موتور DC (جریان مستقیم)

موتور جریان مستقیم (موتور DC) ، موتور الکتریکی است که با جریان مستقیم کار می‌کند. الکتروموتور DC ، انرژی الکتریکی جریان مستقیم را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند.

اساس کار موتور DC

سیم پیچ استاتور موتور‌ DC توسط یک منبع خارجی تغذیه می‌شود. در نتیجه در آن جریان جاری شده و میدان یکنواختی را زیر قطب‌ها به وجود می‌آورد. حال اگر آرمیچر نیز توسط منبع خارجی و یا جریان خود استاتور تغذیه شود یک میدان مغناطیسی در آرمیچر نیز پدید خواهد آمد. از برهم کنش میدان‌های استاتور و آرمیچر، چرخش حاصل می‌شود که نتیجه آن تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی خواهد بود.

ماشین‌های DC از سه قسمت عمده به صورت زیر تشکیل شده اند:

•  استاتور
•  روتور
•  جاروبک و نگهدارنده

۱- استاتور موتور DC

سیم پیچ میدان به دو سیم پیچ سری و شنت تقسیم می‌گردد هسته آهنی و فریم موتور اجزای اصلی استاتور هستند. در موتورهای بزرگ‌تر قطب کمکی و سیم پیچی جبرانگر نیز به این اجزا افزوده می‌گردد.

۲- روتور موتور DC

روتور موتور DC که به عنوان آرمیچر نیز شناخته می‌شود در شکل مقابل آورده شده است.

اجزای اصلی روتور هسته سیم پیچی و یاتاقان‌ها هستند. روتور قسمت گردان ماشین DC است.

۳- مکانیزم‌های جاروبک و نگهدارنده جاروبک

جاروبک وظیفه انتقال جریان به کلکتور گردان را بر عهده دارد. جاروبک و کلکتور عامل یکسو کردن گشتاور در موتور DC هستند.

انواع موتورهای DC

• الکتروموتور DC سری

موتور جریان مستقیم سری دارای گشتاور راه‌انداز بالا بوده است. از این رو در صنایعی که نیاز به گشتاور راه‌اندازی بالایی می‌باشد. مانند:

• پرس‌های ضربه‌ای
• جرثقیل ها
• بالابر هیدرولیک
• آسانسور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین از این نوع الکتروموتور در لوکوموتیوهای شهری (مترو و تراموا) استفاده می‌شود. به آن اصطلاحا موتور کششی یا اصطحکاکی (Traction Motor) نیز گفته می‌شود.

• الکتروموتور DC شنت

موتور DC شنت یا موازی دارای گشتاور حرکتی حداکثر در دور نامی می‌باشد.

به همین خاطر در کاربردهایی چون هواکش‌های صنعتی و دمنده‌ها و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این نوع موتورها نباید در زیر بار سنگین راه اندازی شوند چون جریان آرمیچر آنها بیش از حد بالا رفته و به موتور صدمه وارد می‌شود.

• الکتروموتور DC کمپوند

الکتروموتور یا موتور الکتریکی کمپوند خصوصیات هر دو الکتروموتور سری والکتروموتور شنت را دارد.

این نوع الکتروموتور به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

• الکتروموتور DC کمپوند اضافی

این نوع الکتروموتور در مواردی به کار می رود که خصوصیات موتور سری لازم باشد ولی با برداشتن بار، موتور غیر قابل کنترل نشود و دور آن خیلی بالا نرود. مانند دستگاه های تراش که در هر دوره کاری بی بار شده و سپس در بار کامل قرار می‌گیرد.

• الکتروموتور DC کمپوند نقصانی

این نوع از الکتروموتور در مواردی به کار می‌رود که به سرعت تقریبا ثابت نیاز باشد (در بارهای کمتر از بار نامی) لذا معمولا از این نوع موتور در آزمایشگاه‌ها برای تامین دور ثابت استفاده می‌شود. در صنایع مختلف معمولا به جای استفاده از الکتروموتور DC از موتور کمپوند اضافی (که خیلی شبیه سری طراحی شده) استفاده می‌شود.
امروزه استفاده از موتور جریان مستقیم با توجه به کنترل الکتروموتورهای آسنکرون توسط اینورترهای فرکانسی به جز موارد نادر به شدت کاهش یافته از محاسن موتور DC گشتاور بالاتر نسبت به الکتروموتورهای آسنکرون و از عیوب موتور DC استهلاک و هزینه تعمیر بالا می‌باشد.