محرك غير متزامن أحادي الطور. محرك غير متزامن. مبدأ التشغيل. أنواع المحركات غير المتزامنة

محرك غير متزامنهو جهاز غير متزامن مصمم للتحويل من الحد الأدنى من الخسائرالطاقة الكهربائية تكييفإلى الطاقة الميكانيكية اللازمة لبدء تشغيل الأجهزة التي تعمل على هذا المحرك. للحصول على فهم أوضح لمبدأ تشغيل المحركات غير المتزامنة، من الضروري التعرف على تصميم هذا الجهاز، وكذلك معرفة أنواع هذه الآلات الموجودة اليوم.

تاريخ الاختراع

تم اكتشاف مبدأ المغناطيسية الدورانية في عام 1824 على يد الفيزيائي الفرنسي دي إف أراغون. ونتيجة لتجاربه، اكتشف العالم أنه من الممكن تحريك قرص نحاسي مثبت على محور عمودي من خلال التأثير عليه بمغناطيس دائم. واصل الفيزيائي الإنجليزي ويليام بيلي العمل على أعمال أراغون في عام 1879. وفي تجاربه، أثر على قرص نحاسي بأربعة مغناطيسات كهربائية متصلة بمصدر العاصمة. ومع ذلك، تم تقديم صياغة كاملة لهذه الظاهرة في عام 1888 من قبل الفيزيائي الإيطالي فيراريس ونيكولا تيسلا، اللذين عملا بشكل مستقل عن بعضهما البعض.

في عام 1888، قدم تسلا للعالم أول نموذج أولي لمحرك غير متزامن. لكن تطبيق واسعلم يحصل عليه بسبب انخفاض المؤشرات الفنيةفي لحظة بدء تشغيل المحرك. التصميم الحديثتم تطوير المحول الدوار، بالشكل الذي نعرفه اليوم، من قبل المهندس الفرنسي ب. بوشيرو، الذي طور نظيرًا للمحرك غير المتزامن الحديث.

جهاز محرك غير متزامن

يتكون أي محرك كهربائي مهما كانت قوته وأبعاده من العناصر التالية:

• الجزء الثابت.
• الدوار.
• ملفات الجزء الثابت والدوار.
• النواة المغناطيسية.

الدوار عبارة عن وحدة محرك متحركة مسؤولة عن تحويل طاقة إلى أخرى عن طريق تدوير الدوار حوله محاور. المحركات التي تعمل بالتيار المتناوب وتستقبل الطاقة باستخدامها المجال المغنطيسيوالتحريض يسمى غير متزامن. لقد تم تصميمها على مبدأ اللف الثانوي للمحول، ولهذا السبب فإن اسمها الثاني هو المحولات الدوارة. الأكثر انتشارًا هي المحركات غير المتزامنة ذات التبديل ثلاثي الطور.

يعتمد تصميم المحركات غير المتزامنة على قاعدة المثقاب الأيسر، والتي توضح تفاعل المجال المغناطيسي والموصل، وتحدد أيضًا اتجاه دوران المحرك الكهربائي.

القانون الثاني المتأصل في تصميم وتشغيل المحولات الدوارة هو القانون الحث الكهرومغناطيسيفاراداي، والذي نصه:

1. يتم تحفيز القوة الدافعة الكهربائية، أو EMF باختصار، في لف الجهاز، لكن التدفق الكهرومغناطيسي يتغير باستمرار بمرور الوقت؛
2. تتغير القوة الدافعة الكهربائية تبعا للتغير الزمني للتدفق الكهرومغناطيسي.
3. المجالات الكهرومغناطيسية و التيار الكهربائيلديهم الاتجاه المعاكس للحركة.

مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن

مبدأ التشغيل والانزلاق في أجهزة التيار المتردد غير المتزامن بسيط للغاية. في اللف الكهربائي للجزء الثابت، عند تطبيق الجهد عليه، يتم إنشاء مجال مغناطيسي. عندما يتم تطبيق جهد التيار المتردد، يتغير التدفق المغناطيسي الناتج عن الجزء الثابت. وهكذا يتغير المجال المغناطيسي للجزء الثابت، وتدخل التدفقات المغناطيسية إلى الجزء الثابت، مما يدفعه ويؤدي إلى دورانه. ومع ذلك، لضمان عمل غير متزامنالجزء الثابت والدوار، من الضروري أن يكون التدفق المغناطيسي وجهد الجزء الثابت متساويين في الحجم مع التيار المتردد. سيضمن ذلك إمكانية تشغيله حصريًا من مصدر تيار متردد.

إذا كان المحرك غير المتزامن يعمل كمولد، فسوف ينتج تيارًا مباشرًا. في هذه الحالة، دوران الدوار

سيتم توفيرها بسبب التأثير مصادر خارجية، على سبيل المثال، التوربينات. إذا كان ما يسمى بالمغناطيسية المتبقية موجودًا في تصميم الدوار، فسيكون له خصائص مغناطيسية معينة متأصلة في المغناطيس. في هذه الحالة، سيتم إنشاء تدفق متناوب في ملف الجزء الثابت الثابت. وبالتالي، فإن الجهد المستحث سوف يتدفق إلى ملفات الجزء الثابت وفقًا لمبدأ الحث المغناطيسي.

نطاق تطبيق المولدات الحثية واسع جدًا. يتم استخدامها لتوفير مصدر النسخ الاحتياطي الإمدادات الكهربائيةالمحلات التجارية الصغيرة والمنازل الخاصة. هذه هي واحدة من أرخص وأسهل أنواع المشعات في التثبيت والتشغيل. في السنوات الأخيرةيتم استخدام المولدات الحثية بشكل متزايد في العديد من البلدان حول العالم حيث توجد مشكلة مرتبطة بانخفاض الجهد المستمر الشبكة الكهربائية. أثناء تشغيل المولد، يتم تشغيل الدوار بواسطة محرك ديزل منخفض الطاقة متصل بمولد غير متزامن.

مبدأ دوران الدوار

يعتمد مبدأ تشغيل الدوار على قانون فاراداي الكهرومغناطيسي. يدور بسبب تأثير القوة الدافعة الكهربائية الناتجة عن تفاعل التدفقات المغناطيسية ولف الدوار. في الواقع، يبدو الأمر كما يلي: بين الجزء الثابت والعضو المتحرك ولفاتهما توجد فجوة معينة يمر من خلالها التدفق المغناطيسي الدوار. ونتيجة لذلك، ينشأ الجهد في الموصلات الدوارة، وهو سبب تشكيل المجالات الكهرومغناطيسية.

تعمل المحركات ذات الموصلات الدوارة ذات الدائرة المغلقة بشكل مختلف قليلاً. تستخدم هذه الأنواع من المحركات دوارات ذات قفص سنجابي، حيث يتم تحديد اتجاه التيار والقوة الدافعة الكهربائية بواسطة قاعدة لينز، والتي بموجبها يعارض القوة الدافعة الكهربية توليد التيار. يدور الجزء المتحرك بسبب التدفق المغناطيسي الذي يتحرك بينه وبين موصل ثابت.

وبالتالي، لتقليل السرعة النسبية، يبدأ الجزء المتحرك في الدوران بشكل متزامن مع التدفق المغناطيسي على ملف الجزء الثابت، ويميل إلى الدوران في انسجام تام. في هذه الحالة، يكون تردد القوة الدافعة الكهربائية للدوار مساويًا لتردد مصدر الجزء الثابت.

مشط المحركات غير المتزامنة

عند التقديم الجهد المنخفضالعرض إلى الجزء الدوار ذو القفص السنجابي، فإن اللفات الخاصة به ليست متحمسة. يحدث هذا بسبب أن الجزء المتحرك والجزء الثابت لهما نفس عدد الأسنان، ونتيجة لذلك يكون التثبيت المغناطيسي بينهما متساويًا، مما يؤدي إلى تحييدهما بشكل متبادل. في الفيزياء، تسمى هذه الظاهرة قفل الأسنان أو القفل المغناطيسي. من أجل حل هذه المشكلة، يكفي فقط زيادة عدد الأسنان على الجزء الثابت أو الدوار.

مبدأ توصيل المحركات غير المتزامنة

يمكن إيقاف تشغيل المحرك غير المتزامن في أي وقت. للقيام بذلك، كل ما عليك فعله هو تبديل أي طرفي الجزء الثابت. قد تكون هناك حاجة لذلك إذا أنواع مختلفةحالات الطوارئ. بعد ذلك، يحدث الكبح المضاد للطور، الناتج عن تغير في اتجاه التدفق الدوار، مما يؤدي إلى إيقاف إمداد الطاقة إلى الدوار.

لتجنب هذا الموقف، تستخدم المحركات غير المتزامنة أحادية الطور أجهزة مكثفة خاصة متصلة بها بدء اللفمحرك. ومع ذلك، قبل استخدام هذه الأجهزة، من الضروري حساب المعلمات المثلى للتشغيل. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن قوة المكثفات المستخدمة في مرحلة واحدة أو مرحلتين الآلات الكهربائيةيجب أن يكون التيار المتردد مساويا لقوة المحرك نفسه.

مبدأ اقتران

بالنظر المواصفات الفنيةمحولات التيار المتردد المستخدمة في التصنيع المعدات الصناعية، ومبدأ عملها، يمكن للمرء أن يجد تشبيهًا بمبدأ تشغيل القابض الميكانيكي الدوار. يجب أن تتوافق قيمة عزم الدوران على عمود الإدارة مع القيمة الموجودة على عمود الإدارة. بالإضافة إلى ذلك، من المهم جدًا أن نفهم أن هاتين النقطتين متطابقتان مع بعضهما البعض. لأن محول الطاقة الخطي مدفوع بالأشواك الموجودة بين الأقراص الموجودة داخل أداة التوصيل.

القابض الكهرومغناطيسي

يتم تطبيق تقنية مماثلة في محرك الجر، الذي يستخدم دوارات الطور. يتكون نظام هذه المحركات من إطار و4 أقطاب رئيسية و4 أقطاب إضافية. الأقطاب الرئيسية هي ملفات النحاس التي تبدأ في الدوران بسبب نقل العتاد، مدفوعًا بنواة تسمى أيضًا عمود المحرك. يتم إمداد الطاقة من الشبكة بفضل أربعة كابلات مرنة. المجال الرئيسي لتطبيق المحركات متعددة الأقطاب هو الهندسة الثقيلة. إنهم يؤدون القوة الدافعةللآلات الزراعية الكبيرة والنقل بالسكك الحديدية والأدوات الآلية لبعض أنواع الصناعة.

إيجابيات وسلبيات المحركات غير المتزامنة

اكتسبت المحولات الدوارة شعبية كبيرة بسبب تعدد استخداماتها، مما يسمح باستخدامها في العديد من الصناعات. ومع ذلك، فإن هذه الآليات، مثل أي أجهزة أخرى، لها مزاياها وعيوبها. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل واحد منهم.

مزايا المحولات الدوارة AC:

1. تصميم محرك بسيط.
2. تكلفة الأجهزة الرخيصة.
3. خصائص عالية الأداء.
4. تحكم بسيط في التصميم؛
5. القدرة على العمل في الظروف الصعبة.

يتم تحقيق الأداء العالي للمحركات الحثية ذات التيار المتردد بسبب الطاقة العالية، والتي يتم تقليل خسائرها إلى الحد الأدنى بسبب غياب الاحتكاك أثناء تشغيلها.

تشمل عيوب المحولات الدوارة ما يلي:

1. فقدان الطاقة عند تغيير السرعة.
2. انخفاض عزم الدوران مع زيادة الحمل.
3. طاقة منخفضة عند بدء التشغيل.

إضافة الموقع إلى الإشارات المرجعية

الجزء الثابت من الآلة، الجزء الثابت، له قلب على شكل أسطوانة كاملة. في الأخاديد مع داخليحتوي هذا القلب على لف ثلاثي الطور. يتم تنشيط هذا اللف شبكة ثلاثية الطوروالتيارات الناشئة فيه تثير الآلات.

الجزء المتحرك، الدوار، له قلب أسطواني. يتم تركيبه على عمود الآلة. تحتوي الأخاديد الموجودة على سطح القلب على ملف الدوار، والذي يكون في معظم الحالات قصير الدائرة. إذا قمت بإزالته عقليًا من القلب، فسيبدو وكأنه قفص أسطواني من قضبان النحاس أو الألومنيوم مغلقة من طرفيه بحلقتين من نفس المادة. هذا اللف يسمى "عجلة السنجاب". يتم إدخال قضبان اللف في فتحات الدوار بدون عزل. غالبًا ما يتم تصنيع ملف الدوار ذو الدائرة القصيرة عن طريق صب الألومنيوم المنصهر في فتحات القلب. علاوة على ذلك، يتم صب حلقات الإغلاق أيضًا.

يتم تنفيذ لف الجزء الثابت للمحرك الكهربائي سلك معزولويناسب الأخاديد الجزء الثابت. يتم توزيع كل ملف على عدة فتحات. إذا كان اللف يتكون من ثلاثة ملفات، فإن نظام التيارات ثلاثي الطور المتدفق حوله يثير دوران القطبين الموصوف أعلاه. خلال فترة واحدة من التيار المتردد، يقوم هذا المجال بعمل ثورة واحدة. ولذلك، عند تردد صناعي قياسي قدره 50 هرتز، أي 50 دورة في الثانية، فإن المجال ثنائي القطب ينتج 50 × 60 = 3000 دورة في الدقيقة. عادة ما تكون سرعة الدوار أقل بنسبة قليلة فقط من سرعة المجال.

للحصول على محرك ذو سرعة مجال أقل، من الضروري زيادة عدد أقطاب المجال المغناطيسي الدوار باستخدام ملف متعدد الأقطاب. تتوافق كل ثلاث ملفات من ملفات الجزء الثابت مع زوج واحد من أقطاب المجال الدوار. لذلك، إذا كان ملف الجزء الثابت ثلاثي الطور يتكون من ملفات K. فإن عدد أزواج أقطاب المجال الدوار المثار بواسطة هذا الملف سيكون: P=K:Z.

يتم تحديد اتجاه دوران الدوار للمحرك غير المتزامن من خلال اتجاه دوران مجاله المغناطيسي.

ويتم تحديد اتجاه دوران المجال من خلال تسلسل المراحل A، B، C لشبكة ثلاثية الطور. لتغيير اتجاه دوران المحرك، يكفي تغيير اتصال ملف الجزء الثابت بالشبكة بحيث تكون محطة الجزء الثابت، المتصلة في البداية بالمرحلة A من الشبكة، متصلة بالمرحلة B من الشبكة. وبناء على ذلك، يجب أن تكون محطة الجزء الثابت المتصلة بالمرحلة B من الشبكة متصلة بالمرحلة A من الشبكة. يبقى اتصال المشبك الثابت الثالث بالشبكة دون تغيير.

بينما يكون الجزء المتحرك ثابتًا، فإن الظروف في المحرك غير المتزامن تشبه تلك الموجودة في المحول: الملف الأولي للمحول يتوافق مع ملف الجزء الثابت، والملف الثانوي يتوافق مع ملف الجزء المتحرك. تتم موازنة الجهد عند أطراف كل مرحلة من ملفات الجزء الثابت بواسطة المجال المغناطيسي المستحث في هذا الملف بواسطة المجال المغناطيسي الدوار. يتم تحفيز التيار في ملف الدوار بواسطة مجال مغناطيسي دوار.

وفقا لمبدأ لينز، فإن هذا التيار المستحث يميل إلى إضعاف المجال المغناطيسي الذي يحفزه. لكن إضعاف المجال المغناطيسي يقلل من المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن هذا المجال في ملف الجزء الثابت. ونتيجة لذلك، يتم انتهاك التوازن الكهربائي في أطراف الجزء الثابت. هذا يخلق الجهد الزائد غير المتوازن. هذا يسبب زيادة في التيار في لف الجزء الثابت. يعمل تيار الجزء الثابت على تقوية المجال المغناطيسي إلى قيمته السابقة تقريبًا، ويتم استعادة التوازن الكهربائي عند أطراف الجزء الثابت.

تشبه نسبة تيارات الجزء الثابت والدوار في محرك غير متزامن نسبة التيارات الأولية و التيارات الثانويةفي المحول. تيار الجزء الثابت غير ممغنط، والتيار الدوار يزيل المغناطيسية. أي تغيير في تيار الجزء الدوار يؤدي إلى تغير تناسبي في تيار الجزء الثابت.

عند بدء تشغيل المحرك، يعبر المجال المغناطيسي الدوار ملف الدوار سرعة عالية (السرعة الزاوية W:P) ويحث على EMF كبير فيه. يخلق هذا المجال الكهرومغناطيسي تيارًا كبيرًا لبدء التشغيل في الجزء الدوار ذو القفص السنجابي. وفقا لذلك، ينشأ تيار بدء كبير أيضا في لف الجزء الثابت. وهو أكبر بحوالي سبع مرات من تيار التشغيل للمحرك. يعد الدافع الحالي لبدء التشغيل نموذجيًا للمحرك غير المتزامن الدوار قفص السنجاب.

كلما زادت سرعة الدوار. يتناقص المجال الكهرومغناطيسي المستحث فيه، ومعه تتناقص تيارات الجزء المتحرك والجزء الثابت.

في نهاية تشغيل المحرك غير المحمل، يجب أن يكون تيار الجزء الدوار بحيث يغطي عزم الدوران الناتج عن المحرك جميع خسائره الميكانيكية الناتجة عن احتكاك المحامل بالهواء وما إلى ذلك.

سوف يعبر المجال الدوار الجزء المتحرك بسرعة عالية نسبيًا وينتج قوة دافعة كبيرة في الجزء المتحرك. ستؤدي الزيادة في EMF إلى زيادة التيار في الدوار. بما يتناسب مع القوة الحالية، سيزيد عزم الدوران ويوازن عزم دوران الكبح للحمل على عمود المحرك، وفي الوقت نفسه، ستؤدي الزيادة في تيار الجزء الدوار إلى زيادة مقابلة في تيار الجزء الثابت، ونتيجة لذلك سيزداد أيضًا استهلاك الطاقة للمحرك من الشبكة. وبالتالي، مع زيادة الحمل على عمود المحرك، يزداد الانزلاق وقوة تيار الجزء الثابت واستهلاك طاقة المحرك من الشبكة.

المحركات الكهربائية غير المتزامنة(م) تستخدم على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني. وفقًا لمصادر مختلفة، يتم استهلاك ما يصل إلى 70٪ من إجمالي الطاقة الكهربائية المحولة إلى طاقة ميكانيكية للحركة الدورانية أو الانتقالية بواسطة محرك غير متزامن. يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية للحركة الانتقالية بواسطة المحركات الكهربائية الخطية غير المتزامنة، والتي تستخدم على نطاق واسع في الجر الكهربائي، لأداء العمليات التكنولوجية. يرتبط الاستخدام الواسع النطاق لـ AD بعدد من مزاياها. المحركات غير المتزامنة- هذه هي الأبسط في التصميم والتصنيع، والموثوقة والأرخص بين جميع أنواع المحركات الكهربائية. ليس لديهم وحدة تجميع الفرشاة أو وحدة تجميع التيار المنزلقة، والتي بالإضافة إلى ذلك موثوقية عاليةيضمن الحد الأدنى من تكاليف التشغيل. اعتمادًا على عدد مراحل الإمداد، يتم تمييز المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور وأحادية الطور. فيشروط معينة يمكن أن يؤدي وظائفه بنجاح حتى عندما يتم تشغيله بواسطةشبكة أحادية الطور . تستخدم IMs على نطاق واسع ليس فقط في الصناعة والبناءزراعة ، ولكن أيضًا في القطاع الخاص، في الحياة اليومية، في ورش العمل المنزلية، في. مؤامرات الحديقةالمحركات غير المتزامنة أحادية الطور تعيين في التناوبالغسالات ، المراوح، آلات النجارة الصغيرة،الأدوات الكهربائية مضخات لإمدادات المياه. في أغلب الأحيان لإصلاح أو إنشاء الآليات والأجهزةأو بتصميمها الخاص، يتم استخدام ضغط الدم ثلاثي المراحل. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون لدى المصمم شبكة ثلاثية الطور وشبكة أحادية الطور تحت تصرفه. تنشأ مشاكل في حساب الطاقة واختيار المحرك لحالة معينة، واختيار دائرة التحكم الأكثر عقلانية لمحرك غير متزامن، وحساب المكثفات التي تضمن تشغيل محرك غير متزامن ثلاثي الطور في وضع أحادي الطور، واختيار المقطع العرضي و نوع الأسلاك وأجهزة التحكم والحماية. هذا الكتاب مخصص لمثل هذه المشاكل العملية. يقدم الكتاب أيضًا وصفًا لتصميم ومبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن، وعلاقات التصميم الأساسية للمحركات ثلاثية الطور والطور. أوضاع أحادية الطور.

تصميم ومبدأ تشغيل المحركات الكهربائية غير المتزامنة

1. تصميم المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور

محرك غير متزامن ثلاثي الطور(IM) من التصميم التقليدي، وتوفير الحركة الدورانية، هو سيارة كهربائيةيتكون من جزأين رئيسيين: الجزء الثابت والدوار الذي يدور على عمود المحرك. يتكون الجزء الثابت للمحرك من إطار يتم فيه الضغط على ما يسمى بنواة الجزء الثابت الكهرومغناطيسي، بما في ذلك النواة المغناطيسية ولف الجزء الثابت الموزع على ثلاث مراحل. الغرض من القلب هو مغنطة الآلة أو إنشاء مجال مغناطيسي دوار. تتكون الدائرة المغناطيسية للجزء الثابت من صفائح رقيقة (من 0.28 إلى 1 مم) معزولة عن بعضها البعض ومختومة من الفولاذ الكهربائي الخاص. تتميز الصفائح بمنطقة مسننة ونير (الشكل 1.أ). يتم تجميع الصفائح وتثبيتها بطريقة تتشكل فيها أسنان وأخاديد الجزء الثابت في الدائرة المغناطيسية (الشكل 1.ب). يمثل النواة المغناطيسية مقاومة مغناطيسية منخفضة للتدفق المغناطيسي الناتج عن لف الجزء الثابت، وبسبب ظاهرة المغنطة، يتم تعزيز هذا التدفق.

أرز. 1

يتم وضع ملف الجزء الثابت الموزع ثلاثي الطور في أخاديد القلب المغناطيسي. في أبسط الحالات، يتكون الملف من ملفات ثلاثية الطور، يتم إزاحة محاورها في الفضاء بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة. ترتبط ملفات الطور ببعضها البعض حسب دوائر النجمة أو المثلث (الشكل 2).

الشكل 2.

مزيد من المعلومات التفصيلية حول مخططات الاتصال و الرموزيتم عرض بدايات ونهايات اللفات أدناه. يتكون دوار المحرك من دائرة مغناطيسية، مصنوعة أيضًا من صفائح فولاذية مختومة، بها أخاديد، حيث يوجد ملف الدوار. هناك نوعان من اللفات الدوارة: الطور والدائرة القصيرة. يشبه ملف الطور ملف الجزء الثابت المتصل بالنجم. يتم توصيل نهايات ملف الدوار ببعضها البعض ومعزولة، ويتم توصيل النهايات بحلقات الانزلاق الموجودة على عمود المحرك. يتم وضع الفرش الثابتة على حلقات منزلقة، معزولة عن بعضها البعض وعن عمود المحرك، وتدور مع الدوار، وتتصل بها الدوائر الخارجية. وهذا يسمح، من خلال تغيير مقاومة الدوار، بتنظيم سرعة دوران المحرك والحد منه تيارات البداية. معظم التطبيقاتتلقى لفًا قصير الدائرة من نوع "قفص السنجاب". يشتمل الملف الدوار للمحركات الكبيرة على قضبان نحاسية أو نحاسية يتم دفعها إلى الأخاديد، ويتم تثبيت حلقات قصر الدائرة في النهايات التي يتم لحام أو لحام القضبان بها. لضغط الدم المنخفض والتسلسلي قوة متوسطةيتم تصنيع لف الدوار عن طريق حقن سبائك الألومنيوم. في هذه الحالة، يتم صب القضبان 2 وحلقات الدائرة القصيرة 4 مع أجنحة المروحة في نفس الوقت في حزمة الدوار 1 لتحسين ظروف تبريد المحرك، ثم يتم ضغط الحزمة على العمود 3 (الشكل 3). يُظهر القسم المأخوذ في هذا الشكل ملامح الأخاديد والأسنان والقضبان الدوارة.

أرز. 3.

منظر عامتظهر سلسلة المحركات غير المتزامنة 4A في الشكل. 4. يتم ضغط العضو الدوار 5 على العمود 2 ويتم تثبيته على المحامل 1 و11 في تجويف الجزء الثابت في دروع المحمل 3 و9، والتي يتم توصيلها بنهايات الجزء الثابت 6 على كلا الجانبين. يتم توصيل الحمل بالنهاية الحرة للعمود 2. في الطرف الآخر من العمود، يتم تركيب مروحة 10 (محرك مهواة مغلق)، والتي يتم إغلاقها بواسطة غطاء 12. توفر المروحة إزالة حرارة أكثر كثافة من المحرك لتحقيق سعة التحميل المناسبة. من أجل نقل أفضل للحرارة، يتم صب الإطار بأضلاع 13 على كامل سطح الإطار تقريبًا. يتم فصل الجزء الثابت والدوار بفجوة هوائية تتراوح في الآلات منخفضة الطاقة من 0.2 إلى 0.5 ملم. لتوصيل المحرك بالأساس أو الإطار أو مباشرة بالآلية التي يتم تشغيلها، يتم تزويد الإطار بمخالب 14 مع فتحات للتثبيت. المحركات ذات الحواف متوفرة أيضًا. بالنسبة لمثل هذه الآلات، يتم عمل شفة على أحد دروع المحامل (عادةً على جانب العمود)، مما يسمح للمحرك بالاتصال بآلية العمل.

أرز. 4.

تتوفر المحركات أيضًا بكلتا القدمين والشفة. تم توحيد أبعاد تركيب المحركات (المسافة بين الفتحات الموجودة على الأقدام أو الشفاه)، وكذلك ارتفاعات محور الدوران. ارتفاع محور الدوران هو المسافة من المستوى الذي يقع عليه المحرك إلى محور دوران عمود الدوار. ارتفاعات محاور دوران المحركات منخفضة الطاقة: 50، 56، 63، 71، 80، 90، 100 ملم.

2. مبدأ تشغيل المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور

لقد لوحظ أعلاه أن ملف الجزء الثابت ثلاثي الطور يعمل على مغنطة الماكينة أو إنشاء ما يسمى بالمجال المغناطيسي الدوار للمحرك. يعتمد مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن على قانون الحث الكهرومغناطيسي. يعبر المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت موصلات ملف الجزء المتحرك ذي الدائرة القصيرة، مما يؤدي إلى نشوء قوة دافعة كهربائية في الأخير، مما يؤدي إلى تدفق التيار المتردد في ملف الجزء المتحرك. يخلق تيار الجزء المتحرك مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به، ويؤدي تفاعله مع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت إلى دوران الجزء المتحرك بعد الحقول. تتجلى فكرة تشغيل محرك غير متزامن بشكل واضح من خلال تجربة بسيطة، والتي أظهرها الأكاديمي الفرنسي أراغو في القرن الثامن عشر (الشكل 5). إذا تم تدوير مغناطيس حدوة الحصان بسرعة ثابتة بالقرب من قرص معدني يقع بحرية على محور، فسيبدأ القرص في الدوران بعد المغناطيس بسرعة معينة أقل من سرعة دوران المغناطيس.

أرز. 5. تجربة أراجو موضحة

يتم تفسير هذه الظاهرة على أساس قانون الحث الكهرومغناطيسي. عندما تتحرك أقطاب المغناطيس بالقرب من سطح القرص، تتولد قوة دافعة كهربائية في الدوائر الموجودة أسفل القطب وتظهر تيارات تولد مجالًا مغناطيسيًا للقرص. يمكن للقارئ الذي يجد صعوبة في تصور الدوائر الموصلة في قرص صلب أن يتصور القرص كعجلة بها العديد من المتحدثين الموصلين المتصلين بحافة ومحور. يمثل المتحدثان، بالإضافة إلى قطع الحافة والجلبة التي تربطهما، محيطًا أوليًا. يرتبط مجال القرص بمجال أقطاب الدوران المغناطيس الدائم، ويتم حمل القرص بعيدًا عن طريق المجال المغناطيسي الخاص به. من الواضح أن أكبر قوة دافعة كهربية ستتولد في محيط القرص عندما يكون القرص ثابتًا، وعلى العكس من ذلك، ستكون أقل قوة عندما تكون قريبة من سرعة دوران القرص. تصبح حقيقية محرك غير متزامنلاحظ أنه يمكن تشبيه ملف الجزء المتحرك ذو الدائرة القصيرة بالقرص، ويمكن تشبيه ملف الجزء الثابت ذو النواة المغناطيسية بمغناطيس دوار. ومع ذلك، فإن دوران المجال المغناطيسي في الجزء الثابت أ يتم بفضل نظام ثلاثي الطور من التيارات التي تتدفق في ملف ثلاثي الطور مع تحول الطور المكاني.

المحرك غير المتزامن هو جهاز مصمم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يطلق عليه اسم غير متزامن لأن العمليات الموجودة بداخله لا تحدث في وقت واحد: سرعة دوران الجزء المتحرك تتقدم باستمرار على تردد دوران المجال المغناطيسي الناتج عن الجزء الثابت. دعونا نلقي نظرة فاحصة على مبدأ التشغيل وتصميم الماكينة، بالإضافة إلى اختلافاتها عن نظيرتها المتزامنة.

يعتمد تشغيل محرك التيار المتردد على خاصية المجال المغناطيسي الذي يتفاعل مع المجالات الأخرى. لذا، إذا كان الحقل الأول موجودًا داخل الحقل الثاني، ويدور حول محوره، فسيبدأ أيضًا في الدوران. وقد تم إثبات هذه الظاهرة تجريبيا.

تم تركيب المغناطيس على شكل قوس بحيث يمكن تحريكه باستخدام المقبض. وتوضع أسطوانة مصنوعة من النحاس بين القطبين الشمالي والجنوبي. يمكن أن تدور.

إذا قمت بتدوير المقبض، سيبدأ المغناطيس في الدوران حول محوره. ولذلك، فإن التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر الاسطوانة سوف يتغير. وهذا هو الشرط الأساسي لتكوين التيارات الدوامية داخل الاسطوانة نفسها. ويخلق التيار الكهربائي دائمًا مجالًا مغناطيسيًا حوله. تبدأ مجالات المغناطيس والأسطوانة بالتفاعل مع بعضها البعض، مما يؤدي إلى دوران هذه الأسطوانة في نفس اتجاه مغناطيس حدوة الحصان.

وبما أن دوران الأسطوانة هو نتيجة لتأثير المجال المغناطيسي الدوار، فإنها سوف تتأخر بمقدار معين، وهو ما يسمى الانزلاق. يتم حسابها باستخدام الصيغة (معبر عنها كنسبة مئوية):

حيث s هي الانزلاق، وn هي سرعة دوران المغناطيس الدائم (وتسمى متزامنة)، وn 0 هي الأسطوانة النحاسية (وتسمى غير متزامنة). وهذا هو الفرق في هذه السرعات - شرط ضروريلتشغيل المحرك الكهربائي.

تصميم

أظهرت التجربة التي تم إجراؤها دوران الأسطوانة بسبب دوران المغناطيس الدائم. ولذلك، فإن التصميم ليس له الحق بعد أن يسمى محرك كهربائي. يجب تغييره بحيث يتم إنشاء المجال المغناطيسي اللازم لتدوير الدوار بواسطة الكهرباء. وهذا ممكن عند استخدام تيار ثلاثي الطور.

يتم تزويد الآلة غير المتزامنة بما يلي:

• الجزء الثابت.
• الدوار.
• المحور الذي يجلس عليه الدوار.

في الشكل، الحلقة الخارجية هي الجزء الثابت الحديدي للمحرك الكهربائي، وتتكون من مبيت بإطار ونواة حديدية. يوجد في أقطابها ثلاث لفات (H - البداية، K - النهاية). يتم الحفاظ على زاوية 120 درجة بين ملفين متجاورين. ويرتبط كل واحد منهم بواحدة من المراحل الحالية ثلاثية الطور.

يوجد داخل الحلقة الثابتة أسطوانة معدنية مثبتة على محور يمكن أن تدور حوله. هذا هو الدوار للمحرك غير المتزامن. يمكن أن تكون قصيرة الدائرة أو المرحلة.

يبدو هذا الجهاز وكأنه نواة مجمعة من صفائح الفولاذ. بها أخاديد يتم فيها صب الألومنيوم في حالة ذوبان. يشكل المعدن قضبانًا قصيرة الدائرة بحلقات نهائية (ومن هنا الاسم). تتم مقارنة القفص السنجابي بالدوار الذي يشبه القفص السنجابي لأن لديهما تشابهًا خارجيًا.

مهم!بالنسبة للمحركات الكهربائية ذات دوارات القفص السنجابي عالية الطاقة، يتم صب النحاس بدلاً من الألومنيوم.

إن تصميم آلة غير متزامنة ذات دوار ملفوف أمر معقد. ومع ذلك، لديهم ميزة على الجهاز ذو الدائرة القصيرة. وهو يتألف من القدرة على تغيير سرعة الدوران بسلاسة.

دوار الطور عبارة عن عمود مثبت على قلب مصفح لف ثلاث مراحل. وبهذه الطريقة يشبه تصميم الجزء الثابت. ترتبط بدايات اللفات بنمط نجمي، ويتم توصيل الأطراف باستخدام حلقات الانزلاق. وهي معزولة عن بعضها البعض وتقع على عمود الدوار.

لكي تتلامس الحلقات مع دوار الطور، يتم تزويد كل منها بزوج من الفرش المصنوعة من المعدن والجرافيت. يتم تثبيتها في حوامل خاصة تضغطها على الحلقات باستخدام الزنبركات.

في حالة دوار الجرح، يتم توصيل الملف ثلاثي الطور بمتغير البداية. ولذلك، يتم تشكيل مقاومة إضافية في الدائرة الكهربائية للدوار.

مبدأ التشغيل

سيساعدك الرسم البياني بالصورة أدناه على فهم مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن.

هناك 4 مواضع مظللة على الرسم البياني (أ، ب، ج، د)، ولكل منها رسم تخطيطي مناظر (أ، ب، ج أو د). ترتبط الخطوط بتيار الطور: l1 – الأولى، l2 – الثانية، l3 – المرحلة الثالثة. أثناء تشغيل المحرك الكهربائي تحدث التغييرات التالية:

• الموقف أ. القيمة الحالية في l1 هي 0، في l2 رقم سالب، في l3 موجب. في الرسم البياني، يُشار إلى الاتجاه الذي سيتدفق فيه التيار بواسطة الأسهم. سيتم إنشاء تدفق مغناطيسي، يمكن تحديد اتجاه خطوطه من خلال تطبيق القاعدة اليد اليمنى، يشكل القطب الجنوبي (المسمى Y) في نهاية قطب الملف الثالث داخل الجزء الثابت. في هذه الحالة، سيتم إنشاء قطب شمالي (C) على الملف الثاني. يشير هذا إلى أن خطوط التدفق المغناطيسي يتم توجيهها عبر الجزء المتحرك من الملف الثاني إلى الملف الثالث.
• الموقف ب. قيمة التيار المتردد في l2 هي 0، في l1 هو رقم موجب، في l3 هو سلبي. التدفق المغناطيسي الناتج في الملف الثابت الأول يخلق قطبًا جنوبيًا، وفي الثالث - قطبًا شماليًا. لذلك، فإنه يغير اتجاهه بمقدار 120 درجة تمامًا ويتم توجيهه عبر الجزء المتحرك من الملف الثالث إلى الملف الأول.
• الموقف في. قيمة التيار المتردد في l3 هي 0، في l2 هو رقم موجب، في l1 هو سلبي. الآن يتوافق القطب الشمالي مع الملف الأول، والقطب الجنوبي مع الملف الثاني. وهذا يعني أن التدفق المغناطيسي قد تحول مرة أخرى إلى 120 درجة ويمر الآن عبر الدوار من الملف الأول إلى الملف الثاني.
• الموقف د. جميع قيم التيار المتردد في كل مرحلة، وكذلك اتجاه التدفق المغناطيسي، تتوافق مع الموضع أ.

فمن الواضح أن العمل محرك كهربائي غير متزامنممكن عن طريق تغيير اتجاه التيار المتردد اللفات الجزء الثابت. ستتوافق كل فترة من تغير التيار مع دورة واحدة من التدفق المغناطيسي، مما سيؤدي إلى دوران الجزء المتحرك. ولا يهم كيفية توصيل اللفات، نجمة أو مثلث.

آلات غير متزامنة أحادية الطور

عادةً ما يتم تشغيل الآلة غير المتزامنة بواسطة تيار متردد ثلاثي الطور. ولكن تم تطوير محرك أحادي الطور. وهو أقل شيوعًا لأنه يتمتع بقدرة منخفضة ويتطلب قوة إضافية للتسريع.

جهاز أحادي الطور محرك كهربائييتضمن ملف عمل واحد. ولهذا السبب يطلق عليه مرحلة واحدة. ولكنها في الأساس عبارة عن آلة ذات مرحلتين تعمل نظرًا لحقيقة أنه أثناء بدء التشغيل يتم تضمين ملف مساعد أو بدء التشغيل في الدائرة.

تم تجهيز المحرك أحادي الطور بدوار قفص السنجاب. هذه إحدى المزايا - بساطة التصميم. ومع ذلك، فإن المحرك الكهربائي أحادي الطور له عيب - وهو النقص عزم الدوران البدايةوكفاءة منخفضة.

يؤدي تدفق التيار المتردد أحادي الطور إلى إنشاء مجال مغناطيسي يتكون من مجالين: سعتهما متساوية، لكنهما يدوران في اتجاهين متعاكسين. عندما يكون الدوار في حالة سكون، تولد هذه المجالات عزم دوران متساويًا في المقدار. لكن بما أن إشاراتهما مختلفة، فإن عزم الدوران الناتج هو صفر. ولذلك يبقى الدوار ثابتا. لكن إذا جعلته يدور باستخدام قوة إضافية، سيتشكل الانزلاق بين الحقلين - وهو اختلاف في اللحظات. سوف تسود اللحظة التي يتم توجيهها في اتجاه دوران الدوار. ومن ثم يمكن إيقاف الحركة القسرية لها: مزيد من العملالمقدمة عن طريق الانزلاق.

الاختلافات بين المحركات غير المتزامنة والمتزامنة

تم تجهيز معظم آلات التيار المتردد غير المتزامنة بدوار قفص السنجاب بدلاً من دوار الطور. اختلافاتهم عن المحركات المتزامنة:

• طاقة منخفضة
• جهاز بسيط
• تكلفة منخفضة
• زيادة عمر الخدمة بسبب عدم وجود فرش.
• تحكم معقد في السرعة (ولكن لا حاجة للمحولات).

تختلف النماذج ذات الدوار المجروح عن نماذج القفص السنجابي جهاز معقدولكن القدرة على تنظيم السرعة بسلاسة. تكلفتها وقوتها أعلى، لكن الفرش غالبًا ما تبلى.

تُستخدم المحركات الكهربائية من النوع غير المتزامن على نطاق واسع في شبكات إمداد الطاقة ثلاثية الطور وأحادية الطور. يتم استخدامها في الصناعة والمنزل. ولكن فقط كمحرك، في وضع المولد، تنتج الآلات المتزامنة أفضل أداء.

المحرك غير المتزامن (التحريضي) (IM) هو جهاز يقوم بالتحويل الطاقة الكهربائيةإلى ميكانيكية. "غير متزامن" يعني أوقات مختلفة. يتم تشغيل المحركات الكهربائية غير المتزامنة بواسطة شبكة تيار متردد.

ميزات المحركات غير المتزامنة

طلب

مثل هذه المحركات الكهربائية ( محولات التردد) لا تستخدم في شبكات التيار المستمر. لكنها تستخدم على نطاق واسع في جميع الصناعات الاقتصاد الوطني. وفقا للإحصاءات، يتم تحويل ما يصل إلى 70٪ من الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية متعدية أو حركة دورانية، يتم استهلاكها بدقة بواسطة المحركات الكهربائية الحثية.

الجهاز غير المتزامن غير متصل بشبكة DC.

لا تتطلب محولات التردد غير المتزامنة إنتاجًا معقدًا وهي بسيطة التصميم ولكنها في نفس الوقت موثوقة للغاية. يمكن لمثل هذه المحركات أن تعمل من شبكات أحادية الطور وثلاثية الطور، باستخدام ترددات مختلفة. المحولات غير مناسبة لشبكات التيار المستمر. للسيطرة عليها، يتم استخدام مخططات بسيطة نسبيا.

عند اختيار محرك غير متزامن، غالبا ما تنشأ مشاكل في تحديد:

• قوتها؛
• الخصائص والدائرة المقبولة التي يتم من خلالها التحكم في المحرك الكهربائي؛
• حساب قوة المكثفات اللازمة للمحول للعمل من مرحلة واحدة؛
• درجات وأقسام الأسلاك.
• أجهزة الحماية والتحكم المجهزة بالمحول.

لفهم كل هذا، تحتاج إلى معرفة هيكل وميزات التشغيل للوحدة غير المتزامنة. سيساعدك هذا على اختيار المحول المناسب لمهمة محددة.

حصلت وحدة الحث على اسمها نظرًا لحقيقة أن المجال المغناطيسي يدور بسرعة أعلى من الدوار نفسه، لذلك يحاول الأخير دائمًا "اللحاق" بسرعة دوران المجال.

جهاز ضغط الدم

الدوار والجزء الثابت هما العنصران الرئيسيان للمحرك التعريفي.

مخطط الجهاز لوحدة غير متزامنة

رسم تخطيطي: العمود (1)، المحامل (2.6)، الكفوف (4)، المكره (7)، الجزء الثابت (10)، صندوق الأطراف (11)، الدوار (9)، غلاف المروحة (5)، دروع المحمل (3 ,8) ).

يوضح الشكل هيكل الوحدة النموذجية. الجزء الثابت IM له شكل اسطوانة. الداخليةلها أبعاد توفر خلوصًا بين العضو الدوار والجزء الثابت. توجد اللفات في أخاديد القلب. محاورهم ل التشغيل العاديتقع بالنسبة لبعضها البعض بزاوية 1200. يتم تجميع نهايات اللفات معًا باستخدام دائرة "نجمة" أو "دلتا" ولكن هذا يعتمد بشكل مباشر على الجهد. يمكن أن يكون الدوار طورًا أو قفصًا سنجابيًا.

يدور الدوار في اتجاه المجال المغناطيسي.

يتم تثبيت ملف ثلاثي الطور على دوار الطور، وهو يشبه ملف الجزء الثابت. على جانب واحد، عادة ما تكون نهايات لف دوار الجرح متصلة بنجمة، والأطراف الحرة متصلة بحلقات الانزلاق. ولإضافة مقاومة إضافية في دائرة لف الدوار، يتم استخدام فرش متصلة بالحلقات. هذا التصميم غير مخصص للتشغيل في دوائر التيار المستمر، حيث أن الدوران المطلوب يوفر تغييرًا في الطور.

الدوار ذو القفص السنجابي هو قلب مصنوع من صفائح الفولاذ. تمتلئ الفتحات الموجودة في الجزء الدوار للقفص السنجابي بالألمنيوم المنصهر، مما ينتج عنه قضبان ذات دائرة قصيرة بسبب الحلقات الطرفية.

مثل هذا الدوار ذو القفص السنجابي يخلق الظروف اللازمة للحد الأدنى المقاومة الكهربائية. يسمى هذا التصميم "قفص السنجاب" أو "عجلة السنجاب".

تصميم قفص السنجاب

في الدوار القفص السنجابي عالي الطاقة، يتم ملء الأخاديد بالنحاس أو النحاس الأصفر. عجلة السنجاب هي لف الدوار ذو الدائرة القصيرة.

اعتمادا على المرحلة المتصلة، تنقسم وحدة الحث إلى مرحلة واحدة وثلاث مراحل. من خلال أخذ هذه المعلمة بعين الاعتبار، يتم تمييز مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن.

آلة الحث أحادية الطور

في أغلب الأحيان، يتم تثبيت محرك التيار المتردد التعريفي أحادي الطور الأجهزة المنزليةحيث يتم تزويد المنزل بالكهرباء من شبكة كهربائية أحادية الطور. ميزة محركات التيار المتردد هذه هي تصميمها القوي إلى حد ما و تكلفة منخفضة، عدم وجود مخططات التحكم المعقدة.

إنها مناسبة تمامًا للعمل طويل الأمد لأنها لا تتطلب ذلك صيانة. عادةً ما يكون محركًا أحادي الطور منخفض الطاقة - يصل إلى 0.5 كيلو واط. يتم تثبيت هذه المحركات الكهربائية في الغسالاتوضواغط الثلاجة والأجهزة المنزلية الأخرى، حيث يخلق الدوار سرعة دوران منخفضة وكمية صغيرة نسبيًا من التيار.

مخطط التشغيل محرك أحادي الطورقوة منخفضة

في الوحدات التحريضية أحادية الطور، يتم تجهيز الجزء الثابت بالتحكم في الجزء المتحرك من خلال ملفين، يتم إزاحتهما من بعضهما البعض بمقدار 900 تيار لتوليد عزم دوران البداية. ملف واحد هو ملف البداية، والثاني هو ملف العمل.

المحركات أحادية الطور غير مناسبة لشبكات التيار المستمر. وتتميز بمؤشرات الطاقة المنخفضة وقدرة التحميل الزائد المنخفضة. تعمل الوحدات بشكل طبيعي ما لم يتم انتهاك نطاق ترددي معين. بعد بدء الدوران، يقوم جهاز التحكم بتوصيل ملف العمل. هذا يسمح لك بتقليل استهلاك الطاقة.

في محركات كهربائيةمع بداية التشغيل العادية، عادة ما يتم تثبيت المحركات الحثية أحادية الطور ذات الأعمدة المحمية. في مثل هذا المحرك الكهربائي غير المتزامن، تكون المرحلة المساعدة عبارة عن دورات قصيرة الدائرة ذات مقاومة ضئيلة، وتقع عند القطبين الواضحين للجزء الثابت.

بالنظر إلى أن الزاوية المكانية التي تشكلها المنعطفات ومحاور الطور الرئيسي أقل بكثير من 900، فإن مثل هذا المحرك الكهربائي له مجال بيضاوي الشكل. بمساعدتها، يتم إنشاء قوى صغيرة نسبيًا، وهو ما يفسر انخفاض خصائص التشغيل والبدء للمحركات الكهربائية الحثية المجهزة بأعمدة محمية متصلة بالطور.

تعريفي المحركات الكهربائية أحادية الطورأولئك الذين لديهم دوار قفص السنجاب ينقسمون إلى:

• مع زيادة المقاومة في مرحلة البدء؛
• وحدات قفص السنجاب مجهزة بمكثف العمل؛
• مجهزة بمكثف بدء الطور مع التحكم في الطور، ودوار القفص السنجابي؛
• جنبا إلى جنب مع التحكم في الطور، الدوار القفص السنجابي؛
• مع أعمدة محمية.

محرك ثلاثي الطور

في آلة الحث ثلاثية الطور، تم تصميم اللف لإنتاج مجال مغناطيسي يدور بشكل دائري ويمر عبر ملف الدوار قصير الدارة. لا يتم استخدام الأجهزة التي تم إنشاؤها باستخدام التحكم في الطور في دوائر التيار المستمر. عندما يمر المجال عبر موصلات ملف الجزء الثابت، تتولد قوة دافعة كهربائية، مما يتسبب في مرور التيار المتردد في الملف الذي يتحكم في الجزء الدوار، والذي له مجال مغناطيسي خاص به. يؤدي هذا المجال المغناطيسي، عند تفاعله مع مجال الطور المغناطيسي الدوار للجزء الثابت، إلى دوران تردد معين يتبع الحقول الموجودة بينه وبين الجزء المتحرك.

مخطط التشغيل لوحدة الحث ثلاثية الطور

تم تطوير هذا المبدأ من قبل أكاديمي من فرنسا أراجو. بمعنى آخر، إذا تم تركيب مغناطيس حدوة حصان بالقرب من قرص معدني مثبت بشكل غير محكم على محور ويتم تدويره مع الحفاظ على سرعة معينة، فإن القرص المعدني بدون تحكم إضافيسيبدأ التحرك خلف المغناطيس، لكن سرعة دورانه ستكون أقل من سرعة المغناطيس.

هذه الظاهرة ترجع إلى قواعد الحث الكهرومغناطيسي. أثناء دوران أقطاب المغناطيس بالقرب من سطح القرص المعدني، تتشكل قوة دافعة كهربائية بالتردد المقابل في الدوائر الموجودة أسفل القطب، وتنشأ تيارات تنشئ مجالًا مغناطيسيًا للقرص المعدني. يبدأ المجال المغناطيسي للقرص بالتفاعل مع مجال أقطاب المغناطيس الدوار، ونتيجة لذلك يتم "سحب" القرص بواسطة مجاله المغناطيسي.

وبالمثل، في الوحدة غير المتزامنة، يعمل ملف الجزء المتحرك ذو الدائرة القصيرة كقرص معدني، وتعمل الدائرة المغناطيسية ولف الجزء الثابت كمغناطيس.

لتسهيل التحكم في محرك كهربائي ثلاثي الطور وبدء تشغيله عند توصيله بشبكة أحادية الطور (تيار متناوب، وليس تيار مباشر)، في وقت بدء التشغيل، يتم تثبيت مكثف بدء التشغيل بالإضافة إلى ذلك بالتوازي مع مكثف التشغيل . إنها تعوض عن نقص الطور والتردد المقابل للمجال.

بدء تشغيل محرك ثلاثي الطور

المحرك يعمل. فيديو

يمكنك أن ترى كيف يعمل المحرك غير المتزامن في وضع المولد في هذا الفيديو. قدمت هنا نصيحة جيدةعلى تحسين العملية، بما في ذلك تلك المتعلقة بدوائر التحكم في دوران الطور.

وبالتالي، مع معرفة ميزات التشغيل لآلة الحث، يمكننا أن نقول بثقة أن تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية يحدث نتيجة دوران عمود المحرك الكهربائي (الدوار).

تعتمد سرعة دوران المجال المغناطيسي للعضو الدوار والجزء الثابت بشكل مباشر على تردد شبكة الإمداد وعدد أزواج القطب. في الحالة التي يحدد فيها نوع المحرك عدد أزواج الأقطاب، يتم استخدام محول التردد للتحكم في التغير في تردد شبكة الإمداد إلى نطاق أكبر.

تمت مناقشة ميزات التحكم في دوران الطور أعلاه. كما تم تقديم الاختلافات في التصميم مع الحد الأدنى من الدوار ذو القفص السنجابي، والذي يستخدم لتقليل المقاومة. يجب أن نتذكر أن تصميم بعض الوحدات يعني إمكانية استخدامها فقط في دوائر التيار المستمر. تعمل محولات دوران الطور على طاقة التيار المتردد.