سیم پیچی موتورهای الکتریکی از مراحل گوناگونی تشکیل‌شده است و در مرحله‌ي اول و پیش از شروع به کار باید از طریق فرمول سیم پیچی موتور الکتریکی، محاسبات سیم پیچی را انجام داد. در این مقاله ما قصد داریم تا به‌طور کامل به شرح فرمول سیم پیچی موتور بپردازیم پس با ما همراه باشید.
موتور الکتریکی چیست؟
موتور الکتریکی نوعی ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. موتورهای الکتریکی در تمام ماشین‌های در حال حرکت وجود دارند. هر دستگاه از یک بخش برقی و الکترونیکی و یک بخش مکانیکی تشکیل‌شده است. موتورهای الکتریکی وظیفه‌ي انتقال انرژی الکتریکی تولید‌شده به نیروی حرکتی را بر عهده‌دارند.
اصطلاحاتی که در فرمول سیم پیچی موتور الکتریکی باید با آن‌ها آشنا باشید!
برای آشنا شدن با روش‌ها و فرمول‌های سیم پیچی موتور الکترونیکی در ابتدا لازم است با مفاهیم اولیه و اصطلاحات پرکاربرد در این زمینه آشنا شوید. اصطلاحات مورداستفاده در فرمول سیم پیچی موتور الکتریکی عبارت‌اند از:
- تعداد شیارهای استاتور
- تعداد قطب‌های استاتور
- محور قطبی
- گام قطبی
- گام کلاف
- سیم پیچی یک طبقه
- دور سنکرون
- تعداد فازها
- تعداد شیارهای استاتور
روی پوسته‌ی هر موتور الکتریکی یک پلاک مخصوص به موتور که اطلاعاتی درباره‌ي مشخصات موتور بر روی آن نوشته‌شده است، نصب‌شده است. تعداد شیارهای استاتور هر موتور الکتریکی با علامت Z روی پلاک آن نشان داده می‌شود.
- تعداد قطب‌های استاتور
یکی از مواردی که آگاهی از آن برای فرمول سیم پیچی موتور ضروری است، تعداد قطب‌های استاتور می‌باشد. تعداد قطب‌های استاتور موتور الکتریکی با علامت 2P بر روی پلاک موتور نوشته‌شده است.
- محور قطبی
محور قطبی که با آن خط مغناطیسی نیز گفته می‌شود، خطی در موتور الکتریکی است که یک قطب آن S و قطب دیگر آن N است.
- گام قطبی
گام قطبی از دیگر اطلاعات لازم برای انجام سیم پیچی موتور است که به تعداد شیارهایی از استاتور گفته می‌شود که به‌وسیله‌ی یک قطب پوشش داده‌شده‌اند. گام قطبی را با علامت Yp نمایش داده می‌شود.
- گام کلاف
گام کلاف که به آن گام سیم پیچی نیز می‌گویند، به تعداد شیارهایی که بین دو بازوی کلاف قرار دارند گفته می‌شود.
- سیم پیچی یک طبقه
سیم پیچی یک طبقه یکی از انواع ساده سیم پیچی موتور الکتریکی است که در آن شیارهای استاتور بر روی یک بازو قرارگرفته‌اند.
- دور سنکرون
به‌سرعت گردش روتور در حول خود دور سنکرون گفته می‌شود. دور سنکرون با علامت Ns بر روی پلاک خودرو قابل‌مشاهده است.
- تعداد فازها
موتورهای الکتریکی در مدل‌های تک فاز و سه فاز در صنعت مورداستفاده قرار می‌گیرند. تعداد فاز در موتورهای الکتریکی با حرف m نمایش داده می‌شود.
فرمول سیم پیچی موتور الکتریکی چیست؟
برای سیم پیچی موتور الکتریکی فرمول‌های مختلفی باید محاصبه شود که در این بخش به هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت.
فرمول محاسبه گام قطبی موتور الکتریکی
برای محاسبه گام قطبی موتور الکتریکی به دانستن تعداد شیارهای استاتور با نماد Z و تعداد قطب‌های استاتور با نماد 2P نیاز است. فرمول محاسبه گام قطبی به‌صورت زیر است:
فرمول محاسبه تعداد دور سیم پیچ موتور
تعداد دور سیم پیچ موتور الکتریکی بر اساس دقیقه و با نماد rpm مشخص می‌شود. تعداد دور سیم پیچ موتور برای هر موتور الکتریکی ثابت است و روی پلاک موتور مشخص‌شده است.
دور سنکرون با نماد Ns مشخص می‌شود و از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود.
در این فرمول نمادها بیانگر موارد زیر است:
Ns: دور سنکرون (سرعت گردش حوزه دوار) در هر دقیقه
f: فرکانس جریان متناوب
2p: تعداد قطب‌های موتور
فرمول محاسبه درصد لغزش موتور الکتریکی
یکی از فرمول‌های مهم در بین فرمول‌های سیم پیچی موتور الکتریکی، فرمول محاسبه درصد لغزش موتور است که برای محاسبه سرعت گردش روتور هم مورداستفاده قرار می‌گیرد. لغزش موتور را با نماد S نمایش می‌دهند و فرمول آن به‌صورت زیر است:
در این فرمول Ns بیانگر دور سنکرون و Nr نشان‌دهنده‌ي سرعت گردش روتور است.
درصد لغزش موتور برای هر موتور الکتریکی متفاوت است و اغلب بر روی پلاک موتور الکتریکی حک‌شده است.
فرمول محاسبه سرعت گردش روتور موتور
به بخش متحرک موتور الکتریکی روتو و به بخش ثابت موتور الکتریکی استاتور می‌گویند. برای محاسبه سرعت گردش روتور تنها کافی است با دانستن درصد لغزش موتور الکتریکی از طریق فرمول زیر اقدام کنیم.
فرمول محاسبه تعداد شیارهای هر فاز در زیر هر قطب از سیم پیچی
تعداد شیارهای هر فاز که زیر هر قطب قرار می‌گیرد را با نماد q نشان می‌دهند. برای محاسبه تعداد شیارهای هر فاز در زیر هر قطب از فرمول زیر استفاده می‌شود.
در این فرمول q نشان‌دهنده‌ي تعداد شیارهای هر فاز در زیر هر قطب، Z نشان‌دهنده‌ي تعداد شیارهای مربوط به سیم پیچی موتور و 2P نشان‌دهنده‌ي تعداد قطب‌های استاتور و m نشان‌دهنده‌ي تعداد فاز در موتور الکتریکی است که بسته به تک فاز یا سه فاز بودن موتور به ترتیب 1 و 3 است.
فرمول محاسبه زاویه مکانیکی بین شیارها
محاسبه دقیق زاویه مکانیکی بین شیارها یکی از عوامل تأثیرگذار در سیم پیچی موتورهای الکترونیکی است. برای به دست آورد زاویه مکانیکی بین شیارها تنها باید طبق فرمول زیر، 360 درجه را به تعداد شیارهای مورداستفاده تقسیم کرد.
از مقایسه رابطه بین aez و amz می‌توان نتیجه گرفت:
αez با تعداد قطب اما αmz مستقل از تعداد قطب است.
فرمول محاسبه زاویه الکتریکی بین شیارها
اختلاف زاویه هر شیار از شیار مجاور را زاویه الکتریکی بین شیارها می‌گویند که از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود.
در این فرمول P نصف قطب‌ها و Z تعداد شیارهای استاتور است.
فرمول محاسبه گام سیم بندی
محاسبه گام سیم بندی یکی از مهم‌ترین مراحل در سیم پیچی موتور الکتریکی است. گام سیم بندی را با نماد Yz نشان می‌دهند. فرمول محاسبه گام سیم بندی موتور الکتریکی به‌صورت زیر است:
در این فرمول Yp گام قطبی و n شماره هارمونی است.
فرمول محاسبه گام فازی
یکی دیگر از فرمول‌های سیم پیچی موتور الکتریکی، فرمول محاسبه گام فازی است. گام فازی با نماد Yph نمایش داده می‌شود و از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود:
همان‌طور که در مطالب قبل گفته شد، گام فازی، به تعداد شیارهایی می‌گویند که بین شروع دو فاز قرار دارند. در موتورهای سه فاز، بین فازها ۱۲۰ درجه الکتریکی اختلاف‌فاز وجود دارد. ازآنجاکه یک گام قطبی ۱۸۰ درجه الکتریکی است، درنتیجه در موتورهای سه فاز، گام فازی مساوی ۳/۲ گام قطبی است.
فرمول سیم پیچی موتور الکتریکی:۴
فرمول سیم پیچی: ۸
فرمول سیم پیچی موتور: ۸
ولتک ارائه دهنده برترین محصولات برق صنعتی همچون کلید اتوماتیک
