الکتروموتور, مقالات
ماشین‌های الکتریکی: ترانسفورماتور، موتور و ژنراتور
آذر
در این مقاله به بررسی ماشین های الکتریکی و انواع آن می پردازیم.
فهرست مطالب
1- ماشین الکتریکی و انواع آن
2- ترانسفورماتور
3- ژنراتور
4- موتور الکتریکی
1- ماشین الکتریکی و انواع آن
ماشین‌هایی که در ارتباط با انرژی الکتریکی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، ماشین‌های الکتریکی نامیده‌می‌شوند. در این ماشین‌ها، ورودی یا خروجی و یا هر دو از نوع الکتریکی هستند.ماشین‌های الکتریکی
ماشین‌های الکتریکی به سه دسته اصلی ترانسفورماتور، ژنراتور و موتور تقسیم می‌شوند.
ترانسفورماتور الکتریکی:
در ترانسفورماتور، هم ورودی و هم خروجی از نوع الکتریکی‌است.
ژنراتور الکتریکی:
در یک ژنراتور، ورودی توان مکانیکی است و خروجی توان الکتریکی‌است.
موتور الکتریکی:
در یک موتور، ورودی توان الکتریکی است و خروجی توان مکانیکی.
ماشین‌های الکتریکی را می‌توان به دو دسته ماشین‌های استاتیکی و دینامیکی نیز تقسیم‌بندی نمود.
ترانسفورماتور مثالی از ماشین‌های استاتیکی است. موتور و ژنراتور نیز از دسته ماشین‌های دینامیکی هستند.
موتور القایی سه فاز
2- ترانسفورماتور:
ترانسفورماتورها بر اساس القای متقابل کار می‌کنند و یک هسته آهنی وجود دارد که سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور را بهم پیوند می‌دهد.
شار هسته سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه را بدلیل ولتاژ القاشده در آنها، بهم پیوند می‌دهد.
اساس کار ترانسفورماتور را می‌توان بدین صورت شرح داد: یک ولتاژ متغیر به سیم‌پیچ اولیه اعمال می‌گردد و در نتیجه شار مغناطیسی تولید و در مسیر بسته هسته مغناطیسی که دارای رلوکتانس پایین است، متمرکز می‌گردد.
این شار با سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه پیوند دارد و ولتاژ نیز در سیم‌پیچ اولیه دارای القای خودی و در سیم‌پیچ ثانویه دارای القای متقابل است. ولتاژ القایی بر دور در هر دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه یکسان است و ولتاژ هر سیم‌پیچ به تعداد دور سیم‌پیچ بستگی دارد.
1- بسته به سطح ولتاژ، دو نوع ترانسفورماتور افزاینده و کاهنده جود دارد که از ترانسفورماتور افزاینده برای افزایش سطح ولتاژ الکتریکی و از ترانسفورماتور کاهنده برای کاهش سطح ولتاژ الکتریکی استفاده‌می‌شود.
2- بسته به موارد استفاده نیز ترانسفورماتورها به ترانسفورماتورهای قدرت، ترانسفورماتور توزیع و ترانسفورماتور ابزاری طبقه‌بندی می‌شوند.
3- بسته به معیار طراحی نیز به دو دسته ترانسفورماتور سیم‌پیچی و اتوترانسفورماتور تقسیم می‌شوند.
4- بسته به سیستم عایقی ترانسفورماتورها را می‌توان به ترانسفورماتورهای روغنی و ترانسفورماتور نوع خشک طبقه بندی نمود.
5- بسته به تعداد فاز بهره‌برداری، ترانسفورماتور می‌تواند به صورت تکفاز و سه‌فاز باشد.
6- ترانسفورماتور سه‌فاز نیز می‌تواند یک ترانسفورماتور سه فاز تک واحدی و یا ترانسفورماتور سه‌فاز چند واحدی باشد.
هنگامی که یک هادی در میدان مغناطیسی حرکت نماید، یکemf در هادی القا می‌شود که در واقع این نکته اساس emf القاشده به صورت دینامیکی‌است و ژنراتورهای الکتریکی بر این اصل کار می‌کنند.
3- ژنراتور
دونوع ژنراتور وجود دارد: ژنراتور DC و ژنراتور AC یا آلترناتور
ژنراتور DC:
در ژنراتور DC آرمیچر (مجموع هادی‌ها) روتور است و قطب‌های الکترومغناطیسی به استاتور وصل شده‌اند.
با چرخش روتور در داخل استاتور، در آرمیچر جریان متناوب القا می‌شود شود و از طریق اجزای کموتاتور متصل به شفت موتور جمع‌می‌شود.
جریان متناوب تولیدی در آرمیچر از طریق کموتاتور به جریان مستقیم تبدیل می‌گردد.
ژنراتور AC:
در یک آلترناتور، آرمیچر به رویه داخلی استاتور متصل‌است و آهنربای التریکی در استاتور می چرخد.
برق تولید شده در آرمیچر استاتیک مستقیماً به مدار خارجی منتقل‌می‌شود و منبع DC از طریق حلقه‌های لغزان، انرژی مورد نیاز آهنربای الکتریکی روتور را تأمین می‌کند.
4- موتور الکتریکی
موتور الکتریکی را می‌توان به موتور AC و DC تقسیم نمود.
موتور DC:
این موتورها توسط یک منبع DC و از طریق بخش‌های کموتاتور متصل به شفت موتور تغذیه می‌شوند.
موتور بر اساس قانون دست چپ فلمینگ[1] می‌چرخد. موتور DC را می‌توان به صورت موتور DC با تحریک جداگانه، موتور DCشنت، موتور DC سری و موتور DCکمپوند طبقه بندی کرد.
دو نوع موتور AC وجود دارد: موتور القایی و موتور سنکرون.
موتور القایی:
این موتورها نیز به موتورهای القایی تکفاز و سه‌فاز تقسیم می‌شوند.
موتور القایی می‌تواند از روتور قفس سنجابی و یا روتور سیم‌پیچی‌شده استفاد نماید.
در موتور القایی هنگامی که برق آن تأمین شود، یک میدان مغناطیسی چرخشی تولید می‌شود. این میدان مغناطیسی چرخشی با هادی‌های روتور ارتباط برقرار می‌کند و به همین دلیل در هادی‌ها جریان القا‌می‌شود.
جریان القایی از طریق هادی‌های روتور و به دلیل حرکت نسبی بین روتور و استاتور ایجاد می‌شود.
به منظور کاهش جریان القایی، روتور سعی می‌کند به میزان چرخش میدان مغناطیسی دست یابد و در نتیجه، روتور می‌چرخد.
موتور سنکرون:
در موتور سنکرون، یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور تولید می‌شود. در اینجا روتور موتور یک آهنربای الکتریکی‌است و با میدان مغناطیسی چرخشی قفل می‌شود و در نتیجه روتور می‌چرخد.
[1] Fleming’s left hand rule
مقالات مرتبط :
سرو موتور – انواع ، ساختار ، کارکرد ، کنترل کردن و کاربرد
موتورهای DC بدون جاروبک (BLDC) _ ساختار ، نحوه کار و کاربرد
ماد ترانسفورماتورهای الکتریکی – نماد تک خطی ترانسفورماتور
ترانسفورماتور؛ ساختار؛ عملکرد؛ انواع کاربردها و محدودیت ها
لینک زبان اصلی مقاله :