آرمیچر چیست و چگونه کار می کند؟

آرمیچر چیست و چگونه کار می کند؟

شاید شما هم با شنیدن نام آرمیچر به یاد دوران کودکی و ساخت کاردستی های مختلف با این وسیله برای درس حرفه و فن می افتید. آرمیچر یکی از اصلی ترین اجزا و بخش های جدایی ناپذیر موتورهای الکتریکی است که ولتاژ ورودی و خروجی به آن اعمال می شود. آرمیچر کاربردهای مختلفی دارد و از اجزای گوناگونی تشکیل شده است. در این مطلب قصد داریم به طور جامع و کامل به بررسی این قطعه مهم بپردازیم. اگر شما هم به دنبال کسب اطلاعات بیشتر درباره آرمیچر هستید، پیشنهاد می کنیم تا انتها همراه ما باشید.

شاید شما هم با شنیدن نام آرمیچر به یاد دوران کودکی و ساخت کاردستی های مختلف با این وسیله برای درس حرفه و فن می افتید. آرمیچر یکی از اصلی ترین اجزا و بخش های جدایی ناپذیر موتورهای الکتریکی است که ولتاژ ورودی و خروجی به آن اعمال می شود. آرمیچر کاربردهای مختلفی دارد و از اجزای گوناگونی تشکیل شده است. در این مطلب قصد داریم به طور جامع و کامل به بررسی این قطعه مهم بپردازیم. اگر شما هم به دنبال کسب اطلاعات بیشتر درباره آرمیچر هستید، پیشنهاد می کنیم تا انتها همراه ما باشید.

اگر علاقه مند به آموزش سیم پیچی موتور الکتریکی هستید، می توانید در دوره صفر تا صد سیم پیچی موتور در پایتخت فناوری شرکت کنید. این دوره به صورت 100% عملی می باشد و در کارگاه های کاملا مجهز به ابزار و تجهیزات مدرن تشکیل می شود. علاوه بر این، کیفیت این دوره تضمین شده است به صورتی که اگر با شرکت در کلاس ها مطالب آموزشی را یاد نگرفتید، می توانید به صورت رایگان در دوره بعدی ثبت نام کنید.

معرفی آرمیچر و نحوه عملکرد آن

برای حمل جریان متناوب یا همان AC در ماشین های الکتریکی که می تواند یک الکتروموتور یا یک ژنراتور باشد، از قطعه ای به نام آرمیچر استفاده می شود. آرمیچر با توجه به نوع موتور الکتریکی بر روی قسمت های مختلف مانند روتور یا استاتور نصب می شود.

در ماشین های الکتریکی توسط یک آهنربا میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی با میدان سیم پیچ آرمیچر ترکیب می شود و در واقع آرمیچر ارتباط دهنده بین دو شار مغناطیسی محسوب می شود. این امر باعث می شود که انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی یا حرکتی یا برعکس آن یعنی انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل گردد.

زمانی که آرمیچر به عنوان یک موتور الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، وجود دو شار مغناطیسی موجب به وجود آمدن نیروی محرکه الکتریکی می شوند. میدان های مغناطیسی موجود در سیم پیچ و بدنه آرمیچر، روتور یا همان قسمت محرک را به حرکت در می آورند. در نتیجه حرکت روتور، وسیله یا قطعه متصل به آن نیز به چرخش در می آید.

اما در مواقعی که آرمیچر در نقش ژنراتور الکتریکی ظاهر می شود، روتور توسط یک موتور دیزلی به حرکت در می آید. این حرکت روتور باعث به وجود آمدن نیروی محرکه الکتریکی در آرمیچر می شود و در نتیجه انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد.

بیشتر بخوانید: روتور چیست؟

آشنایی با کاربرد های آرمیچر

از آرمیچر در ماشن های الکتریکی مختلفی استفاده می شود. این قطعه در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی نقش اساسی ایفا می کند، از این رو در موتورهای الکتریکی وسایل و تجهیزات مختلف مانند لوازم خانگی (پنکه، همزن و …) و دستگاه های صنعتی آرمیچر وجود دارد.

همچنین، در مکان هایی که نیاز مبرم به برق دارند از این قطعه برای تولید برق به عنوان ژنراتور استفاده می شود. از دیگر کاربردهای آرمیچر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • به عنوان روتور یا استاتور
  • جهت نظارت بر جریان موتورهای مستقیم DC

معرفی اجزای تشکیل دهنده آرمیچر

آرمیچر از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام از ساختار، ویژگی ها و کاربردی برخوردارند. این اجزا در کنار یکدیگر کار کرده و عملکرد کلی آرمیچر را رقم می زنند.

1- هسته مرکزی

هسته مرکزی آرمیچر همانند یک سیلندر توخالی است که شفت یا همان محور از درون آن عبور می کند. این هسته به جای یک تکه بودن ازچندین صفحه فلزی نازک به صورت لایه ای ساخته شده است که ضخامت این لایه ها با توجه به فرکانس منبع مشخص می شوند و به طور تقریبی در حدود 5 میلی متر هستند.

در این استوانه تو خالی برای کاهش جریان گردابی و از دست دادن پسماند از فولاد چند لایه سیلیکونی استفاده شده است. هسته دارای شکاف های مختلفی است که قطعات دیگر مانند سیم پیچ بر روی آن نصب می شوند. این شکاف ها در برخی زاویه ها به صورت مورب طراحی شده اند تا چرخش نرمی فراهم شود و از قفل شدن مغناطیسی جلوگیری به عمل آید.

2- سیم پیچ

بر روی شکاف های قسمت بیرونی هسته آرمیچر، سیم پیچ قرار دارد که از مس یا آلومینیوم ساخته شده و برای جلوگیری از تماس مستقیم با هسته عایق بندی شده است. انواع مختلفی از سیم پیچ آرمیچر وجود دارد که می توان به سیم پیچ حلقوی و موج دار اشاره کرد.

در سیم پیچ حلقوی که برای ماشین های با ولتاژ کم و جریان زیاد کاربرد دارد، تعداد مسیرهای جریان با تعداد قطب ها و براش ها برابر است. در این مدل، پایانه ابتدایی و انتهایی دو سیم پیچ به یک قطب و یک کموتاتور متصل شده اند.

برای ماشین های با ولتاژ بالا و جریان کم از سیم پیچ موج دار استفاده می شود. در این نوع سیم پیچ آرمیچر فقط دو مسیر جریان وجود دارد و هر دو سر پایانه هر سیم پیچ با فاصله بین قطب ها به کموتاتور متصل شده است. درواقع این امر جهت اتصال سری سیم پیچ ها و اضافه شدن ولتاژ بین براش ها می باشد.

3- شفت

برای انتقال انرژی در آرمیچر از قطعه ای به نام شفت استفاده می شود. شفت یا همان محور حرکتی یک میله سفت است که ساختار استوانه ای و جنس فولادی دارد. این قطعه از وسط آرمیچر و هسته عبور می کند و نیروی جنبشی یا حرکتی را به دیگر قطعات متحرک منتقل می کند. در واقع با فعال شدن آرمیچر و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرکتی، شفت به چرخش در می آید و این انرژی تولید شده را منتقل می کند. ضخامت شفت با توجه به گشتاور مورد نیاز تعیین می شود و این قطعه باید از مقاومت و استقامت و محکمی بالایی برخوردار باشد تا بتواند به خوبی انتقال نیرو را انجام داده و در عین حال نیروهای نامتعادل را نیز کنترل کند.

4- کموتاتور

کموتاتور یک حلقه به شکل استوانه از جنس فلزی رسانا مانند مس است که شکاف های متعددی دارد. این قطعه بر روی شفت پرس می شود و با شکاف های هسته هم تراز می گردد. تیغ های کموتاتور یا بخش های آن هرکدام به یک سیم پیچ متصل می شوند. وظیفه کموتاتور در آرمیچر ایجاد تماس لازم بین سیم پیچ و مدار الکتریکی خارجی است.

فرقی ندارد که از آرمیچر به عنوان یک موتور الکتریکی یا یک ژنراتور استفاده شود، به طور کلی کموتاتور به شکلی دوره ای، جهت گردش جریان در سیم پیچی را برعکس می کند تا جهت جریان در مدار خارجی باقی بماند.

5- آهنرباهای دائمی

از دیگر اجزای تشکیل دهنده آرمیچر می توان به آهنرباهای دائمی اشاره کرد که در دو طرف این قطعه قرار دارند. این آهنرباها باعث ایجاد میدان مغناطیسی شعاعی می شوند.

6- آرماتور

آرماتور دیگر عضو آرمیچر محسوب می شود که یک سیلندر آهنی روکش دار است. آرماتور بر روی یک محور با شیار طولی نصب می شود و از چندین مجموعه سیم تشکیل شده است. قسمت آهنی آرماتور تاثیر زیادی در افزایش میدان مغناطیسی و در نتیجه افزایش گشتاور آرمیچر می شود.

آرماتور دارای چندین لایه روکش دار آهنی است که از سیم پیچ ها در برابر رطوبت و ارتعاشات مغناطیسی، قدرت دی الکتریکی محافظت می کنند و نقش یک عایق را دارند.

7- زغال

در ساختار آرمیچر یک نوع بلوک کربن که با نام ذغال شناخته می شود وجود دارد که در دوطرف کموتاتور نصب شده و به مدار خارجی نیز متصل است. گرافیت موجود در ذغال که یک نوع کربن است باعث ایجاد الکتریسیته می شود. همچنین زغال در آرمیچر نقش یک روان کننده را نیز برعهده دارد.

نتیجه گیری

آرمیچر در واقع یک دستگاه بسیار مهم و کاربردی است که از آن می توان به عنوان موتور الکتریکی یا ژنراتور استفاده کرد. عملکرد آرمیچر باعث شده این قطعه کاربردهای فراوانی داشته باشد و در دستگاه ها و وسایل مختلف از آن استفاده شود. امیدواریم با استفاده از مطالب ارائه شده به خوبی با آرمیچر و نحوه عملکرد آن آشنا شده باشید.

منبع : پایتخت فناوری

0 دیدگاه

ثبت دیدگاه

عضویت در خبرنامه

دریافت آخرین اخبار حوزه برق الکترونیک و انرژی