گشتاور الکترو موتور به عنوان یک نیروی چرخشی که به وسیله الکترو موتور تولید می گردد و نقش حیاتی ای در حرکت دورانی در ماشین ها و تجهیزات مکانیکی ایفا می کند. در واقع به میزان نیرویی که بر محور چرخشی توسط موتور وارد می شود گشتاور اطلاق می گردد و با واحد نیوتن اندازه گیری می شود.
گشتاور در الکترو موتور در واقع به سبب تاثیرات مستقیمی که بر توانایی و قدرت موتور در انجام کارهای سنگین، حفظ سرعت دورانی و… در برخورد با بارهای متغیر دارد، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد. حال در ادامه به بررسی کامل تر مفهوم گشتاور، الکتروموتور و نقش این هر گشتاور در الکترو موتور می پردازیم.
فهرست مطالب
گشتاور چیست؟
در واقع به تمایل یک نیرو برای چرخاندن یک جسم حول یک محور، گشتاور اطلاق می گردد. همچنین، لازم به ذکر است که گشتاور یک کمیت برداری است که جهت آن وابسته به جهت نیرو نسبت به محور است. این موضوع بدین معناست که، جهت و مقدار نیروی اعمال شده بر محور، تاثیر مستقیمی بر جهت و مقدار گشتاور دارد. به عنوان مثال می توان به باز کردن درب ظرف یک مربا، شیر آب و… نیز اشاره کرد. همچنین لازم به ذکر است که، گشتاور در بسیاری از حوزه های صنعتی و مهندسی اهمیت و کاربرد فراوانی دارد و نقش اساسی ای در حرکت دورانی و کارایی سیستم های مکانیکی دارد.
درواقع دو نوع گشتاور وجود دارد، گشتاور ایستا و پویا. در گشتاور ایستا هیچگونه زاویه ای وارد نمی شود. به عنوان مثال کسی که درب را بسته فشار می دهد که یک گشتاور ساکن به در وارد می شود زیرا با وجود این نیرو درب به سمت لولا نمی چرخد. اما در گشتاور پویا شتاب زاویه ای وجود دارد، به عنوان مثال یک ماشین مسابقه که از خط شروع شتاب می گیرد، دارای گشتاور پویا است.
الکترو موتور چیست؟
تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به وسیله نوعی ماشین الکتریکی به نام موتور الکتریکی یا الکتروموتور نیز صورت می گیرد. اغلب موتورهای الکتریکی از طریق تعامل بین میدان مغناطیسی و جریان الکتریکی در یک سیم پیچ است که نیرویی به صورت یک گشتاور تولید می کند و آن را به شفت موتور عمل می کنند.
موتور های الکتریکی را می توان به وسیله منابع متعددی چون: جریان برق مستقیم(DC)، منابع برق جریان متناوب (AC)، خرید اینورتر و ژنراتور های الکتریکی و… به حرکت درآورد. همچنین لازم به ذکر است که از نظر مکانیکی، ژنراتور ها شبیه موتورهای الکتریکی هستند، اما عملکرد آن ها معکوس است. بدین شرح است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در حالی که موتورهای الکتریکی انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل می کنند. در انتها توجه داشته باشید که الکترو موتور ها دارای انواع متعددی از موتورهای الکتریکی در فن ها، پمپ ها، کمپرسورها، ابزارهای خانگی، لوازم خانگی، خودرو های برقی، تجهیزات تهویه مطبوع، ربات های صنعتی و… نیز کاربرد دارد و استفاده می شود.
نقش گشتاور در الکتروموتور
در راستای انتخاب الکترو موتور صحیح، ابتدا باید به محاسبات دقیق بپردازید. باید توان مورد نیاز، سرعت و گشتاورمورد نیزا را مشخص کنید. همچنین باید بررسی گردد که آیا نیاز به کنترل موقعیت، سرعت یا گشتاور دارید ای خیر.
باید به نکات زیر در جهت به دست آوردن گشتاور مورد نیاز با مکانیزم خود، نیزتوجه داشته باشید:
- در نظر داشته باشید که گشتاور مکانیزم حرکتی، باید توسط مشاوره و مهندسین مکانیک به دقت مورد بررسی قرار گیرد.
- براساس نیوتن، متر، کیلوگرم، سانتیمتر نیز گشتاور موردنیاز مکانیزم خودر را مورد محاسبه قرار دهید.
- بین انواع گشتاور های راه اندازی، نامی، حداکثر نیز تفاوت هایی برقرار است که باید به آن ها توجه شود.
- در انواع متعدد موتور ها، کنترل جریان مصرفی موتور نیزصورت می پذیرد. بهترین روش برای این امر استفاده از سروو موتور است.
- به طور کلی از طریق رابطه ” فاصله * نیروی محوری = گشتاور” نی زمحاسبه می گردد.
- و…
نحوه محاسبه گشتاور موتور
در راستای بدست آوردن قدرت موتور و گشتاور از ابزار های مرتبط با موتو نیز باید استفاده شود. همچنین، همانطور که قبل تر اشار شد به مقدار نیروی وارد بر جسم ازبازو را گشتاور اطلاق می کنند و به صورت زیر محاسبه می گردد:
- T=F*D گشتاور = T نیرو = F طول بازو = D
محاسبه گشتاور الکتروموتور به شرح زیر می باشد:
- kw×۹۵۵۰÷rpm=n.m
مزایا گشتاور الکترو موتور
برخی از مزایای تجهیزات اتوماسون اداری به شرح زیر، عبارت اند از:
- کارایی بالا
- امکان حمل بار سنگین
- کنترل دقیق حرکت
- کاربردهای ساده
- قابلیت تظیم ساعت
- و…
معایب گشتاور الکترو موتور
از معایب گشتاور الکترو موتور به شرح زیر می باشد:
- وزن و اندازه بسیار زیاد
- هزینه خرید بالا
- میزان مصرف انرژی بالا
- نیاز به نگهداری منظم
- و…