انواع سیم پیچی الکتروموتور دارای سیم پیچی های مخصوص خود هستند و در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. سیم پیچ ها بر اساس قانون القایی در فیزیک کار می کنند. طبق قانون القایی فارادی، حرکت یک حلقه سیم بسته در میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان الکتریکی در سیم خواهد شد.

این جریان در واقع در اثر تغییر میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این جریان ایجاد شده همان خروجی است که ما بدنبال آن هستیم. برای مثال، موتور برق خود یک موتور الکتریکی است که با حرکت سیم پیچ در میدان مغناطیسی جریان مورد نیاز برای وسایل برقی متصل به آن تامین می شود. سیم پیچ ها در موتور انواع لوازم خانگی از جمله یخچال، فریزر، ماشین لباسشویی و ماکروفر نقش اصلی را ایفاء می کنند.

آن بخشی که در یک موتور الکتریکی مسئول تولید میدان مغناطیسی می باشد سیم پیچ است. از این جهت آشنایی با انواع سیم پیچی برای شرایط مختلف ضروری است. در انواع سیم پیچی الکتروموتور فاکتورهای مختلفی وجود دارد که شامل سطح مقطع سیم، جنس و نوع سیم، تعداد حلقه های سیم، تعداد کلاف ها و گام سیم بندی مهم هستند.

در این مقاله با انواع سیم پیچی الکتروموتورها از جمله الکتروموتور تکفاز و سه فاز را معرفی می کنیم و شرایط استفاده و نحوه و فرمول های سیم پیچی آنها را شرح می دهیم. همچنین در مورد فرمول سیم پیچی نکاتی را بیان خواهیم کرد.

انواع سیم پیچی الکتروموتور

الکتروموتور نوعی ماشین الکتریکی می باشد که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. الکتروموتورها در هر ماشین در حال حرکتی وجود دارد. هر دستگاه از یک بخش برقی و الکترونیکی و یک بخش مکانیکی تشکیل شده است. الکتروموتورها وظیفه انتقال انرژی الکتریکی تولید شده در الکتروموتور به نیروی حرکتی را بر عهده دارند. در ساختمان همه الکتروموتورها با توجه به توان و کارایی آنها از نوع خاصی از آرایش سیم پیچ ها استفاده می شود.

انواع الکتروموتورها

انواع الکتروموتورها

الکتروموتور را می توان به سه دسته الکتروموتورهای AC، الکتروموتورهای DC و الکتروموتورهای خاص تقسیم بندی کرد. هرکدام از این بخش ها نیز دارای زیرشاخه هایی هستند که در زیر آمده است:

• الکتروموتورهای جریان متناوب یا AC

1. الکتروموتورهای سنکرون
2. الکتروموتورهای خطی
3. الکتروموتورهای القایی

• الکتروموتورهای الکتریکی جریان ثابت یا DC

1. موتور مغناطیس دائم (PMDC)
2. موتور خود تحریک
3. موتور الکتریکی موازی
4. موتور کمپوند
5. موتور سری

• الکتروموتورهای الکتریکی خاص

1. موتور پله ای
2. موتور الکتریکی اونیورسال
3. الکتروموتور DC بدون جاروبک
4. موتور هیسترزیسی
5. الکتروموتور رلوکتانسی

سیم پیچی الکتروموتور چیست؟

وظیفه کلاف سیم پیچی داخل الکتروموتور تامین انرژی مغناطیسی برای به چرخش درآوردن محور مرکزی است. از این انرژی مکانیکی برای موارد مختلفی استفاده می شود. یکی از این موارد می تواند حرکت دادن پره های کولر یا ایجاد حرکت لازم در پمپ آب باشد.

سیم پیچی الکتروموتور چیست

اجزای الکتروموتور

الکتروموتورهای قطعات نسبتا پیچیده ای هستند. موتورهای الکتریکی از قطعات ریز و درشت زیادی تشکیل شده اند اما شش عدد از مهمترین این قطعات در زیر آمده است:

• منبع تغذیه موتور
• آهنربا
• سوئیچ
• زغال هدایت‌ کننده
• آرمیچر موتور

جنس سیم و عایق بندی در انواع سیم پیچی الکتروموتور

در الکتروموتورهای کوچک در حدود 150 کیلووات، سیم استفاده شده در سیم پیچی معمولا از جنس سیم لاکی مس می باشد. سیم ها در این الکتروموتورها بصورت رشته ای استفاده می شوند. از طرف دیگر در موتورهای الکتریکی که توان بالایی دارند جریان قوی از سیم ها می گذرد و به همین دلیل از شینه های مسی در آنها استفاده می شود.

روتور داخل استاتور به چرخش در می آید تا با تغییر در میدان مغناطیسی جریان ایجاد کنند. اعمال نیرو به روتور باعث می شود جریان داخل مدار به حرکت در بیاید. این جریان در سیم ها با مقاومت روبرو می شود و این اتلاف انرژی به صورت گرما آزاد می شود. برای موتورهای توان بالا با جریان قوی کیفیت این عایق ها از اهمیت زیادی برخوردار می شوند. این عایق ها باید تحمل زیادی برابر دما داشته باشند تا ذوب نشوند و اتصال کوتاه ایجاد نشود.

در برخی الکتروموتورهای با توان خیلی بالا عایق ها برای محافظت در برابر گرما کافی نیستند. در این الکتروموتورها از فن خنک کننده استفاده می شود. در این حالت یک فن در انتهای موتور قرار گرفته و باد را به سمت پوسته موتور هدایت می کند. در برخی الکتروموتورها نیز از یک کانال روی موتور و استفاده از جریان آب برای خنک کردن سیم پیچ ها استفاده می شود.

اصطلاحات ضروری برای مطالعه انواع سیم پیچی

برای درک بهتر بحث انواع سیم پیچی الکتروموتورها باید ابتدا چند اصطلاح کاربردی و تکرار شونده را یاد بگیرید. این اصطالحات زیاد در طول این مقاله تکرار می شود و باید با آنها آشنا باشید. در زیر با این اصطلاحات آشنا می شوید.

تعداد شیار ها

تعداد شیارهای استاتور با z نشان داده می شود و از روی پوسته موتور می توان آن را شمرد.

تعداد فاز

الکتروموتورهای صنعتی در دو نوع تكفاز و سه فاز هستند كه تعداد فاز آنها را با m نشان می دهیم. به طور طبیعی تعداد فاز برای سیم پیچی موتور سه فاز 3 و برای موتور تکفاز 1 است.

تعداد قطب های الکتروموتور

تعداد قطبهای الکتروموتور از رابطه زیر بدست می آید:

در معادله فوق n_s تعدار دور سنكرون میدان استاتور است و مقدار آن از n_r  (درج شده روی پلاک موتور) تاحدی بیشتر است.

گام قطبی  Y

گام قطبی Y، فاصله بین مركز و قطب غیر هم نام مجاور می باشد.

گام سیم بندی  

گام سیم بندی فاصله بین دو بازوی از یک كلاف بر حسب تعداد شیارهای آن می باشد.

انواع سیم پیچی الکتروموتور

انواع سیم پیچی الکتروموتورها به دو دسته سیم پیچی موتورهای تکفاز و سیم پیچی موتورهای سه فاز تقسیم می شوند. هر کدام از این دسته ها نیز زیر مجموعه های خود را دارند که در زیر توضیح داده شده است.

انواع سیم پیچی الکتروموتورهای تکفاز

انواع سیم پیچی الکتروموتورهای تکفاز شامل سیم پیچی موتور تکفاز طرح دو فاز، سیم پیچی گام کسری، سیم پیچی گام کسری، سیم پیچی گام کامل، سیم پیچی الکتروموتور القایی تک فاز با راه انداز خازن دائم کار و سیم پیچ کمکی دائم در مدار یک طبقه گام کسری میشود. در زیر انواع این سیم پیچی ها را شرح می دهیم.

سیم پیچی موتور تکفاز طرح دو فاز

الکتروموتورهای تکفاز طرح دوفاز یک سیم پیچ استارتر دائمی دارند و کلاف سیم پیچی درون آنها طوری قرار می گیرد که نیمی از شیارها برای سیم پیچ استارتر و نیمی دیگر مربوط به سیم پیچ اصلی است. این دو نیمه باهم اختلاف فاز 90 درجه دارند.

سیم پیچی گام کسری

گام کسری نوعی از سیم پیچی است که در آن اختلاف فاز بین ابتدا و انتهای کلاف سیم پیچی از 180 درجه کمتر باشد. در الکتروموتورهایی که نوع سیم پیچی آنها گام کسری می باشد نیروی محرکه خروجی کمتر از جمع نیرو محرکه درون بازوهای کلاف است زیرا این نیرو محرکه ها باهم جمع برداری می شوند نه جمع جبری. برای اینکه این کاهش نیرو جبران شود تعداد دور کلاف موتور افزایش یافته و گام ها کوتاه تر می شوند.

سیم پیچی گام کامل

اگر اختلاف فاز الکتریکی بین دو انتهای سیم پیچ 180 درجه باشد و نیروهای موجود در دو بازوی کلاف به صورت جبری جمع شوند سیم پیچ حاصل را سیم پیچ گام کامل می گویند. در الکتروموتورهای با سیم پیچی گام کامل، گام قطبی با گام سیم پیچی برابر است.

سیم پیچی الکتروموتور القایی تک فاز با راه انداز خازن دائم کار

برای راه اندازی این نوع از الکتروموتورها از خازن الکترولیتی استفاده می شود. ظرفیت این خازن ها باید حدود 200 میکروفاراد باشد. بعد از شروع به کار الکتروموتور این خازن در مدار می ماند تا در سیم پیچ الکتروموتور اختلاف فاز ایجاد کند.

سیم پیچ کمکی دائم در مدار یک طبقه گام کسری

سیم پیچ ها در این نوع موتورها طوری قرار می گیرند که درون شیارهای پوسته الکتروموتور  زوج یا فرد بودن q رعایت شود تا بتوان بدین وسیله موقعیت کلاف ها را تعیین کرد. سیم پیچی این الکتروموتورها ساختاری شبیه به موتورهای سه فاز دارند و تنها تقاوت آنها این است که در این سیم پیچ ها دو فاز فرضی با اختلاف فاز 90 درجه در نظر گرفته می شود که بتواند با ایجاد یک میدان مغناطیسی باعث حرکت موتور شود.

انواع سیم پیچی الکتروموتور سه فاز

در این بخش انواع سربندی سیم پیچ الکتروموتورهای سه فاز را بررسی می کنیم. در الکتروموتورهای سه فاز از طریق تخته کلم به سر سیم پیچی تمام کلاف ها دسترسی خواهید داشت. در زیر انواع سیم پیچی در موتورهای سه فاز را که شامل اتصال مثلث و اتصال ستاره می باشد را مورد بررسی قرار می دهیم.

انواع سیم پیچی الکتروموتور: اتصال مثلث

نوع اتصال سیم پیچ ها روی پلاک آنها به شکل های متفاوتی درج شده است. نوع اتصال مثلث با شکل مثلث و یا D نشان داده می شود. در این نوع سیم پیچی انتهای کلاف اول سه ابتدای کلاف دوم و انتهای کلاف دوم نیز به ابتدای کلاف سوم و به همین ترتیب تا سر کلاف اول اتصال ها به صورت سری انجام می شود. در واقع در این نوع سیم پیچی سه دسته کلاف سه ضلع مثلث هستند.

انواع سیم پیچی الکتروموتور: اتصال ستاره

این نوع از اتصال روی پلاک الکتروموتور به صورت Y نمایش داده می شود. اتصال ها در این نوع سیم پیچی به صورتی هستند که انتهای سه کلاف به هم متصل می شوند و فازهای اصلی نیز به سر کلاف ها و به ترتیب خودشان متصل می شوند.

مراحل سیم پیچی الکتروموتورها

در این بخش قصد داریم مراحل سیم پیچی الکتروموتورها ر بررسی کنیم.  برای سیم پیچی الکتروموتورها از روش های مختلفی استفاده می کنیم. سیم پیچی الکتروموتورها کاری کاملا تخصصی است که باید توسط متخصص انجام شود و ریزه کاری ها و فوت و فن های زیادی دارد. در این بخش تنها به یک طرح مشترک و کلی برای مراحل سیم پیچی الکتروموتورها می پردازیم.

مراحل سیم پیچی الکتروموتورها

1. برای یک الکتروموتور سوخته یا دارای ایراد ابتدا باید هسته موتور الکتریکی را از یاتاقان جدا کنیم.
2. در این مرحله بلبرینگ و یاتاقان جلو و عقب باید عیب یابی شوند تا از سالم بودن آنها اطمینان حاصل شود. زیرا یکی از دلایل سوختن الکتروموتورها مشکل در بلبرینگ و یاتاقان است.
3. در مرحله بعدی باید جای بلبرینگ ها چک شود. اگر جای بلبرینگ ها دچار پوسیدگی یا خرابی باشد باید حتما برطرف شود. در این مرحله روتور نیز باید عیب یابی شود تا از سالم بودن آن اطمینان حاصل کنیم.
4. در این مرحله هسته دستگاه باید مورد بررسی قرار بگیرد. کلاف بندی در انواع سیم پیچی الکتروموتورها متفاوت است و به همین دلیل در این مرحله باید ابتدا نوع سربندی موتور تعیین شود.
5. در این مرحله باید هسته را تمیز و گرد و غبار و کثیفی را پاک کنیم. سپس باید استاتور را بوسیله مغار از داخل موتور خارج کنیم.
6. در این مرحله باید موتور الکتریکی را نقشه برداری کنیم. برای این کار باید ابتدا کلاف ها را طبق گام بندی از دستگاه خارج کنیم و شماره آنها را در جایی یادداشت کنیم.
7. پس از نقشه برداری، باید دینام را عایق بندی کنیم. برای این کار باید عایق و یا روکش مناسبی را متناسب با طول و قطر شیار استاتور انتخاب کنیم.
8. در مرحله بعد، طبق نقشه ای که داریم و شماره کلاف بندی که یادداشت کرده ایم کلاف ها ر طبق قالب استاتور می پیچیم.
9. در مرحله آخر باید سربندی کلاف ها را انجام دهیم و سپس به نخ بندی آنها بپردازیم. در این مرحله باید مراقب باشیم کلاف های سیم پیچی را در جای مناسب قرار دهیم.

عوامل مخرب سیم پیچ یا سوختن سیم پیچ

عواملی که در زیر معرفی شده است می توانند موجب آسیب دیدن و یا سوختن کامل الکتروموتور شوند:

• افزایش بیش از حد دمای الکتروموتور و ذب شدن سیم مسی
• تماس سیم با استاتور به صورت مستقیم
• آسیب دیدن وایندینگ بر اثر ورود اجرام
• جرقه زدن داخل سیم پیچ
• اشتباه در سربندی و اتصالات سیم پیچ
• آلودگی در قسمت اتصال موتور از بخش ولتاژ ورودی
• ایراد در اتصال قسمت ترمینال موتور
• ایراد در اتصالات تابلو برق و تابلو فرمان
• ایراد مکانیکی موتور الکتریکی
• برخورد روتور به بخش داخلی استاتور بر اثر اشکال درپوش ها
• لنگر انداختن روتور هنگام چرخش به دلیل پوسیدگی بلبرینگ ها
• سرهم نشدن صحیح موتور الکتریکی
• خرابی پروانه فن و داغ کردن موتور
• عدم انجام سرویس مرتب و به موقع
• نوسانات برقی و عدم وجود محافظ برق برای دستگاه

فرمول های سیم پیچی موتور

برای سیم پیچی موتورهای الکتریکی باید مراحل مختلفی را طی کنیم. یکی از مهمترین مراحل سیم پیچی استفاده از فرمول های سیم پیچی است که برای محاسبه تعداد دورهای کلاف سیم پیچی و قطر سیم و عایق کاربرد دارد. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه بهتر است مقاله زیر را نیز مطالعه کنید.

مقاله مرتبط: فرمول های سیم پیچی

همانطور که گفتیم، در سیم پیچی موتور از فرمول های مخصوصی برای محاسبه استفاده می شود. متخصصان سیم پیچی برای محاسبه تعداد دور سیم پیچی از فرمول ns=60f/p استفاده می کنند. حرف p به تعداد دورهای موتور و حرف f به برق شهری اشاره دارد. برای بدست آوردن گام قطبی نیز فرمول z/2p استفاده می شود. فرمول aez=p/z نیز زاویه الکتریکی بین دو شیار مجاور را تعیین می کند. در شغل سیم پیچی حساسیت بسیار زیاد است. اگر محاسبات اشتباه باشد کارکرد موتور با اختلال جدی مواجه می شود.

جمع بندی انواع سیم پیچی الکتروموتور

همانطور که مطالعه کردید در این مقاله به معرفی الکتروموتور، انواع الکتروموتور، انواع سیم پیچی الکتروموتور، مراحل سیم پیچی الکتروموتور و عوامل مخرب سیم پیچ پرداختیم. الکتروموتورها قطعات پیچیده ای هستند و خود از صدها قطعه ریزتر با فناوری های مختلف تشکیل شده اند. سیم پیچی الکتروموتورها کاری کاملا تخصصی می باشد که نیاز به یک متخصص کارکشته و آموزش دیده دارد. این کار از فوت و فن های زیادی برخوردار است. همچنین شکل و نکات سیم پیچی در انواع سیم پیچی الکتروموتورها متفاوت است و هرکدام نیاز به اقدامات مختلفی دارند.

از طرفی سیم پیچ ها در تمام لوازم برقی متحرک دیده می شوند و سیم پیچی الکتروموتورها شغلی بسیار پر سود با درآمدی سرشار است.

پیشنهاد ما به شما آموزش سیم پیچی الکتروموتورها و آرمیچر در آموزشگاه فنی پویان است که تحت نظر اساتید مجرب این حوزه و در کارگاه های مجهز به صورت عملی برگزار می شود. بعد از این دوره شما از پشتیبانی مادام العمر مربیان این آموزشگاه برخوردار خواهید بود و در صورت بروز هر مشکلی می توانید از اساتید این آموزشگاه مشاوره و راهنمایی بگیرید.

برخی از دوره های در حال اجرا در آموزشگاه فنی پویان عبارتند: آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش تعمیرات برد ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی ، آموزش تعمیرات پکیج ، آموزش نصب کولر گازی ، آموزش برق ساختمان و … میباشند.

لینک کوتاه مقاله: bit.do