آشنایی با انواع و اقسام پمپ ها ، الکتروموتور ها و پمپ های خاص در صنعت و کاربرد هر کدام از آنها و لیست قیمت هر یک
جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید .
پمپ
زیرشاخه‌ها
پمپ
پمپ pump چیست؟
وسیله‌ای است که به روش مکانیکی مایعات را جابجا میکند و بر اساس سازوکار جابجایی سیالات به سه گروه تقسیم می‌شوند: بالابر مستقیم (Direct Lift)، جابجایی (Displacement) و گرانشی. پمپ‌ها در صنعت و وسایل نقلیه کاربردهای فراوانی دارند.
پمپ ها از منابع انرژی مختلفی استفاده می کنند که شامل پمپ ها با کارکرد دستی، برقی، موتورهای درون سوز و نیروی باد می باشد. پمپ ها دارای اندازه های مختلفی هستند که از سایز میکروسکوپی برای کارهای پزشکی تا پمپ های بزرگ صنعتی را شامل می شود.
انواع پمپ
دینامیک
اثرات خاص
گریز از مرکز
جریان مختلط
جریان شعاعی
جریان محوری
جابجایی مثبت
دورانی
تک روتور
روتور چند گانه
رفت و برگشتی
پیستونی/پلانجر
دیافراگمی
پمپ‌های دینامیکی:
در این پمپ‌ها انتقال انرژی به سیال به‌طور دائم است.
انواع پمپ‌های دینامیکی عبارت اند از:
گریز از مرکز (Centrifugal)
جریان محوری (Axial)
پمپ‌های جابجایی مثبت:
در این پمپ‌ها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب می باشد.
انواع پمپ‌های جابجایی مثبت عبارت اند از:
رفت و برگشتی (Reciprocating)
دوار (Rotary)
پمپ گریز از مرکز
پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی سیال به فشار ایستا کار میکند. عملکرد پمپ گریز از مرکز به این صورت است که میتوان با تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایره‌ای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار می‌دهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان می‌یابد. و اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید خلاء در داخل سطل خواهد شد. این خلاء آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. در این روش یک جریان پیوسته از منبع به بیرون سطل به وجود می‌آید.
در رابطه با پمپ‌های گریز از مرکز، سطل و سرپوش آن متناظر با قاب پمپ، سوراخ و لوله ورودی متناظر با ورودی و خروجی پمپ و طناب و بازو متناظر با پروانه هستند.
پمپ های سانتریفوژ دارای یک محفظه حلزونی شکل هستند که پوسته یا کِیسینگ نامیده میشود و درون آن یک یا چند چرخ قرار دارند که روی یک محور (شفت) نصب شده‌اند. هر چرخ مجهز به تعدادی پره میباشد. انتقال انرژی به سیال در این قسمت انجام میشود. برای اینکه از محل خروج شفت از کِیسینگ پمپ سیالی خارج نشود و اصطلاحاً نشتی به خارج نداشته باشیم از ابزاری به نام مکانیکال سیل استفاده شده‌است. نکته بسیار مهم در مورد این نوع پمپ‌ها هواگیری یا پرایم کردن پمپ قبل از روشن کردن آنها میباشد. یعنی بعد از لاین آپ نمودن پمپ و اطمینان از ورود سیال به داخل پمپ، باید از خروج کامل هوا یا گاز حبس شده در داخل پمپ نیز اطمینان حاصل نمود. از این نوع پمپ‌ها در ابعاد و اندازه‌های مختلف برای مصارف گوناگون ساخته می‌شوند.
پمپ محوری
این نوع پمپ‌ها دارای پروانه باز می‌باشند که این نوع پروانه برای تولید دبی بیشتر و هد کمتر کاربرد دارد.
پمپ‌های جابجایی مثبت
پمپ‌های رفت و برگشتی
این نوع پمپ‌ها وسایلی هستند که انتقال انرژی از آنها به سیال به صورت دوره‌ای میباشد. نیروی محرکه این نوع پمپ‌ها غالباً توسط موتورهای الکتریکی تأمین میگردد. در این نوع پمپ‌ها حرکت چرخشی میل لنگ تبدیل به حرکت رفت‌وآمدی پیستونی در یک سیلندر میشود. با عقب رفتن پیستون در سیلندر ایجاد مکش شده و در نتیجه مایع از طریق یک شیر ورودی داخل سیلندر میگردد. با حرکت پیستون به طرف جلو دریچه ورودی بسته و مایع از طریق شیر خروجی به خارج هدایت میگردد. شیرهای ورودی و خروجی یکطرفه بوده و طوری ساخته شده‌اند که در مراحل رفت‌وآمد پیستون، از ورود مایع داخل سیلندر به قسمت کم فشار و بالعکس ممانعت شود. اگر به جای پیستون، پلانجری در داخل سیلندر رفت‌وآمد کند در این حالت به آن پمپ پلانجری می‌گویند. در ضمن اگر پلانجر دیافراگمی را حرکت دهد پمپ از نوع دیافراگمی است. فرق میان پیستون و پلانجر در این است که طول سر پیستون کوتاه‌تر از مسافتی است که پیستون درون سیلندر طی می‌نماید، در حالی که طول پلانجر بیشتر از طول مسافت طی شده توسط آن در داخل سیلندر میباشد. از طرفی در پمپ‌های پیستون از حلقه یا رینگی جهت آب‌بندی پیستون و سیلندر استفاده شده‌است که روی بدنه پیستون قرار گرفته و همراه آن حرکت میکند، در حالیکه در پمپ‌های پلانجری این رینگ روی سیلندر قرار دارد و ثابت است. این پمپ‌ها معمولاً کم ظرفیت هستند ولی فشار خروجی سیال را می‌توانند تا مقدار زیادی افزایش دهند؛ بنابراین از این پمپ‌ها در جاهایی که نیاز به جابه‌جا کردن سیالی با حجم کم ولی فشار بالا میباشد استفاده می‌کنند. در ضمن باید به این نکته نیز توجه داشت که جریان سیال در این پمپ‌ها به صورت غیر یکنواخت میباشد. نکته بسیار مهم در مورد این پمپ‌ها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسشارژ پمپ) بسته‌است روشن نمود.
پمپ‌های چرخ دنده‌ای (Gear Pumps)
این پمپ‌ها نوعی از پمپ‌های دورانی یا روتاری می‌باشند. پمپ‌های چرخ‌دنده‌ای از دو قسمت تشکیل شده‌اند، یکی قسمت جداره ثابت و دیگری قسمت دوار که شامل یک محور گردان با چرخ دنده میباشد. در پمپ‌های چرخ دنده‌ای مقداری مایع بین دنده‌های چرخ دنده پمپ قرار دارد و در اثر چرخیدن چرخ دنده‌ها این مایع به قسمت خروجی پمپ رانده میشود. این پمپ‌ها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که در آنها فاصله میان اجزاء دوار و جداره ثابت بسیار کم میباشد. پمپ دنده ای نمونه‌های کوچک و ساده ای هستند که دارای قطعات محرک کمی می‌باشند. این مدل از پمپ‌ها فشار تولیدی کمتری نسبت به پمپ‌های برگشتی تولید می‌کنند. همچنین دبی جریان سیال این مدل از پمپ‌ها کمتر از پمپ‌های گریز از مرکز است. اما فشار خروجی بیشتری را نسبت به پمپ‌های گوشه ای و پره ای تولید میکند. پمپ‌های دنده ای برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب میباشد.
کاربرد این پمپ‌ها برای جابه‌جایی مایع با حجم کم و فشار متوسط میباشد. نکته مهم در مورد این پمپ‌ها آن است که هرگز نباید آنها را در حالیکه شیر خروجی پمپ (دیسشارژ پمپ) بسته‌است روشن نمود؛ چرا که در این حالت، اگر هیچ شیر اطمینانی در مسیر دیسشارژ پمپ وجود نداشته باشد، یا خود پمپ از بین می‌رود یا اینکه لوله دیسشارژ می‌شکند.
نحوه عملکرد پمپ دنده ای
در پمپ دنده ای داخلی دو عضو دوار وجود دارد. وظیفه این دو عضو دوار جریانی یکنواخت و بدون پالس میباشد. به همین علت است که سرعت کارکرد این نوع از پمپ دنده‌ای پایین‌تر است. یکی از ویژگی‌های پمپ دنده‌ای داخلی این است که به‌صورت خودمکش کار میکند. همچنین امکان کارکرد به صورت خشک در این نوع پمپ ها نیز وجود دارد. و زمان کاردکرد این پمپ به صورت کوتاه میباشد. مهمترین ویژگی پمپ دنده‌ای داخلی این است که این نوع پمپ در دو جهت کار میکند، هم به‌عنوان تخلیه یک مخزن مورد استفاده قرار میگیرد هم به عنوان پمپ پرکننده آن. همچنین این نوع از پمپ دنده‌ای برای سیالات مختلف با ویسکوزیته بالا کاربرد دارد.
یکی از نکات مهمی که در هنگام خرید پمپ دنده‌ای باید مورد توجه قرار گیرد، تعمیر و نگهداری پمپ است. تعمیر پمپ دنده داخلی بسیار ساده است. و نگهداری از این پمپ هزینه کمتری دارد. کاربرد این نوع پمپ هم برای سیالات رقیق مثل انواع روغن و هم برای سیالات غلیظ مثل شکلات، چسب و حتی آسفالت است. انواع صابون‌ها، رزین‌ها، روانکارها، مواد غذایی مختلف مثل شکلات و کره بادام‌زمینی و انواع رنگ‌ها با استفاده از این پمپ قابل‌جابه‌جایی است.
انواع پمپ از لحاظ کاربرد
پمپ‌های بهداشتی (Sanitary Pumps)
پمپ‌های بهداشتی پمپ‌هایی هستند که در صنایع غذایی، دارویی و داروسازی و صنایع بیوتکنولوژی کاربرد دارد. در این صنایع به دلیل اهمیت بالای رعایت بهداشت معمولاً استانداردها الزام می‌کنند تا تمام سطوح در تماس با سیال، زبری سطحی در محدوده ۳٫۲ تا ۰٫۴ میکرومتر Ra داشته باشند.
پمپ‌های فاضلاب (Wastewater Pumps)
پمپ‌های فاضلاب یونیت‌های بسته‌ای شامل موتور و پمپ هستند. به همین دلیل این پمپ‌ها مناسب نصب در داخل حوضچه‌های فاضلاب و در زیر آب هستند.به دلیل ساختمان این پمپ‌ها برای تعمیر و سرویس آن نیاز به داخل شدن در داخل حوضچه نیست و میتوان به راحتی آن را از حوضچه خارج کرد. این پمپ‌ها بسته به اندازه ذراتی که قابلیت پمپاژ آن را دارند به ترتیب برای ذرات بزرگتر پمپ لجن‌کش و برای ذرات کوچکتر پمپ کف‌کش خوانده می‌شوند.
پمپ‌های فاضلاب معمولاً دارای یک موتور خشک با درجه حفاظت محفظه IP68 هستند.
پمپ‌های شناور (Immersible Pumps)
پمپ‌های شناور پمپ‌هایی هستند که قسمت محفظه پمپ آنها در داخل و زیر آب قرار میگیرد، در حالیکه موتور آنها خارج از آب میباشد و خشک نگه داشته میشود. معمولاً این پمپ‌ها بالا یا بر روی دیواره مخازن نصب میشود. برای مثال از این پمپ‌ها در صنعت ماشینکاری بر روی دستگاه‌هایی از قبیل دستگاه اسپارک، دستگاه‌های فرز یا تراش، ماشین‌های سنگ زنی، سیستم‌های خنک‌کننده یا هر دستگاه دیگری که دارای مخزن باشد استفاده میشود.
پمپ‌های نصب در سوراخ عمیق (Borehole Pumps)
دوگونه اصلی از پمپ‌های سوراخ عمیق وجود دارد: پمپ نصب در سوراخ عمیق شناور و پمپ نصب در سوراخ عمیق چاهی که در آن موتور خشک نگه داشته شده و توسط شفتی بلند به پمپ کوپل میشود. این پمپ‌ها باریک و بلند هستند.
امروزه استفاده از این پمپ ها کمتر شده‌است و جای خود را به پمپ‌های شناور داده‌اند. شفت بلند این پمپ‌ها یک عیب بزرگ محسوب شده و نصب آنها را دشوار میکند. این پمپ‌ها برای پمپاژ مایعات داغ بهتر از پمپ‌های شناور عمل می‌کنند چرا که موتور آنها توسط هوا خنک میشود در حالیکه پمپ‌های شناور در مایعات داغ راهی برای خنک کاری ندارند.
پمپ‌های دوزینگ (Dosing Pumps)
این پمپ‌ها جزء پمپ‌های جابجایی مثبت بوده و معمولاً از نوع دیافراگمی هستند. در این پمپ‌ها به دلیل وجود دیافراگم و آب‌بندی دقیق احتمال نشتی بسیار کم است.
موتور پمپ (Pump motor)
موتور پمپ‌ها برای مناطقی که برق وجود ندارد یا دسترسی به برق سخت است بهترین گزینه می‌باشند زیرا که با سوخت‌های فسیلی کار می‌کنند. موتورپمپ‌ها را اصولاً در ارتفاع ۶ متری از منبع آب قرار می‌دهند زیرا از دسته پمپ‌هایی می‌باشند که با سوخت فسیلی کار می‌کنند و توانایی پمپاژ آب تا ارتفاع ۳۰ متری را دارند. اگر از موتور پمپ برای انتقال حجم آب زیادی استفاد می‌کنید سعی کنید بیشتر از ۳ ساعت مداوم اینکار رو انجام ندهید زیرا سبب کاهش طول عمر موتور پمپ میشود برای افزایش طول عمر موتور پمپ‌ها زمان کارکردشان را به ۲ الی ۳ ساعت محدوده کنید.
کاویتاسیون در پمپ چیست؟
کاویتاسیون یا همان حفره‌زایی (با نام های دیگری همچون خوردگی، حباب‌زایی، حفره‌سازی، خلاءزایی) پدیده‌ای است که در آن کاهش فشار سیال نسبت به فشار جزئی بخار مایع (p_v) سبب تبخیر و ایجاد حباب‌هایی می شود. این حباب ها همراه آب از ناحیه کم فشار وارد ناحیه پر فشار می شوند و فروریزش می کنند. در این حالت آب برای پر کردن فضای خالی ایجاده شده ناشی از فروریزش به سمت آن حرکت می کند و میکروجت هایی با سرعت زیاد تشکیل می گردد. این پدیده در پمپ‌های سانتریفیوژ، پروانه کشتی‌ها، اژدرها و سرریز سدها دیده می شود.
طراحی نامناسب حوضچه مکش باعث تشکیل گردابه ها در الگوی جریان سیال شده و به همین جهت به دفعات مکش حباب های هوای فشرده به داخل پمپ دیده می شود که از مشکلات عمده در پمپ ها به شمار می رود.
رایج ترین این نمونه ها، سایش پروانه پمپ است هنگامی که یک تغییر ناگهانی در جهت حرکت سیال رخ می دهد. کاویتاسیون معمولا به دو بخش ساکن و گذرا تقسیم می شود.
مهمترین آثار کاویتاسیون
ایجاد تغییرات در هیدرودینامیک سیال (کاهش هد و دبی)
صدمه به سطوح مرزی بین جامد و سیال (خوردگی پروانه)
ایجاد ارتعاش و لرزش
ایجاد نابالانسی
چگونه هد پمپ را محاسبه کنیم؟
برای انتقال سیال از نقطه ای به نقطه دیگر در داخل سیستم به فشار نیاز است، این فشار باید بر مقاومت سیستم غلبه کند؛ که به آن هد می گویند. هد کلی برابر با مجموع هد استاتیکی، هد فشاری و هد دینامیکی می باشد.
هد استاتیکی پمپ برابر با مقدار ارتفاع پمپاژ بوده که عموماً بر حسب متر محاسبه می شود. جهت محاسبه ارتفاع پمپاژ پمپ باید مقدار هد مکش و مقدار هد دهش را در حین کارکرد پمپ اندازه گیری کنید.
بسته به نحوه نصب دستگاه، ارتفاع پمپ به دو حالت زیر محاسبه می شود:
مقدار هد مکش منفی می باشد که در این صورت سطح سیال پمپاژ شونده پایین تر از لوله مکش قرار دارد.
مقدار هد مکش مثبت می باشد که در این صورت سطح سیال پمپاژ شونده بالاتر از لوله مکش قرار دارد.
در حالت اول مقدار ارتفاع پمپاژ برابر با مجموع ارتفاع مکش و دهش و در حالت دوم برابر با کسر مقدار ارتفاع مکش از مقدار ارتفاع دهش است. توجه داشته باشید که اتصالات ارتفاع سنج های مکش و دهش به دهانه هایی با قطر یکسان متصل باشند تا تفاوت در غلظت سیالات موجب تغییر مقادیر آنها نشود. هد دینامیکی (هد اصطکاکی) افت فشار داخل لوله در اثر اصطکاک بین سیال با جداره لوله و اتصالات است و از طریق فرمول هیزن-ویلیامز و دارسی-ویسباخ محاسبه می شود.
عیب یابی، تعمیرات و نگهداری پمپ
در صورت کارکرد زیاد پمپ یا عدم مهارت کاربر مشکلاتی رخ می دهد از قبیل لرزش در پمپ و داغ شدن پمپ، خوردگی پروانه تلمبه یا رینگ ها و بلبرنگ هایی که سائیده شده یا فاصله آزاد میان آنها زیاد شده اند. در این مبحث مختصرا به دلایل برخی عیوب و روش های رفع آنها می پردازیم.
لرزش پمپ:
رسیدن به سرعت بحرانی
پمپ نیاز به روغن کاری دارد
فیکس نبودن قطعات با یکدیگر
خم شدن محور
یاتاقان ها دچار سائیدگی شده اند.
فونداسیون به اندازه کافی محکم نمی باشد.
کاهش پمپاژ آب توسط پمپ:
مسدود شدن لوله ها
پمپ باید هواگیری شود.
هوا وارد لوله ورودی شده است.
چرا پمپ داغ می کند.
یا اینکه یک اشکال مکانیکی وجود دارد.
زیاد بودن درجه سرعت پمپ
ویسکوزیته سیال بیشتر از حد مورد نظر می باشد
فشار خروجی کم شده باشد:
یک قطعه بین پره های پمپ گیر کرده
ایجاد کاویتاسیون در داخل لوله ها
سرعت دوران پمپ کم می باشد
معیوب شدن کاسه نمد
روتور پمپ در جهت عکس دوران دارد
قطع شدن پمپاژ:
کم بودن ارتفاع
هوا وارد لوله ها شده است
وجود نشت در یکی از لوله ها
نکاتی در زمینه استفاده از انواع پمپ
در زمینه تعمیرات و نگهداری پمپ باید به موارد زیر دقت نمود:
پس از باز و بسته کردن پمپ ،حتما از اورینگ های مخصوص آب بندی پمپ استفاده شود و از چسب زدن در قسمتهای آب بندی خودداری گردد.
هنگام اضافه کردن کابل حتماً از سایز کابل مربوط به پمپ مورد نظر استفاده شود (از سیم ارت استفاده گردد).
از باز و بسته نمودن پیچ های روغن جداً خودداری نمائید.
قسمتهای اساسی یک الکتروپمپ گریز از مرکز عبارتند از:
الکتروموتور: که شامل قسمت الکتریکی پمپ است.
کوپلینگ یا هم محور سازی :که متصل کننده الکترومتر به شافت (محور) پمپ است.
محفظه یاتاقان: که محل قرار گیری برینگها میباشد.
مکانیکال سیل: که محل آب بندی پمپ و جدا کننده سیال پمپاژ شده و قسمت مکانیکی پمپ است.
پره‌های پمپ: که با توجه به نوع کاربرد دارای انواع گوناگون هستند.
کاربرد های پمپ
از پمپ ها در صنایع، موسسات تجاری، منازل ، بیمارستان، آکواریوم ها، کشاورزی و مقابله با حریق مورد استفاده قرار میگیرد.
نحوه انتخاب پمپ
بر حسب کارایی بالا و طولانی ترین مدت بهره برداری انتخاب و معرفی میگردد.
پمپ ها سیال را از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال می دهد در این رابطه مابین فشار و دبی پمپ رابطه معکوس وجود دارد. بدین مفهوم که ؛ پمپ هایی که دبی زیادی را انتقال می دهند فشار کمتری تولید می کنند و برعکس آن نیز صادق است، یعنی پمپ هایی که فشار زیادی تولید می کنند دبی کمتری تولید می کنند. برای انتخاب یک پمپ اولین موضوع مقدار دبی و میزان فشار لازم است.
از مهمترین مشخصه های پمپ ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد
نوع، ماهیت و مشخصات شیمیایی مایع قابل انتقال نظیر آب آشامیدنی، آب کشاورزی، فاضلاب شهری، فاضلاب صنعتی، مواد شیمیایی، مواد سوختنی، پساب های صنعتی (اسیدی و بازی) و غیره
مشخصات فیزیکی مایع قابل انتقال نظیر دمای کاری و محدود درجه حرارت، میزان گرانروی یا ویسکوزیته، میزان املاح و ذرات جامد، ظرفیت و مقدار آبدهی، هد یا ارتفاع آبدهی
اجزای اصلی و مشترک پمپ ها
در تمامی انواع پمپ ها 9 قطعه مشترک وجود دارد:
محفظه یا پوشش پمپ
پروانه پمپ از اجزای اصلی پمپ ها
باز
نیمه باز
بسته
موتور پمپ
ولوت یکی از اصلی ترین اجزای پمپ گریز از مرکز
شفت پمپ
محفظه پمپ
بلبرینگ
هاب
آب بند
الکتروموتور
الکتروموتور Electro Motor چیست؟
به دستگاهی گفته می شود که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. الکتروموتورها عموماً حرکت چرخشی تولید می‌کنند و در صنایع از این حرکت چرخشی برای انتقال نیرو استفاده میشود. مکانیزم تولید نیرو در الکتروموتور از تعامل بین میدان مغناطیسی و جریان درون رساناها استفاده می‌کنند. فرآیند برعکس الکتروموتور یعنی تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی در ژنراتورها انجام میشود.
انواع الکتروموتور
عملکرد موتور الکتریکی بر اساس سه اصل فیزیکی است.
_ مغناطیس
_ الکترواستاتیک
_ پیزواستاتیک
رایج ترین نوع موتور الکتریکی، مدل مغناطیسی است.
میدان مغناطیسی در این موتورها از گردش روتور به دور استاتور ایجاد میشود.
_ الکتروموتورها از نظر تغذیه ورودی به موتورهای DC و AC تقسیم میشود.
_ الکتروموتور تک فاز
_ الکتروموتور سه فاز
معمولا الکتروموتورها را بر اساس تعداد کلاف های استاتور تقسیم بندی می کنند.
الکتروموتورهای DC یا جریان مستقیم
این نوع الکتروموتور دارای آرمیچری از آهن ربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا آهنربا های الکتریکی بوجود آید در آرمیچر، آهنربای دائمی را در بیرون آرمیچر جذب و دفع کنند. سرعت دوران موتور DC به گشتاور ترمزی بستگی دارد به عبارت دیگر به ولتاژ ورودی و گشتاور جریان ورودی وابسته است.
انواع الکتروموتورهای DC
_ سری
_ شانت
_ مرکب
الکتروموتورDC در صنایع زیر کاربرد دارد:
_ گلخانه
_ درب‌های اتومات
_ آسانسور
_ تسمه نقاله
_ دستگاه‌های نظافت صنعتی
_ کمپرسورهای الکتریکی
مزایای الکتروموتور DC
_ نسبتا ساده و ارزان است.
_ گشتاور شروع بالایی دارد.
_ امکان کنترل آسان سرعت دارد.
_ در اندازه‌های متفاوت ساخته شده است.
الکتروموتورهای AC یا جریان متناوب
موتور AC جریان متناوب را به نیروی مکانیکی تبدیل میکند. عمومی ترین دینام های مورد استفاده در صنعت و خانگی نوع القایی AC هستند.
انواع الکتروموتورهایAC
_ القایی یا آسنکرون
_ سنکرون
_ خطی
مزایای الکتروموتورهای AC
_ طراحی ساده و مستحکم
_ قیمت مناسب
_ هزینه نگهداری پایین
_ اتصال آسان و کامل به یک منبع تغذیه
_ کاربری بالا
_ طول عمر
_ انعطاف‌پذیری
_ در دسترس بودن
الکتروموتور تک فاز
در الکترو موتور تک فاز به دلیل قیمت مناسب و کم بودن هزینه نگهداری بیشترین مصرف را در صنعت دینام دارد. در این مدل از الکتروموتورها از یک کلاف یا پیچه استفاده می شود و با یک منبع تغذیه متناوب تک فاز کار می کند. موتور تک فاز خود راه انداز نیست و در همه انواع الکتروموتور تک فاز، روتور از نوع قفس سنجابی است. هنگامی که موتور به یک منبع تغذیه تک فاز متصل است کلاف اصلی دارای جریانی متناوب می شود. این جریان متناوب میدان مغناطیسی ضربانی تولید می کند. به سبب القا، روتور تحریک می شود. چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است گشتاوری که برای چرخش موتور الکتریکی لازم است بوجود نمی آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می شود. از این رو الکتروموتور تک فاز به دستگاه آغازگر (استارتر) نیاز دارد که می تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند. استارتر الکتروموتور تک فاز اساساً کلاف اضافی در استاتور است (پیچ راه انداز). کلاف استارت می‌تواند دارای خازنهای سری و یا سوئیچ گریز از مرکز باشد.
هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان درکلاف اصلی به سبب مقاومت کلاف اصلی ولتاژ تغذیه را افت می دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود). در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود. فعل و انفعال میان میدان های مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت (شامل پیچه کمکی و خازن) می سازند میدان برآیندی می سازند که در جهتی گردش می کند. محور الکتروموتور گردش را در جهت این میدان برآیند آغاز می کند. هنگامی که موتور به ۷۵ درصد دور مجاز خود می رسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج می کند. از این لحظه به بعد الکتروموتور تک فاز می تواند گشتاور کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد. بجز انواع خاص، معمولا همه موتورهای تک فاز فقط برای کاربری های کمتر از 3 اسب بخار استفاده می شوند.
انواع الکتروموتور تک فاز
_ الکتروموتور تک فاز AC با فاز شکسته
_ الکتروموتور تک فاز AC با استارت خازنی
_ الکتروموتور تک فاز AC با خازن دائمی اسپیلت
الکتروموتور سه فاز
برای کاربردهای بالاتر، از الکتروموتور سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می شود. این دینام ها از اختلاف فاز موجود بین فازهای منبع تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی ها القای جریان می کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می شود که محور الکتروموتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
برای اینکه محور الکتروموتور سه فاز به حرکت در بیاید بایستی همواره محور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به الکتروموتور بچرخد. در غیر این صورت میدان متعادل کننده های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع الکتروموتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچ های روتور جریان میدان جدایی اعمال می شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در الکتروموتور همزمان وجود دارد، موتور الکتریکی به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز، به گردش در می‌آید. الکتروموتورهای همزمان (سنکرون) را می توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.
سرعت یک موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان مغناطیسی استاتور، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می کند. تغییر سرعت در این نوع از الکتروموتورها را میتوان با داشتن دسته سیم پیچ های مختلف با تعداد قطب های مختلف در بخش استاتور که با استفاده از آنها سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می کند، ممکن ساخت. همچنین با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه، می توان کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت این نوع از موتور الکتریکی را داشت.
انواع الکتروموتور سه فاز
_ الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی
_ الکتروموتور سه فاز قفس سنجابی با روتور سیم پیچی شده (اسلیپ رینگ)
جنس الکتروموتور
جنس بدنه الکتروموتورها از چدن می باشد.
ویژگی الکتروموتورهای چدنی
_ مقاومت بسیار بالا در برابر سایش
_ تغییر شکل بسیار سخت
_ قابلیت ماشین کاری یا ابزار کاری مناسب
_ قابلیت ریخته گری
_ نقطه ذوب پایین
_ ترد و شکننده بودن
_ مقاومت بالا در خوردگی یا اکسایشمزایا و معایب الکتروموتور با جنس چدنی
الکتروموتورهایی که بدنه آنها از جنس چدن است، دارای دو مدل اصلی هستند که عبارتند از: الکتروموتورهای سه فاز و تکفاز. اولین و اصلی ترین مزیت الکتروموتورها قیمت نسبتاً پایین آن نسبت به سایر مواد اولیه مشابه برای تولید بدنه الکتروموتور است. در ضمن در مناطق سردسیری که دمای هوا بسیار پایین است، چدن ها خاصیت عایقی مناسبی دارند و کمک می کنند که طول عمر الکتروموتور شما افزایش یابد. الکتروموتورهای چدنی دارای قدرت و مقاومت بیشتری نسبت به الکتروموتورهای آلومینیومی هستند و قیمت آنها نسبت به آلومینیوم پایین تر است.
الکتروموتورهای بدنه چدنی معمولاً روند انتقال حرارت را ضعیف تر از الکتروموتورهای بدنه آلومینیومی انجام می دهند. همین باعث می شود در مناطق گرمسیر که از الکتروموتور با بدنه چدنی استفاده شده است، روند انتقال حرارت به درستی انجام نشود و در برخی موارد همین دمای بالا باعث از بین رفتن بخش های داخلی الکتروموتور و به خصوص عایق ها می گردد.
تردی و شکنندگی چدن یکی از معایب این محصولات است. همچنین باعث می شود که تحت فشارهای بسیار بالا یا ضربات شدید، بدنه الکتروموتور آسیب ببیند.
وزن الکتروموتور چدنی از سایر الکتروموتورها با قدرت و ابعاد مشابه بیشتر است.
با توجه به مواردی که گفته شد معمولاً از الکتروموتورهای با بدنه چدنی در مناطق سردسیر استفاده می کنند. از سوی دیگر استحکام مناسب این محصولات باعث شده است که بتوان با اطمینان بیشتری از آنها در الکتروموتورهای پر قدرت استفاده کرد. یکی از نکات بسیار مهمی که در خصوص جنس بدنه الکتروموتورها باید مد نظر قرار دهید، قرارگیری استاتور در این بخش است. شیارهای استاتور محل قرارگیری سیم پیچی های الکتروموتور شما خواهند بود. به همین دلیل است که در زمان خرید این محصولات باید توجه ویژه ای به جنس بدنه داشته باشید. این قسمت کارایی زیادی در زمان انتقال حرارت دارد.
اجزاء الکتروموتور
_ آرمیچر
_ ذغال هادی
_ سوئیچ تغییر دهنده جهت برق
_ محور
_ آهن ربا
_ منبع برق DC
استاتور: الکتروموتورهای AC وDC شاملاستاتور می باشند. استاتور به بخش ثابت مدار الکترومغناطیسی گفته میشود که از سیم‌پیچ یا آهنربا ساخته میشود. استاتور در موتور DC شامل دو بخش اصلی هسته و سیم‌پیچ است. هسته وظیفه جلوگیری از اتلاف انرژی را دارد و سیم‌پیچ به منبع تغذیه متصل میشود و میدان مغناطیسی را ایجاد میکند.
روتور: جزء متحرک در هر الکتروموتور روتور نام دارد. روتور نیروی مکانیکی تولید شده را به شفت انتقال می‌دهد. روتور تولید میدان مغناطیسی در یک جهت خاص نسبت به استاتور را انجام می‌دهد.
در الکتروموتور DC روتور از سه قسمت بوبین، کموتاتور و هسته تشکیل شده است.بلبرینگ: یک روتور نیازمند یک تکیه‌گاه است. این تکیه‌گاه توسط بلبرینگ ایجاد میشود. بلبرینگ کار چرخش روتور را نرم میکند.
شکاف هوا: منظور از شکاف فاصله‌ای است که بین روتور و استاتور وجود دارد. این فاصله تأثیر منفی بر عملکرد الکتروموتور می‌گذارد. شکاف هوا اصلی‌ترین فاکتور در کم کردن توان موتور است. تنظیم شکاف هوا بسیار مهم است. شکاف کوچکتر از حد معمول، سبب خوردگی در الکتروموتور میشود.
نحوه انتخاب الکتروموتور به چه صورت می باشد؟
در زمان انتخاب الکتروموتور باید به نوع برق مصرفی (تک فاز و سه فاز)، توان مورد نیاز (بر اساس اسب یا کیلووات)، دور موتور، کاربری مد نظر، شرایط نصب و غیره توجه نمایید.
پارامتر های مهم در انتخاب الکتروموتور
ولتاژ ورودی
جریان ورودی
گشتاور خروجی
سرعت
درجه حفاظت
ضریب قدرت
اندازه فریم
شرایط محیطی
کلاس عایقی
راندمان
تفاوت الکتروموتور سنکرون و القایی
الکترموتور القایی و سنکرون تکفاز عملکرد مشابهی دارند و تقریبا زیر مجموعه این ماشین‌ها نیز یکسان است؛ اما این دستگاه‌ها با هم تفاوت دارند.
تفاوت این دو موتور در سرعت چرخش آنها است. سرعت در الکتروموتور سنکرون تابعی از تعداد قطب استاتور و فرکانس منبع تغذیه است. در این موتور استاتور و روتور سیم‌پیچی میشود. در مقابل موتور القایی برای ایجاد میدان مغناطیسی از چرخش روتور استفاده میکند. به همین دلیل سرعت در موتور القایی همواره کمتر از سنکرون خواهد بود. این تفاوت سرعت در چرخش استاتور و روتور را Slip یا سرعت لغزش می‌گویند.
پمپ خاص صنعتی
پمپ خاص صنعتی Special industrial pump
از انواع پمپ ها می باشد و در صنایع خاص مورد استفاده قرار می گیرد و به شکل جابجایی مثبت یا گریز از مرکز میباشد و برای استخراج سیالات با فشار بالا طراحی میشود. پمپ خاص باید به صورت سفارشی طراحی و تولید شود به دلیل اینکه در بسیاری از فروشگاه های صنعتی از این مدل پمپ ها استفاده نمی شود.
انواع پمپ خاص
پمپ جت
سیال را با فشار و سرعت بالا از قسمت خروجی به بیرون پرتاب میکند.
پمپ ضربه ای
توسط ضربه قوچ کار می کند به عبارت دیگر یک افزایش فشار ناگهانی در سیال ایجاد میکند.
پمپ تزریقی
مانند پمپ جت عمل می کند با این تفاوت که در پمپ جت از مایع به عنوان سیال استفاده می شود اما درپمپ تزریقی از بخارات و گازها به عنوان سیال استفاده میشود و قادر به انتقال سیال با سرعت بالا میباشد و برای استفاده در دیگ بخار مناسب است.
پمپ هوایی
در این نوع پمپ از یک کمپرسور برای انتقال سیال استفاده میشود و در صنایعی که دبی بالای سیال مورد نیاز است استفاده نمیشود.
پمپ مگنتی
این نوع از پمپ بر خلاف پمپ های قبلی زیر مجموعه پمپ گریز از مرکز هستند و دارای عملکردی مشابه پمپ گریز از مرکز هستند. تفاوت آنها در استفاده از دو حلقه آهنربا در دو سمت محفظه پمپ است و به کمک میدان مغناطیسی بوسیله این دو آهنربا پروانه پمپ شروع به چرخش می کند و به جای شفت از حلقه های مغناطیسی استفاده می شود.
پمپ آبنما
فروشگاه ما را دنبال کنید