الکتروموتور ترمزدار چیست؟ کاربرد و مدل سیم‌پیچی آن

در دنیای پرشتاب صنعت امروز، توقف دقیق و کنترل‌شده حرکت، به اندازه خود حرکت اهمیت دارد. در بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی، نیاز به توقف فوری پس از قطع جریان برق یا در مواقع اضطراری، امری حیاتی است. اینجاست که الکتروموتور ترمزدار به عنوان یک قهرمان پنهان وارد میدان می‌شود. این موتورها، که ترکیبی هوشمندانه از یک الکتروموتور استاندارد و یک سیستم ترمز داخلی هستند، نه تنها نیروی محرکه لازم را تامین می‌کنند، بلکه توانایی توقف ایمن و نگهداری بار را نیز به بهترین شکل ممکن فراهم می‌آورند. در این مقاله به بررسی جامع الکتروموتورهای ترمزدار، انواع، کاربردها و همچنین نکات مهم در خصوص سیم‌پیچی الکتروموتور ترمزدار خواهیم پرداخت.

الکتروموتور ترمزدار چیست؟

الکتروموتور ترمزدار، همانطور که از نامش پیداست، یک موتور الکتریکی (معمولاً از نوع AC آسنکرون) است که به یک واحد ترمز مکانیکی یا الکترومغناطیسی متصل شده است. این ترمز به گونه‌ای طراحی شده است که در شرایط عادی (هنگام قطع برق یا عدم تحریک)، روتور موتور را قفل کند و از چرخش آن جلوگیری نماید. زمانی که موتور روشن می‌شود و برق به ترمز نیز می‌رسد، ترمز آزاد شده و موتور شروع به کار می‌کند. به عبارت ساده‌تر، عملکرد ترمز این موتورها “Fail-Safe” است؛ یعنی در صورت قطعی برق یا هرگونه اختلال، ترمز به طور خودکار فعال می‌شود و ایمنی سیستم را تضمین می‌کند.

 اجزای اصلی الکتروموتور ترمزدار

الکتروموتورهای ترمزدار از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند:

• الکتروموتور اصلی: که وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و ایجاد حرکت دورانی را بر عهده دارد. این بخش می‌تواند یک موتور تک فاز یا سه فاز باشد.

• واحد ترمز: این بخش معمولاً در قسمت پشتی موتور نصب می‌شود و از اجزای زیر تشکیل شده است:

  • کویل (سیم‌پیچ) ترمز: که با اعمال ولتاژ، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند.

  • دیسک ترمز: که معمولاً از جنس اصطکاکی بوده و به شفت موتور متصل است.

  • فنرها: که وظیفه اعمال فشار برای درگیر کردن ترمز در حالت عادی را دارند.

  • آرمیچر (صفحه متحرک): که با تحریک کویل، به سمت آن کشیده شده و دیسک ترمز را آزاد می‌کند.

3. انواع مکانیزم ترمز در الکتروموتورهای ترمزدار
اگرچه اصول کلی کارکرد ترمزها مشابه است، اما در جزئیات طراحی تفاوت‌هایی وجود دارد:

• ترمز الکترومغناطیسی (DC): رایج‌ترین نوع ترمز است. در این سیستم، برق AC ورودی موتور، توسط یک یکسوساز (رکتیفایر) به DC تبدیل شده و به سیم‌پیچ ترمز اعمال می‌شود.

• ترمز الکترومغناطیسی (AC): در این نوع، سیم‌پیچ ترمز مستقیماً با برق AC تحریک می‌شود.

• ترمز مکانیکی با اهرم: کمتر رایج است و بیشتر در موارد خاص استفاده می‌شود.

 کاربردهای الکتروموتور ترمزدار

الکتروموتورهای ترمزدار به دلیل قابلیت توقف دقیق و ایمن، در صنایع مختلفی کاربرد دارند:

• بالابرها و جرثقیل‌ها: جلوگیری از سقوط بار و نگهداری آن در ارتفاع مشخص.

• نوار نقاله‌ها: توقف دقیق در نقاط بارگیری و تخلیه، جلوگیری از حرکت بار در شیب.

• درب‌های اتوماتیک و کرکره‌های برقی: توقف دقیق در موقعیت‌های باز و بسته، افزایش ایمنی.

• ماشین‌آلات بسته‌بندی: توقف دقیق برای فرآیندهای برش و سیل کردن.

• ابزارآلات صنعتی (مانند اره‌های صنعتی): توقف سریع تیغه پس از قطع برق برای افزایش ایمنی.

• ماشین‌آلات نساجی و چاپ: کنترل دقیق حرکت برای جلوگیری از خطا.

مزایای استفاده از الکتروموتور ترمزدار

• ایمنی بالا: توقف فوری در شرایط اضطراری و جلوگیری از حوادث.

• دقت بالا: امکان توقف دقیق در موقعیت‌های مشخص.

• افزایش بهره‌وری: کاهش زمان توقف و شروع مجدد، بهبود سیکل کاری.

• حفظ انرژی: عدم نیاز به سیستم‌های ترمز خارجی و پیچیده.

• نگهداری بار: قابلیت نگهداری بار در موقعیت‌های ثابت (مانند بالابرها).

• طول عمر بالا: طراحی مقاوم و با دوام.

مدل سیم‌پیچی الکتروموتور ترمزدار

سیم‌پیچی الکتروموتور ترمزدار در واقع به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود:

• سیم‌پیچی اصلی موتور (استاتور): این بخش همانند سیم‌پیچی یک الکتروموتور استاندارد است و وظیفه تولید میدان مغناطیسی دوار برای به حرکت درآوردن روتور را بر عهده دارد. سیم‌پیچی می‌تواند از نوع تک فاز (با سیم‌پیچ اصلی و کمکی) یا سه فاز (با سه سیم‌پیچ متقارن) باشد. نقشه سیم‌پیچی الکتروموتور بسته به نوع موتور (قطب‌ها، ولتاژ، توان) متفاوت است.

• سیم‌پیچی ترمز (کویل ترمز): این سیم‌پیچ که معمولاً با ولتاژ DC کار می‌کند، وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی برای آزاد کردن ترمز را بر عهده دارد. برق مورد نیاز این سیم‌پیچ معمولاً از طریق یک رکتیفایر داخلی یا خارجی تامین می‌شود که ولتاژ AC شبکه را به DC تبدیل می‌کند. برای مثال، در یک موتور 400 ولت سه فاز، ولتاژ سیم‌پیچ ترمز ممکن است 180VDC یا 205VDC باشد که توسط یکسوساز از یکی از فازها تامین می‌شود.

نکات مهم در سیم‌پیچی ترمز:

• ولتاژ و جریان مناسب: سیم‌پیچ ترمز باید با ولتاژ و جریان مشخصی تحریک شود تا عملکرد صحیح داشته باشد. رعایت این مقادیر برای جلوگیری از سوختن کویل یا عدم آزاد شدن کامل ترمز ضروری است.

• عایق‌بندی: به دلیل تنش‌های الکتریکی، عایق‌بندی مناسب سیم‌پیچ ترمز از اهمیت بالایی برخوردار است.

• اتصالات الکتریکی: اتصالات سیم‌پیچ ترمز باید محکم و استاندارد باشند تا از قطعی و نوسانات جلوگیری شود.

جدول مقایسه سیم‌پیچی موتور و ترمز

 نکات نگهداری و عیب‌یابی

مانند هر قطعه مکانیکی-الکتریکی، الکتروموتورهای ترمزدار نیز نیاز به نگهداری دارند:

• بررسی لنت‌های ترمز: لنت‌ها با گذشت زمان فرسوده می‌شوند و نیاز به تعویض دارند.

• تنظیم خلاصی ترمز: برای اطمینان از عملکرد صحیح، خلاصی بین لنت و صفحه ترمز باید در حد استاندارد باشد.

• بررسی سیم‌پیچ ترمز: در صورت عدم عملکرد صحیح ترمز، مقاومت سیم‌پیچ ترمز باید اندازه‌گیری شود.

• بررسی یکسوساز (رکتیفایر): اگر ترمز با ولتاژ DC کار می‌کند، یکسوساز آن باید سالم باشد.

نتیجه‌گیری

الکتروموتور ترمزدار یک جزء حیاتی در بسیاری از سیستم‌های صنعتی است که نیاز به کنترل حرکت دقیق و ایمن دارند. با درک صحیح از عملکرد، اجزا و نحوه سیم‌پیچی الکتروموتور ترمزدار، می‌توانیم از مزایای بی‌شمار آن بهره‌مند شویم و عمر مفید دستگاه‌های خود را افزایش دهیم. انتخاب صحیح و نگهداری اصولی این موتورها، ضامن عملکرد ایمن و بهینه ماشین‌آلات شما خواهد بود. امیدواریم این مقاله اطلاعات جامعی را در اختیار شما قرار داده باشد تا بتوانید بهترین تصمیمات را برای پروژه‌های خود اتخاذ کنید.