الکتروموتور صنعتی

راهنمای جامع دسته بندی الکتروموتور

الکتروموتورهای صنعتی قلب تپنده هر فرایند، دستگاه و یا سیستم کارخانه‌ای هستند. وسیله‌ای که انرژی الکتریکی را به قدرت مکانیکی تبدیل کرده و از همین قدرت برای کارهای سخت و طولانی در فعالیت‌های مختلف صنعتی و کارگاهی استفاده می‌کنند. در طیف وسیعی از کاربردها مانند طراحی انواع پمپ، فن، نوار نقاله، کمپرسورها، ماشین‌آلات خودکار، دستگاه‌های CNC و سیستم‌های رباتیک از انواع الکتروموتورهای AC یا DC استفاده شده است.

توان عملیاتی الکتروموتور را با واحد کیلو وات (KW) و یا اسب بخار (HP) می‌سنجند. همچنین موتورهای الکتریکی صنعتی برای کارکرد طولانی در شرایط محیطی سخت با تغییرات شدید دما، رطوبت و حتی محیط‌های پر از گرد و غبار طراحی شده‌اند. انواع الکتروموتورهای صنعتی در مدل‌های AC و DC دسته‌بندی می‌شوند. برای خرید الکتروموتور از برندهای اصلی بازار با بهترین قیمت از خدمات فروشگاه سیوان استفاده کنید. در فروشگاه سیوان به تخصصی‌ترین موتورهای الکتریکی با بررسی کامل مشخصه‌های فنی و کاربردی هر محصول دسترسی دارید.

دسته بندی انواع الکتروموتور بر اساس نوع برق و عملکرد

موتورهای الکتریکی را می‌توان براساس فاکتورهای گوناگونی دسته‌بندی کرد. اما در کل دو دسته‌بندی اصلی برای معرفی انواع الکتروموتور وجود دارد:

انواع الکتروموتور براساس نوع جریان برق

در صنعت و یا فضاهای ساختمانی از دو نوع جریان برق استفاده می‌کنند. جریان برق متناوب (AC) به همراه جریان برق مستقیم (DC) که برای راه‌اندازی انواع الکتروموتور کارایی دارند. جریان‌های AC اصطلاحاً متناوب با موج سینوسی هستند. به راحتی می‌توان چنین برقی را از طریق سیستم‌های ژنراتوری تولید کرده و انبوه مصرف کنندگان AC در سطوح ولتاژ تکفاز و یا سه فاز را راه‌اندازی کرد. در مقابل موتورهای الکتریکی DC قرار دارند که با استفاده از برق جریان مستقیم در یک سطح ولتاژ ثابت کار می‌کنند. موتورهای DC جز در موارد خاص کارایی محدودی دارند.

انواع الکتروموتور براساس سرعت چرخش

در یک دسته‌بندی دیگر انواع الکتروموتور را براساس سرعت چرخش در دو نوع سنکرون و آسنکرون قرار می‌دهند. تفاوت این دو نوع الکتروموتور در نحوه و نسبت چرخش روتور (قسمت دوار) با میدان مغناطیسی استاتور (قسمت ثابت) است.

در الکتروموتورهای سنکرون روتور دقیقاً هم سرعت با میدان مغناطیسی استاتور می‌چرخد و هیچ‌گونه اسلیپی وجود ندارد. اما در موتورهای آسنکرون روتور همواره کندتر از میدان مغناطیسی استاتور می‌چرخد. موتورهای قفس سنجابی مانند الکتروموتور تک فاز یا سه فاز معروفترین نمونه آسنکرون هستند.

انواع الکتروموتورهای صنعتی

معیارهای گوناگونی برای طراحی و ساختار حرکتی انواع الکتروموتور وجود دارد. اما در کل باید خانواده بزرگ الکتروموتورها را با توجه به نوع ولتاژ تغذیه و همچنین نوع ساختار حرکتی آنها در گروه‌های جداگانه بررسی کنیم. این دسته‌بندی انواع الکتروموتور به قرار زیر است.

خانواده موتورهای AC

موتورهای AC یا اصطلاحا جریان متناوب خانواده بزرگی از انواع الکتروموتور را شامل می‌شود. تمامی این موتورها با تغذیه جریان متناوب موج سینوسی تکفاز ۲۲۰ ولت و یا سه فاز ۳۸۰ ولت راه‌اندازی می‌شوند. اما در این خانواده بزرگ با انواع مولدهای سنکرون و یا آسنکرون سر و کار داریم.

موتورهای القایی آسنکرون

این الکتروموتورها به شکلی طراحی شده‌اند که در آنها روتور با سرعتی کمتر از سرعت میدان مغناطیسی استاتور می‌چرخد. برای همین با عنوان کلی موتورهای الکتریکی ناهمزمان یا آسنکرون معرفی می‌شوند. موتورهای القایی آسنکرون خانواده بزرگی از الکتروموتورهای تکفاز و سه فاز را شامل شده و کاربردی گسترده در واحدهای متنوع کارگاهی و فعالیت‌های صنعتی دارند. البته موتورهای القایی آسنکرون خود در دو گروه بزرگ قرار می‌گیرند:

موتورهای القایی جریان متناوب قفس سنجابی

روتور این موتورها از میله‌های مسی یا آلومینیومی با ساختار صلب است. تا جاییکه ساختاری شبیه به قفس سنجاب را تداعی می‌کنند. موتورهای القایی قفس سنجابی طراحی ساده، قیمت ارزان و ساختار بسیار مستحکمی دارند. در عین حال به راحتی راه‌اندازی شده و برای کارهای طولانی و حتی دائم کار بهترین هستند. با این حال قابلیت گشتاور راه‌اندازی موتورها به نسبت ابعاد و توان آنها کم است و در لحظه آغاز کار جریان راه‌اندازی بالایی دارند. همچنین صرفاً با یک سرعت ثابت می‌چرخند. مگر آنکه از تجهیزات کنترل ولتاژ یا فرکانس مانند انواع درایو برای تنظیم سرعت آنها استفاده کنید.

موتورهای القایی روتور سیم پیچ شده

نوع خاصی از موتورهای AC با عملکرد مستقل برای کنترل سرعت هستند. روتور این موتورهای الکتریکی دارای سیم پیچ مستقل است که سرهای آن از طریق حلقه‌های لغزان بیرون آمده و تغذیه می‌شوند. قیمت الکتروموتور با روتور سیم پیچ شده از مدل‌های قفس سنجابی بالاتر است. اما در عوض گشتاور راه‌اندازی بالا، جریان راه‌اندازی کمتر و قابلیت کنترل سرعت با تغییر مقاومت روتور دارند. ولی به دلیل طراحی پیچیده و هزینه‌های تعمیرات سنگین تقریباً منسوخ شده و جای خود را به مدل‌های قفس سنجابی داده‌اند.

موتورهای القایی سنکرون

در این نوع از الکتروموتورهای AC روتور دقیقاً با سرعت میدان مغناطیسی استاتور یا همان سرعت سنکرون می‌چرخد. موتورهای القایی سنکرون بازده بسیار بالایی دارند و سرعت آنها حتی با وجود تغییرات بار در محدوده ثابت باقی می‌ماند. حتی این موتورها از قابلیت کنترل دقیق ضریب توان برخوردار هستند. اما قیمت الکتروموتور سنکرون القایی بسیار زیاد است و برای راه‌اندازی نیز به سیستم تحریک روتور نیاز دارند. معمولا از این نوع الکتروموتور AC برای کاربردهای خاص مانند سیستم‌های رباتیک پیشرفته، طراحی کمپرسورها و یا ژنراتورهای بزرگ استفاده می‌کنند.

دسته‌بندی موتورهای القایی براساس تعداد فاز

بررسی تعداد فاز نکته کلیدی انتخاب و استفاده از موتورهای القایی است. این دسته‌بندی شامل دو گروه موتورهای القایی تک فاز یا سه فاز است.

انواع الکتروموتور تکفاز

برای طراحی روتور این موتورها تنها از یک سیم پیچ استفاده شده است. لذا با اتصال برق ۲۲۰ ولت AC یا اصطلاحا تکفاز راه‌اندازی می‌شوند. اما میدان مغناطیسی دوار به خودی خود در این موتورها ایجاد نمی‌شود. لذا از یک سیم پیچ کمکی با خازن در راه‌اندازی اولیه این موتورها استفاده شده است. انواع الکتروموتور تکفاز به قرار زیر هستند:

موتور تکفاز القایی با خازن

از یک خازن دائمی برای ایجاد اختلاف فاز و راه‌اندازی استفاده می‌کند. این موتورهای تک فاز بازده گشتاور نسبتاً خوب با کارکرد نرم دارند و برای استفاده در تجهیزات مانند فن‌های سقفی یا پمپ آب‌های کوچک و… مناسب است.

موتور تکفاز القایی دو خازن

از دو خازن برای راه‌اندازی استفاده می‌کند. یک خازن با ظرفیت بالا در لحظه استارت و یک خازن با ظرفیت پایین در شرایط کار عادی که دائمی است. قیمت الکتروموتور تکفاز دو خازن به مراتب بالاتر از مدل‌های معمولی است، ولی گشتاور راه‌اندازی بالا و بازده خوبی دارند. از این نوع در طراحی کمپرسورهای تکفاز، پمپ‌های قوی و شرایط کارگاهی استفاده می‌کنند.

موتور تکفاز با خازن راه‌انداز

فقط یک خازن استارت با ظرفیت بالا دارند که پس از رسیدن سرعت موتور به ۷۵ درصد سرعت نامی توسط یک کلید گریز از مرکز از مدار خارج می‌شود. این مدل‌های خازن لحظه‌ای با گشتاور اولیه بسیار خوبی راه‌اندازی می‌شوند و برای استفاده در بسیاری از ماشین‌آلات کارگاهی که به قدرت اولیه بالایی نیاز دارند، مناسب است.

انواع الکتروموتور سه فاز

الکتروموتورهای سه فاز خصوصا مدل‌های قفس سنجابی پادشاه صنعت هستند. از این نوع الکتروموتور بیش از هر نوع دیگر در انواع شرایط کارگاهی و برای طراحی انواع سیستم‌های صنعتی استفاده شده است. استاتور این الکتروموتورها دارای ۳ عدد سیم پیچ مستقل است که به روش‌های گوناگون ستاره یا مثلث سربندی می‌شوند. همین سه سیم پیچ توانایی ایجاد میدان مغناطیسی با اختلاف فازهای گوناگون را دارند. از این رو عملاً خود تحریک هستند و برای آغاز کار به هیچ نوع سیستم راه‌انداز اولیه نیاز پیدا نمیکنند. انواع الکتروموتور سه فاز در مدل‌های قفس سنجابی، روتور سیم پیچی و سنکرون طراحی شده‌اند که از این میان مدل‌های قفس سنجابی از همه کاربردی‌تر هستند.

مقایسه الکتروموتور تک فاز و سه فاز

بیش از ۹۰ درصد موتورهای کار شده در بخش‌های مختلف صنعتی، کارگاهی و حتی ساختمانی به ترتیبی از انواع الکتروموتور تک فاز یا سه فاز هستند. اما این دو نوع موتورهای القایی تفاوت‌های کاملاً برجسته چه از نظر ساختار طراحی، روش راه‌اندازی و در نهایت قابلیت‌های کاربردی دارند.

ویژگی	الکتروموتور تک فاز	الکتروموتور سه فاز
منبع تغذیه	یک فاز و نول V ۲۲۰	سه فاز V ۳۸۰
توان خروجی	حداکثر Kw ۲۰	از 0.1 الی هزاران کیلو وات
قیمت	ارزان	گران
راندمان	کم	بالا
گشتاور راه‌اندازی	پایین	بالا و یکنواخت
کارکرد	ارتعاش و نویز زیاد	بسیار نرم و یکنواخت
ساختار	ساده	پیچیده
کاربرد اصلی	مصارف ساختمانی اداری و صنایع کوچک	صنایع بزرگ، کارخانه‌ها و مصارف سنگین

خانواده موتورهای DC (جریان مستقیم)

موتورهای DC با برق جریان مستقیم راه‌اندازی شده و به دلیل قابلیت کنترل پذیری عالی در سرعت و گشتاور برای برخی از کاربردهای خاص صنعتی استفاده می‌شوند.

در یک موتور DC هر دو بخش روتور و استاتور سیم پیچی شده است. لذا دارای جاروبک برای تغذیه روتور هستند. اما همین نکته تبدیل به پاشنه آشیل موتورهای DC شده است. زیرا تعمیر و سرویس جاروبک‌ها شرایط نگهداری از موتورهای DC را دشوار می‌کند. انواع الکتروموتور DC در سه گروه قرار می‌گیرند:

الکتروموتور DC سری

موتورهای DC با گشتاور راه‌اندازی بسیار عالی هستند، اما سرعت چرخش شفت آنها با تلرانس بار به شدت تغییر می‌کند. معمولاً از این نوع موتورهای DC برای طراحی استارت خودروها و یا برخی سیستم‌های جرثقیلی استفاده می‌کنند.

الکتروموتور DC شافت

موتورهای DC با سرعت تقریباً ثابت هستند و به خوبی می‌توان کنترل نسبی و دست باز در سرعت آنها اعمال کرد. برای همین گزینه پیشنهادی عالی برای طراحی دستگاه‌های مته و یا تراش است.

الکتروموتور DC کمپوند

موتورهای DC با ترکیبی از ویژگی‌های شافت و سری است.

انواع الکتروموتورهای خاص

در صنعت و حتی مصارف ساختمانی از برخی الکتروموتورهای خاص برای اهدافی کاملاً تخصصی استفاده می‌کنند. موتورهای القایی AC و یا جریان مستقیم DC قدرت بالا و قابلیت چرخش خیلی سریع دارند. اما برای طراحی ماشین‌آلات و سیستم‌ها با قابلیت جابجایی دقیق مناسب نیستند. برای طراحی سیستم‌ها مبتنی بر کنترل موقعیت و یا سرعت مانند انواع تجهیزات رباتیکی و یا سیستم‌های CNC و ماشین آلات دقیق کارخانه‌ای از الکتروموتورهای پیشرفته مانند سروو موتورها و یا موتورهای پله‌ای استفاده می‌کنند.

سروو موتورها

نوعی از انواع الکتروموتور هستند که با استفاده از یک سیستم حلقه بسته براساس عملکرد یک انکودر برای موقعیت یابی کار می‌کنند. در این موتورها از انکودر برای شناسایی موقعیت جابجایی شفت موتور استفاده شده و عملکرد کلی سروو نیز براساس جابجایی دقیق تحت کنترل است. سروو موتورها دارای گشتاور بسیار بالایی هستند و قدرت پاسخگویی فوق‌العاده سریع با قابلیت کنترل موقعیت دارند. خرید الکتروموتور از نوع سیستم‌های کنترل پذیر سروو عموماً برای طراحی سیستم‌های دقیق و موقعیت محور از جمله رباتیک صنعتی، ماشین‌های بسته‌بندی و… انجام می‌شود.

موتورهای پله‌ای (استپ موتورها)

نوع دیگری از انواع الکتروموتور موقعیت محور است که حرکت آن به صورت گسسته (پله‌ای) و با زاویه‌ای دقیق انجام می‌شود. این نوع موتورهای الکتریکی به مانند سرووها قابلیت کنترل پذیری عالی دارند. اما قیمت الکتروموتورهای پله‌ای به مراتب از سرووها کمتر است. موتورهای پله‌ای تجهیزات ایده‌آل برای طراحی انواع پرینترهای سه بعدی، اسکنرها، ماشین‌آلات CNC و سیستم‌های رباتیک است.

استانداردهای طراحی الکتروموتورهای صنعتی

تنوع الکتروموتورهای صنعتی و ساختمانی بسیار زیاد است و برندهای ریز و درشت زیادی در سراسر دنیا این نوع تجهیزات را با ظرفیت‌های گوناگون طراحی می‌کنند. نکته کلیدی خرید الکتروموتوری است که با رعایت تمامی استانداردهای روز دنیا ساخته شده باشد. اما استانداردهای زیادی برای طراحی الکتروموتورها پیش‌ بینی شده است. اگر قصد خرید الکتروموتور را دارید، بهتر است محصولی را تهیه کنید که با یکی از استانداردهای زیر طراحی شده باشد:

استاندارد بین‌المللی IEC

یک استاندارد جهانی برای طراحی براساس کلاس‌های بازده انرژی است. این استاندارد در چندین سطح IE1 الی IE5 قرار می‌گیرد. الکتروموتورهای طراحی شده با استاندارد IE1 راندمان پایینی دارند و عملاً منسوخ شده‌اند. هرچه عدد استاندارد IE بالاتر باشد، محصول از راندمان بهتری برخوردار است. مانند کلاس IE3 که استاندارد اجباری اروپا و آمریکا است. اما موتورهای طراحی شده با استانداردهای IE4 و IE5 بازدهی فوق‌العاده عالی دارند.

استاندارد NEMA

NEMA استاندارد رسمی در آمریکای شمالی است که توسط انجمن ملی الکتریکی آمریکا تدوین شده است. استاندارد NEMA Premium معادل IE3 و استاندارد NEMA Super Premium معادل IE4 است.

استاندارد IEC 60034-7

استاندارد بین‌المللی زیر نظر موسسه IEC است که برای تعیین درجه حفاظت موتورها طراحی شده است و به شکل عبارت IPxy نشان داده می‌شود. رقم X در عبارت IPxy معرف مقاومت در برابر نفوذ گرد و غبار است که از 0 تا ۶ درجه‌بندی می‌شود. اما رقم y در عبارت IPxy نشان دهنده مقاومت در برابر رطوبت است که از ۰ الی ۹ درجه‌بندی می‌شود. سطح ۹، نشان دهنده طراحی موتوری است که قابلیت غوطه ور شدن در آب را دارد.

استاندارد کلاس عایق‌بندی IEC 60034-1

این استاندارد توسط موسسه جهانی IEC برای تعریف حداکثر دمای مجاز سیم پیچ‌های موتور الکتریکی تدوین شده است. در این استاندارد پایین‌ترین سطح مربوط به Class B است که حداکثر تحمل دمای ۱۳۰ درجه سانتیگراد را دارد. اما الکتروموتورهای Class F و Class H به ترتیب با تحمل دمایی ۱۵۵ و 180 درجه سانتیگراد ساخته می‌شوند.

راهنمای خرید الکتروموتور

خرید الکتروموتور یک فرایند کاملاً مهندسی شده است و باید با دقت تمام مشخصات فنی محصولات مختلف بازار، تکنولوژی ساخت، ظرفیت و توان، کلاس حفاظتی و عایق حرارتی و حتی نوع سیم بندی انواع الکتروموتور را بررسی کنید. در عین حال باید متوجه نکاتی از قبیل جنس بدنه، نوع سیم پیچ، نوع پایه برای نصب روی دستگاه و جنس و قطر شفت موتور باشید. بررسی این اندازه فاکتور فنی کنار هم ساده نیست. اما جهت مشاوره خرید الکتروموتور می‌توانید از تیم کارشناسی سیوان استفاده کنید. ما در گروه سیوان به شما کمک می‌کنیم تا از میان ده‌ها برند و صدها نوع محصول بهتر الکتروموتور صنعتی را برای پروژه‌های مورد نظر تهیه کنید.

خرید الکتروموتور با توجه به توان

توان مهمترین و اولین فاکتور فنی است که در هنگام خرید الکتروموتور کاملاً هدفمند بررسی می‌کنند. توان الکتروموتور قابلیت آن برای انجام کارهای سخت و طولانی است. اما براساس توان انواع الکتروموتور را در سه گروه قرار می‌دهیم:

الکتروموتورهای کوچک خانگی و فعالیت‌های سبک صنعتی در محدوده توان 0.05 الی 1 HP
الکتروموتورهای متوسط مناسب عموم فعالیت‌های کارگاهی با توان در محدوده 1 الی ۴۰۰ HP
الکتروموتورهای بزرگ برای استفاده در صنایع سنگین با توان فراتر از ۴۰۰ HP

تکنولوژی ساخت و لول طراحی هر کلاس از توان کوچک تا بزرگ متفاوت است. حتی قیمت الکتروموتور در کلاس‌های مختلف به شدت تغییر می‌کند. با جزئیات باید بررسی کنید که به چه نوع الکتروموتوری در محدوده توان کوچک، متوسط یا بزرگ نیاز دارید.

خرید الکتروموتور براساس سرعت

سرعت نامی دومین فاکتور کلیدی برای خرید الکتروموتور است. این سرعت باید با بار اعمالی به موتور همخوانی داشته باشد. سرعت نامی همان سرعتی است که موتور در هنگام بار کامل می‌چرخد. دسته‌بندی انواع الکتروموتور براساس سرعت به قرار زیر است:

الکتروموتورهای ۴ قطب با سرعت ۱۵۰۰ دور در دقیقه
الکتروموتورهای دو قطب با سرعت ۳۰۰۰ دور بر دقیقه

در کل سرعت انواع الکتروموتور بسیار زیاد است. لذا برای مهار این سرعت از تجهیزاتی مانند گیربکس و یا درایو استفاده می‌کنند.

خرید الکتروموتور براساس درجه حفاظت

در نظر گرفتن درجه حفاظت یکی از مهمترین فاکتورهای خرید الکتروموتور است. محصولی انتخاب کنید که توان کارکرد دائمی و طولانی مدت در محیط پروژه شما را داشته باشد. برای این منظور استاندارد IEC از درج کد IPxy استفاده می‌کند که به قرار زیر است:

سطح درجه حفاظت	حفاظت در برابر گرد و خاک	حفاظت در برابر رطوبت و آب
IP00	بدون محافظت	بدون محافظت
IP02	بدون محافظت	محافظت در برابر قطرات آب با پاشش افقی
IP11	محافظت اجسام با قطر بیش از ۵۰ میلی‌متر	محافظت در برابر پاشش قطرات عمودی آب
IP12	محافظت اجسام با قطر بیش از ۵۰ میلی‌متر	محافظت در برابر پاشش قطرات افقی آب
IP13	محافظت اجسام با قطر بیش از ۵۰ میلی‌متر	محافظت کامل در برابر پاشش قطرات آب
IP21	محافظت اجسام با قطر بیش از ۱۲ میلی‌متر	محافظت در برابر قطرات عمودی آب
IP23	محافظت اجسام با قطر بیش از ۱۰ میلی‌متر	محافظت در برابر پاشش قطرات آب
IP44	عدم ورود گرد و غبار	محافظت در برابر پاشش جریان آب
IP54	عدم ورود در برابر گرد و غبار	محافظت در برابر پاشش جریان آب

خرید الکتروموتور براساس کلاس عایق‌بندی

گرمای زیاد برای الکتروموتورها خطرناک است. اما در اثر جریان کشی همیشه مقدار مجازی حرارت در سیم پیچ موتور تولید می‌شود. با این حال از سیستم‌های تهویه و یا فن خنک کننده روی موتور برای کاهش این حرارت استفاده می‌کنند. ولی هر الکتروموتور یک حداکثر دمای قابل تحمل دارد که با عنوان کلاس عایق‌بندی می‌شناسیم. در هنگام خرید الکتروموتور حتماً فاکتور تعیین کننده کلاس عایق‌بندی آن را در نظر داشته باشید.

نام کلاس عایق‌بندی حرارتی	جنس عایق	حداکثر دمای مجاز
A	کتان به همراه کاغذ روغنی	۱۰۵ درجه سانتیگراد
B	پشم شیشه و پنبه نسوز	۱۳۰ درجه سانتیگراد
F	میکا، پنبه نسوز	۱۵۵ درجه سانتیگراد
H	لاستیک سیلیکونی، میکا و ترکیبات سیلیکون رزین	۱۸۰ درجه سانتیگراد

قیمت الکتروموتورهای صنعتی

قیمت الکتروموتور تنها تحت تاثیر یک یا دو عامل نیست، بلکه ترکیب پیچیده‌ای از عوامل فنی، اقتصادی و بازار در تعیین قیمت نقش دارند. توان، سرعت و راندمان موتور به همراه جنس بدنه و نوع سیم پیچ مهمترین عوامل تعیین کننده قیمت الکتروموتور هستند.

در عین حال قطعاً یک موتور الکتریکی با درجه حفاظت بالاتر و یا کلاس عایق‌بندی حرفه‌ای و حتی نوع تکفاز و یا سه فاز با قیمت‌های متفاوت فروخته می‌شوند. اما در سمت دیگر ماجرا اعتبار برند، قیمت جهانی مس و فولاد، بازار ارز و… نیز کاملاً در قیمت الکتروموتور نقش دارند. برای خرید الکتروموتور متناسب با شرایط پروژه‌هایتان نگران نباشید. کافی است تا با کارشناسان مجموعه سیوان جهت مشاوره تخصصی و بررسی پیشنهادهای متنوع بازار از برندهای اصلی با بهترین قیمت و عرضه در سراسر کشور تماس بگیرید.