الکتروموتورها به عنوان یکی از اجزای اصلی در بسیاری از سیستم‌ها و ماشین‌آلات، نقشی حیاتی در زندگی روزمره ایفا می‌کنند. از کاربردهای صنعتی سنگین تا لوازم خانگی ساده، وجود الکتروموتورها برای تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت مکانیکی ضروری است.
انتخاب الکتروموتور مناسب برای هر کاربردی، به منظور دستیابی به حداکثر راندمان، کارایی و عمر مفید، از اهمیت بالایی برخوردار است. بررسی نحوه انتخاب الکتروموتور باعث می‌شود که مصرف کننده بتواند علاوه‌بر انتخاب مناسب، بهترین راندمان را از الکتروموتور انتخاب شده خود داشته باشد.
نحوه انتخاب الکتروموتور
انتخاب الکتروموتور مناسب برای کاربردهای متفاوت به عوامل مختلفی بستگی دارد که باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. در اینجا به برخی از این عوامل به طور کامل بیان می‌کنیم:
همچنین بخوانید : الکتروژن بهتره یا موتوژن ؟
توان الکتروموتور
برای انتخاب الکتروموتور بر اساس توان، ابتدا باید توان مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر را محاسبه کرد. برای این کار می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد:
استفاده از فرمول:
توان (وات) = گشتاور (نیوتن متر) × سرعت (دور بر ثانیه)
استفاده از جداول:
در جداول موجود در کاتالوگ‌های شرکت‌های تولیدکننده الکتروموتور، توان و گشتاور موتور برای سرعت‌های مختلف ارائه شده است. با استفاده از این جداول می‌توان موتور مناسب با توان و سرعت مورد نظر را انتخاب کرد.
استفاده از نرم‌افزار:
نرم‌افزارهای مختلفی برای انتخاب الکتروموتور وجود دارد که با استفاده از آن‌ها می‌توان موتور مناسب با توان و گشتاور مورد نظر را انتخاب کرد.
نکات مهم در انتخاب الکتروموتور بر اساس توان:
توان الکتروموتور باید حداقل 10 تا 20 درصد بیشتر از توان مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر باشد.
در نظر گرفتن راندمان الکتروموتور در انتخاب توان آن ضروری است.
در صورت استفاده از موتور در شرایط سخت (مانند دمای بالا یا رطوبت زیاد) باید از موتوری با توان بیشتر استفاده کرد.
مثال:
فرض کنید می‌خواهیم یک الکتروموتور برای به حرکت درآوردن یک نوار نقاله انتخاب کنیم. گشتاور مورد نیاز برای به حرکت درآوردن نوار نقاله 10 نیوتن متر و سرعت مورد نظر 10 دور بر ثانیه است.
جهت خرید و استعلام قیمت الکتروموتور کلیک نمایید.
گشتاور کارکرد
گشتاور یکی از مهم‌ترین پارامترها در انتخاب الکتروموتور است. گشتاور، نیرویی است که موتور برای چرخاندن بار اعمال می‌کند. برای انتخاب الکتروموتور بر اساس گشتاور کارکرد، باید مراحل زیر را انجام داد:
محاسبه گشتاور مورد نیاز:
گشتاور بار را محاسبه کنید. گشتاور بار به نوع بار و نحوه اتصال آن به موتور بستگی دارد.
گشتاور اضافی را در نظر بگیرید. گشتاور اضافی به عواملی مانند اصطکاک، شتاب و اضافه بار بستگی دارد.
گشتاور کل را محاسبه کنید. گشتاور کل مجموع گشتاور بار و گشتاور اضافی است.
انتخاب الکتروموتور با گشتاور مناسب:
- گشتاور نامی الکتروموتور باید بیشتر یا مساوی گشتاور کل باشد.
- به حداکثر گشتاور الکتروموتور توجه کنید. حداکثر گشتاوری است که موتور می‌تواند بدون آسیب دیدن تولید کند.
- به نمودار گشتاور-سرعت الکتروموتور توجه کنید. این نمودار نشان می‌دهد که گشتاور موتور در سرعت‌های مختلف چقدر است.
نکات مهم:
- همیشه الکتروموتوری با گشتاور کمی بیشتر از گشتاور مورد نیاز انتخاب کنید. این کار باعث می‌شود که موتور در شرایط بار اضافی نیز به خوبی کار کند.
- به حداکثر گشتاور الکتروموتور توجه کنید. موتور را در شرایطی که گشتاور بار از حداکثر گشتاور موتور بیشتر است، به کار نگیرید.
- از نمودار گشتاور-سرعت الکتروموتور برای انتخاب موتور مناسب استفاده کنید. این نمودار نشان می‌دهد که گشتاور موتور در سرعت‌های مختلف چقدر است.
سرعت الکتروموتور
انتخاب الکتروموتور مناسب با سرعت مورد نظر شما، گامی مهم در جهت عملکرد صحیح و کارآمد سیستم شما خواهد بود. در ادامه به چند روش برای انتخاب الکتروموتور بر اساس سرعت اشاره می‌کنیم:
تعیین سرعت مورد نیاز:
اولین قدم، تعیین سرعت دقیق مورد نیاز برای کاربرد شما است. این کار را می‌توانید با بررسی مشخصات فنی دستگاهی که می‌خواهید به الکتروموتور متصل کنید، انجام دهید.
انتخاب نوع الکتروموتور:
به طور کلی، دو نوع الکتروموتور پرکاربرد وجود دارد:
- الکتروموتورهای سنکرون: این نوع موتورها با سرعت ثابتی کار می‌کنند که به فرکانس برق شبکه و تعداد قطب‌های موتور بستگی دارد.
- الکتروموتورهای آسنکرون: سرعت این نوع موتورها می‌تواند تا حدی با استفاده از روش‌های مختلف مانند تغییر فرکانس برق یا استفاده از گیربکس تنظیم شود.
بررسی سرعت‌های استاندارد الکتروموتورها:
الکتروموتورها در سرعت‌های مختلفی تولید می‌شوند. سرعت‌های استاندارد الکتروموتورها عبارتند از:
- 3000 دور در دقیقه: این سرعت برای کاربردهای عمومی مانند پمپ‌ها و فن‌ها مناسب است.
- 1500 دور در دقیقه: این سرعت برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور بالا دارند، مانند نوار نقاله‌ها و بالابرها مناسب است.
- 750 دور در دقیقه: این سرعت برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور بسیار بالا دارند، مانند ماشین‌های سنگین صنعتی مناسب است.
استفاده از گیربکس:
در صورت نیاز به سرعت‌های غیر استاندارد، می‌توانید از گیربکس برای افزایش یا کاهش سرعت الکتروموتور استفاده کنید.
استفاده از مبدل فرکانس:
با استفاده از مبدل فرکانس می‌توان سرعت الکتروموتورهای آسنکرون را به طور دقیق تنظیم کرد.
محل کارکرد الکتروموتور
علاوه بر کاربرد الکتروموتور، محل کارکرد آن نیز در انتخاب الکتروموتور مناسب بسیار حائز اهمیت است. موارد زیر برخی از عوامل مهم در انتخاب الکتروموتور بر اساس محل کارکرد آن هستند:
دمای محیط:
الکتروموتورها در دمای محیطی که برای آن‌ها طراحی شده‌اند، به طور صحیح کار می‌کنند. اگر دمای محیط از حد مجاز بیشتر باشد، عمر الکتروموتور کوتاه شده و ممکن است به طور کامل از کار بیفتد. برای کار در دمای بالا، باید از الکتروموتورهایی با کلاس عایقی مناسب استفاده کرد.
رطوبت:
رطوبت بالا می‌تواند باعث خوردگی قطعات الکتروموتور و کاهش عمر آن شود.
برای کار در محیط‌های مرطوب، باید از الکتروموتورهایی با درجه حفاظتی مناسب (IP) استفاده کرد.
وجود گرد و غبار:
گرد و غبار می‌تواند باعث انسداد منافذ خنک‌کننده الکتروموتور و افزایش دمای آن شود. برای کار در محیط‌های پر از گرد و غبار، باید از الکتروموتورهایی با فیلتر هوا یا سیستم خنک‌کننده جداگانه استفاده کرد.
ارتفاع از سطح دریا:
در ارتفاعات بالا، راندمان الکتروموتورها کاهش می‌یابد. برای کار در ارتفاعات بالا، باید از الکتروموتورهایی با توان و گشتاور مناسب استفاده کرد.
ارتعاشات:
ارتعاشات زیاد می‌تواند به الکتروموتور آسیب برساند. برای کار در محیط‌های با ارتعاشات زیاد، باید از الکتروموتورهایی با پایه‌های لرزه‌گیر استفاده کرد.
وجود مواد شیمیایی:
برخی از مواد شیمیایی می‌توانند به قطعات الکتروموتور آسیب برسانند. برای کار در محیط‌های با مواد شیمیایی، باید از الکتروموتورهایی با روکش مناسب استفاده کرد.
زاویه نصب:
الکتروموتورها را می‌توان در زوایای مختلف نصب کرد. اما باید به محدودیت‌های زاویه نصب هر الکتروموتور توجه کرد.
کلاس خنک کاری
انتخاب الکتروموتور بر اساس کلاس خنک کاری ، کلاس خنک کاری الکتروموتور نشان دهنده حداکثر دمای مجاز عایق سیم پیچ موتور در شرایط کار دائم است. انتخاب کلاس خنک کاری مناسب برای الکتروموتور به عوامل مختلفی از جمله دمای محیط، نوع کاربری، راندمان موتور و طول عمر مورد انتظار بستگی دارد. در اینجا به طور خلاصه به 4 کلاس خنک کاری رایج الکتروموتور اشاره می‌کنیم:
- کلاس B: حداکثر دمای مجاز عایق 130 درجه سانتیگراد. این کلاس برای کار در محیط‌های خنک و خشک مناسب است.
- کلاس F: حداکثر دمای مجاز عایق 155 درجه سانتیگراد. این کلاس برای کار در محیط‌های با دمای متوسط و رطوبت نسبی بالا مناسب است.
- کلاس H: حداکثر دمای مجاز عایق 180 درجه سانتیگراد. این کلاس برای کار در محیط‌های گرم و مرطوب مناسب است.
- کلاس N: حداکثر دمای مجاز عایق 200 درجه سانتیگراد. این کلاس برای کار در محیط‌های بسیار گرم و خشن مناسب است.
نکاتی برای انتخاب کلاس خنک کاری الکتروموتور:
- در محیط‌های گرم و مرطوب، از الکتروموتور با کلاس خنک کاری بالاتر استفاده کنید.
- اگر الکتروموتور در شرایط بارگذاری سنگین کار می‌کند، از کلاس خنک کاری بالاتر استفاده کنید.
- اگر طول عمر بالایی برای الکتروموتور مد نظر دارید، از کلاس خنک کاری بالاتر استفاده کنید.
- به راندمان الکتروموتور توجه کنید. الکتروموتورهای با راندمان بالاتر، گرمای کمتری تولید می‌کنند و می‌توان از کلاس خنک کاری پایین‌تر برای آن‌ها استفاده کرد.
- به قیمت الکتروموتور توجه کنید. الکتروموتورهای با کلاس خنک کاری بالاتر، معمولاً قیمت بالاتری دارند.
کلاس حفاظتی
کلاس حفاظتی الکتروموتور نشان‌دهنده میزان مقاومت آن در برابر عوامل محیطی مانند گرد و غبار، رطوبت و آب است. این کلاس با دو حرف IP و دو عدد مشخص می‌شود. حرف اول (IP): به معنی حفاظت در برابر اجسام جامد است.
| اولین عدد | مفهوم | شرح و علامت مشخصه |
| 0 | بدون حفاظت | بدون حفاظت در برابر تماس اشخاص و اشیای خارجی |
| 1 | حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 50 میلیمتر | حفاظت در مقابل تماس اتفاقی اشخاص و اشیا با قطر بزرگتر از 50 میلیمتر |
| 2 | حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلیمتر | حفاظت در برابر تماس انگشت با قسمت های تحت ولتاژ و متحرک و نفوذ اشیا با قطر 12 میلی متر |
| 3 | حفاظت در برابر اشیای کوچک | حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 2.5 میلیمتر |
| 4 | حفاظت در برابر اشیای ریز | حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 1 میلیمتر |
| 5 | حفاظت در برابر نفوذ گرد و غبار | حفاظت در مقابل نفوذ گرد و خاک به قسمت های آسیب پذیر |
| 6 | حفاظت کامل در برابر گرد و غبار | حفاظت کامل در برابر گرد و غبار |
حرف دوم (IP): به معنی حفاظت در برابر آب است.
| دومین عدد | مفهوم | شرح و علامت مشخصه |
| 0 | بدون حفاظت | بدون حفاظت در برابر تماس اشخاص و اشیای خارجی |
| 1 | حفاظت در برابر قطرات آب | علامت مشخصه |
| 2 | حفاظت در برابر آب چکه‌کننده | با زاویه 15 درجه نسبت به خط عمود |
| 3 | حفاظت در برابر بارش باران | با زاویه 60 درجه به خط عمود |
| 4 | حفاظت در برابر پاشش آب | در تمام جهات |
| 5 | حفاظت در برابر جت‌های آب | در تمام جهات |
| 6 | حفاظت در برابر امواج آب | بدون فشار |
| 7 | حفاظت در برابر غوطه‌ور شدن موقت | تحت فشار و زمان محدود |
| 8 | حفاظت در برابر غوطه‌ور شدن دائم | تحت فشار و زمان محدود |
عدد دوم: درجه حفاظت در برابر آب را نشان می‌دهد. این عدد از 0 تا 8 متغیر است.
در انتخاب الکتروموتور مناسب باید به کلاس حفاظتی آن توجه کرد و الکتروموتوری را انتخاب کرد که با شرایط محیطی محل نصب آن مطابقت داشته باشد.
برای مثال:
برای استفاده در محیط‌های داخلی و خشک، الکتروموتوری با کلاس حفاظتی IP20 یا IP40 مناسب است.
برای استفاده در محیط‌های خارجی و مرطوب، الکتروموتوری با کلاس حفاظتی IP54 یا IP55 مناسب است.
برای استفاده در محیط‌های غبارآلود، الکتروموتوری با کلاس حفاظتی IP65 یا IP66 مناسب است.
الکتروموتور به عنوان یک تجهیز پرکاربرد در صنعت‌های مختلف شناخته شده است. نحوه انتخاب الکتروموتور به عنوان بخشی مهم و اساسی در پروسه انتخاب الکتروموتور شمرده می‌شود. دلیل اهمیت این انتخاب راندمان دریافتی از الکتروموتور است. به بیان ساده‌تر هر اندازه انتخاب شما بر اساس نکات بیان شده دقیق تر انجام شود میزان توان دریافتی بیشتر، استهلاک موتور کمتر و طول عمر الکتروموتور بیشتر خواهد بود.
