با انواع مختلف الکتروگیربکس آشنا شوید

هدف ما از نوشتن این گزارش برآن است که با ویژگی ها و انواع مختلف الکتروگیربکس آشنا بشوید. اما قبل ازآن که به مفهوم الکتروگیربکس بپردازیم، لازم می دانیم تا ابتدا به مفهوم گیربکس بپردازیم. الکتروگیربکس یکی از مهمترین اجزای چرخنده در کارخانجات است که بسیاری از شرکت های بزرگ و کوچک و دستگاه ساز ها با آن در ارتباط هستند. برای انتخاب الکتروگیربکس پیش نهاد می شود متن را مطالعه نمایید.

الکتروگیربکس

الکتروگیربکس ها یکی از تکنولوژی های جدید  می باشند که امروزه با توجه به مزیت های آن در صنایع مختلف استفاده می شود. با توجه به گسترش استفاده از سیستم های یکپارچه در صنایع مختلف، استفاده از تجهیزاتی مانند الکتروگیربکس ضرروی می باشد. با توجه به افزایش مصرف انرژی در صنایع و توجه به شرایط مصرف بهینه انرژی، الکتروگیربکس ها یکی از تجهیزاتی هستند که می توانند مصرف انرژی را به شکل قابل توجهی کاهش دهند. این تجهیزات قابلیت استفاده در کاربری های مختلفی دارند که در ادامه به تعدادی از آن ها اشاره می شود.

الکتروگیربکس ها در واقع از یک گیربکس و یک موتور الکتریکی DC یا AC تشکیل شده اند که در یک واحد جمع آوری شده است. در واقع یک الکتروگیربکس می تواند همزمان عملکرد یک موتور الکتریکی و گیربکس را داشته باشد. اما برای آشنایی هر چه بهتر با الکتروگیربکس ها بهتر است ابتدا با گیربکس و موتورهای الکتریکی آشنا شویم.

موتورهای الکتریکی

موتورهای الکتریکی تجهیزاتی هستند که توانایی کار با جریان برق متناوب و مستقیم را دارند. این تجهیزات قابلیت تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی مکانیکی را دارند.
در موتورهای DC یک کویل وجود دارد که با ایجاد یک میدان مغناطیسی باعث ایجاد حرکت چرخشی در درون موتور می شود. درون موتور یک شفت آهنی وجود دارد که شامل دو قطب با علامت های معکوس است. با تغییر جهت میدان مغناطیسی یک نیروی گشتاوری در اطراف شفت ایجاد می شود که موجب حرکت آن می شود. موتورهای الکتریکی DC در دو مدل خاردار و بدون خار ارائه می شوند.

در کنار موتورهای DC، موتورهای الکتریکی AC قرار دارد که با جریان متناوب کار می کنند. ساختمان موتورهای الکتریکی از دو قسمت ثابت و دوار که به ترتیب به نام های استاتور و رتور معروف هستند، تشکیل شده اند. وظیفه استاتور ایجاد یک میدان مغناطیسی اطراف رتور است. ساختار استاتور از یکسری ورقه های فلزی تشکیل شده است که یک استوانه توخالی فلزی را تشکیل می دهد.

درون ورقه های فلزی موجود در استاتور یکسری شیارهایی وجود دارد که در این شیارها سیم پیچ های الکتروموتور جاسازی شده اند که به کلاف نیز معروف می باشند.
رتور نیز همانند استاتور از دو قسمت هسته و سیم پیچ تشکیل شده است که سیم پیچ های اطراف رتور می تواند از جنس مس یا آلمینیوم باشد. جنس هسته رتور معمولا رابطه مستقیمی با قدرت موتور دارد به صورتی که برای موتورهای با قدرت بالا معمولا از قفس مسی و در موتورهای با قدرت کم از قفس آلمینیومی استفاده می شود.

گیربکس

گیربکس ها وظیفه انتقال نیرو بین یک مصرف کننده و تولید کننده را دارند. این انتقال می تواند برای افزایش یا کاهش گشتاور و یا سرعت دوران باشد. گیربکس ها در صنایع به عنوان یک واسط بین مصرف کننده و تولید کننده توان هستند و یک تعادلی را میان این دو طرف ایجاد می کنند. از جمله انواع گیربکس ها می توان به گیربکس خورشیدی ، حلزونی ، مارپیچ و ترکیبی اشاره کرد.

گیربکس ها متناسب با کاربردشان می توانند دارای ضرایب تبدیل مختلفی باشند. از گیربکس ها همچنین می توان برای تغییر جهت دوران نیز استفاده کرد. خروجی اکثر گیربکس های صنعتی به صورت گشتاور است و متناسب با کاربری آن می تواند گشتاور یا سرعت دورانی را کاهش یا افزیش دهد.

حال با توجه به تعاریفی که از موتورهای الکتریکی و گیربکس ها داشتیم، یک معیار دقیقی از نحوه عملکرد این تجهیزات بدست آورده ایم. الکتروگیربکس های توانایی انتقال گشتاور بالا یا سرعت پایین را در توان کم دارند. الکتروگیربکس ها نیز همانند گیربکس ها برای افزایش یا کاهش گشتاور و سرعت دورانی کاربرد دارند.

الکتروگیربکس ها می توانند همانند گیربکس ها موجب افزایش سرعت دورانی و در نقطه مقابل کاهش گشتاور شوند و بالعکس. مشخصه سرعت در الکتروگیربکس ها نرمال می باشد. الکتروگیربکس ها معمولا در تجهیزاتی که وظیفه جابه جایی وسایل سنگین را دارند، کاربرد دارد. در بیشتر الکتروگیربکس های صنعتی از موتورهای الکتریکی AC استفاده می شود. اگرچه موتورهای DC نیز دارای کاربری های مختلفی در صنایع می باشد.

الکتروگیربکس ها دارای مزایای مختلفی هستند که از جمله آن می توان به حذف نصب جداگانه موتور الکتریکی و گیربکس اشاره کرد. کاهش هزینه های نصب و طراحی باعث کاهش کلی هزینه های شروع کار یک پروژه مهندسی می شود. دقت بالای طراحی دندانه های چرخ دنده الکتروگیربکس ها باعث می شود که امکان انتقال گشتاور و سرعت بالا توسط این تجهیزات فراهم شود.

یکی دیگر از مزیت های الکتروگیربکس ها ترکیب مناسب و بهینه گیربکس و الکتروموتور است. در حالت عادی معمولا برای انتخاب گیربکس مناسب برای هر الکتروموتور باید وقت زیادی گذاشته شود. اما در الکتروگیربکس ها بهترین حالت تطبیق گیربکس و موتور الکتریکی وجود دارد که موجب مصرف بهینه انرژی می شود.

همچنین با توجه به اینکه الکتروگیربکس ها نیازی به تراز کردن و کوپلینگ ندارند، تلفات انرژی در این دو مرحله نیز از بین می رود. مشکلات تراز نبودن در صنعت می تواند علاوه بر افزایش هزینه های تمام شده موجب خرابی بلبرینگ ها و کاهش عمر موتور شود. طراحی الکتروگیربکس ها در واقع یعنی تحولی عظیم در تمامی جزییات یک الکتروموتور و گیربکس.

الکتروگیربکس ها از آلیاژ های به خصوصی استفاده می کنند که دارای مزیت های زیادی نسبت به فلزات معمولی می باشد. نوع بلبرینگ و طراحی دندانه های چرخ دنده در الکتروگیربکس ها بهبود پیدا کرده اند. تمام این موارد موجب کاهش نویز و افزایش طول عمر این تجهیزات می شود.

یکی از مهمترین قسمت های طراحی و تولید الکتروگیربکس ها، تطبیق موتور الکتریکی و گیربکس مناسب است. در واقع با توجه به تنوع گیربکس های صنعتی انتخاب گیربکس مناسب کاملا بستگی به نوع کاربری الکتروگیربکس دارد. با توجه به نوع کاربری می توانید از الکتروموتورهای DC یا  AC استفاده کنید.

با توجه به مواردی که در قسمت بالا گفته شد، انتخاب بهترین الکتروگیربکس بستگی به کاربری آن دارد. همواره قوی ترین الکتروموتور به همراه بالاترین ضریب تبدیل گیربکس نمی تواند گزینه مناسبی برای هر صنعت باشد. باید تجهیزاتی انتخاب شود که هم از لحاظ هزینه ای و هم از لحاظ بازدهی مناسب باشند. مراحل ساخت و طراحی یک الکتروگیربکس شامل نیازمندی های کاربر، محاسبات طراحی و مدل های مناسب الکتروموتور و گیربکس است.

در قسمت نیازمندی های کاربری تمامی جزییات مورد نیاز برای نصب الکتروگیربکس در نظر گرفته می شود. در این مرحله پارامتر های مهم طراحی و کاربرد هر مشخصه تعیین می شود. در قسمت محاسبات طراحی اعداد نهایی برای انتخاب گیربکس و الکتروموتور ارائه می شود. به عنوان مثال توان الکتروموتور یا ضریب تبدیل گیربکس تعیین می شود.

پس از این مراحل نوبت به انتخاب بهترین مدل گیربکس و الکتروموتور می باشد. با توجه به مواردی که گفته شد، یک نمودار برای انتخاب هر چه بهتر الکتروگیربکس ارائه می شود. در این نمودار پارامتر های مختلف بر حسب بازدهی، گشتاور و سرعت دوران ارائه شده است.