انواع آرمیچر و طرز کار آن - مجله بای بلاگ

خبرنگاران | سرویس تکنولوژی - انواع آرمیچر هنگامی معنی و مفهوم می یابد که ما اقسام مختلف موتورهای الکتریکی را بشناسیم. اما پیش از آن بهتر است ابتدا بدانیم که آرمیچر چیست و اجزای آن به چه ترتیبی است. آرمیچر به آن بخشی از موتور الکتریکی اطلاق می شود که ولتاژ ورودی به آن اعمال می شود. همچنین در موارد مشابه دیگر آرمیچر گاه به آن بخش از ژنراتور گفته می شود که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می شود.

البته به طور معمول دیدگاه اشتباه و نادرستی در خصوص آرمیچر وجود دارد. اغلب موتورهای الکتریکی از حالت دوار برخوردار هستند. با این حال در کنار آنها موتورهای بهره مند از ساختار خطی نیز به وفور یافت می شود. در یک موتور دوار بخش متحرک آن که به طور معمول درون موتور قرار گرفته است روتور نامیده می شود و بخش ثابت نیز به استاتور مشهور است. این دسته از موتورها شامل نوعی آهنرباهای الکتریکی هستند که سیم آنها روی یک قاب پیچیده شده است. جالب این جا است که این قاب اغلب به طور اشتباه با نام آرمیچر شناخته می شود.

با این اوصاف می توان گفت که هر کدام از بخش های روتور یا استاتور قادرند خود به عنوان آرمیچر فعالیت نمایند. در واقع با توجه به چگونگی طراحی موتور الکتریکی هر کدام از بخش های چرخنده یا ثابت آن می توانند به عنوان آرمیچر شناخته شوند. از همین جا می توان نتیجه گرفت که بیش از انواع آرمیچر باید به انواع موتور الکتریکی پرداخت.

انواع آرمیچر

با وجود آن که انواع آرمیچر به اقسام گوناگون موتور الکتریکی بستگی دارد، بحث انواع آرمیچر به خودی خود منتفی نیست. در بحث انواع آرمیچر این موضوع مطرح می شود که بعضی خصوصیات این قطعه و تغییر یافتن آنها موجب ایجاد تغییر در ولتاژ خروجی دینام می شود.

به عنوان مثال هر چه تعداد حلقه های کلاف دینام یا آرمیچر بیشتر باشد و هر اندازه که خطوط قوای مغناطیسی آهنربای آن قوی تر باشد، در نهایت ولتاژ خروجی دینام بیشتر خواهد شد. همچنین افزایش سرعت گردش آرمیچر نیز موجبات افزایش ولتاژ خروجی دینام را فراهم خواهد آورد. به این ترتیب می توان آرمیچرها را در قالب تاثیری که روی ولتاژ خروجی دینام می گذارند تعریف کرد.

موتورهای الکتریکی در حالت کلی نمونه هایی نظیر موتورهای DC، موتورهای میدان سیم پیچی شده، موتورهای یونیورسال، موتورهای AC، موتورهای پله ای و موتورهای خطی را در بر می گیرد. از همین رو انواع آرمیچر بر اساس انواع و اقسام این موتورهای الکتریکی طبقه بندی می شود.

اجزای تشکیل دهنده آرمیچرها

انواع آرمیچر (که با توجه به نوع موتور الکتریکی آن تعریف می شود) هر چقدر هم که متفاوت یا متنوع باشد، اجزای تشکیل دهنده آن تقریبا ثابت است. البته متفاوت بودن انواع آرمیچر موجب می شود که گاه اجزای تشکیل دهنده آن نیز به شکل متفاوتی طبقه بندی شود. در گونه نخست از تقسیم بندی، اجزای تشکیل دهنده این قطعه از موتور را بخش هایی به نام هسته، فایل الکترو مغناطیسی یا سیم پیچ، کلکتور یا هم سو نماینده مکانیکی یا سوییچ حلقه، محور و پروانه خنک نماینده در بر می گیرد.

البته آرمیچرها علاوه بر بخش های اصلی یاد شده بخش های جانبی دیگری نظیر آهنرباهای دائمی، زغال، آرماتور و بالشتک را نیز شامل می شود. حال بد نیست به طور مجزا نگاهی به این دو دسته از بخش های اصلی و جانبی آرمیچر داشته باشیم و با اجزای تشکیل دهنده آنها بیشتر آشنا شویم.

اجزای اصلی تشکیل دهنده آن

بدون شک هسته آرمیچر یکی از مهم ترین و اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده آن است. هسته آرمیچر معمولا از ورقه های فولادی ضخیمی ساخته می شود که توسط لایه نازکی از عایق از هم جدا شده اند. روی هسته آرمیچر شیارهای مختلفی وجود دارد که سیم پیچ ها در داخل آنها قرار می گیرند. این شیارها هم به صورت باز و هم به صورت نیمه باز قابل مشاهده و یافتن هستند. آن دسته از آرمیچرهایی که در موتورهای کوچک و کم توان قرار گرفته اند، از وجود شیارهای تهویه محوری بهره می برند. در عین حال آرمیچرهایی که در موتورهای الکتریکی قدرتمند تعبیه شده اند نیز به شیارهای تهویه شعاعی مجهز گشته اند.

بخش بعدی موجود در آرمیچرها فایل الکترو مغنایسی آن است که معمولا با نام سیم پیچ شناخته می شود. سیم پیچ آرمیچر به طور معمول از کلاف های متعددی که مشابه با یکدیگر هستند تشکیل می شود. در موتورهای الکتریکی مجهز و پرتوان این کلاف ها را به یاری الگوی از پیش مشخص شده ای طراحی می نمایند و سپس آن را درون شیارها قرار می دهند. نوع طراحی سیم پیچ آرمیچر همیشه بر اصول فنی تکیه دارد و همسان با طراحی ماشین هایی است که از وجود جریان مستقیم بهره می برند. در بخش سیم پیچ آرمیچر کلاف ها با توجه به نوع کارکردشان به صورت سری، موازی یا ترکیبی از این دو حالت به یکدیگر متصل شده اند.

اگر کلاف ها به صورت سری با یکدیگر اتصال یابند نیروی محرکه آنها با هم جمع می شود و ولتاژدهی آرمیچر را افزایش می دهد. اما اگر کلاف ها به شکل موازی با یکدیگر ارتباط یابند تعداد مسیرهای جریان موجود در آرمیچر افزایش یافته و قابلیت جریان دهی آرمیچر نیز به همان نسبت افزایش می یابد.

پس از بخش سیم پیچ به بخش کلکتور می رسیم که از تیغه های مسی ذوزنقه مانند تشکیل شده است. تیغه های این بخش به طور کامل عایق بندی گشته و کاملا به یکدیگر پرس شده اند. این تیغه ها درست روی کلکتور قرار گرفته اند و به طور کامل به مجموعه ای از سیم پیچ متصل هستند. لازم به ذکر است که قسمت سرانجامی بخش سیم پیچ توسط لحیم یا به یاری پرس کردن به تیغه های کلکتور متصل می شود. بخش کلکتور متشکل از یک حلقه فلزی است که در انتهای آرماتور قرار گرفته است. در مجموع وظیفه اصلی کلکتور ایجاد تماس بین بخش سیم پیچ و مدار الکتریکی خارجی است.

یکی دیگر از بخش های اصلی آرمیچر محور نام دارد که اغلب از فولاد تهیه می شود. دلیل اصلی این امر کم بودن خاصیت مغناطیسی فولاد در عین بالا بودن استحکام مکانیکی آن است. ویژگی مذکور موجب می شود که این فلز در مقابل تنش های برشی یا تنش های کششی و پیچشی از مقاومت مناسبی برخوردار شود. بخش محور باید کاملا محکم ساخته شود تا از در هم شکستن آرمیچر و به تبع آن، خرابی موتور الکتریکی جلوگیری به عمل آید.

به طور کل بخش محور از ساختار استوانه ای شکل برخوردار است و درست از وسط آرمیچر و کلکتور عبور می نماید. وظیفه اصلی چرخش در موتور بر عهده بخش محور است و از همین رو می توان آن را یکی از کلیدی ترین بخش های موتور نام نهاد. به این دلیل که بخش محور موجب چرخش بیشتر قطعات متحرک در موتور الکتریکی می شود.

اجزای جانبی تشکیل دهنده آن

آرمیچره فارغ از نوع آنها قطعات اصلی و جانبی نسبتا یکسانی را در دل خود جای می دهند. آرمیچری که در موتورهای الکتریکی مبتنی بر جریان مستقیم به کار رفته، علاوه بر بخش های اصلی که به آنها اشاره شد، بخش های دیگری را نیز در دل خود جای داده است.

از میان این بخش ها می توان به پروانه یا فن خنک نماینده اشاره نمود. این بخش به منظور تهویه آرمیچر ساخته شده است تا از کاستن عمر آن جلوگیری به عمل آورد. در همان حال که آرمیچر به فعالیت می پردازد، پروانه نصب شده روی محور آن نیز آغاز به حرکت می نماید و با ایجاد جریان هوا در داخل آرمیچر موجب انتقال یافتن سریع گرمای ایجاد شده به خارج از آن می شود. به موجب انجام این کار دمای فعالیت آرمیچر و موتور آن در حد معینی ثابت خواهد ماند.

بخش آرماتور هم یکی دیگر از بخش هایی است که در انواع آرمیچر وجود دارد. این بخش از یک سیلندر آهنی مجهز به روکش تشکیل شده است که روی یک محور جداگانه قرار گرفته است. محوری که مجموعه ای از سیم ها را در دل خود جای داده است. آهن به کار رفته در آرماتور میدان مغناطیسی ایجاد شده را به طرز چشم گیری افزایش می دهد و در عین حال موجب افزایش گشتاور نیز می شود. در سطح آرماتور هم لایه های روکش دار آهنی وجود دارد. وظیفه اصلی آرماتور لمینیت کردن یا همان لایه لایه کردن بخش هسته آن است. هدف اصلی از انجام این کار حفظ رطوبت سیم پیچ عایق شده، حفاظت سیم پیچ از ارتعاشات مغناطیسی و همچنین افزایش عایق الکتریکی در کنار قدرت دی الکتریکی خواهد بود.

پس از موارد یاد شده نوبت به شرح در خصوص بخش زغال می رسد. این بخش در عمل توده ای فشرده شده از کربن است که متصل به مدار خارجی موجود در دو طرف کلکتور بوده و موجب ایجاد ارتباط نزدیکی با بخش کلکتور می شود. گرافیت موجود در زغال خود رسانای جریان الکتریسیته است و در عین حال خصلت روان نمایندگی آن نیز بسیار سودمند عمل می نماید.

آهن رباهای همیشگی نیز از دیگر بخش های به کار رفته در انواع آرمیچر به شمار می فرایند. در هر آرمیچر دو آهنربای دائمی با قطب های مخالف وجود دارد که در دو طرف آرمیچر قرار گرفته اند و در ترکیب با یکدیگر یک میدان مغناطیسی شعاعی را ایجاد می نمایند. این میدان مغناطیسی موجبات فعل و انفعال با آرماتور را فراهم می آورد.

در نهایت به بخش بالشتک آرمیچر می رسیم که آهنربایی را در دل خود جای داده و در میان یک پوشش عایق مانند قرار گرفته است. این پوشش عایق مانند از دو طرف به دو تکه زغال متصل شده است. بخش بالشتک توسط اتصال مدار خارجی موجبات حرکت آرمیچر را فراهم می آورد. این بخش از آرمیچر همچنین با ایجاد میدان مغناطیسی یاری شایانی به چرخش موتور می نماید. علاوه بر آن بالشتک از ورود گرد و غبار و اجسام خارجی به درون آرمیچر نیز جلوگیری به عمل می آورد.

نکات تکمیلی در خصوص انواع آرمیچر

در سرانجام بد نیست به بعضی از عوامل و دلایل خراب شدن آرمیچرها نیز اشاره شود. از جمله شایع ترین دلایلی که خرابی آرمیچرها را به همراه می آورد اتصال کوتاه است. علاوه بر آن اتصال بخش سیم پیچ آرمیچر به بدنه نیز می تواند موجب خراب شدن این قطعه شود. به تمام این موارد می توان قطع شدن سیم های به کار رفته در آرمیچر را نیز افزود. موضوعی که در اصطلاح باز بودن مدار آرمیچر نامیده می شود.

به هر حال در مطلب پیش رو توانستیم آشنایی بیشتری با آرمیچر بیابیم و از ابعاد و زوایا این قطعه به کار رفته در موتورهای الکتریکی اندکی آگاهی یابیم. همان گونه که در ابتدای این مطلب نیز به آن اشاره شد، نوع آرمیچر به انواع موتورهای الکتریکی بستگی دارد.

sahandblog.ir: سهندبلاگ، سیستم مدیریت محتوای سهند

sale-blog.ir: مجله وبلاگ فروش | ارائه نرم افزارهای مدیریت وبسایت

banima.ir: بانیما | مجله گردشگری و مسافرتی بانیما

kurdeblog.ir: وبلاگ سرگرمی و بازی، مجله سرگرمی