موتور الکتریکی DC نوعی موتور کلاسیک می باشد که با جریان مستقیم کار می کند. درون این الکتروموتورها آرمیچری وجود دارد که از جنس آهنربای الکتریکی می باشد. موتور الکتریکی DC دارای یک سوئیچ گردشی به نام کموتاتور است که جهت جریان الکتریکی را دو بار در هر سیکل برعکس می کند تا درون آرمیچر جریان یابد. سرعت این ماشین های الکتریکی دارای ولتاژ و گشتاور، به این جریان بستگی دارد. وظیفه آهنربای الکتریکی در موتور DC دفع و جذب آهنربای دائمی در قسمت استاتور می باشد.
امروزه مشاهده می شود که کاربرد موتورهای الکتریکی DC در بخش های گوناگون محدود شده است اما به دلیل کنترل پذیر بودن این موتورهای الکتریکی همچنان در صنعت کاربرد بسیاری دارند. یکی از ویژگی های مهم این موتورها متنوع بودن آن ها می باشد که با ترکیب این تنوع در مدار تحریک، می توان مشخصه های بسیاری را بدست اورد. به دلیل آسان بودن کنترل موتورهای الکتریکی DC، بیشتر در سیستم هایی به کار می روند که نیازمند کنترل سرعت در محدوده های وسیع و گشتاور بالا باشند.
جایگاه موتور الکتریکی DC
در الکتروموتورهای جریان مستقیم کموتاتور در طول زمان به صورت تدریجی فرسوده می شود به همین دلیل است که این ماشین ها به تعمیر و نگهداری بیشتری نسبت به سایر ماشین های الکتریکی نیازمند هستند. جایگاه ماشین های الکتریکی DC به دلیل تغییر و تحول در صنعت الکترونیک خدشه دار شده و به مرور زمان جایگاه خود را در کنترل دور و گشتاور به ماشین های AC محول کرده است.
در گذشته جایگاه این ماشین ها در دستگاه های اتوماتیک و حوزه صنعت بسیار ویژه بود به طوری بر تمام این حوزه سلطه کامل داشتند. امروزه در برخی ازکارخانه ها هنوز از ماشین های الکتریکی جریان مستقیم به فراوانی استفاده شده و کاربردهای مختلفی دارند. از بررسی و تحقیق در مورد این موتورهای الکتریکی می توان برای ایجاد روش های کنترل پیشرفته تر در این حوزه استفاده کرد.
عملکرد موتور الکتریکی DC
موتور الکتریکی DC از آهنربایی ثابت یا همان استاتور و آرمیچری با سیم پیچ های تابانده شده به دور هسته ای آهنی، که برای تمرکز میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرد، تشکیل شده است. سیم پیچ های موجود در ماشین های الکتریکی معمولاً چند دور به محور هسته پیچیده شده اند و در الکتروموتورهای بزرگ از جریان موازی موجود در بین آن ها نیز می توان استفاده کرد.
زمانی که آرمیچر شروع به چرخش می کند بخش های مختلفی شروع به تحریک می کنند، که تحریک آن ها از طریق جاروبک امکان پذیر می باشد. تمامی جریاناتی که به سیم پیچ های موجود ارسال می شوند موتور الکتریکی DC، اندازه و تعداد دور این سیم پیچ ها در تعیین کردن اندازه قدرت میدان الکترومغناطیسی به وجود آمده نقش مهمی دارند و میتوانیم میزان دقیق آن را محاسبه کنیم.
الکتروموتور یونیورسال
موتور یونیورسال یکی از انواع مختلف الکتروموتورهای DC می باشد که هم می تواند با جریان مستقیم (DC) و هم با جریان متناوب (AC) کار کند. اصول عملکرد این ماشین الکتریکی بر اساس زمانی است که یک الکتروموتور DC می خواهد به جریان AC متصل شود. در این عمل به خاطر سری بودن دو سیم پیچ میدان و آرمیچر، جریان همسانی از سیم پیچ های آن ها عبور کرده و گشتاور ثابتی را ایجاد می کنند. این عمل باید به صورت خاصی انجام گیرد تا با جریان AC سازگار باشد، اما این موتور کارایی کمتری نسبت به نوع DC دارد.
مزیت موتورهای یونورسال موتور الکتریکی DC به کار بردن منبع تغذیه جریان متناوب بر روی موتورهایی با مشخصه های جریان مستقیم است که دارای گشتاور بالا با طراحی کوچک در سرعت زیاد می باشند. نکته منفی این موتورهای الکتریکی مشکلات تعمیر، نگهداری و قابل اطمینان نبودن آن ها است که به خاطر وجود کموتاتور می باشد. این موتورها در دستگاه هایی مانند مخلوط کن، جاروبرقی، لوازم برقی آشپزخانه و… مورد استفاده قرار می گیرند.
موتور الکتریکی DC از الکتروموتورهایی است که طراحی ساده ای دارند اما کاربردشان در صنعت الکترونیک بسیار زیاد می باشد. این موتورها از انواع گوناگونی برخوردار هستند که هر یک استفاده خاص خود را دارند. از طریق آرمیچر داخل موتور الکتریکی DC می توان به راحتی اندازه قدرت میدان مغناطیسی ایجاد شده را محاسبه کرد.
مقالات مرتبط: