکتور گردان را بر عهده دارد. جاروبک و کلکتور عامل یکسو کردن گشتاور در موتورهای الکتریکی DC هستند.

اصول کار یک موتور DC عبور جریان در یک هادی، در اطراف آن میدان مغناطیسی ایجاد می کند. این موضوع در شکل (A) نشان داده شده است. هنگامی که هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرد. میدان خارجی بر هادی حامل جریان نیرویی وارد می کند که این موضوع در شکل (B) نشان داده شده است.با بررسی اشکال بالا می توان موارد زیر را استنتاج کرد.

• اگر یک هادی داخل میدان مغناطیسی قرار داده شود

– حرکت هادی درون میدان جریان الکتریکی تولید می کند (ژنراتور) – عبور جریان الکتریکی درون هادی تولید نیروی محرک میکند ( موتور)

• بیان معکوس قضیه فوق به این صورت است که: یک موتور DC می تواند به عنوان ژنراتور مورد استفاده قرار گیرد.

– گرچه ماشینی که به منظور موتور بودن طراحی شده است برای کارکرد موتوری بهینه تر می باشد.

نحوه عملکردبه این صورت است که ولتاژ DC اعمال شده به موتور از طریق برس کربن که روی کموتاتور سوار شده است به سیم پیچ های آرمیچر اعمال می شود که این کار باعث تبدیل شدن سیم پیچ های آرمیچر به آهنربا می شود  . ( سیم پیچ های آرمیچر به به کموتاتور متصل هستند )  البته در موتور های جریان مستقیم کوچک از آهنربای دائمی برای استاتور استفاده می شود . که معمولا در دستگاه های الکتریکی کوچک از این روش استفاده می شود مانند درایوهای سی دی ، اسباب بازی ها ، فن های لب تاپ و … . ولی در موتورهای بزرگتر در کاربردهای صنعتی استاتور همچنان یک آهنربای الکتریکی است .  معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.

موتور جریان مستقیم یا DC

در موتورهای جریان مستقیم کلاسیک از آهنربای الکتریکی استفاده می شود . جهت جریان الکتریکی باید در هر سیکل یا گردش برای ایجاد نیروی جاذبه و دافعه بین آهنربای دائمی و آهنربای الکتریکی دو بار عوض شود که این کار توسط یک سویچ گردشی به نام کموتاتور انجام می شود . با اتصال ولتاژ به سیم پیچ های استاتور ، سیم پیچ ها تبدیل به آهنربای استاتیک یا ثابت با قطب شمال و جنوب می شود ،

پارامترهای موثر بر سرعت موتور الکتریکی DC

۱- ولتاژ


۲- جریان


۳- بار اعمال شده به شافت موتور یا گشتاور ترمزی

با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.