سیم پیچی موتور به آرایش هادیهای الکتریکی اطلاق میشود که میدان مغناطیسی را در یک موتور الکتریکی ایجاد میکند که به نوبه خود روتورها را به حرکت در میآورد. نوع سیمپیچی و خواص هادیهای مورد استفاده نیز در برخی موارد تا حد زیادی بر مشخصات موتور تأثیر میگذارد و اجازه میدهد طراحی بهصورت جداگانه با کاربرد مورد نظر منطبق شود.
تعریف سیم پیچی موتور
این قطعه به سیمپیچهای هادی الکتریکی در موتور بین محفظه و روتور اشاره دارد. هادی از سیمهای با هدایت الکتریکی بالا تشکیل شده و در ضخامتهای مختلف قابل استفاده است. هرچه قطر سیم کوچکتر باشد، سیم پیچهایی که میتوانند پیچیده شوند، محکمتر است. این ویژگی به طور قابل توجهی رفتار عملیاتی موتور را تغییر میدهد، زیرا نوع میدان مغناطیسی ایجاد شده هنگام عبور جریان از آن را نیز تغییر میدهد.
عملکرد و تأثیر سیم پیچی بر رفتار عملیاتی الکتروموتور
این قطعه تحت تأثیر ضخامت سیم و شدت جریان قرار میگیرد. هرچه سیم نازکتر باشد، سیم پیچ بیشتری میتواند به دست آید که نتایج مختلفی دارد:
- قدرت میدان مغناطیسی با هر دور سیم افزایش مییابد.
- گشتاور نیز افزایش مییابد.
- نیروی الکترومغناطیسی در سیستم کلی افزایش مییابد.
- باعث افزایش ولتاژ مخالف میشود که به محض افزایش سرعتها با ولتاژ کار مقابله میکند.
این ویژگیها کاربرد سیم پیچهای باریکتر و ظریفتر موتور را نشان میدهند. از آنجایی که قدرت میدان مغناطیسی بسیار زیاد خواهد بود، گشتاور بسیار بالا و در نتیجه نیروی مؤثر بزرگی را میتوان در سرعتهای پایین ایجاد کرد. اما یکی از عوارض جانبی این استفاده از سیم نازک اینست که تلفات حرارتی به دلیل مقاومت الکتریکی بیشتر خواهد شد و موتور نیاز به خنک کننده مناسب خواهد داشت.
بیشتر بخوانید: ترمز الکترومغناطیسی الکتروموتور چطور کار میکند؟
انواع سیم پیچی الکتروموتور
انواع مختلف سیم پیچهای مورد استفاده در موتورهای الکتریکی در زیر آورده شده است. اجازه دهید هر نوع را به تفصیل یک به یک مورد بحث قرار دهیم:
سیم پیچ استاتور
در موتورهای الکتریکی، سیم پیچی استاتور نوعی سیم پیچی موتور است که بر روی قسمت ثابت موتور به نام استاتور قرار میگیرد. در موتورهای القایی، این بخش در شکافهای بریده شده در هسته استاتور قرار میگیرد و در موتورهای DC، به دور قطبهای مغناطیسی پیچیده میشود.
بنابراین، در موتورهای DC، یک شار مغناطیسی ثابت در دستگاه ایجاد میکند، در حالی که در موتورهای القایی، یک میدان مغناطیسی دوار در موتور بوجود میآورد.
بیشتر بخوانید: اجزای الکتروموتور شامل چه بخشهایی است؟
سیم پیچ روتور
سیم پیچی روتور نوعی سیم پیچی موتور است که بر روی قسمت چرخان موتور یعنی روتور انجام میشود و در شکافهای ساخته شده روی هسته روتور قرار میگیرد. در موتورهای dc، از منبع تغذیه dc استفاده میکند و به عنوان سیم پیچ آرمیچر عمل مینماید. در مورد موتورهای القایی، از طریق اتصال کوتاه کار میکند و در موتورهای سنکرون، از منبع DC برای تولید یک میدان مغناطیسی ثابت بهره میبرد. این قسمت مسئول ایجاد گشتاور در روتور و چرخاندن آن است.
بیشتر بخوانید: کاربرد الکتروموتور در صنایع مختلف
سیم پیچ آرمیچر
در موتور الکتریکی، سیم پیچ آرمیچر سیم پیچ اصلی است که گشتاور الکترومغناطیسی در آن ایجاد میشود. در موتورهای الکتریکی، سیم پیچی آرمیچر با شار مغناطیسی تولید شده توسط آهنرباهای دائمی یا آهنرباهای الکتریکی برای تولید گشتاور در روتور در تعامل است. سیم پیچ آرمیچر دو عملکرد زیر را در موتور الکتریکی انجام میدهد
- یک emf (نیروی محرکه الکتریکی) را القا میکند.
- برای چرخاندن روتور و شفت، گشتاور ایجاد مینماید.
بیشتر بخوانید: مزایای استفاده از گیربکس شافت مستقیم
سیم پیچ میدانی
سیم پیچ میدانی سیم پیچی موتور است که میدان مغناطیسی مورد نیاز برای کار ماشین را ایجاد میکند. در موتورهای DC بر روی استاتور نصب شده و با استفاده از منبع تغذیه dc تحریک میشود. در موتورهای القایی نیز روی استاتور قرار میگیرد، اما از منبع تغذیه AC برانگیخته میشود. سیم پیچ میدانی موتور سنکرون روی روتور انجام میشود و از منبع تغذیه dc تحریک میشود و به طور کلی، عملکرد اصلی آن در یک موتور الکتریکی، تولید شار میدان اصلی مورد نیاز برای کار موتور است.
سیم پیچ نوع باز
در موتورهای الکتریکی، هنگامی که انتهای سیمپیچها برای ایجاد اتصالات خارجی به پایانهها آورده میشوند، به این نوع سیمپیچ، سیمپیچ نوع باز گفته میشود. به عبارت ساده، سیم پیچ باز سیم پیچی است که میتوان آن را در یک یا چند نقطه باز گذاشت و بزرگترین مزیت آن این است که انعطاف پذیری بهتری در اتصالات ایجاد میکند. آنها عمدتاً در موتورهای ac مانند موتورهای القایی یا موتورهای سنکرون استفاده میشوند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با ساختار و راهنمای عیبیابی و تعمیر الکتروموتور
سیم پیچ بسته
همانطور که از نام آن پیداست، سیم پیچ بسته یک حلقه یا مسیر بسته را در اطراف آرمیچر تشکیل میدهد. این نوع سیم پیچی الکتروموتور در همان نقطه شروع و پایان مییابد. جریان از طریق سیم پیچ بسته از طریق برسهای کربنی که روی کموتاتور قرار گرفتهاند، ایجاد میشود. در این نوع سیم پیچ، جریان آرمیچر به چندین مسیر موازی تقسیم میشود.
سیم پیچ متمرکز
هنگامی که یک سیم پیچ موتور با پیچاندن چندین دور سیم هادی به گونهای که به صورت سری هستند و یک سیم پیچ منفرد از چند پیچ را تشکیل میدهند، به آن سیم پیچ متمرکز می گویند. به عبارت دیگر، سیم پیچی موتوری که در آن تمام پیچهای سیم پیچ دارای محور مغناطیسی یکسانی هستند، سیم پیچ متمرکز نامیده میشود. این نوع در مواردی استفاده میشود که تعداد قطبها و شیارهای اعداد برابر باشند.
سیمپیچهای متمرکز در موتورهایی که طول محوری کوتاهتر و قطر زیادی دارند، مانند موتورهای سنکرون قطب برجسته استفاده میشود و همیشه روی یک دندان هسته استاتور یا روتور پیچیده میشود. مزیت اصلی آن این است که دارای سر بسیار کوچک در بالا و پایین موتور الکتریکی است.
بیشتر بخوانید: مقایسه الکتروموتور سنکرون و آسنکرون
سیم پیچ توزیع شده
نوع سیم پیچی موتور که در آن تمام پیچهای سیم پیچ در چند سیم پیچ چیده شده و در شکافهای پخش شده در امتداد شکاف هوا قرار میگیرند، سیم پیچ توزیع شده نامیده میشود. این سیم پیچ در جایی استفاده میشود که تعداد قطبها با تعداد شیارها برابر نباشد. برخی از نمونههای رایج آن، سیمپیچهای آرمیچر موتورهای القایی و موتورهای سنکرون هستند.
سیم پیچی روی هم
سیم پیچی لپ یا روی هم از اتصال هادیها به گونهای تشکیل میشود که تعداد قطبها و تعداد مسیرهای موازی برابر باشد. در این نوع، هر انتهای سیم پیچ به بخش کموتاتور مجاور متصل میشود. این نوع در ماشینهای DC که در جریانهای بالا و ولتاژ پایین کار میکنند، استفاده میشود.
سیم پیچ موجی
سیم پیچ موجی نوع دیگری از سیم پیچ آرمیچر رایج در موتورهای DC است که فقط دو مسیر موازی بین برسهای مثبت و منفی دارد. در مورد سیم پیچی موجی، تعداد مسیرهای موازی مستقل از تعداد قطبها است. با این حال، تعداد برسهای کربنی برابر با تعداد مسیرهای موازی در سیم پیچ خواهد بود. این نوع سیم پیچ در موتورهای dc که با ولتاژ بالا و جریان کم کار میکنند، استفاده میشود.
بیشتر بخوانید: موتور آسنکرون چیست و چه کاربردی دارد؟
سخن پایانی
سیم پیچی الکتروموتور به نوع سیم پیچی هادی الکتریکی برای تولید میدان مغناطیسی مورد استفاده برای به حرکت درآوردن روتورها در موتور الکتریکی اشاره دارد. هرچه سیم پیچ سفتتر باشد، گشتاور و نیروی تولید شده بیشتر میشود و مقاومت و گرمای اتلاف در سرعتهای بالاتر نیز افزایش مییابد. به این ترتیب میتوان از یک سیم پیچ موتور مناسب برای هر کاربرد خاص استفاده کرد.
