موتور DC با تحریک سری

موتور خود تحریک سری

موتور DC با تحریک سری دارای دو بخش اصلی به شرح زیر می باشد .

  • ۱- استاتور: ایستانه یا استاتور (Stator) بخش ثابت موتور است.
  • ۲- روتور: بخش چرخنده موتور که چرخانه یا آرمیچر نیز نامیده می‌شود.

روتور و استاتور نیز هر کدام شامل قسمت سیم پیچی شده و هسته می باشند. در هر دو بخش، هسته وظیفه تمرکز و هدایت میدان را دارد و معمولا از آهن تراس که نفوذپذیری مغناطیسی بالایی دارد ساخته می شود.

موتور DC سری

موتور DC سری با استاتور سیم پیچی شده – DC Motor with wound stator

اجزاء مختلف موتور DC

استاتور

استاتور قطعه ثابت موتور های DC می باشد. با عبور جریان از داخل سیم پیچی آن، میدان مغناطیسی در جهت ثابت تولید می شود. این میدان در تقابل با میدان مغناطیسی تولیدی روتور، موجب تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی می شود.

این قسمت شامل دو بخش اصلی زیر است:

۱- هسته: تمرکز شار و جلوگیری از هدر رفت میدان مغناطیسی.
۲- سیم پیچ: با اتصال به منبع تغذیه، میدان مغناطیسی تولید می کند.

روتور

روتور قطعه متحرک موتور های DC می باشد. این قطعه با ایجاد میدان مغناطیسی در جهت خاصی نسبت به استاتور باعث بوجود آمدن یک نیرو دورانی در روتور شده و همین امر باعث چرخیدن روتور یا همان آرمیچر می شود. بنابراین وظایف روتور عبارتند از:

۱- ایجاد میدان
۲- تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و چرخیدن

روتور شامل سه قسمت اصلی است:

۱- بوبین یا مولد میدان مغناطسی : ایجاد میدان مغناطیسی
۲- کموتاتور : ایجاد جریان الکتریکی در سیم پیچ های روتور به نحوی که بهترین گشتاور ایجاد شود.
۳- هسته: وظیفه متمرکز کردن شارهای مغناطیسی تولیدی

اساس کار موتور DC

سیم پیچ استاتور موتور های DC توسط یک منبع خارجی تغذیه می شوند. در نتیجه در آن جریان جاری شده و یک میدان یکنواختی را زیر قطب ها به وجود می آورد (منظور قطب محلی از استاتور است که سیم پیچ دور آن پیچیده شده است). حال اگر آرمیچر نیز توسط منبع خارجی و یا جریان خود استاتور تغذیه شود یک میدان مغناطیسی در آرمیچر نیز پدید خواهد آمد. از برهم کنش میدان های استاتور و آرمیچر، چرخش حاصل می شود که نتیجه آن تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی خواهد بود.

طرز کار موتور DC با تحریک سری

در موتورهای DC سری، سیم پیچی استاتو ر(میدان) از لحاظ مداری به صورت سری به سیم پیچی روتور (آرمیچر) متصل می شود. در این موتور بر خلاف  موتور DC شنت، سیم پیچی میدان با چند دور سیم با سطح مقطع بزرگ پیچیده می شود تا بتواند کل جریان سیم پیچی آرمیچر را تحمل کند.

مدار معادل الکتریکی موتور DC سری

مدار معادل الکتریکی موتور DC سری

یکی از مشخصات موتورهای سری، این است که موتور، با مقدار گشتاور شروع زیادی، به پیش می رود. با این حال، سرعت به طور گسترده ای بین حالت بدون بار و بار کامل دائما تغییر می کند. زمانی که به یک سرعت ثابت تحت بارهای متفاوت نیاز باشد، نمی توان از موتور سری استفاده کرد. علاوه بر این، سرعت یک موتور سری در حالت بدون بار، می تواند تا نقطه ای که باعث آسیب موتور شود، افزایش یابد.
برخی از بارها باید همیشه به یک موتور با اتصال سری وصل باشند. به طور کلی، موتورهایی با اتصال سری برای استفاده شدن در اکثر کاربردهای درایو سرعت متغیر مناسب نیستند.

ویژگی های موتور DC با تحریک سری

۱- موتورهای سری، با مقدار گشتاور شروع زیادی، به کار می افتد.
۲- وابستگی زیاد سرعت موتور به میزان تغییرات بار.
۳- موتورهای سری نباید بدون بار شروع به کار کنند ( این کار موجب آسیب رسیدن به موتور می شود ).

کاربردها

این موتور‌های دارای گشتاور بالایی می‌باشند در نتیجه از آن‌ها در جا‌هایی که نیاز به گشتاور بالا می‌باشد مورد استفاده قرار میگیرند. همانند:پرس‌های ضربه ای، جرثقیل ها، بالابر‌ها و آسانسورها. همچنین بهترین موتور برای وسایل نقلیه مانند اتوبوس‌های برقی، لوکومتیو‌ها و … می‌باشد و از این رو از نوع خاصی از موتور سری DC در قطار‌های برقی استفاده می‌شود که اصطلاحا به آن موتور کششی (Traction Motor) گویند.

– راه اندازهای خودرو سواری
– محرک بالابرها
– محرک جرثقیل ها
– محرک قطارها
و در محل هایی که نیاز به گشتاور راه اند

موتور کششی

موتور کششی