موتور الکتریکی تک فاز: اصول AC و DC، سیم کشی، گشتاور و عیب یابی

اصل کار یک موتور AC

یک موتور AC انرژی الکتریکی متناوب را با استفاده از القای الکترومغناطیسی به چرخش مکانیکی تبدیل می کند. اصل اصلی ساده است: هنگامی که جریان متناوب از سیم پیچ های استاتور می گذرد، میدان مغناطیسی تولید می کند که با سرعت تعیین شده توسط فرکانس تغذیه و تعداد جفت قطب ها می چرخد. سرعت سنکرون . در سیستم 50 هرتز با استاتور دو قطبی، سرعت سنکرون 3000 RPM است. در 60 هرتز 3600 RPM است. با چهار قطب، هر دو رقم بر این اساس نصف می شوند.

در یک موتور القایی - رایج ترین نوع موتور AC - روتور به برق متصل نیست. در عوض، میدان مغناطیسی دوار بر روی هادی‌های روتور می‌چرخد و با قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، ولتاژی را القا می‌کند. این ولتاژ القایی جریان ها را از طریق هادی های روتور هدایت می کند. این جریان های روتور به نوبه خود میدان مغناطیسی خود را ایجاد می کنند که با میدان استاتور تعامل می کند و گشتاوری تولید می کند که روتور را در جهت چرخش می کشد. روتور هرگز به سرعت سنکرون نمی رسد - تفاوت نامیده می شود لغزش معمولاً 2-8٪ در بار کامل - زیرا روتور باید به قطع خطوط میدان ادامه دهد تا جریان القایی و گشتاور را حفظ کند. بدون لغزش به معنای عدم القاء، بدون جریان، بدون گشتاور است.

در یک موتور سنکرون ، روتور به طور جداگانه برانگیخته می شود و به میدان دوار قفل می شود و با سرعت دقیقاً همزمان با لغزش صفر کار می کند. موتورهای سنکرون در جاهایی استفاده می شوند که سرعت ثابت دقیق مورد نیاز است - ژنراتورها، درایوهای صنعتی بزرگ و برخی کاربردهای سروو.

اجزای یک موتور AC: قطعات و عملکرد آنها

درک معماری داخلی یک موتور AC برای انتخاب، عیب یابی و نگهداری ضروری است. اجزای اصلی در انواع موتورهای القایی سازگار هستند، اگرچه جزئیات ساخت بین طرح های تک فاز و سه فاز متفاوت است.

استاتور

استاتور مجموعه بیرونی ثابت است. این شامل یک هسته فولادی سیلیکونی چند لایه - ورقه های نازک (0.35-0.65 میلی متر) روی هم چیده شده و به هم چسبیده تا تلفات جریان گردابی را به حداقل برساند - با شکاف هایی که در سوراخ داخلی سوراخ شده اند تا سیم پیچ های مسی را در خود جای دهند. سیم‌پیچ‌ها طوری چیده شده‌اند که در هنگام برق‌گرفتن تعداد مشخصی قطب مغناطیسی تولید کنند. قاب استاتور، معمولاً چدن یا آلومینیوم دایکاست، محفظه مکانیکی را فراهم می کند و به عنوان یک مسیر اتلاف گرما عمل می کند.

روتور

روتور مجموعه داخلی چرخشی است که روی شفت نصب شده است. در موتور القایی قفس سنجابی - تا حد زیادی رایج‌ترین طراحی - روتور از یک هسته چند لایه با میله‌های آلومینیومی ریخته‌گری یا مسی در شکاف‌ها تشکیل شده است که در هر دو انتها توسط حلقه‌های انتهایی اتصال کوتاه شده است. این نام از شباهت به چرخ ورزش سنجاب گرفته شده است. هیچ اتصال خارجی مورد نیاز نیست. در موتورهای روتور پیچ، سیم‌پیچ‌های مسی عایق‌شده از طریق حلقه‌های لغزنده به مقاومت خارجی متصل می‌شوند و امکان تنظیم گشتاور راه‌اندازی و سرعت را فراهم می‌کنند.

بلبرینگ

بلبرینگ های شیار عمیق محور را به صورت شعاعی و محوری در هر دو سپر انتهای درایو و انتهای غیر محرک پشتیبانی می کنند. کیفیت یاتاقان و فاصله روغن کاری عوامل اصلی تعیین کننده عمر موتور هستند. خرابی زودرس بلبرینگ ناشی از آلودگی، ناهماهنگی یا گرسنگی روان کننده تقریباً باعث می شود 40 تا 50 درصد از خرابی های موتور در خدمات صنعتی

سپرهای انتهایی و شفت

سپرهای انتهایی (زنگ های انتهایی) قاب موتور را در هر انتها می بندند، یاتاقان ها را در خود جای می دهند و در موتورهای TEFC (کلاً محصور شده با فن خنک شونده)، بافل داخلی فن را پشتیبانی می کنند. شفت خروجی از طریق یک کوپلینگ، قرقره یا اتصال فلنج مستقیم، گشتاور را به بار محرکه منتقل می کند. مواد شفت معمولاً فولاد کربن متوسط ​​است. شفت های فولادی ضد زنگ برای محیط های غذایی یا خورنده مشخص می شوند.

فن خنک کننده و جعبه ترمینال

در موتورهای TEFC، یک فن خارجی نصب شده بر روی محور غیر محرک، هوا را از طریق پره های خنک کننده روی قاب بیرونی می کشد. جعبه ترمینال یک محفظه مقاوم در برابر آب و هوا برای اتصالات تغذیه و در موتورهای تک فاز، پایانه های خازن فراهم می کند. جعبه های ترمینال بر اساس کلاس حفاظت از نفوذ (IP) رتبه بندی می شوند - IP55 استاندارد برای مصارف صنعتی عمومی است. IP65 یا بالاتر برای محیط های شستشو.

موتور الکتریکی تک فاز: چرا برای راه اندازی به کمک نیاز دارد

یک موتور القایی تک فاز یک مشکل اساسی ایجاد می کند: یک منبع تغذیه تک فاز یک a را تولید می کند ضربان دار میدان مغناطیسی، نه یک میدان دوار. یک میدان تپنده را می توان به صورت ریاضی به دو میدان دوار مساوی و مخالف تقسیم کرد که یکدیگر را خنثی می کنند - و گشتاور خالص شروع صفر تولید می کنند. موتور در حالت سکون جهت چرخش ترجیحی ندارد و به خودی خود راه اندازی نمی شود.

پس از چرخش (در هر جهت)، یکی از دو جزء میدان ضد چرخش غالب می شود و موتور به شتاب گرفتن و کار کردن ادامه می دهد. چالش منحصراً در راه اندازی است. همه طرح‌های موتور تک فاز این را در اصل به همین صورت حل می‌کنند: سیم پیچ دومی را ایجاد کنید که به صورت مکانی در استاتور جابجا شده است، جریانی را در آن سیم‌پیچ منتقل کنید که نسبت به سیم‌پیچ اصلی تغییر فاز داده است، و این دو جریان با هم تقریبی از یک میدان چرخشی دو فاز تولید می‌کنند که برای تولید گشتاور راه‌اندازی کافی است. روش ها در نحوه دستیابی به تغییر فاز متفاوت است.

سیم کشی موتور القایی تک فاز و اتصالات خازن

خازن-استارت موتور

در یک capacitor-start motor, an electrolytic start capacitor is wired in series with the auxiliary (start) winding. The capacitor shifts the auxiliary winding current approximately 80–90° ahead of the main winding current in phase — close to the 90° ideal for maximum starting torque. Starting torques of 200-350 درصد گشتاور تمام بار قابل دستیابی هستند. هنگامی که موتور تقریباً به 75٪ سرعت سنکرون رسید، یک کلید گریز از مرکز سیم پیچ و خازن شروع را از مدار جدا می کند. کار بر روی سیم پیچ اصلی به تنهایی کافی است زیرا موتور در حال حاضر خود نگهدار است.

سیم کشی استاندارد برای یک موتور تک فاز با شروع خازن: سیم پیچ اصلی مستقیماً از خط (L) و خنثی (N) وصل می شود. سیم پیچ شروع به موازات سیم پیچ اصلی وصل می شود، اما با سیم پیچی خازن استارت به صورت سری در شاخه سیم پیچ شروع می شود. کلید گریز از مرکز به صورت سری با سیم پیچ شروع (بعد از خازن) قرار می گیرد تا پس از رسیدن به سرعت کار، مدار باز شود.

موتور خازن شکاف دائمی (PSC): عملیات توضیح داده شده است

یک موتور خازن اسپلیت دائمی از a خازن تک اجرا که به طور مداوم در مدار باقی می ماند - هم هنگام راه اندازی و هم در حین کار معمولی. کلید گریز از مرکز و خازن راه اندازی وجود ندارد. خازن اجرا شده به صورت سری با سیم پیچ کمکی سیم‌کشی می‌شود و همیشه برق می‌ماند و به طور مداوم منبع تغذیه تک فاز را به دو فاز تقسیم می‌کند تا یک میدان چرخشی ضعیف حفظ شود.

این مبادله باعث کاهش گشتاور راه اندازی می شود - معمولاً فقط 30 تا 60٪ گشتاور تمام بار - زیرا خازن های اجرا شده برای راندمان کار اندازه گیری می شوند نه عملکرد شروع. بنابراین موتورهای PSC مناسب هستند کاربردهای با گشتاور راه اندازی کم: فن ها، دمنده ها، پمپ های کوچک و هواگیرها ، جایی که بار رانده برای شروع حرکت به حداقل گشتاور نیاز دارد. در عوض، موتورهای PSC عملکرد نرم و بی صدا، عدم خرابی کلید گریز از مرکز، ضریب توان بهتر نسبت به سایر انواع تک فاز و راندمان کار بالاتر را ارائه می دهند. آنها نوع موتور غالب در واحدهای فن کویل HVAC و دمنده های کوره های مسکونی هستند.

سیم کشی برای موتور PSC با اتصال 4 سیم تک فاز و خازن: دو ترمینال به سیم پیچ اصلی (M1، M2 - معمولا قهوه ای و آبی) متصل می شوند. دو پایانه به سیم پیچ کمکی متصل می شوند (A1، A2 - معمولاً قرمز و سیاه). خازن اجرا بین یک ترمینال سیم پیچ اصلی و یک ترمینال کمکی، به طور معمول M2 و A1 متصل می شود. Line و Neutral به ترتیب به M1 و M2 متصل می شوند. سیم کشی دقیق به نمودار ترمینال سازنده روی پلاک موتور بستگی دارد - همیشه قبل از اتصال با پلاک نام بررسی کنید.

خازن - استارت، خازن - موتور

این طراحی از یک خازن بزرگ شروع الکترولیتی و هم از یک خازن پخش فیلم کوچکتر استفاده می کند. خازن استارت گشتاور راه اندازی بالایی را فراهم می کند. کلید گریز از مرکز پس از رسیدن به سرعت کار آن را قطع می کند و تنها خازن کارکرده را به صورت سری با سیم پیچ کمکی باقی می گذارد. این بهترین هر دو نوع را به دست می آورد: گشتاور راه اندازی قوی و عملکرد کارآمد در حال اجرا. در کمپرسورها، واشرهای تحت فشار و سایر بارهایی که به گشتاور راه اندازی بالا و راندمان کار مداوم نیاز دارند استفاده می شود.

نحوه تغییر جهت چرخش موتور تک فاز

معکوس کردن موتور القایی تک فاز توسط تعویض اتصالات سیم پیچ اصلی یا سیم پیچ کمکی نسبت به منبع تغذیه - نه هر دو . تعویض هر دو سیم پیچ به طور همزمان، رابطه فاز را بدون تغییر می گذارد و چرخش را معکوس نمی کند.

در عمل، سیم پیچ های کمکی معمولاً تعویض می شوند، زیرا جریان کمتری دارند و اتصالات در دسترس تر هستند. در موتور PSC با آرایش استاندارد 4 سیم:

• چرخش رو به جلو: سیم پیچ اصلی M1→L، M2→N؛ خازن بین M2 و A1؛ A2 → N
• چرخش معکوس: تعویض A1 و A2 — خازن بین M2 و A2. A1 → N

برای موتورهای استارت با خازن، همین اصل صادق است: فقط سیم پیچ های استارت را معکوس کنید. بسیاری از موتورهای تک فاز در کارخانه برای یک جهت چرخش خاص پیکربندی شده‌اند و دارای سیم‌پیچ‌های راه‌انداز داخلی هستند - در این موارد، معکوس کردن فقط با باز کردن موتور و اتصال مجدد داخلی امکان‌پذیر است، یا ممکن است اصلاً برگشت‌پذیر نباشد. همیشه قبل از فرض برگشت پذیری، پلاک نام یا نمودار سیم کشی را بررسی کنید.

در موتورهای سه فاز، معکوس کردن بسیار ساده تر است: هر دو از سه اتصال فاز تغذیه (L1، L2، L3) را تعویض کنید. تعویض L1 و L2 توالی میدان مغناطیسی دوار را معکوس می کند و بلافاصله جهت روتور را معکوس می کند.

چه اتفاقی برای موتور فن بیش از حد گرم می شود؟

موتورهای فن - معمولاً طرح‌های PSC - به ویژه در برابر گرمای بیش از حد آسیب‌پذیر هستند، زیرا خنک‌کنندگی آن‌ها به جریان هوا از طریق فن که هدایت می‌کنند بستگی دارد. اگر جریان هوا محدود شود یا موتور در یک محیط گرم و بدون تهویه کافی کار کند، عواقب آن دنباله ای قابل پیش بینی و آسیب رسان است.

اولین خط حفاظتی در اکثر موتورها الف است محافظ اضافه بار حرارتی - یک نوار دو فلزی یا ترمیستور PTC که در سیم پیچ های استاتور تعبیه شده یا روی آن نصب شده است. هنگامی که دمای سیم پیچ از آستانه حرکت فراتر رود (معمولاً 130 تا 150 درجه سانتیگراد برای عایق کلاس B)، محافظ مدار را باز می کند و موتور را خاموش می کند. انواع بازنشانی خودکار هنگامی که موتور خنک می شود مجدداً راه اندازی می شود. انواع بازنشانی دستی نیاز به مداخله عمدی دارند. چرخه حرارتی مکرر از طریق این محافظ - موتور داغ می شود، می چرخد، خنک می شود، دوباره راه اندازی می شود - خود مخرب است: هر چرخه عایق سیم پیچ و خازن را تحت فشار حرارتی قرار می دهد.

اگر محافظ حرارتی وجود نداشته باشد، دور زده شود یا به موقع کار نکند، آسیب تشدید می شود:

• تخریب عایق سیم پیچ: درجه بندی کلاس عایق موتور (کلاس A: 105 درجه سانتی گراد، کلاس B: 130 درجه سانتی گراد، کلاس F: 155 درجه سانتی گراد، کلاس H: 180 درجه سانتی گراد) حداکثر دمای سیم پیچ را تعیین می کند. عملکرد پایدار بالاتر از دمای طبقه بندی شده، پیری عایق را به طور تصاعدی تسریع می کند - قانون سرانگشتی آرنیوس بیان می کند که هر افزایش 10 درجه سانتی گراد از دمای نامی، عمر عایق را به نصف کاهش می دهد . چیزی که یک موتور 20 ساله بود با گرمای بیش از حد متوسط ​​تبدیل به یک موتور 5 ساله می شود.
• خرابی خازن: خازن های استارت الکترولیتی و خازن های پخش فیلم هر دو تحت قرار گرفتن در معرض حرارت پایدار تخریب می شوند. خازن های الکترولیتی با تبخیر الکترولیت ظرفیت خازنی را از دست می دهند. پوشش ممکن است برآمده یا پاره شود. خرابی خازن در یک موتور PSC باعث می شود که موتور میدان کمکی تقسیم فاز را از دست بدهد، جریان بیش از حد در سیم پیچ اصلی کشیده شود و در یک حلقه بازخورد مخرب بیش از حد گرم شود.
• خرابی گریس بلبرینگ: اکثر یاتاقان های موتور در کارخانه با گریس با درجه حرارت 120 تا 150 درجه سانتیگراد روغن کاری می شوند. در بالای این آستانه، گریس اکسیده و کربنیزه می شود و به سرعت روانکاری خود را از دست می دهد. نتیجه شتاب سایش یاتاقان، افزایش اصطکاک، تولید گرمای بیشتر و در نهایت انسداد بلبرینگ است.
• اتصال کوتاه سیم پیچ یا خطای زمین: خرابی کامل عایق اجازه می دهد تا اتصالات کوتاه چرخشی یا سیم پیچی به قاب ایجاد شود، جریان های خطای بالا، آسیب احتمالی قوس الکتریکی و خطر آتش سوزی در صورتی که حفاظت بالادست عیب را به سرعت پاک نکند، ایجاد می کند.

تشخیص زودهنگام گرمای بیش از حد - از طریق دماسنجی دوره‌ای مادون قرمز، پایش جریان یا تجزیه و تحلیل ارتعاش - هزینه بسیار کمتری نسبت به جایگزینی یک موتور از کار افتاده و تشخیص علت اصلی پس از خرابی دارد.

اصل کارکرد موتور DC

یک موتور DC بر اساس اصولی متفاوت از یک موتور القایی AC کار می کند. در جایی که یک موتور AC از القای الکترومغناطیسی برای القای جریان روتور استفاده می کند، یک موتور DC جریان مستقیم را به میدان استاتور و روتور (آرماتور) از طریق اتصال الکتریکی مستقیم اعمال می کند.

اصل عملیاتی است قانون نیروی لورنتس : هادی حامل جریان در میدان مغناطیسی نیرویی عمود بر جهت جریان و جهت میدان را تجربه می کند. در یک موتور DC، استاتور یک میدان مغناطیسی ثابت (از طریق آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ های میدان) ایجاد می کند. جریان مستقیمی که از طریق برس ها و یک کموتاتور به سیم پیچ های آرمیچر وارد می شود، باعث می شود که هر هادی آرمیچر نیروی لورنتس را تجربه کند. مجموع این نیروها بر روی همه هادی ها یک گشتاور دورانی روی آرمیچر ایجاد می کند.

را کموتاتور مولفه ای است که جریان جریان از طریق هادی های آرمیچر را دقیقاً در لحظه مناسب معکوس می کند تا جهت ثابت گشتاور را در حین چرخش آرمیچر حفظ کند. این یک تماس استوانه‌ای تقسیم‌بندی شده است که روی شفت نصب شده و برس‌های کربنی روی آن فشار می‌آورند. همانطور که آرمیچر می‌چرخد، بخش‌های متوالی کموتاتور با برس‌ها تماس پیدا می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که جریان در هر رسانا همیشه در جهت صحیح نسبت به میدان استاتور جریان می‌یابد تا گشتاور را در همان جهت چرخشی تولید کند. بدون کموتاسیون، هادی به موقعیتی می‌رسد که نیروی لورنتز جهت معکوس می‌دهد و میانگین گشتاور خالص به صفر می‌رسد.

در موتورهای DC بدون جاروبک (BLDC)، کموتاسیون به‌صورت الکترونیکی توسط کنترل‌کننده‌ای انجام می‌شود که جریان را از طریق سیم‌پیچ‌های ثابت با آهن‌رباهای دائمی روی روتور توالی‌بندی می‌کند. این امر فرسودگی برس و کموتاتور را به قیمت نیاز به الکترونیک کنترل موتور از بین می برد.

گشتاور یک موتور DC: فرمول و روابط کلیدی

را torque produced by a DC motor is directly proportional to the armature current and the magnetic field strength. The fundamental torque equation is:

T = K × Φ × I _a

جایی که T گشتاور (N·m)، K ثابت موتور (که با هندسه سیم پیچ آرمیچر، تعداد قطب ها و تعداد هادی ها تعیین می شود)، Φ شار مغناطیسی در هر قطب (Wb) است، و I است. _a جریان آرمیچر (A) است. ثابت موتور K گاهی اوقات به صورت (PZA) / (2πA) نوشته می شود، که در آن P تعداد قطب ها، Z تعداد کل هادی های آرمیچر و A تعداد مسیرهای موازی در سیم پیچ آرمیچر است.

چندین رابطه عملی مهم از این فرمول به دست می آید:

• در یک shunt DC motor ، شار میدان Φ اساساً ثابت است (سیم پیچ میدان مستقیماً به ولتاژ تغذیه متصل می شود). بنابراین گشتاور فقط با جریان آرمیچر نسبت مستقیم دارد: دو برابر جریان آرمیچر، دو برابر گشتاور. سرعت عمدتاً توسط EMF پشتی تنظیم می‌شود و با تغییر بار نسبتاً پایدار باقی می‌ماند - موتورهای شنت را برای کاربردهای با سرعت ثابت مانند ماشین‌های تراش و نوار نقاله مناسب می‌کند.
• در یک series DC motor ، سیم پیچ میدان همان جریان آرمیچر را حمل می کند. در سرعت های کم و بارهای زیاد، هم Φ و هم I _a بزرگ و فاز هستند - مقیاس های گشتاور تقریباً با مجذور جریان تولید می شود گشتاور راه اندازی بسیار بالا . این امر موتورهای سری را برای کاربردهای کششی ایده آل می کند (لوکوموتیوهای الکتریکی، موتورهای استارت). خطر: بدون بار، بدون هیچ محدودیتی برای افزایش جریان آرمیچر، سرعت بدون محدودیت افزایش می یابد - موتورهای سری هرگز نباید بدون بار کار کنند.
• تبادل گشتاور و سرعت: برای یک توان ورودی داده شده، گشتاور و سرعت رابطه معکوس دارند - P = T × ω، که در آن ω سرعت زاویه ای بر حسب راد بر ثانیه است. موتوری که گشتاور زیاد در سرعت کم یا گشتاور کم در سرعت بالا با قدرت شفت یکسان تولید می کند در همان نقطه کارایی کار می کند. برنامه تعیین می کند که کدام ترکیب مورد نیاز است.

موتورهای با گشتاور کم، سرعت بالا: ویژگی های طراحی و کاربردها

موتورهای با گشتاور کم و سرعت بالا برای به حداکثر رساندن سرعت چرخش شفت و در عین حال پذیرش گشتاور کاهش یافته طراحی شده اند. این مشخصات از طریق انتخاب های طراحی خاص که به طور قابل ملاحظه ای با طرح های موتور با گشتاور بالا متفاوت است به دست می آید.

در موتورهای القایی AC، سرعت های سنکرون بالاتر به جفت قطب های کمتری نیاز دارند: یک موتور 2 قطبی در 3000 RPM (50 هرتز) یا 3600 RPM (60 هرتز) کار می کند، در حالی که یک موتور 4 قطبی در 1500 / 1800 RPM کار می کند. افزایش سرعت فراتر از سرعت‌های سنکرون استاندارد، به عملکرد درایو فرکانس متغیر (VFD) بالاتر از فرکانس پایه نیاز دارد - با افزایش فرکانس بالاتر از نرخ، موتور در ناحیه ضعیف‌کننده شار کار می‌کند. ظرفیت گشتاور متناسب با افزایش فرکانس کاهش می یابد ، در حالی که سرعت همچنان در حال افزایش است. این محدودیت اساسی ماشین است: در ولتاژ ثابت، شار بالاتر از سرعت پایه ضعیف می شود و ظرفیت گشتاور کاهش می یابد.

در موتورهای DC و BLDC، طرح‌های با سرعت بالا از موارد زیر استفاده می‌کنند:

• اندوکتانس آرمیچر کم برای اجازه تغییرات سریع جریان در فرکانس های کموتاسیون بالا
• آهنرباهای دائمی قوی تر (NdFeB) با چگالی شار بالاتر برای حفظ عقب-EMF در سرعت بدون نیاز به ابعاد آرمیچر بزرگ
• تعادل دقیق روتور برای جلوگیری از ارتعاش در RPM بالا - مقیاس نیروهای نامتعادل با مربع سرعت چرخش، که تحمل تعادل را 10× در 30000 RPM مهم تر از 3000 RPM می کند.
• بلبرینگ های تخصصی (کنتاکت زاویه ای یا هیبرید سرامیکی) دارای رتبه بندی برای مقادیر بالای DN (قطر سوراخ mm× سرعت RPM)

کاربردها شامل هندپیس های دندانپزشکی (400000 RPM)، دوک های CNC (20000-60000 RPM)، دمنده های گریز از مرکز، پمپ های خلاء توربومولکولی و دوک های سنگ زنی با سرعت بالا می باشد. در این سرعت ها، ابزار محرک یا پروانه بار موثر را فراهم می کند. نیازهای گشتاور متوسط ​​هستند، اما حفظ سرعت دقیق و به حداقل رساندن خروجی بسیار مهم است.

چه چیزی جریان جریان را از طریق یک موتور الکتریکی معکوس می کند

را answer depends on the motor type — and the question has different meanings in AC and DC contexts.

در یک موتور DC ، جهت جریان از طریق هر هادی آرمیچر منفرد توسط کموتاتور and brush assembly . با چرخش آرمیچر، هر بخش کموتاتور به ترتیب از زیر کنتاکت برس عبور می کند. هنگامی که هادی از صفحه خنثی عبور می کند - موقعیتی که میدان مغناطیسی هیچ نیروی مماسی اعمال نمی کند - تماس برس از یک بخش کموتاتور به بخش بعدی منتقل می شود و جریان در آن هادی جهت معکوس را تغییر می دهد. این عمل سوئیچینگ مکانیکی که بارها در هر دور اتفاق می افتد، گشتاور یک جهته را علی رغم چرخش فیزیکی هادی ها از طریق قطب های میدان متناوب حفظ می کند. برس های کربنی تحت کشش فنر بر روی کموتاتور دوار فشار می آورند. مقاومت تماس برس به کموتاتور و مواد برس (درجات مس-کربن، الکتروگرافیت یا نقره-گرافیت) بر کیفیت کموتاسیون و عمر برس تأثیر می‌گذارد.

در یک موتور القایی AC ، جریان در سیم پیچ های استاتور به طور طبیعی در فرکانس تغذیه معکوس می شود - 50 یا 60 بار در ثانیه - زیرا ولتاژ تغذیه خود متناوب است. نیازی به تعویض مکانیکی نیست. جریان روتور به تناسب لغزش القا شده و معکوس می شود. هیچ کموتاتوری در موتور القایی AC وجود ندارد.

در یک موتور بدون جاروبک DC (BLDC). عملکرد کموتاتور توسط کنترل‌کننده سرعت الکترونیکی (ESC) یا درایو موتور انجام می‌شود که از ترانزیستورهای قدرت (معمولاً ماسفت یا IGBT) برای تغییر جریان در هر فاز استاتور به ترتیب صحیح بر اساس بازخورد موقعیت روتور از سنسورهای اثر هال یا حسگرهای EMF برگشتی استفاده می‌کند. کنترل‌کننده جهت جریان را در هر جفت سیم‌پیچ در زاویه مناسب روتور معکوس می‌کند و کاری را که کموتاتور به صورت مکانیکی انجام می‌دهد تکرار می‌کند - اما بدون سایش، بدون قوس، و با راندمان بالاتر از 95٪ در طرح‌های برتر.