انواع موتور و درایورهای آنها


موتور، ماشینی است برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی


بازدید :


زمان تقریبی مطالعه :


تاریخ :

مرکز یادگیری تبیان – محبوبه همت

انواع موتور و درایورهای آنها

موتور AC
موتور DC
موتور پله‌ای (Stepper motor)

موتور : برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود.انتخاب نوع موتور مورد استفاده به نوع کاربرد و ویژگی های هر موتور بستگی دارد.

موتور AC :
معمولاً در مدارهایی با مصرف انرژی زیاد و دستگاه های الکتریکی خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این موتور ها با جریان متناوب برق کار می‌کنند لذا به آنها موتور AC گفته می‌شود.
یخچال، جاروبرقی و آبمیوه‌گیری موتور AC‌دارند.

موتورهای AC تک فاز
معمول ترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی به کار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی، اجاق های ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس به کار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز، ایجاد کنند.
هنگام راه اندازی، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکت های تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده، دسته کنتاکت ها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.
برای کنترل میزان چرخش موتور از وسیله‌ای بنام شافت انکودر استفاده می‌شود.

موتورهای AC سه فاز
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد.

استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم به کار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچ ها یا قطب هایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

انواع موتور و درایورهای آنها

موتور DC :
توان مکانیکی آنها عموماً کمتر از موتور های AC است.
ساختار ساده‌ای دارند.
بسیاری از اسباب بازی های برقی با موتور DC کار می‌کنند.
اغلب برای استفاده از موتورDC به مدار راه‌انداز نیاز داریم.
آرمیچر بارزترین نوع موتور DC است.
ایراد موتور DC عدم امکان کنترل دقیق سرعت و چرخش موتور است.

قیمت پایین، تنوع قدرت و سرعت، از جمله مزایای استفاده از موتور های DC می‌باشد.

موتورپله‌ای (Stepper motor)
کاربرد اصلی این موتورهادر کنترل موقعیت است.
این موتور ها ساختار کنترلی ساده‌ای دارند. لذا در ساخت ربات کاربرد زیادی دارند. مطابق با تعداد پالس هایی که به یکی از پایه‌های راه‌انداز موتور ارسال می‌شود موتور به به چپ یا راست می چرخد.
توان خروجی این موتور ها کمتر از دو نوع قبلی است. استفاده از موتور پله‌ای مشکلاتی از جمله وزن زیاد، قیمت بالا و قدرت بسیار کم را بدنبال دارد.
موتور پله‌ای نسبت به دو موتور قبلی دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند. این موتور ها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند.
واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور اطلاق می شود.
۳۶۰ = ۱/۸* ۲۰۰
۳۶۰= ۲۴* ۱۵
موتور پله کامل و نیم پله
در حالت عادی میزان چرخش موتور به تعداد پالس های اعمالی و گام موتور بستگی دارد. هر پالس یک پله موتور را می چرخاند.
با تحریک دو فاز مجاور در موتور می‌توان موتور را به اندازه نیم پله حرکت داد. به این ترتیب تعداد پله‌ای موتور دو برابر می‌شود.
راه اندازی موتور پله‌ای
موتور دیسک سخت یک نمونه موتور پله‌ای است.
تراشه L297 یک راه انداز مناسب برای موتور پله‌ای است.
انواع موتور و درایورهای آنها

مطالب مرتبط:
موتور بخار چیست؟
قایق های تندرو
میوزین (بخش اول)
موتور الكتریكی جریان مستقیم (موتور DC )

منبع: roboeq