آرمیچرها (Armatures) قسمت مهمی از موتورها و ژنراتورها هستند و در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی و برعکس نقش دارند. آرمیچرها از قطب‌های فلزی و کلافی تشکیل شده‌اند که در داخل یک میدان مغناطیسی قرار دارند. در این مقاله از سایت برق و الکترونیک به معرفی انواع آرمیچر و کارکردهای آنها می پردازیم:

آرمیچر DC  (آرمیچر جریان مستقیم)

یکی از مهم ترین انواع آرمیچر، آرمیچر DC است. آرمیچر DC یا آرمیچر جریان مستقیم یکی از اجزای اصلی موتورهای جریان مستقیم (DC) است. این نوع موتورها بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کنند و آرمیچر DC نقش اصلی در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی با جنبش چرخشی ایفا می‌کند. در زیر توضیحات بیشتری در مورد آرمیچر DC و کارکرد آن آمده است:

پیشنهاد تخصصی ما : آموزش تعمیرات موبایل

ساختار آرمیچر DC

• آرمیچر DC از چندین قطعه تشکیل شده است، از جمله یک شفت مرکزی که به آن وظیفه چرخش راه اندازی می‌کند و نوارهای فلزی به نام شعاع‌ها یا قرقره‌ها که روی شفت نصب شده‌اند.
• بر روی شعاع‌ها نوارهایی از مواد مغناطیسی نصب شده است که به عنوان پالس‌های مغناطیسی عمل می‌کنند.
• بر روی سر شفت، حلقه‌هایی از مواد غیرمغناطیسی به نام «سپرها» (commutator) و «حلقه‌های کربنی» (carbon brushes) نیز وجود دارد که نقش مهمی در تغییر جهت جریان الکتریکی و انتقال آن به شعاع‌ها ایفا می‌کنند. این آرمیچر یکی از پرکاربردترین انواع آرمیچر به شمار می رود.

پیشنهاد تخصصی ما  : آموزش تعمیرات لوازم خانگی

کارکرد آرمیچر DC

• وقتی جریان الکتریکی از طریق حلقه‌های کربنی و سپرها وارد می‌شود، حلقه‌های کربنی به صورت مستقیم با سطح حلقه‌های سپر در تماس هستند. این تماس امکان انتقال جریان الکتریکی به شعاع‌ها را فراهم می‌کند.
• هنگامی که جریان الکتریکی به شعاع‌ها وارد می‌شود، میدان مغناطیسی در داخل موتور به وجود می‌آید. این میدان مغناطیسی با نوارهای مغناطیسی روی شعاع‌ها تداخل دارد و نیروی لورنتز (Lorentz Force) ایجاد می‌کند که شعاع‌ها را به حرکت در یک جهت خاص تشویق می‌کند.
• با چرخش شعاع‌ها، شفت نیز چرخش می‌کند و انرژی مکانیکی تولید می‌شود. این انرژی مکانیکی به طور معمول برای ایجاد حرکت در دستگاه یا ماشین‌آلاتی که از موتور DC استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود.

آرمیچر DC به دلیل ساختار ساده و عملکرد پایدار خود، در بسیاری از کاربردها از جمله خودروها، ماشین‌آلات صنعتی، پمپ‌ها، و دستگاه‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آرمیچر DC یا آرمیچر جریان متناوب از مهم ترین انواع آرمیچر

یکی دیگر از انواع آرمیچر، آرمیچر جریان متناوب است. آرمیچر DC یا آرمیچر جریان مستقیم یکی از اجزای اصلی موتورهای جریان مستقیم (DC) است. این نوع موتورها بر اساس اصول الکترومغناطیسی کار می‌کنند و آرمیچر DC نقش اصلی در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی با جنبش چرخشی ایفا می‌کند. در زیر توضیحات بیشتری در مورد آرمیچر DC و کارکرد آن آمده است:

ساختار آرمیچر DC

• آرمیچر DC از چندین قطعه تشکیل شده است، از جمله یک شفت مرکزی که به آن وظیفه چرخش راه اندازی می‌کند و نوارهای فلزی به نام شعاع‌ها یا قرقره‌ها که روی شفت نصب شده‌اند.
• بر روی شعاع‌ها نوارهایی از مواد مغناطیسی نصب شده است که به عنوان پالس‌های مغناطیسی عمل می‌کنند.
• بر روی سر شفت، حلقه‌هایی از مواد غیرمغناطیسی به نام «سپرها» (commutator) و «حلقه‌های کربنی» (carbon brushes) نیز وجود دارد که نقش مهمی در تغییر جهت جریان الکتریکی و انتقال آن به شعاع‌ها ایفا می‌کنند.

کارکرد آرمیچر DC

• وقتی جریان الکتریکی از طریق حلقه‌های کربنی و سپرها وارد می‌شود، حلقه‌های کربنی به صورت مستقیم با سطح حلقه‌های سپر در تماس هستند. این تماس امکان انتقال جریان الکتریکی به شعاع‌ها را فراهم می‌کند.
• هنگامی که جریان الکتریکی به شعاع‌ها وارد می‌شود، میدان مغناطیسی در داخل موتور به وجود می‌آید. این میدان مغناطیسی با نوارهای مغناطیسی روی شعاع‌ها تداخل دارد و نیروی لورنتز (Lorentz Force) ایجاد می‌کند که شعاع‌ها را به حرکت در یک جهت خاص تشویق می‌کند.
• با چرخش شعاع‌ها، شفت نیز چرخش می‌کند و انرژی مکانیکی تولید می‌شود. این انرژی مکانیکی به طور معمول برای ایجاد حرکت در دستگاه یا ماشین‌آلاتی که از موتور DC استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود.

آرمیچر DC به دلیل ساختار ساده و عملکرد پایدار خود، در بسیاری از کاربردها از جمله خودروها، ماشین‌آلات صنعتی، پمپ‌ها، و دستگاه‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع آرمیچر از مهم ترین انواع آرمیچر به شمار می رود.

آرمیچر کامپوزیت (Composite Armature)

آرمیچر کامپوزیت (Composite Armature) یک نوع خاص از آرمیچر است که در موتورهای جریان مستقیم با قابلیت تبدیل به موتور جریان متناوب (یا بالعکس) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع آرمیچر به عنوان یک عنصر ترکیبی برای تعدادی از کاربردهای خاص طراحی شده است. در ادامه، کارکرد آرمیچر کامپوزیت توضیح داده می‌شود:

ساختار آرمیچر کامپوزیت

• آرمیچر کامپوزیت دو لایه دارد: یک لایه مخصوص جریان مستقیم (DC) و یک لایه دیگر مخصوص جریان متناوب (AC). این دو لایه به صورت موازی در طول طول آرمیچر قرار دارند.

کارکرد آرمیچر کامپوزیت

• وقتی که جریان الکتریکی مستقیم از طریق لایه مخصوص DC از آرمیچر کامپوزیت عبور می‌کند، آرمیچر به عنوان آرمیچر DC عمل می‌کند و نیروی مکانیکی تولید می‌کند که به چرخه موتور DC منتقل می‌شود.
• اگر جریان الکتریکی متناوب از طریق لایه مخصوص AC عبور کند، آرمیچر به عنوان آرمیچر AC عمل می‌کند و نیروی مکانیکی تولید می‌کند که به چرخه موتور AC (موتور القایی) منتقل می‌شود.
• در واقع، آرمیچر کامپوزیت به عنوان یک واسطه بین موتورهای جریان مستقیم و موتورهای جریان متناوب عمل می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند که یک دستگاه یا ماشین با قابلیت تبدیل از یک نوع موتور به دیگری (DC به AC یا بالعکس) طراحی شود.
• آرمیچر کامپوزیت معمولاً در دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیاز به انعطاف پذیری در انتخاب موتور (DC یا AC) دارند. این نوع موتورها در برخی از سیستم‌های انتقال قدرت، دستگاه‌های خانگی پیچیده، و تجهیزات صنعتی به کار می‌روند.

آرمیچر خطی (Linear Armature)

آرمیچر خطی (Linear Armature) یک نوع آرمیچر است که به جای چرخش، حرکت خطی (یعنی حرکت به طول خطی) را تولید می‌کند. این نوع آرمیچر در دستگاه‌ها و سیستم‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به جابجایی خطی دارند. در زیر توضیحات بیشتری در مورد آرمیچر خطی و کارکرد آن آمده است:

ساختار آرمیچر خطی

• آرمیچر خطی معمولاً به شکل یک سیلندر خطی یا یک بار خطی طراحی شده است.
• در داخل آرمیچر خطی، یک قطب مغناطیسی وجود دارد که به یک سیم یا کابل متصل است.
• وقتی جریان الکتریکی از طریق کابل عبور می‌کند، قطب مغناطیسی به عنوان نتیجه اصل القای الکتریکی به حرکت خطی در سیلندر حرکت می‌کند.

کارکرد آرمیچر خطی

• آرمیچر خطی بر اساس اصل القای الکتریکی عمل می‌کند. وقتی جریان الکتریکی در کابل عبور می‌کند، ایجاد یک میدان مغناطیسی در سیلندر موجب جذب قطب مغناطیسی به سمت یا خارج از سیلندر می‌شود.
• این جذب و رها شدن توسط جریان الکتریکی باعث حرکت خطی آرمیچر می‌شود. جهت و مسافت حرکت آرمیچر خطی توسط جهت و اندازه جریان الکتریکی کنترل می‌شود.
• آرمیچرهای خطی معمولاً در دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که نیاز به جابجایی خطی دارند، مانند دستگاه‌های CNC (کنترل عددی کامپیوتری)، ربات‌های خطی، تجهیزات پزشکی، سیستم‌های خودکار، و تجهیزات آزمایشگاهی.

آرمیچر خطی به دلیل دقت بالا و قابلیت کنترل دقیق حرکت خطی، در بسیاری از کاربردهایی که نیاز به جابجایی دقیق و تکرارپذیری دارند، بسیار مفید استفاده می‌شود. این تکنولوژی به مهندسان و سازندگان امکان می‌دهد تا دقت بالایی در حرکت خطی دستگاه‌ها و سیستم‌های خود داشته باشند.

آرمیچر ترازو (Torque Armature) از مهم ترین انواع آرمیچر

آرمیچر ترازو (Torque Armature) یک قسمت مهم در ترازوها و دستگاه‌های وزن‌سنجی است که وزن اشیا را اندازه‌گیری می‌کنند. این نوع آرمیچر به عنوان یک حسگر وزن عمل می‌کند و در تولید نمایشگرهای ترازو و انواع دستگاه‌های وزن‌سنجی کاربرد دارد. در زیر، کارکرد و عملکرد آرمیچر ترازو توضیح داده شده است:

اختار آرمیچر ترازو

• آرمیچر ترازو معمولاً به شکل یک بازو یا سیستم بازوها طراحی شده است که در یک نقطه مشترک به هم متصل هستند.
• به یک سمت بازوها، وزن اشیا (مثلاً وزن ماده‌ای که می‌خواهید اندازه‌گیری کنید) اعمال می‌شود و به سمت دیگر بازوها، یک فرآیند کنترلی اعمال می‌شود.

کارکرد آرمیچر ترازو

• آرمیچر ترازو با استفاده از اصل لورنتز عمل می‌کند. وقتی وزن ماده به یکی از بازوها اعمال می‌شود، آن بازو تا حدی به پایین حرکت می‌کند.
• به عنوان پاسخ به حرکت بازو، آرمیچر ترازو در یک میدان مغناطیسی (که توسط یک آهنربای ترازو ایجاد می‌شود) قرار دارد. هنگامی که بازو تا حدی به پایین حرکت می‌کند، میدان مغناطیسی تغییر می‌کند و ایجاد نیروی لورنتز در آرمیچر.
• نیروی لورنتز ایجاد شده توسط تغییر میدان مغناطیسی باعث چرخش آرمیچر می‌شود. این چرخش به صورت مستقیم با وزن ماده اندازه‌گیری شده متناسب است.
• سیستم کنترلی دقیق (معمولاً یک سیستم الکترونیکی) واحد اندازه‌گیری وزن را بر اساس زاویه چرخش آرمیچر و داده‌های کالیبراسیونی مشخص تعیین می‌کند و وزن ماده را به کاربر نمایش می‌دهد.

آرمیچر ترازو به دلیل دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری وزن به صورت دقیق و موثر، در انواع ترازوها از ترازوهای خانگی تا ترازوهای صنعتی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع آرمیچرها به ترازوها توانایی اندازه‌گیری وزن‌های مختلف با دقت بالا را می‌دهند.