آرمیچر چیست؟ 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 فرنام الکتریک باشید.
آرمیچر چیست؟
آرمیچر یکی از مهم ترین اجزای ماشین های الکتریکی (مانند الکتروموتورها یا ژنراتورها) بوده و وظیفه حمل جریان متناوب (AC) را بر عهده دارد. به همین علت داخل آرمیچر یک سیم پیچ قرار گرفته که مجموعه ای از سیم های رسانا که به دور یک هسته فولادی پیچیده شده اند، است. اگرچه آرمیچر وظیفه حمل جریان متناوب را بر عهده دارد، اما از این قطعه در انواع الکتروموتور DC که جریان ورودی مستقیم دارد، هم استفاده می شود.
بسته به نوع الکتروموتور، آرمیچر می تواند بر روی روتور یا استاتور نصب شود و برای تولید جریان الکتریکی یا حرکت دورانی به کار رود. همچنین می توان از آرمیچر در ژنراتورها برای تبدیل نیروی مکانیکی به الکتریکی نیز استفاده نمود. طراحی و ویژگی های آرمیچر، مانند تعداد دور سیم پیچ، قطر سیم ها و شکل هسته، همگی بر راندمان، قدرت و عملکرد موتور یا ژنراتور تأثیر مستقیم دارند؛ علاوه بر این آرمیچرها باید مقاومت بالایی در برابر تنش های مکانیکی و حرارت بالای ایجاد شده در ماشین را داشته باشند.
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
کاربرد آرمیچر چیست؟
آرمیچر یکی از اجزای مهم در الکتروموتورها و ژنراتورهای الکتریکی به شمار می رود و به علت نقش مهمی که در تولید جریان الکتریکی و حرکت دورانی دارد، کاربردهای بسیار گسترده ای در این دستگاه ها دارد. در ادامه برخی از مهم ترین کاربردهای آرمیچر را بررسی می کنیم:
- الکتروموتور: در موتورهای DC، آرمیچر به عنوان بخشی از روتور عمل می کند و برای تولید حرکت دورانی به کار می رود.
- ژنراتور: در ژنراتورهای AC، آرمیچر به عنوان بخشی از استاتور عمل می کند و در ژنراتورهای DC، بخشی از روتور است.
- سایر دستگاه های الکتریکی: آرمیچر در بسیاری از دستگاه های الکتریکی مانند خودروها، تجهیزات صنعتی، ابزارهای برقی و خانگی و … استفاده می شود.
نقش اصلی آرمیچر، حمل جریان در سراسر میدان الکتریکی است؛ بنابراین گشتاور شفت در موتورهای چرخشی یا نیرو در موتورهای خطی تولید می شود. هدف ثانویه آرمیچر، تولید نیروی الکتروموتور یا EMF است.
اجزای آرمیچر
آرمیچر از بخش‌های مهمی تشکیل شده است که هر کدام وظایف خاص خود را دارند. اجزای آرمیچر شامل:
آهنربای دائمی
دو آهنربای دائمی با قطب‌های مخالف که میدان مغناطیسی شعاعی در آرمیچر ایجاد می‌کنند.
سیم پیچ
سیم پیچ‌ها در شکاف های آرمیچر قرار می‌گیرند و وظیفه ایجاد گشتاور در آرمیچر را برعهده دارند.
کلکتور
کلکتور باعث اتصال سیم پیچ‌ها به مدار الکتریکی خارجی می‌شود.
محور
محور آرمیچر که از جنس فولاد است، وظیفه‌ی اصلی چرخش موتور را دارد.
زغال
زغال‌ها در کنار کلکتور قرار می‌گیرند و نقش روان‌کننده و تولید الکتریسته را دارند.
آرماتور
آرماتور مجهز به روکش آهنی است که با تولید میدان مغناطیسی، چرخش آرمیچر را ایجاد می‌کند.
بالشتک آرمیچر
بالشتک آهنرباها را در میان پوشش عایقی قرار داده و به حرکت آرمیچر کمک می‌کند و از ورود ذرات خارجی به داخل آرمیچر جلوگیری می‌کند.
آرمیچر چگونه کار می کند؟
موتورهای DC شامل سه قسمت اصلی هستند:
- روتور یا آرمیچر: که قسمت گردان موتور است.
- استاتور: که قسمت ثابت موتور است.
- کموتاتور: که جهت جریان را به صورت منظم و دوره ای معکوس می کند.
درون استاتور این موتورها یک آهنربای دائمی یا الکترومغناطیسی قرار گرفته و یک میدان مغناطیسی در اطراف آرمیچر به وجود می آورد. همچنین داخل آرمیچر هم یک سیم پیچ وجود دارد که با اتصال به جریان الکتریسیته، میدان مغناطیسی خود را به وجود می آورد. با اتصال جریان الکتریکی، کموتاتور جهت جریان را در سیم پیچ ها به صورت دوره ای تغییر داده و میدان های مخالف بر یکدیگر اثر گذاشته و باعث حرکت روتور می شوند.
نقش آرمیچر چیست؟
آرمیچر نقش دوگانه ای دارد؛ اولین وظیفه آن، حمل جریان در سراسر میدان الکتریکی است که گشتاور شفت در ماشین های چرخشی و نیرو را در ماشین های خطی تولید می کند و دومین وظیفه آن تولید نیروی الکتروموتور (EMF) است.
انواع مختلف آرمیچر
بعد از معرفی اجزای مختلف آرمیچر نوبت به بررسی انواع مختلف آرمیچر چیست؟ می رسد. در ادامه انواع آن را به صورت کامل توضیح خواهیم داد. آرمیچر در ابزار آلات صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.
سیم پیچ باز و بسته
سیم پیچ باز: نوعی از سیم پیچ است که برای ایجاد مدار بسته به اتصال خارجی نیاز دارد. ماشین‌های DC از این نوع سیم پیچ استفاده می‌کنند.
سیم پیچ بسته: نوعی از سیم پیچ است که برای بستن یک مدار به هیچ اتصال خارجی نیاز ندارد.
سیم پیچ گرم و سیم پیچ درام
سیم پیچ گرم: سیم پیچی که به طور متناوب در اطراف سطح بیرونی و داخلی پیچیده می‌شود و بر روی هسته استوانه‌ای یا حلقه‌ای قرار می‌گیرد. آرمیچرهای قدیمی‌تر از این نوع سیم پیچ استفاده می‌کردند.
سیم پیچ درام: سیم پیچی که به طور متناوب در اطراف شکاف‌های آرمیچر چیده می‌شود و هادی‌ها در آن قرار می‌گیرند. این نوع آرمیچر به صورت دو لایه (دو طرفه) و یا چند لایه تولید می‌شود و در ماشین‌های بزرگ و قدرتمند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
آرمیچر سیم پیچ دور و موج
سیم پیچ دور: در این نوع سیم پیچ، انتهای هر سیم پیچ به قطعات کموتاتور مجاور متصل می‌شود. سیم‌پیچ‌ها به صورت ساده و یا چند ضلعی وجود دارند. برای کاربردهای با خروجی جریان بالا استفاده می‌شوند.
سیم پیچ موج: در این نوع سیم پیچ، هر سیم پیچ به طرف دیگری از سیم‌پیچ پیش می‌رود و از هر قطب N و قطب S عبور می‌کند تا به نقطه ای که شروع شده است بازگردد. سیم پیچ موج معمولاً برای کاربردهای با رتبه‌بندی جریان و ولتاژ بالا استفاده می‌شود.
آرمیچر حلقوی:
سیم پیچ حلقوی: در این نوع آرمیچر، کلاف‌ها به صورت موازی به هم وصل می‌شوند و تعداد مسیرهای جریان را زیاد می‌کند که به معنای ساخت جریان بالا در آرمیچر است. برای آرمیچرهای با توان بالا استفاده می‌شود.
آرمیچر پا قورباغه:
سیم پیچ پا قورباغه: این نوع آرمیچر شامل سیم پیچ‌های دور و موج با کلاف‌هایی متصل به هم است که تعداد مسیرهای موازی را برای سیم‌پیچ‌ها افزایش می‌دهد. این آرمیچر برای کاربردهای با خروجی جریان بالا و ولتاژ بالا مناسب است.
با استفاده از انواع مختلف آرمیچرها و طرح‌های مختلف سیم پیچ‌ها، امکان بهبود عملکرد ماشین‌ها و کاهش هزینه‌های تولید وجود دارد. هر نوع آرمیچر بر اساس نیازها و مشخصات مورد نظر در سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شود. انتخاب مناسب‌ترین نوع آرمیچر بستگی به کاربرد و شرایط خاص هر ماشین
تیجه 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.