محركات كهربائية غير متزامنة مع دوار الجرح

حاليًا ، تمثل المحركات غير المتزامنة 80٪ على الأقل من جميع المحركات الكهربائية التي تنتجها الصناعة. وتشمل هذه المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور.

تُستخدم المحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور على نطاق واسع في أجهزة الأتمتة والميكانيكا عن بُعد ، والأجهزة المنزلية والطبية ، وأجهزة تسجيل الصوت ، إلخ.

مزايا المحركات الكهربائية غير المتزامنة

يرجع الاستخدام الواسع للمحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور إلى بساطة تصميمها ، والموثوقية في التشغيل ، وخصائص التشغيل الجيدة ، والتكلفة المنخفضة وسهولة الصيانة.

جهاز المحركات الكهربائية غير المتزامنة مع دوار الجرح

الأجزاء الرئيسية لأي محرك تحريضي هي الجزء الثابت والجزء الثابت والجزء الدوار الذي يسمى الدوار.

يتكون الجزء الثابت للمحرك الحثي ثلاثي الطور من دائرة مغناطيسية مغلفة مضغوطة في إطار مصبوب. توجد على السطح الداخلي للدائرة المغناطيسية قنوات لوضع الأسلاك المتعرجة. هذه الأسلاك هي جوانب الملفات اللينة متعددة الدورات التي تشكل المراحل الثلاث لملف الجزء الثابت.يتم إزاحة المحاور الهندسية للملفات في الفراغ بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة.

يمكن توصيل مراحل اللف وفقًا للمخطط نجمة أو مثلث اعتمادا على الجهد الكهربائي. على سبيل المثال ، إذا كان جواز سفر المحرك ينص على الفولتية 220/380 فولت ، فعندئذٍ بجهد رئيسي 380 فولت ، يتم توصيل المراحل عبر "نجمة". إذا كان جهد التيار الكهربائي 220 فولت ، فإن اللفات متصلة في «دلتا». في كلتا الحالتين ، يكون جهد الطور للمحرك 220 فولت.

الدوار للمحرك غير المتزامن ثلاثي الأطوار عبارة عن أسطوانة مصنوعة من صفائح مختومة من الفولاذ الكهربائي ومثبتة على عمود. اعتمادًا على نوع اللف ، يتم تقسيم دوارات المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور إلى دوارات السنجاب والطور.

في المحركات الكهربائية غير المتزامنة ذات الطاقة العالية والآلات الخاصة ذات الطاقة المنخفضة ، يتم استخدام دوارات الطور لتحسين خصائص البدء والتنظيم. في هذه الحالات ، يتم وضع لف من ثلاث مراحل على الدوار مع إزاحة المحاور الهندسية لملفات الطور (1) في الفراغ بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 120 درجة.

مراحل اللف متصلة بنجمة ، وترتبط نهاياتها بثلاث حلقات انزلاقية (3) مثبتة على العمود (2) ومعزولة كهربائيًا عن العمود وعن بعضها البعض. عن طريق الفرشاة (4) ، التي تكون على اتصال منزلق مع الحلقات (3) ، من الممكن تضمين منظمات مقاومة متغيرة (5) في دوائر لف الطور.

يتمتع المحرك التعريفي ذو الدوار بخصائص بدء وتنظيم أفضل ، ولكنه يتميز بكتلة وأبعاد وتكلفة أكبر من المحرك التعريفي بدوار قفص السنجاب.

مبدأ تشغيل المحركات الكهربائية غير المتزامنة

يعتمد مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة على استخدام مجال مغناطيسي دوار.عندما يتم توصيل لف من الجزء الثابت ثلاثي الطور بالشبكة ، فإنه يدور حقل مغناطيسييتم تحديد السرعة الزاوية التي يتم تحديدها من خلال تردد الشبكة f وعدد أزواج قطب الملف p ، أي ω1 = 2πf / ص

من خلال عبور أسلاك لفات الجزء الثابت والدوار ، يؤدي هذا المجال إلى إحداث EMF في اللفات (وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي). عندما يتم إغلاق ملف الدوار ، فإن EMF الخاص به يحفز تيارًا في دائرة الدوار. نتيجة لتفاعل التيار مع المجال الصغير الناتج ، يتم إنشاء لحظة كهرومغناطيسية.إذا تجاوزت هذه اللحظة لحظة مقاومة عمود المحرك ، يبدأ العمود في الدوران ويضبط آلية العمل في الحركة. عادة ، السرعة الزاوية للعضو الدوار ω2 لا تساوي السرعة الزاوية للحقل المغناطيسي ω1 ، وهو ما يسمى متزامن. ومن هنا جاء اسم المحرك غير المتزامن ، أي غير متزامن.

يتميز تشغيل الآلة غير المتزامنة بالقسيمة s ، وهو الفرق النسبي بين السرعات الزاوية للحقل ω1 والدوار ω2: s = (1-ω2) / ω1

تحدد قيمة وعلامة الانزلاق ، اعتمادًا على السرعة الزاوية للدوار بالنسبة للمجال المغناطيسي ، طريقة تشغيل آلة الحث. لذلك في وضع الخمول المثالي ، يدور الدوار والحقل المغناطيسي بنفس التردد في نفس الاتجاه ، الانزلاق s = 0 ، يكون الدوار ثابتًا بالنسبة إلى المجال المغناطيسي الدوار ، ولا يتم تحريض EMF في لفه ، والدوار التيار والعزم الكهرومغناطيسي للجهاز صفر. عند بدء التشغيل ، يكون الدوار ثابتًا في اللحظة الأولى من الوقت: ω2 = 0 ، s = 1. بشكل أساسي ، يتغير الانزلاق في وضع المحرك من s = 1 عند بدء التشغيل إلى s = 0 في وضع الخمول المثالي .

عندما يدور الجزء المتحرك بسرعة ω2> 1 في اتجاه دوران المجال المغناطيسي ، يصبح الانزلاق سالبًا. تدخل الآلة في وضع المولد وتطور عزم الكبح. عندما يدور الدوار في الاتجاه المعاكس لاتجاه دوران القطب المغناطيسي (s> 1) ، تتحول آلة الحث إلى الوضع المعاكس وتطور أيضًا عزمًا للفرملة. وبالتالي ، بناءً على الانزلاق ، يتم التمييز بين أوضاع المحرك (s = 1 0) والمولد (s = 0 ÷ -∞) والوضع المعاكس (s = 1 ÷ + ∞). يتم استخدام أوضاع المولد والتبديل العكسي لإيقاف المحركات الحثية.

أنظر أيضا: بدء تشغيل محرك دوار الجرح