موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها
مقدمه
یک موتور الکتریکی الکتریسیته رابه حرکت مکانیکی تبدیل میکند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام میشود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثرموتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار میکنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیدههای دیگری نظیر نیروی الکترو استاتیک و اثر پیزوالکتریک کارمیکنند، هم وجود دارند.
ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار میگیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال میشود. دریک موتور استوانهای، چرخانه (روتور) به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصلهای معین از محور چرخانه به چرخانه اعمال میشود، میگردد. اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) چرخانه و بخش ثابت ایستانه (استاتور) خوانده میشود. موتور شامل اهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده میشود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده میشود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال میشود یا آن بخش از ژنراتوراست که در آن ولتاژ خروجی ایجاد میشود. با توجه به طراحی ماشین، هر کدام از بخشهای چرخانه یا ایستانه می توانندبه عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیارساده کیت هایی را در مدارس استفاده میکنند.
موتورهای DC
یکی از اولین موتورهای دوار، اگر نگوییم اولین، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطهور بود، میشد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور میکرد، سیم حول آهنربا به گردش درمیآمد و نشان میداد که جریان منجر به افزایش یک میدانمغناطیسی دایرهای اطراف سیم میشود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده میشود، اما گاه بجای ماده سمی جیوه، از آب نمک استفاده میشود.
موتور کلاسیک است. یک سوییچ گردشی به نام کوموتاتورجهت جریان DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی الکتریکی را در هرسیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتورDC به مجموعهای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی، بستگی دارد.
موتورهای میدان سیم پیچی شده
آهنرباهای دائم در بیرونی یک موتوردیسی را می توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. 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 کشش الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایدهآل است و کاربرد این تکنیک میتواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیرمکانیکی شود.
موتورهای یونیورسال
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را میتوان هم با جریان DC وهم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار میکنند.
word: نوع فایل
سایز:368 KB
تعداد صفحه:38
موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها
