راهنمای انتخاب جنس بدنه الکتروموتور با توجه به شرایط محیطی و کاربردی

الکتروموتورها مهمترین و حیاتی ترین عضو خطوط تولیدی و صنایع مختلف هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند و چرخ صنعت را به حرکت در می‌آورند. این عضو مهم صنایع در انواع مختلف الکتروموتور تک فاز و سه فاز تولید می‌شوند که در دو نوع بدنه چدنی یا آلومینیومی در بازار موجود هستند.

انتخاب صحیح و مناسب جنس بدنه الکتروموتور سه فاز یا تکفاز مورد نیاز تجهیزات کاری، تاثیر مستقیمی بر عملکرد، طول عمر، و ایمنی دستگاه دارد. با توجه به شرایط محیطی و کاری انتخاب جنس چدن یا آلومینیوم بدنه الکتروموتور، متفاوت است و باید نکاتی را در نظر گرفت.

در ادامه به این موارد می‌پردازیم:

انتخاب جنس بدنه الکتروموتور بر اساس شرایط مختلف

۱- شرایط محیطی

• دما: همانطور که می‌دانیم، در بدنه الکتروموتور از جنس چدن و یا آلومینیوم استفاده می‌شود، که آلومینیوم به دلیل وزن سبک و هدایت حرارتی بالا مناسب انتقال حرارت در محیط‌های گرم است، و چدن هم نسبت به حرارت بالا مقاوم است و تغییر شکل کمتری در مواجهه با دمای شدید دارد.
• رطوبت و خوردگی: در محیط های مرطوب معمولاً آلومینیوم مناسبتر است که با پوشش عایق سبک تر شده و نسبت به خوردگی البته بعد از عایق کاری، مقاوم تر است. جنس های دیگری مانند استیل ضد زنگ در محیط های دریایی که مرطوب و شور هستند مقاوم است و بدنه های پلیمری یا کامپوزیتی نسبت به مواد شیمیایی مقاوم است، اما متداول نیستند و چدن بدون پوشش مناسب، در برابر رطوبت و مواد شیمیایی زنگ می‌زند.
• گرد و غبار و آلاینده‌ها: جنس چدن در برابر آسیب های ناشی از گرد و غبار مانند محیط سخت کاری مثل معدن مقاوم تر از آلومینیوم است.
• انعطاف پذیری: چدن شکنندگی بیشتری نسبت به آلومینیوم داشته و در شرایطی که انعطاف‌پذیری لازم است مناسب نیست. اما آلومینیوم دارای نمای ظاهری صیقلی و زیبا است و مناسب دستگاه‌هایی است که طراحی ظاهری در آنها اهمیت دارد.

۲- شرایط کاربردی

• صنعت و مقاومت مکانیکی: برای کاربردهای سنگین چدن مناسبتر است زیرا علاوه بر اینکه نسبت به ضربه و فشار و سایش مقاوم است، دوام مکانیکی بالایی نیز دارد و برای کاربردهای سنگین مناسب است. آلومینیوم به دلیل وزن سبک برای الکتروموتورهای کوچک که قابل حمل است مناسبتر است.
• دفع حرارت و تهویه: آلومینیوم دارای خاصیت هدایت حرارتی بالا است و به همین دلیل، در شرایط بار زیاد ممکن است داغ شود، مگر اینکه خنک‌سازی مناسب وجود داشته باشد. اما چدن مناسب صنایع با دمای عملیاتی بالا است و تغییر شکل کمتری در آن ایجاد می‌شود.
• سرعت و ارتعاشات: چدن به دلیل وزن بالاتر و پایداری مکانیکی برای جذب و دفع ارتعاشات بسیار مناسب است، اما آلومینیوم به دلیل اینکه سبک است، مناسب کاربردهایی است که نیاز به سرعت بالا دارد ولی به دلیل سبک بودن، ممکن است در شرایط خاص، ارتعاش بیشتری نسبت به چدن ایجاد کند.

۳- ملاحظات اقتصادی

• هزینه: چدن قیمت مناسبتری نسبت به آلومینیوم دارد و برای کاربردهای عمومی و سنگین مقرون به صرفه تر است، ولی در محیط های مرطوب نیاز به مراقبت و پوشش‌دهی بیشتری دارد و باعث افزایش هزینه ها می‌شود.

۴- شرایط ویژه و سفارشی‌سازی

• محیط‌های خطرناک: جنس چدن به دلیل مقاومت بالا در برابر انفجار و عدم تغییر شکل برای محیط های پر خطر مثل صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، و یا پمپ بنزین ها مناسب تر است و از آسیب های احتمالی جلوگیری می‌کند.

نقش جنس بدنه بر عملکرد و طول عمر الکتروموتور

جنس بدنه الکتروموتور تاثیر مستقیم و قابل توجهی بر عملکرد و طول عمر آن دارد. انتخاب مناسب می‌تواند موجب بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری شود. برخی از این موارد را در زیر نام می‌بریم:

۱- دفع حرارت و جلوگیری از داغ شدن

بدنه‌هایی با هدایت حرارتی بالا مثل آلومینیوم کمک می‌کنند تا گرمای تولید شده در طول کار الکتروموتور به سرعت دفع شود، و همین امر مانع از افزایش دما و خرابی سیم‌پیچ‌ها شده و باعث بهبود مصرف انرژی می‌شود. همینطور دفع حرارت باعث جلوگیری از افزایش دمای داخلی موتور شده و عمر قطعات داخلی مانند یاتاقان‌ها افزایش می‌یابد.

۲- مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی

در محیط‌های مرطوب، شور یا دارای مواد شیمیایی خورنده، انتخاب مواد عایق مناسب بر روی بدنه الکتروموتور از خوردگی بدنه جلوگیری می‌کند، و توجه داشته باشید که چدن بدون عایق مستعد زنگ‌زدگی است. همینطور مقاومت در برابر خوردگی مانع از ضعف بدنه، نفوذ رطوبت به قطعات داخلی، و ایجاد اختلال در عملکرد شده و طول عمر الکتروموتور را افزایش می‌دهد.

۳- تحمل بارهای مکانیکی و ارتعاش

به طور کلی چدن، برای محیط‌های با ارتعاش و ضربه بالا و محیط های پرخطر مثل صنایع معادن، نفت و گاز و پتروشیمی مناسب هستند، و آلومینیوم ممکن است در چنین شرایطی سریع‌تر دچار ترک یا تغییر شکل شوند. مقاومت در برابر ارتعاش و ضربه کمک می‌کند تا اجزای داخلی مانند شفت و یاتاقان‌ها آسیب نبینند و موتور دچار آسیب نبیند.

۴- پایداری در شرایط خاص

بدنه‌های چدنی نسبت به تغییرات دمایی و شرایط سخت و کاربردهای سنگین هستند، مقاوم تر هستند و در محیط‌های خاص عملکرد پایدارتری ارائه می‌دهند. مقاومت به شرایط خاص باعث حفظ عملکرد بهینه و جلوگیری از آسیب به قطعات حیاتی و افزایش طول عمر الکتروموتور می‌شود.

۵- جلوگیری از داغ شدن سیم‌پیچ‌ها

دمای بیش از حد بدنه می‌تواند به سیم‌پیچ‌های داخلی آسیب رسانده و در نتیجه باعث آسیب به موتور الکتریکی و همینطور کاهش طول عمر الکتروموتور شود و در نهایت باعث اتلاف انرژی و کاهش بازدهی هم می‌شود. جنس آلومینیوم به دلیل هدایت الکتریکی بالا و انتقال حرارت به محیط بیرون، دمای سیم‌پیچ‌ها را کنترل می‌کند و از داغ شدن بیش از حد آن‌ها جلوگیری می‌کند، اما چدن به دلیل ضخامت بیشتر، در محیط‌هایی که تغییرات دما کم است، عملکرد پایدار در محافظت از سیم‌پیچ‌ها ارائه می‌دهد.

نتیجه‌گیری

الکتروموتور با بدنه چدنی برای شرایط سنگین و سخت مانند صنایع معدنی و پالایشگاهی ایده‌آل است، ولی آلومینیوم در شرایط سبک، قابل حمل، و محیط‌های مرطوب گزینه بهتری است. قطعاً انتخاب باید با توجه به شرایط خاص کاربرد و هزینه‌ها انجام شود.

توصیه ما این است که قبل از انتخاب و خرید الکتروموتور مناسب کارکرد خود، حتماً با کارشناسان و افراد با تجربه در این زمینه مشاوره کنید، زیرا انتخاب نامناسب ممکن است باعث بروز هزینه های بیشتری جهت تعویض الکتروموتور و یا اختلال در عملکرد پروژه باشد.

منبع : شیبا صنعت