موتور برق چیست و چگونه کار میکند؟
نیروی الکتریسیته دستاورد دنیای مدرن است که سبک زندگی ما را به طور کامل متحول کرده است. سخت بتوانیم مدت‌زمانی طولانی بدون حضور جریان برق سپری کنیم. از فعالیت‌های صنعتی تا نیازهای خانگی و اداری به حضور مؤثر نیروی برق نیاز داریم. تا زمانی‌که خط برق شبکه سراسری در اختیار ما است، قطعا با چالش تامین برق مواجه نیستیم. اما ماجرا زمانی چالش‌برانگیز است که بخواهیم در نبود برق شبکه سراسری تجهیزات الکتریکی را فعال کنیم. در چنین مواقعی استفاده از یک موتور برق با توان دهی مناسب بهترین انتخاب است.
اما برای این انتخاب چه ایده‌هایی دارید؟ اصولاً موتور برق چگونه دستگاهی است؟ وظیفه آن در مناطق دورافتاده و یا فضاهای سیار چیست؟ و در نهایت برای خرید موتور برق لازم است تا به چه نکاتی توجه کنیم؟
در این مقاله همراه ما هستید تا کوتاه و مفید از دنیای جذاب مولدهای کوچک و کار راه‌انداز، مطالبی مفید و نکته‌هایی فنی برای شما مطرح نماییم.
کاربرد موتور برق چیست؟
تامین برق در شرایط اضطراری، بدیهی‌ترین قابلیت کاربردی انواع موتور برق است. این دستگاه تمام‌قد برای تولید برق تحت ولتاژ استاندارد 220 ولت و یا 380 ولت طراحی شده است. در مواردی نیز برخی از مدلها قابلیت تولید برق 12 ولت جریان DC را نیز دارند. اگر چه تولید برق هدف نهایی هر دستگاه موتور برق است؛ اما شرایط کاربردی این ماشین‌ها در فضاهای گوناگون متفاوت است. این شرایط از قبیل موارد زیر است.
- کاربرد در فضاهای مسافرتی و یا مناطق گردشگری و کمپینگ و…
- کاربرد در مراکز امنیتی، دیتا سنترها، سرورها، بیمارستان‌ها و…
- کاربرد در محیط خانگی، اداری، خدماتی و فروشگاهی و…
- کاربرد در فعالیت‌های باغبانی و کشاورزی و…
- کاربرد در فعالیت‌های صنعتی و کارگاهی
در تمام کاربری ها، حد توان یکسانی وجود ندارد. در عین حال موارد استفاده و نوع کاربری ما مانند: تامین برق اضطراری و یا کارکرد سایلنت و حتی قابلیت پوشش فعالیت‌های سه‌فاز صنعتی در توان‌های بالا متفاوت است که لاجرم ما را با انواع موتور برق مواجه میکند.
انواع موتور برق کدام‌اند؟
انواع موتور برق بسته به شرایط کاربردی تا ملاحظات طراحی دسته‌بندی می‌شوند. برای این منظور معیارهای متنوع مانند ابعاد موتور برق، نوع سیستم استارت زنی، نوع ولتاژ خروجی، مقدار توان دهی و حتی برخی امکانات مدنظر قرار می‌گیرد. اما در یک دسته‌بندی کلی انواع موتور برق را براساس نوع سوخت مصرفی در ۳ گروه دسته‌بندی میکنند.
- موتور برق گازسوز
- موتور برق بنزینی
- موتور برق دیزلی
این دسته‌بندی به تنهایی گویای تمام تفاوت‌های طراحی شده برای انواع موتور برق است. چرا که هر کدام از این گزینه‌ها، اشاره به سه رنج توان و قدرت تولیدی دارند.
- از ۱ تا ۷ کیلووات
- ۱ تا ۱۰ کیلووات
- ۱ تا چند هزار کیلووات (چند مگاوات)
در یک دسته‌بندی کلی انواع موتور برق را براساس نوع سوخت مصرفی در ۳ گروه دسته‌بندی میکنند. در این تصویر موتور برق بنزینی ۷ کیلووات اگروماشین را ملاحظه میکنید.
انواع موتور برق گازسوز: این دستگاه ها با توان محدودتر و موتورهای نه‌چندان قدرتمند گازسوز هستند که در حد توان ۱ الی ۷ کیلووات طراحی می‌شوند. انواع موتور برق بنزینی نمونه‌های متداولی هستند که کاربردهای وسیع در انبوه شرایط را تامین می‌نمایند. قابلیت پوشش گسترده در توان دهی ۱ الی ۱۰ کیلووات و حتی فراتر از آن، موتور برقهای بنزینی را کاملاً محبوب و کاربردی کرده است. در نهایت موتور برق های قدرتمند دیزلی حضور دارند؛ موتور برقهای دیزل یا اصطلاحا دیزل ژنراتور ها توانایی رسیدن به حد توان دهی بسیار بالا را دارند و توان فراتر از ۱۰ کیلووات را نیز به راحتی تامین میکنند.
انواع موتور برق براساس نوع راه اندازی:
اینکه چگونه موتور برق خودتان را روشن میکنید، اهمیت زیادی دارد. روش استارت زنی یا راه اندازی موتور برق گاهاً بخش کلیدی تا قابلیت کاربردی آن را نمایان می‌سازد. تعریف سیستم استارت زنی انواع موتور برق به ۳ شکل کلی دسته‌بندی میشود.
- موتور برقهای استارت هندلی: موتور این ژنراتورها با روش دستی یا همان هندلی روشن میشود. هندل در اصل طنابی است که حول محور میل‌لنگ موتور در خارج از بدنه موتور چرخیده و با کشیدن این طناب و چرخش میل‌لنگ، موتور را به حرکت وامی‌داریم. قیمت موتور برقهای هندلی ارزانتر است. اما این روش در طراحی مولدهای کوچکتر، تا حد 5 کیلو وات کارایی دارد.
- موتور برقهای استارت الکتریکی: در طراحی این موتور برق‌ها به‌جای سیستم هندلی از یک موتور کوچک الکتریکی برای چرخش میل‌لنگ موتور اصلی استفاده شده است. این سیستم دارای موتور کوچک الکتریکی به همراه باتری و کلید استارت زنی است. قیمت موتور برق استارت الکتریکی بالاتر از نمونه‌های هندلی است و از آن می‌توان برای طراحی هر نوع مولد حتی نمونه‌های خیلی کوچک هم استفاده کرد. اما معمولاً در طراحی موتور برق‌ها بالاتر از ۵ کیلووات، از استارت الکتریکی استفاده میشود.
- موتور برقهای استارت اتوماتیک: این مدلها نیز همان نوع استارت الکتریکی هستند که در طراحی آنها از تابلو برق امر جنسی استفاده شده است. این مدلها را با عبارت اختصاری ATS که معرف قابلیت استارت زنی و استاپ اتوماتیک است معرفی میکنند. سبک طراحی این گونه موتور برق ها برای استفاده در سیستم‌های برق اضطراری است. آنها می‌توانند پس از قطع برق شبکه سراسری به صورت اتوماتیک و بدون نیاز به حضور اپراتور با تنظیمات کامل وارد شبکه برق شده و در مدت‌زمانی کوتاه نیازهای فضای تحت مدیریت خود را پوشش دهند؛ در ادامه پس از اتصال برق سراسری به منطقه، دستگاه به صورت اتوماتیک از مدار خارج میشود و برق منطقه را به محل نصب متصل میکند. این سری موتور برق ها عموماً در مدل‌های ۷ کیلووات به بالاتر طراحی می‌شوند. قیمت موتور برق استارت اتوماتیک از دیگر نمونه ها بالاتر است.
اجزای تشکیل‌دهنده موتور برق:
در یک نگاه کلی هر دستگاه موتور برق از دو بخش اصلی تشکیل شده است. بخش موتوری که وظیفه تامین توان مکانیکی را دارد و بخش الکتریکی که قرار است این توان مکانیکی را تبدیل به انرژی الکتریسیته تحت ولتاژ استاندارد و کاربردی نماید. با این تعریف، هر موتور برق دارای دو بخش کلی: موتور و آلترناتور است. هر کدام از این بخش‌ها در کنار خود، اجزای مختلفی دارند. لیست اجزای اصلی یک موتور برق به قرار زیر است.
- موتور: این بخش وظیفه تامین توان در هر دستگاه ژنراتور تولید برق است. بسته به نوع سوخت مصرفی از انواع موتورهای گازی، بنزینی و گازوئیلی برای طراحی موتور برق‌ها استفاده میشود. تمامی این موتورها از نوع احتراق داخلی هستند که با سبک‌های متفاوت از تامین سوخت کار میکنند. خرید موتور برق بنزینی متداول‌تر از دیگر گونه ها است. این موتورها عموماً تک سیلندر و یا دو سیلندر از نوع هوا خنک و تنفس طبیعی هستند. بهترین مدلها با عملکرد ۴ زمانه طراحی می‌شوند. اما در طراحی موتور برقهای کوچک غالبا از ایده طراحی موتورهای 2 زمانه استفاده شده است. ظرفیت موتور و نوع سیستم پاشش سوخت تا متریال کار شده در طراحی پوسته موتور از نکاتی مهم در طراحی است که باید در هنگام خرید موتور برق مورد توجه و بررسی کامل قرار بگیرد.
- سیستم راه اندازی: بخش استارت که پیش از این مفصل در مورد آن صحبت کردیم، از اجزاء موتور برق است که در کنار بخش‌های کلیدی موتور مورد بررسی قرار می‌گیرد.
- سیستم سوخت‌رسانی: این بخش نیز از دیگر اجزای متعلق به بخش موتوری است که وظیفه اختلاط سوخت با هوا را بر عهده دارد. عموم مدل‌های پایه از نوع کاربراتوری هستند. اما در ایده‌های نوین از سیستم‌های پاشش سوخت انژکتوری نیز استفاده شده است.
- آلترناتور: بخش اصلی تبدیل توان مکانیکی به انرژی الکتریکی است. آلترناتور در اصل یک سیم‌پیچ با تراکم بسیار بالای حلقه‌های فلزی از مس است که تحت چرخش سرعت بالای روتور متصل به موتور دستگاه قابلیت تولید جریان برق را دارد. بهترین موتور برق ها، آلترناتورهای تمام مس دارند.
- پانل یا تابلو برق: این بخش برای تنظیم جریان برق در حد ولتاژ استاندارد طراحی شده است. برق خارج شده از آلترناتور، یک سیگنال خام است که باید آن را به برق با سطوح ولتاژ استاندارد ۲۲۰، ۳۸۰ جریان AC و یا ۱۲ ولت جریان DC تبدیل کنیم. پانل برق، از سری تجهیزات الکتریکی است که توانایی تولید برق عاری از اعوجاج با سطوح ولتاژ استاندارد را دارد.
- سیستم AVR: سیستم تنظیم و تثبیت سطح ولتاژ AVR از امکانات سطح بالای موتور برقهای پیشرفته است که در کنار پانل برق یا در برخی مدلها داخل ژنراتور، تعبیه میشود. این سیستم وظیفه دارد تا کاملاً اتوماتیک، سطح ولتاژ پس از راه اندازی را نتظیم کند و یا هر گونه تلرانس ولتاژ ناشی از تغییرات بار مصرفی را به مقدار استاندارد ۲۲۰ ولت تثبیت نماید.
- شاسی: شاسی موتور برق، چارچوبی فلزی است که تمام اجزای دستگاه در داخل آن قرار می‌گیرد. غالبا شاسی موتور برق‌ها را به شکل مکعبی طراحی میکنند تا شرایط جابجایی و جانمایی آن ساده باشد. شاسی برخی از موتور برق‌ها دارای امکانات جانبی مانند دسته و چرخ، مناسب در جابجایی و فعالیت‌های سیار است.
بهترین برندهای موتور برق کدام‌اند؟
در یک نگاه کلی به بررسی مشخصه‌های فنی تا قابلیت‌های کاربردی انواع موتور برق اشاره کردیم. این دستگاه طراحی شده است تا در شرایطی کاملاً مطمئن و ساده، نیروی برق تحت ولتاژ استاندارد را برای ما تولید نماید. کمپانی‌های متعددی در سرتاسر جهان انواع موتور برق در توان دهی های گوناگون با قابلیت‌های متنوع و کاربردی را تولید میکنند.
در سطح بازار که باشید، با لیست بلندبالایی از انواع برندها مواجه هستید که قطعا مسیر انتخاب شما را سخت میکند. در این میان بهترین برندهای موتور برق کدام‌اند؟
اگر بودجه شما اجازه می‌دهد تا به برندهای اصیل ژاپنی و کره‌ای بیاندیشید، قطعا تهیه انواع موتور برق از برندهای هوندا، یاماها، روبین و حتی لانسین بهترین انتخاب است. با این وجود اگر نگاه اقتصادی دارید و می‌خواهید یک موتور برق مقرون‌به‌صرفه اما مطمئن و کارآمد تهیه کنید، سری محصولات از برندهای اگرو، واکسون، کاما، راتو و همچنین جیانگ دانگ توصیه میشود.
چگونه موتور برق با توان مناسب تهیه کنیم؟
همه موتور برق‌ها در تولید این انرژی با سطح ولتاژ استاندارد توانمند هستند. اما همه موتور برق ها مناسب هر فعالیت و مکانی نمی‌باشند. چرا که در فعالیت‌های گوناگون از نیازهای سبک خانگی و اداری تا فعالیت‌های سنگین کارگاهی و صنعتی، برای راه اندازی انبوه تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شوند که مقدار توان مصرفی کاملاً متفاوتی دارند.
توجه به نیازها و خواسته‌هایی که دارید، اولین و اصلی‌ترین قدم شما برای انتخاب موتور برق مناسب است. برای این منظور لازم است تا درک درستی از نوع مصرفتان داشته باشید. تهیه موتور برق برای مصرف دائمی و یا تامین برق اضطراری در زمان خاموشی‌ها متفاوت است. از طرفی فضای کار موتور برق و نوع تجهیزات نیز در این تصمیم‌گیری حضور دارند. لذا در کل باید چند نکته را در نظر داشته باشید.
- آیا موتور برق را برای مصارف دائمی و یا تامین برق اضطراری می‌خواهید؟
- آیا موتور برق را برای پوشش فعالیت‌های خانگی و یا صنعتی و کارگاهی می‌خواهید؟
- امکانات شما برای تامین سوخت و یا انبار کردن سوخت چگونه است؟
- تا چه اندازه می‌توانید صدای موتور برق در حین کار کردن را تحمل کنید؟
پاسخ به این سوالات سمت‌وسوی شما برای انتخاب موتور برق مناسب را معین میکند. لکن در قدم نهایی باید موتور برق با مقدار توان دهی کافی تهیه کرده باشید.
سلام،
تمامی سوالات شما درباره «موتور برق» در این بخش پاسخ داده میشود.