انواع آرمیچر – معرفی و بررسی نحوه عملکرد

یک آرمیچر به عنوان جز یک ماشین الکتریکی یعنی یک موتور یا ژنراتور که جریان AC را حمل می‌کند، تعریف می‌شود. انواع آرمیچر حتی روی ماشین‌های DC  با جریان مستقیم از طریق کموتاتور کار می‌کند که به صورت دوره‌ای مسیر جریان را معکوس می‌کند.

سیم پیچ آرمیچر یک چیدمان از انواع رسانا به منظور توسعه میدان الکترومغناطیسی مورد نظر با حرکت نسبی در میدان مغناطیسی است. این مقاله در آموزشگاه فنی پویان بمنظور آشنایی بیشتر شما علاقمندان به مبحث سیم پیچی نگارش شده است. حتما تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

آرمیچر چیست؟

یک آرمیچر به عنوان جز یک ماشین الکتریکی یعنی یک موتور یا ژنراتور که جریان AC را حمل می‌کند، تعریف می‌شود. ارمیچر حتی روی ماشین‌های DC  با جریان مستقیم از طریق کموتاتور کار می‌کند که به صورت دوره‌ای مسیر جریان را معکوس می‌کند. سیم پیچ آرماتور یا آرمیچر یک چیدمان از انواع رسانا به منظور توسعه میدان الکترومغناطیسی مورد نظر با حرکت نسبی در میدان مغناطیسی است.

پیشنهاد ما: آموزش سیم پیچی

بر اساس چیدمان هادی ها، انواع مختلفی از انواع آرمیچر مانند سیم پیچ درام، سیم پیچ موج، سیم پیچ پا قورباغه و غیره وجود دارد. قبل از ورود به مطالعه دقیق انواع ارمیچر، بهتر است اصطلاحات مورد استفاده برای ارمیچر را یاد بگیرید تا بتوانید این قطعه را به خوبی بشناسید.

انواع آرمیچر

• آرمیچر باز و بسته

سیم پیچ باز نوعی از آرمیچر سیم پیچ است که به خودی خود بسته نمی شود و تا زمانی که اتصالات خارجی به بار متصل نشوند، مدار بسته نمی شود. ماشین های DC از این نوع سیم پیچ استفاده می کنند. از سوی دیگر ارمیچر بسته نوعی از سیم پیچ به شکل بسته است که برای بستن یک مدار نیازی به اتصال خارجی ندارد. اگر ارمیچرها را به خوبی بررسی کنید، می توانید بدون هیچ گونه اتصال خارجی آن را به نقطه شروع برسانید. ماشین های DC از این نوع آرمیچر بهره می برند که خود نیز شامل دو نوع هستند:

• سیم پیچ گرم
• سیم پیچ درام

در مورد سیم پیچ گرم می توان گفت که سیم به طور متناوب در اطراف سطح بیرونی و داخلی پیچیده می شود و بر روی هسته استوانه ای یا حلقه ای شکل قرار می گیرد. این نوع قدیمی از طراحی ساختمان آرمیچر است. در میان این دو سیم پیچ ، سیم پیچ درام کارآمدتر است که نسل بعدی آن یعنی سیم پیچ های حلقه ای با سیم پیچ درام جایگزین شدند. در مورد ارمیچرهای درام می توان گفت که دارای شکاف هایی روی سطح آرمیچر هستند که به لحاظ ظاهری درام شکل می باشند تا هادی ها را در خود جای دهند. هادی ها توسط اتصالات جلو و عقب به یکدیگر متصل می شوند.

آرمیچر درام به دلیل مزیت هایی که دارد، به سایر ارمیچرها ترجیح داده می شود. مزایای این آرمیچر شامل موارد زیادی می باشد. از آنجایی که طرفین سیم پیچ در شکاف ها به جز اتصالات انتهایی قرار دارند، همه مسهای شار را قطع می کنند تا یک میدان مغناطیسی ایجاد شود. با تشکیل و ایجاد عایق هادی قبل از قرار دادن آن روی آرمیچر، می توان هزینه را کاهش داد. سیم پیچ درام نیز خود شامل دو نوع یعنی سیم پیچ یک لایه و سیم پیچ دو لایه می باشد.

• آرمیچر تک لایه و دو لایه

 همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، در سیم پیچ تک لایه هر شکاف دارای یک هادی یا سیم پیچ یک طرفه است.

سیم پیچ دو لایه دارای دو رسانا یا دو طرف سیم پیچ در هر شکاف است که در دو لایه چیده شده است. هادی ها به گونه ای چیده شده اند که یک طرف هر سیم پیچ در نیمه بالای یک شکاف قرار دارد. طرف دیگر آن سیم پیچ نیز در نیمه پایینی شکاف دیگر قرار می گیرد. چنین نوعی از آرمیچر در ماشین های معمولی ​​استفاده می شود. شکل زیر آرمیچر تک لایه و دو لایه را نشان می دهد.

برای ماشین آلات بزرگ، سیم پیچ چند طرفه در شکاف های تک و دو لایه قرار می گیرند. شماره گذاری و چیدمان سیم پیچ از طرفین به صورت تدریجی، در جهت عقربه های ساعت انجام می شود. طرفین سیم پیچ که در نیمه بالایی قرار گرفته اند به ترتیب با شماره های 1، 3، 5 و … شماره گذاری می شوند، در حالی که طرف های پایین آن را با شماره های 2، 4، 6 و … شماره گذاری می کنند. این چیدمان در کناره های سیم پیچ تعداد شکاف ها را کاهش می دهد. مزایای ارمیچر دو لایه با شکاف کمتر را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• دندانه های ارمیچر قوی تر می شوند و آسیب کمتری به لایه ها و سیم پیچ ها وارد می کنند.
• شیارهای کمتر تعداد زخمی شدن کویل ها را کاهش می دهند که هزینه تولید را کم می کنند.

برای اسلاتهای کاهش یافته، تعداد بخش های تغییر مکان افزایش می یابد. این امر تعداد سیم پیچ های متصل به بخش مجاور را کاهش می دهد. این باعث جرقه کمتری در کموتاتور می شود که منجر به بهتر شدن روند تعویض می شود. دو نوع آرمیچر از نوع درام وجود دارد که شامل سیم پیچ دور و سیم پیچ موج می شوند. شاید تا به حال نام دینام را شنیده باشید، دینام دارای این دو نوع سیم پیچ آرماتور است.

هر دو سیم پیچ از نظر نحوه ساخت تفاوت عمده ای دارند. در سیم پیچ دور انتهای سیم پیچ به قطعات کموتاتور مجاور متصل می شوند. در حالی که در سیم پیچ موج، انتهای سیم پیچ به بخشهایی متصل می شود که تقریباً دو برابر فاصله بین قطب های مجاور از هم فاصله دارند.

در سیم پیچ دور، انتهای ارمیچر به یک بخش کموتاتور متصل می شود. شروع یک سیم پیچ مجاور که در زیر یک قطب قرار دارد نیز به همان بخش کموتاتور متصل است. از آنجایی که کویل های پی در پی با هم همپوشانی دارند، به سیم پیچ دور معروف هستند. شما می توانید آنها را در شکل زیر مشاهده کنید.

سیم پیچ دور شامل طبقه بندی زیر می باشد:

• سیم پیچ دور ساده
• سیم پیچ چند ضلعی دو طرفه، سه تایی و …

ارمیچر ساده یک نوع سیم پیچ است که در آن تعداد مسیرهای موازی با قطب ها برابر خواهند بود. یک سیم پیچ دوبلکس شامل دو سیم پیچ ساده مشابه است که در شکاف های آرمیچر قرار گرفته و به قسمت های متناوب کموتاتور متصل شده است، بنابراین تعداد مسیرهای موازی دو برابر تعداد قطب ها است. به شکلی مشابه سیم پیچ سه گانه نیز دارای اتصال است. آنها تعدادی مسیر موازی سه برابر تعداد قطبها دارند. سیم پیچ دور، چند پیچ ​​یا موازی نامیده می شود و برای کاربردهایی با خروجی جریان بالا استفاده می شود. پارامترهایی که برای طراحی سیم پیچ دور باید در نظر گرفته شوند، شامل موارد زیر می باشند:

• گام یا پیچ عقب سیم پیچ باید تقریباً برابر با قطب باشد.
• گام عقب باید 2 متر کوچکتر یا بزرگتر از گام جلو باشد، در حالی که m تعداد سیم پیچ است.

جایی که m  برابر با 1، 2 و 3 به ترتیب برای سیم پیچ ساده، دو طرفه، سه تایی دور دامنه داریم و هنگامی که گام عقب بیشتر از گام جلو باشد، سیم پیچ از چپ به راست پیش می رود. این نوع آرمیچر به سیم پیچ دور پیشرونده معروف است. هنگامی که گام جلو بیشتر از گام عقب باشد، سیم پیچ از راست به چپ پیشروی می کند. چنین سیم پیچی به نام پیچ برگشتی یا دور برگشتی شناخته می شود. سیم پیچ دور پیشرونده پسرونده و سیم پیچ دور پیشرونده با دور برگشتی در شکل نشان داده شده اند.

• آرمیچر موج

در سیم پیچ موج، یک طرف سیم پیچ به عقب متصل نمی شود بلکه به طرف دیگر سیم پیچ پیش می رود. هر طرف سیم پیچ از هر قطب N و قطب S عبور می کند تا به نقطه ای که شروع شده است بازگردد. سیم پیچ به گونه ای تنظیم شده است که آنها در یک جهت پیشروی می کنند و از آنجایی که شبیه یک ساختار موج شکل است، سیم پیچ موج نامیده می شود. این آرمیچر به عنوان سیم پیچ سری نیز شناخته می شود، زیرا مجموعه ای از سیم پیچ ها را تشکیل می دهد.

 اگر در شکاف سمت راست نقطه شروع خود بیفتد، می گویند که سیم پیچ موج پیشرونده است. اگر در شکافی در سمت چپ نقطه شروع خود بیفتد، گفته می شود سیم پیچ از نوع موجی است.

سیم پیچ موج پیشرونده و پسرونده (الف) سیم پیچ موج پیشرونده (ب) سیم پیچ موج پسرونده

پارامترهایی که باید برای طراحی سیم پیچ موج در نظر گرفته شوند، شامل موارد زیر می باشند:

• گام جلو و عقب هر دو باید اعداد صحیح فرد باشند.
• هم گام عقب و هم گام جلو باید تقریباً برابر با قطب باشند، البته شاید برابر 2 پوند یا کمی متفاوت باشد.

برای سیم پیچ موج چندگانه، رابطه بین گام عقب و گام جلو همان سیم پیچ دور است.

• آرمیچر پا قورباغه

سیم پیچ های ساده در مقایسه با سیم پیچ دور پیچیده تر هستند، راحت تر نصب می شوند و آسان تر سرویس می شوند و در نهایت هزینه کمتری را نیز به دنبال دارند. بد نیست بدانید برای رتبه فعلی آرمیچرها از بیش از 500 آمپر و بیش از دو مسیر موازی باید استفاده شود.

در چنین مواقعی سیم پیچ موج مناسب نیست. سیم پیچ پا قورباغه یکی از انواع مهم سیم پیچ آرماتور است. این نوع آرمیچر سیم پیچ دور و موج را شامل می شود. سیم پیچ پا قورباغه دارای سیم پیچ موج چندگانه در همان شکاف ها با سیم پیچ ساده یا چند پلانی است. این امر مسیرهای موازی P را برای سیم پیچ پا قورباغه ایجاد می کند که باعث می شود آن را برای رتبه بندی جریان و ولتاژ بالا مناسب تر کند.

• آرمیچر حلقوی

 اگر کلاف ها را به صورت موازی به هم وصل کنیم، تعداد مسیرهای جریان را زیاد کرده و این به معنای ساخت جریان بالا در ارمیچر است. به این روش در  انواع سیم پیچی آرمیچر، سیم پیچی حلقوی گفته می شود. هرکدام از این روش ها به دو شکل ساده و ترکیبی نیز می توانند شکل بگیرند.

سخن آخر

در این مقاله از فنی پویان درباره انواع آرمیچر صحبت کردیم و انواع آن را به طور کامل بررسی کردیم.