یکی از مهم‌ترین و کاربردترین قطعات که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، الکتروموتور یا موتور الکتریکی نام دارد. موتورهای الکتریکی در بسیاری از سیستم‌های صنعتی نقش تعیین کننده ایفا می‌کنند و می‌توانند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. هر موتور الکتریکی در ساختار خود از اجزای مختلفی برخوردار است که این اجزا در کنار یکدیگر می‌توانند بهترین عملکرد ممکن را ارائه دهند. روتور و استاتور را می‌توان از اصلی‌ترین اجزای الکتروموتور دانست که نقش کلیدی در عملکرد آن ایفا می‌کنند؛ اما روتور چیست؟ استاتور چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟ این‌ها سوالاتی هستند که بدون شک افراد زیادی پاسخ دقیقی برای آن نداشته باشند. با سام تجهیز همراه باشید.
الکتروموتور چیست؟
پیش از پاسخ به این سوال که روتور چیست یا استاتور چیست و چگونه کار می‌کند، باید با الکتروموتور و نحوه کار آن آشنا شویم (الکتروموتور چیست). موتور الکتریکی یک وسیله و ابزاری است که می‌تواند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. این موتور که توسط یک دانشمند انگلیسی در سال 1982 میلادی اختراع شد یک گام بزرگ و مهم برای دستیابی به اهداف زیادی محسوب می‌شود. نوع اولیه موتور الکتریکی که در آن سال افتتاح شده علیرغم شباهت زیاد از نظر عملکرد و اهداف با مد‌ل‌های امروزی تفاوت‌های زیادی دارد و دستخوش تغییرات زیادی شده است. پیشرفت علم و فناوری در طول این سال‌ها باعث شده که تغیرات و بروزرسانی‌های زیادی در الکتروموتورها رخ داده و به شکل امروزی درآید.
در الکتروموتورها اساس کار بر مبنای الکترومغناطیس است؛ در واقع این موتورها به کمک میدان مغناطیسی که در داخل سیم‌پیچ ایجاد می‌شود کار می‌کنند. همیین امر باعث می‌شود که الکتروموتورها به صورت چرخشی کار کنند. در این قسمت از الکتروموتور یک بخش ثابت و یک بخش متحرک یا چرخان وجود دارد که به ترتیب به نام‌های استاتور و روتور شناخته می‌شوند. پیش از ورود به این بحث که روتور چیست یا استاتور چیست، باید به این موضوع اشاره کرد که اغلب موتورهای الکتریکی از نوع برگشت‌پذیر هستند؛ به این معنی که می‌توانند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. در این شرایط از این موتورها به عنوان دینام یا ژنراتور استفاده می‌شود.
روتور چیست؟
در پاسخ به این سوال که روتور چیست، باید گفت که بخشی از انواع الکتروموتور و موتور الکتریکی است که در داخل استاتور شده و در موتورهای الکتریکی نوع AC بر روی شفت قرار دارد. همانطور که از نام روتور پیداست، این بخش را می‌توان اصلی‌ترین دلیل حرکت چرخشی در موتور دانست که موجبات وارد شدن انرژی الکتریکی به الکتروموتور را فراهم می‌کند. در اثر چرخش ایجاد شده در روتور، شفت به حرکت درآمده و در دستگاه نیز باعث ایجاد حرکت بخش‌های مختلف می‌شود. در واقع این حرکت کردن روتور در موتورهای الکتریکی است که باعث می‌شود انرژی الکتریکی به یک نیروی مکانیکی تبدیل شده و در نتیجه یک عمل یا حرکت اتفاق افتد.
اگر نمی‌دانید که جنس روتور چیست باید گفت که معمولا از ورقه‌هایی نازک فولادی برای ساخت این قطعه در موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. در داخل روتور معمولا هسته‌هایی از جنس آلومینیوم یا مس قرار می‌گیرد. در برخی منابع و متون از کلمات شفت یا آرماتور به جای روتور استفاده می‌شود که همه این واژه‌ها یک مفهوم را می‌رسانند و تفاوتی با یکدیگر ندارند.
همانطور که اشاره شد استاتور و روتور به عنوان دو قطعه اصلی در موتورهای الکتریکی در هم فرو رفته هستند؛ در واقع روتور که بخش متحرک است درون استاتور به عنوان بخش ثابت تعبیه شده است؛ بین این دو قطعه در این شرایط یک شکاف وجود دارد که هوای موجود در این شکاف در تست الکتروموتور که به منظور اطمینان از صحت آن مورد بررسی و سنجش دقیق قرار می‌گیرد.
استاتور چیست؟
حال که دریافتیم روتور چیست و چه ساختاری دارد، نوبت به این می‌رسد که دریابیم استاتور چیست و از چه ساختاری برخوردار است. استاتور یک حجم استوانه‌ای و توخالی در موتورهای الکتریکی است که از چندین لایه فلز در ساخت آن استفاده شده است. هر کدام از این لایه‌ها به شکل استوانه بوده و به لایه‌های دیگر متصل شده است. در بیم این لایه‌ها، یک سری شیار وجود دارد که سیم‌پیچ‌ها درون آن قرار می‌گیرند که به نام کلاف نیز شناخته می‌شوند. سیم‌پیچ‌ها همراه با هسته‌های تعبیه شده در آن‌ها، یک آهنربای الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهند. اما نقش سیم‌پیچ در داخل استاتور چیست؟
سیم‌پیچ در الکتروموتورها که در شیار بین لایه‌های مختلف استاتور قرار دارد، به صورت مستقیم به منبع تغذیه الکتریکی متصل می شود؛ در این شرایط در صورتی که جریان برق برقرار شود، میدان مغناطیسی در آهنربای مغناطیسی ایجاد خواهد شد. این میدان مغناطیسی باعث وارد شدن نیرو به روتور شده و آن را به حرکت درمی‌آورد که نتیجه آن تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است.
بیشتر بخوانید: آشنایی با ساختار و راهنمای عیب‌یابی و تعمیر الکتروموتور
چگونگی چرخش روتور درون استاتور
در تعریف روتور چیست گفته شده که بخش متحرک الکتروموتور بوده که درون استاتور تعبیه شده است. در واقع روتور در داخل استاتور به چرخش درآمده و انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل می‌کند. برای تسهیل چرخش روتور در داخل استاتور بلبرینگ‌هایی در طرفیین شفت خروج تعبیه می‌شود که انجام حرکت‌های پیوسته و در عین حال دورانی را تضمین می‌کند. وجود این بلبرینگ در ساختار الکتروموتور باعث می‌شود که روتور به عنوان بخش متحرک به راحتی و بدون سایش‌های اضافی درون روتور به چرخش درآمده و باعث کار کردن موتور شوند.
شیوه کار روتور و استاتور چیست؟
در تعریف استاتور چیست به این موضوع اشاره شد که این قطعه از لایه‌های استوانه‌ای به هم پیوسته تشکیل شده که در فضای بین آن‌ها سیم‌پیچ وجود دارد. ورود جریان الکتریکی به این سیم‌پیچ‌ها بر اساس قانون آمپر به نیروی مغناطسی و چرخنده تبدیل می‌شود. پس از مدتی این نیرو تغییر می‌کند و بر اساس قانون فاردای، بر روی کنداکتورهای میله‌ای داخل هسته در روتور از سوی میدان مغناطیسی ولتاژ القا می‌شود. این ولتاژ باعث برقراری جریان در میله‌های روتور شده و در عین حال نیرویی به کنتاکتورهای درون میله‌های نیز وارد و اعمال می‌شود. این نیرو در نهایت منجر به چرخش و به جرکت درآمدن روتور درون استاتور می‌شود. از این چرخش و حرکت به وجود آمده درون الکتروموتور می‌توان برای مواردی مانند آسانسور، پله برقی، فن و… استفاده کرد.
صدای ناهنجار الکتروموتور می‌تواند نشانه خرابی در روتور و استاتور باشد.
انواع روتور چیست؟
روتورها به عنوان قطعه متحرک در انواع الکتروموتور و موتورهای الکتریکی در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام از ویژگی‌های و قابلیت‌های خاصی برخوردار هستند:
- قفس سنجابی: به صورت لایه به لایه و از جنس فولاد ساخته می‌شود که تسمه‌های از جنس مس یا آلومینیوم به شکل محوری با فاصله‌های یکسان در اطراف آن نصب می‌شود.
- کلافی: در این مدل استاتور و روتور داخل آن از یک هسته استوانه‌ای شکل ساخته شده و به شیارهایی برای نگهداری مجهز شده‌اند. این شیارها سه فاز بوده و به شکل حرف Y پیکربندی شده است.
- قطب برجسته: این مدل از روتور به یک آهنربای بزرگ فولادی مجهز شده که قطب‌های آن به وسیله برق مستقیم تغذیه می‌شوند.
- استوانه‌ای: این نوع روتور دارای یک محور استوانه‌ای تو پر است که شیارهایی در طول خارجی آن به منظور نگه داشتن سیم‌پیچ وجود دارد. این نوع روتورها در موتورهایی به کار می‌روند که به وسیله جریان برق متناوب کار می‌کنند.
سخن آخر
الکتروموتورها که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی را بر عهده دارند، برای انجام این کار به بهترین شکل ممکن از دو قطعه اصلی به نام استاتور و روتور استفاده می‌کنند. در واقع درک این موضوع که روتور چیست و استاتور چیست و چگونه کار می‌کند، باعث می‌شود که بتوان نحوه عملکرد موتورهای الکتریکی را به بهترین شکل ممکن درک کرد. شما می‌توانید برای خرید الکتروموتور در مدل و توان دلخواه و مناسب کارتان، به سام تجهیز مراجعه کنید.
