كيف تتعلم الكتابة السريعة بدون النظر الى لوحة المفاتيح

المحركات الكهربائية هي أساس من أساسات الحضارة الصناعية منذ إكتشافها وحتى عصرنا الحالي ويتعامل معها كل من الفنيين والمهندسين كجزء من عملهم.

وسنوضح لكم في هذا الموضوع أنواع المحركات الكهربائية وكيف تعمل وتستجيب منذ توصيل مصدر الكهرباء اليها وحتى دورانها بعيداً عن الدراسات الأكاديمية المعقدة.

ويعتبر فهم آلية عمل نوع واحد فقط من المحركات بشكل جيد كافياً لفهم كيفية عمل باقي أنواع المحركات الكهربائية بمختلف أنواعها.

في البداية تنقسم المحركات الكهربائية الى نوعين وهما:
أ- محركات التيار المتردد (AC Motors).
ب- محركات التيار المستمر (DC Motors).

أ- محركات التيار المتردد (AC Motors)

أنواع محركات التيار المتردد الرئيسية (Types of AC Motors):

1. المحركات الحثية (Induction Motors).
2. المحركات التزامنية (Synchronous Motors).

المحركات الحثية ثلاثية الأطوار (Three Phase Induction Motors)

تعتبر أكثر أنواع المحركات الكهربائية شيوعاً, ويجب علينا بالطبع أن نتعرف على تركيب أي أداة صناعية قبل محاولة فهم كيفية عملها, ولذا سنوضح أولاً شرحاً مبسطاً لتركيب كل محرك قبل شرح آلية عمله على شكل نقاط بسيطة.

تركيب المحركات الحثية ثلاثية الأطوار يكون كالتالي

(Three Phase Induction Motors Construction):

يوجد لأي محرك جزءان رئيسيان الأول هو الجزء الثابت (Stator) والثاني هو الجزء المتحرك (Rotor).

- الجزء الثابت (Stator) يتكون من شرائح رقيقة من الصلب السيليكوني معزولةً عن بعضها البعض لتقليل المفاقيد التي تنتج بسبب التيارات الدوامية والتباطؤ (سلوكات فيزيائية للكهرباء داخل الموصلات) وتحتوي هذه الشرائح على مجاري ليتم وضع الملفات بها بعد ما يتم تجميع هذه الشرائح سوياً.

ويحتوي الجزء الثابت على عدد محدد من الملفات.

لكل ملف منهم طرف بداية وطرف نهاية. وهذه الملفات عبارة عن أسلاك مغناطيسية أو مطلية بالمينا لها قطر محدد وجيدة التوصيل للتيار الكهربائي, يتم لفها بعدد لفات يتم تحديده حسب قدرة المحرك ومتطلباته الصناعية, ثم توضع داخل المجاري المخصصه لها بعد عزل هذه المجاري داخلياً بنوع من الورق البلاستيكي العازل أو بشرائح سليكونية عازلة, وذلك لعزل جسم الجزء الثابت عن الملفات كحماية إضافية للمحرك وإطالة عمره الإفتراضي.

ثم يتم تجميع نهايات الملفات مع بعضها لتكوين ثلاث ملفات منفصلة, ثم إخراج أطراف هذه الملفات (ست أطراف) الى صندوق التوصيل الموجود في جسم المحرك الخارجي لتوفير النقاط التي سيتم توصيل مصدر الكهرباء ثلاثي الأوجه إليها وتسمى هذه العملية بعملية (لف المحركات).

وفي الصورتين التاليتين توضيح لشكل الجزء الثابت من المحرك وشكل الملفات

             

       

- الجزء المتحرك (Rotor)

وهو الجزء الذي يعطينا الحركة الميكانيكية ويتم تصنيف المحركات على أساسه حيث يعتبر الجزء الثابت ثابتاً في التصميم لدى أغلب الأنواع.

يتكون الجزء المتحرك أيضاً من شرائح رقيقة من الصلب السليكوني معزولةً عن بعضها البعض وبها مجاري بها عازل إضافي من الورق أو الشرائح السليكونية لوضع الملفات بها كالجزء الثابت.

يحتوي الجزء المتحرك على عدد محدد من الملفات أو القضبان موصولةً ومغلقةً سوياً, وتختلف طريقة توصيل أطرافه وعددهم حسب نوع المحرك الكهربائي ومتطلبات تشغيله. وله نوعان رئيسيان لكل منهما مزاياه وعيوبه وهما:

أ- قفص السنجاب (Squirrel Cage).

ب- ذات حلقات الإنزلاق (Slip Ring / Wound Winding Rotor).

تكون عملية التشغيل كالآتي في المحركات الحثية ثلاثية الأطوار

(Principles of operation of three phase Induction Motors)

أ- يتم توصيل أطراف جزء المحرك الثابت (Stator) بمصدر الكهرباء ثلاثي الأطوار المتردد (AC Source).

ب- يتولد في ملفات الجزء الثابت مجال مغناطيسي دوار يدور بسرعة ثابته تسمى السرعة التزامنية, ويعتبر وجود هذا المجال المغناطيسي الدوار أكثر العوامل أهميةً في عملية التشغيل.

ج- هذا المجال المغناطيسي الدوار سيقطع ملفات الجزء المتحرك.
د- عندما يقطع أي مجال مغناطيسي دوار (متردد) ملفاً فإنه يتسبب في توليد تيار كهربائي داخله (سلوك فيزيائي), وهذا التيار سيمر بدوره داخل ملفات الجزء المتحرك المغلقة سوياً, فيتولد مجال مغناطيسي دوار آخر صادر من الجزء المتحرك نتج بسبب الحث الكهرومغناطيسي لذلك تسمى هذه المحركات بالمحركات الحثية.
هـ- وعند تعارض وتصادم المجال المغناطيسي الدوار الصادر من الجزء الثابت مع المجال المغناطيسي الدوار الصادر من الجزء المتحرك تتولد طاقة دفع في جيب الهواء الصغير الموجود بين الجزئين كسلوك فيزيائي للموجات, مما يتسبب في حركة الجزء المتحرك ودورانه في نفس إتجاه دوران المجال المغناطيسي.

المحركات الحثية أحادية الطور (Single Phase Induction Motors)

تركيب المحركات الحثية أحادية الطور يكون كالتالي

(Single Phase Induction Motors Construction):

يتم تصنيف هذا النوع من المحركات حسب الطريقة المتبعة في بدأ تشغيله وسنتعلم لماذا بعد قليل.
- الجزء الثابت (Stator) لا يختلف تركيب الجزء الثابت في المحركات أحادية الأطوار عن تركيبه في المحركات ثلاثية الأطوار كثيراً, حيث توجد بعض الإختلافات البسيطة فقط.
فعند تجميع نهايات الملفات أثناء لف المحركات إحادية الأوجه يتم ربط كل الملفات لتكون ملفاً واحداً, ثم يتم إخراج أطراف هذا الملف الواحد (طرفين) الى صندوق التوصيل الموجود في جسم المحرك الخارجي لتوفير النقاط التي سيتم توصيل مصدر الكهرباء أحادي الأوجه اليها.
ولا تعتبر المحركات أحادية الأوجه ذاتية البدء حيث تحتاج الى عوامل خارجية لتتمكن من إنتاج مجال مغناطيسي دوار وغير متعامد, فتعتمد على مكونات وأدوات يتم إضافتها كي تتمكن من العمل تلقائياً دون لفها وتحريكها يدوياً.
حيث أن لفها بواسطة اليد أو بواسطة ذراع معدني يعتبر عمليةً مزعجةً وغير عملية لتتوافق مع التحكمات التكنولوجية المتوفرة حالياً لبدأ تشغيل المحركات من خلال الأنظمة البرمجية وأنظمة التحكم عن بعد, ولذا سنوضح وسيلة البدء التلقائية المستخدمة لهذا في هذا الجزء من الموضوع بسبب علاقتها بالتركيب الصناعي للمحرك, وأهمية معرفتها لفهم آلية عمل هذا النوع من المحركات.

- الجزء المتحرك (Rotor)
لا يختلف عن تركيب الجزء المتحرك في المحرك أحادي الطور عنه في المحركات ثلاثية الأطوار.

طرق البدء التلقائية للمحركات الحثية أحادية الوجه

(Starting methods of single phase Induction Motors)

الطريقة الأساسية لتشغيل محرك أحادي الوجه بشكل تلقائي هي إضافة ملفات بدء مع ملفات المحرك الأساسية
فيتم توصيل أطراف هذه الملفات الإضافية مع ملفات المحرك الأساسية حيث تكون أطراف, وتسمى هذه الملفات ملفات البدء وهي عبارة عن عدد من الملفات تم توصيلها سوياً لتكوين ملف واحد فقط بطرفين إثنين, والغرض من هذه الملف هو توليد المجال المغناطيسي الدوار الذي لا يمكن إنتاجه بأقل من ملفين إثنين وهما (ملف البدء) وملف المحرك الأساسي (ملف التشغيل) في هذه الحالة, ويتم فصل ملف البدء هذا لاحقاً أثناء التشغيل عن طريق مفتاح طرد مركزي مغلق النقاط في حالته الطبيعية ويفتح عند وصول سرعة المحرك الى نسبة محددة تمثل 75% من سرعة المحرك الكامله, فتنفصل محركات البدء لعدم الحاجة إليها بعد دوران المحرك بسرعة كافية.
وتتم إضافة أنواع مختلفة من المكثفات غالباً الى هذا النوع من المحركات مع ملفات البدء أو الملفات الأساسية أو كلاهما معاً, وذلك لدعم سرعة التشغيل أوعزم البدء أو لأسباب أخرى.

وتكون عملية التشغيل في المحركات الحثية أحادية الطور كالتالي

(Principles of operation of single phase Induction Motors)

أ- يتم توصيل أطراف جزء المحرك الثابت (Stator) بمصدر الكهرباء أحادي الطور المتردد (AC Source).

ب- يتولد في ملفات الجزء الثابت الأساسية بمساعدة ملفات البدء الموصولة معها مجال مغناطيسي دوار. حيث أنه لن يكون هناك مجال مغناطيسي دوار في حالة وجود الملف الأساسي فقط, وذلك نظراً لعدم وجود أي تغير في إتجاه المجال الصادر من ملف واحد وسيبقى عامودياً حتى يؤثر عليه مجال أو عامل خارجي آخر.
ج- يقطع المجال المغناطيسي الدوار ملفات الجزء المتحرك.
د- يتولد مجال مغناطيسي دوار اخر ناتج من ملفات الجزء المتحرك.
هـ- عند تعارض وتصادم المجال المغناطيسي الدوار الصادر من الجزء الثابت مع المجال المغناطيسي الدوار الصادر من الجزء المتحرك تتولد طاقة دفع في جيب الهواء الصغير الموجود بين الجزئين كسلوك فيزيائي للموجات, مما يسبب حركة الجزء المتحرك ودورانه في نفس إتجاه دوران المجال المغناطيسي.
و- بعد وصول المحرك الى 75% أو 80% من سرعته يقوم مفتاح الطرد المركزي بفصل ملف البدء عن ملف التشغيل. وفي حالة إيقاف المحرك أو تقليل سرعته ستعود نقاط مفتاح الطرد المركزي الى حالتها الطبيعية وهي الأغلاق.

المحركات التزامنية ثلاثية الأطوار (Three Phase Induction Motors)

تركيب المحركات التزامنية ثلاثية الأطوار

(Three phase Synchronous Motors Construction)

- الجزء الثابت (Stator) 

لا يختلف تركيب العضو الثابت في هذه المحركات عن تركيبه في المحركات الحثية والتي تم توضيحها في الأعلى.

- الجزء المتحرك (Rotor) 

يتكون من شرائح معزولة عن بعضها البعض ولها مسارات كما في الأنواع السابقة ولكن الأختلاف في هذا النوع يكمن في وجود شكلين مختلفين للجزء المتحرك:_

• الشكل الأول: هو أن يكون هذا الجزء المتحرك عبارة عن ملفات موجودة في المجاري كما في المحركات الحثية ولكن ليست مغلقةً سوياً وإنما يتم تجميعها وإخراج طرفين منها الى حلقات إنزلاق لتوصيل مصدر جهد مستمر (DC) الى هذه الملفات, وذلك لإنتاج مجال مغناطيسي ثابت (مغناطيس قوي) كجزء دوار.
• الشكل الثاني: هو أن يكون الجزء المتحرك كاملاً عبارةً عن مغناطيس واحد كبير بشكل إسطواني, أو أن يكون مصنوعاً من مجموعة ألواح موضوعة بجانب بعضها البعض وبزوايا محددة للحصول على مجال مغناطيسي ثابت.

 

طرق البدء التلقائية للمحركات التزامنية ثلاثية الأوجة
(Starting methods of three phase Synchronous Motors)

تتميز هذه المحركات بثبات سرعتها الشديد وتستخدم كمولدات غالباً لهذا السبب حيث أن الترابط المغناطيسي بين الجزء المتحرك والجزء الثابت ممتاز لتوفير سرعات ثابته ضمن الأحمال المقننة والمصمم لها هذا النوع من المحركات.

ولكن هذا النوع للأسف غير ذاتي البدء ويجب أن يدور بسرعة مقاربة جداً للسرعة التزامنية على الأقل ليحدث الترابط المغناطيسي بين الجزئين الثابت والمتحرك. 

فيتم استخدام محرك أخر لتدويره, أو ملف إضافي فوق المغناطيس الدوار (الجزء الدوار) يتم إستخدامه عند بدء التشغيل حتى يصل المحرك الى السرعة المطلوبة ثم يتم فصله لاحقاً بواسطة مفتاح طرد مركزي.

أو قد يتم إستخدام تقنيات لتوصيل التيار المستمر الى ملفات الجزء المتحرك بعد فتحها بواسطة آليات تكنولوجية, وذلك بمعنى انه سيعمل في البداية كمحرك حثي حتى يصل الى السرعة المطلوبة ثم سيتم فصل ملفات جزئه الثابت من الاغلاق وتوصيل التيار المستمر اليها) فيعمل كمحرك تزامني.

وتكون عملية التشغيل كالآتي في المحركات التزامنية ثلاثية الأطوار

(Principles of operation of three phase Synchronous Motors)

أ- يتم توصيل أطراف جزء المحرك الثابت (Stator) بمصدر الكهرباء ثلاثي الأطوار المتردد (AC Source).

ب- يتولد في ملفات الجزء الثابت مجال مغناطيسي دوار ثابت القوة المغناطيسية مثل غيره من المحركات.
ج- يتم إستخدام طريقة بدء من المذكورة أعلاه لإيصال المحرك الى سرعة قريبه من سرعة المجال المغناطيسي الدوار.

د- يحدث ترابط مغناطيسي بسبب قوى التجاذب والتنافر يتسبب في إستمرارية حركة المحرك بسرعة ثابتة

المحركات التزامنية أحادية الطور (Single phase Synchronous Motors)

لا توجد محركات تزامنية أحادية الطور شائعة الإستخدام حالياً, وذلك بسبب قلة كفائتها مع إستهلاكها العالي للكهرباء, فقد كانت تستخدم هذه الأنواع في الماضي ثم قل إستخدامها تدريجياً مع بداية عصر الكفاءة الصناعية والصناعة الحديثة.
يمكن تشغيل المحركات التزامنية ثلاثية الأطوار بطور واحد بإستخدام طرق تشغيل كالمستخدمة في المحركات الحثية أحادية الطور, ولكن ستكون عملية التشغيل هذه ذات كفاءة منخفضة أيضاً وبدون فائدة حقيقية.

ولا زال للمحرك إستخدامات حديثة ولكن تم تغيير المسمى إعتماداً على وظيفته الخاصة وطرق تشغيله الأكثر تعقيداً.

اذا كنت مهتماً بمعرفة المزيد عن هذا المحرك لا تتردد في مراسلتنا أو ترك تعليق

ب- محركات التيار المستمر (DC Motors)

أنواع محركات التيار المستمر الرئيسية (Types of DC Motors):

1.  محركات التيار المستمر غير ذاتية الحث (Separately Excited DC Motors)
2.  محركات التيار المستمر ذاتية الحث (Self-excited DC Motors)
3.  محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الثابت (Permanent Magnet DC Motors)

1. محركات التيار المستمر غير ذاتية الحث (Separately Excited DC Motors)

تركيب محركات التيار المستمر الغير ذاتية الحث (Separately Excited DC Motors Construction)

- الجزء الثابت (Stator)

لا يختلف الجزء الثابت في هذا النوع كثيراً عن الجزء الثابت الموجود في المحركات الحثية كما تم التوضيح بالتفصيل في الأعلى, فالفرق هنا يكمن في نوع المجال المغناطيسي فيعتبر المجال المغناطيسي في هذا النوع غير دوار وإنما ثابت. وتتم عملية التأثير وتوليد القوة على الجزء المتحرك عبر قوى التنافر والتجاذب المغناطيسية, مع قوى تأثير المجال المغناطيسي الفيزيائية على الموصلات أيضاً.

- الجزء المتحرك (Rotor / Armature)
يتكون من ملفات موضوعه داخل مجاري مصممه كما في الأنواع السابقة ولكن يتم إخراج أطراف هذه الملفات هنا الى جزء مهم جداً في محركات التيار المستمر يسمى المبدل (Commutator), ويستخدم هذا الجزء للمحافظة على عملية عكس إتجاه سريان التيار الكهربي في الجزء المتحرك أثناء دورانه لعكس قطبيته المغناطيسية بشكل مستمر أثناء دوران وذلك لتجنب تقابل وتجاذب الأقطاب المغناطيسية المختلفة معاً. 

فمصدر التيار المستمر له طرفان فقط أحدهما موجب والآخر سالب ويسير التيار فيهما في إتجاه واحد فقط.

بالمثال يتضح الشرح

دعنا نفترض أنه تم توصيل أطراف التيار المستمر الى الجزء الثابت. سيتكون لدينا في هذه الحالة مجال مغناطيسي ثابت له قطبان القطب الشمالي في الأعلى والقطب الجنوبي في الأسفل مثلاً.

ومع إضافة التيار المستمر الى الجزء المتحرك أيضاً سيصبح لدينا مجال مغناطيسي ثابت آخر له قطبان شمالي وجنوبي, ولكن هذا الجزء (متحرك) وهنا تكمن المشكلة.

فعند دوران الجزء المتحرك سيتلاقى القطب الجنوبي له مع القطب الشمالي للجزء الثابت, وسيؤدي هذا بالطبع الى توقف المحرك بسبب تجاذب القطبين المختلفين سوياً, وهنا يأتي دور المبدل (Commutator)

حيث يدور مع الجزء الدوار مسبباً عكس القطبية الكهربائية داخل ملفات الجزء المتحرك مما يسبب عدم تلاقي الأقطاب المختلفة معاً.

ويجب الوضع في الإعتبار تشاركه مع كافة أطراف الملفات (جميع زوايا الحركه المغناطيسية) لتجنب أي مشكلة مغناطيسية في جميع الزوايا المختلفة.

وتكون عملية التشغيل كالآتي في محركات التيار المستمر الغير ذاتية الحث

(Principles of operation of Separately Excited DC Motors)

يتم في هذا النوع من المحركات تغذية الجزء الثابت والجزء المتحرك كلٌ على حدى, ولذا سمي بغير ذاتي الحث. نظراً لأن ملفات الجزء المتحرك يتم تغذيتها ذاتياً مع ملفات الجزء الثابت في باقي الأنواع من محركات التيار المستمر.

أ- يتم توصيل الجزء الثابت بمصدر جهد مستمر بمفرده وتوصيل الجزء الدوار بجهد مستمر بمفرده.

ب- يتولد مجال مغناطيسي ثابت القيمة في كلا الجزئين ويتغير إتجاهه في الجزء الدوار فقط.

ج- يتسبب تعارض المجالات المغناطيسية, وقوى التجاذب والتنافر, مع وجود موصل داخل مجال مغناطيسي الى توليد قوة دفع تقوم بتحريك الجزء الدوار (سلوك فيزيائي).

د- يعمل المبدل (Commutator) أثناء الدوران على عدم تلاقي الأقطاب المختلفة معاً للحد من تجاذبهم وبالتالي إستمرار الحركة.

2. محركات التيار المستمر ذاتية الحث (Self-excited DC Motors)

ينقسم هذا النوع من المحركات الى ثلاث أقسم رئيسية وهم

1- محركات التيار المستمر ذاتية الحث الموصولة على التوازي (DC Shunt Wound Motors).

2- محركات التيار المستمر ذاتية الحث الموصولة على اتوالي (DC Series Wound Motors).

3- محركات التيار المستمر ذاتية الحث الموصولة على التوالي والتوازي معاً

(DC Compound Wound Motors).

تركيب محركات التيار المستمر ذاتية الحث (Self-excited DC Motors Construction)

- الجزء الثابت (Stator)

يتكون كغيره من المحركات من ملفات موضوعة داخل المجاري المخصصة لذلك والموجودة بداخله مع بعض الإختلافات البسيطة. كما تم التوضيح بالتفصيل في النوع السابق (المحركات غير ذاتية الحث).

- الجزء المتحرك (Rotor / Armature)

يتكون من ملفات أيضاً يتم توصيل نهاياتها الى مبدل كهربي (Commutator), ولا يختلف تركيبه عن ما تم شرحه في الجزء المتحرك الخاص بالمحركات غير ذاتية الحث في الفقرة الماضية.

وتكون عملية التشغيل كالآتي في محركات التيار المستمر ذاتية الحث

(Principles of operation of Self-excited DC Motors)

الفرق بين هذا النوع (ذاتي الحث) والنوع السابق (غير ذاتي الحث) هو أن هذا النوع يتم فيه توصيل ملفات الجزء الثابت مع ملفات الجزء المتحرك على التوازي أو على التوالي أو بكلا التوصيلتين, وذلك للحصول على تحكم أكبر في عزم البدء, أو السرعة, او القدرة, أو لأسباب أخرى. وتتم تغذية الجزئين بمصدر جهد مستمر واحد فقط وليس بمصدرين منفصلين كما في النوع السابق.

أ- يتم توصيل أطراف الربط بمصدر جهد مستمر, وهما طرفان فقط لأن ملفات الجزء الثابت والجزء المتحرك قد تم ربطهما معاً بأحد الطرق التي تم ذكرها.

ب- يتولد مجال مغناطيسي ثابت القيمة في كلا الجزئين ويتغير إتجاهه في الجزء الدوار فقط.

ج- يتسبب تعارض المجالات المغناطيسية, وقوى التجاذب والتنافر, مع وجود موصل داخل مجال مغناطيسي الى توليد قوة دفع تقوم بتحريك الجزء الدوار (سلوك فيزيائي).

د- يعمل المبدل (Commutator) أثناء الدوران على عدم تلاقي الأقطاب المختلفة معاً للحد من تجاذبهم وبالتالي إستمرار الحركة.

3. محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الثابت (Permanent Magnet DC Motors)

تركيب محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الثابت

(Permanent Magnet DC Motors Construction)

- الجزء الثابت (Stator)

يتكون الجزء الثابت في هذا النوع من مغناطيس ثابت أو مجموعة من المغناطيسات لتوليد المجال المغناطيسي الثابت, وذلك بدلاً من الملفات المستخدمة في الأنواع التي سبق ذكرها.

- الجزء المتحرك (Rotor / Armature)

يتكون من ملفات يتم توصيل نهاياتها الى مبدل كهربي (Commutator) يتم توصيل مصدر الجهد إليه فقط وليس الى الجزء الثابت لعدم الحاجة الى ذلك, ولا يختلف تركيب هذا الجزء عن ما تم شرحه في الجزء المتحرك الخاص بـ(المحركات غير ذاتية الحث).

وتكون عملية التشغيل كالآتي في محركات التيار المستمر ذات المغناطيس الثابت

(Principles of operation of Permanent Magnet DC Motors)

يعمل هذا النوع من المحركات بنفس آلية عمل باقي محركات التيار المستمر

أ- يتم توصيل أطراف مصدر الجهد المستمر بالمبدل الكهربي (Commutator) فقط فينشأ مجال مغناطيسي في الجزء المتحرك.

ب- يكون المجال المغناطيسي الخاص بالجزء الثابت موجوداً بالفعل بسبب خواص المغناطيس الفيزيائية.

ج- يتسبب تعارض المجالات المغناطيسية, وقوى التجاذب والتنافر, مع وجود موصل داخل مجال مغناطيسي الى توليد قوة دفع تقوم بتحريك الجزء الدوار (سلوك فيزيائي).

د- يعمل المبدل (Commutator) أثناء الدوران على عدم تلاقي الأقطاب المختلفة معاً للحد من تجاذبهم وبالتالي إستمرار الحركة.

هناك العديد من أنواع المحركات الأخرى, والتي يمكن تصنيفها كأنواع فرعية من الأنواع الأساسية التي تم توضيحها سابقاً مثل:

1- Stepper Motors
Hysteresis Motors -2
3- Reluctance Motors
4- Universal Motors
5- Electronic Motors

ونعدكم بتقديم شرح وافي لكل نوع من هذه المحركات في المواضيع القادمة بإذن الله.

أسألة مهمة مع الإجابات

- كيف لا تحدث دائرة قصر في الملفات عند ملامستها لبعضها البعض أو ملامستها لجسم المحرك المعدني؟

قد يرى البعض الملفات الموجودة داخل الجزء الثابت ويتسائل! .. كيف لا تحدث دائرة قصر كهربائية (Short Circuit) عند توصيل الكهرباء الى ملفات المحرك التي تعتبر موصلاً يلامس موصلاً آخر مع مرور الكهرباء فيهما, وسبب هذه المشكلة يكمن في لون الأسلاك النحاسي (برتقالي محمّر) الذي تصنع بها هذه الملفات بشكل شائع والذي يشابه بشكل كبير لون الأسلاك الموصلة الإعتيادية بدون العازل البلاستيكي الذي يحيط بها. لكن أسلاك الملفات هذه تكون معزولة بعازل كيميائي أو غلافي رقيق يمكن إزالته عبر حرقه أو تكشيطه من على سطح السلك.

- كيف تتفاعل الكهرباء مع الموصلات؟ 

عند مرور أي تيار كهربائي داخل أي موصل أو ملف يتكون حوله مجال مغناطيسي ثابت أو متردد حسب نوع الجهد الكهربائي المستخدم DC او AC طبقاً لقانون العالم فاراداي, وهو سلوك فيزيائي للمادة الموصلة ينشئ عند التأثير عليها بمؤثر خارجي.

- كيف يتولد المجال المغناطيسي الدوار؟ 

ينشأ المجال المغناطيسي الدوار بسبب وجود الأقطاب الكهربائية (الملفات) في أماكن مختلفة داخل الجزء الثابت حيث يفصل بين كل ملف وآخر زاوية 120 درجة في الـ Three Phase. ومع وجود زوايا الإختلاف الثابته هذه, يتم إطلاق المجال المغناطيسي من ثلاث أماكن مختلفة عند توصيل مصدر الجهد الى الملفات, فيتسبب تعارض المجالات والفيض هذا الى نشوء مجال مغناطيسي دوار.

- كيف لا تدور المحركات الحثية بنفس سرعة المجال المغناطيسي الدوار؟

تدور المحركات الحثية بسرعة أقل من سرعة المجال المغناطيسي الدوار الناتج عن العضو الثابت, فبوجود هذا الفارق بين السرعتين (سرعة المحرك وسرعة المجال) يتولد التيار الحثى الذي سيولد مجالاً مغناطيسياً مختلفاً فى ملفات الجزء الدوار والذي سيتعارض بدوره مع المجال المغناطيسي الصادر من الجزء الثابت مسبباً عملية الحركة المستمرة.

ففي حالة وصول الجزء الدوار فرضاً الى نفس سرعة المجال المغناطيسي الدوار سيتوقف المحرك للحظة بسبب عدم وجود فرق في السرعة بين المجالين ثم سيعود للتسارع مرة أخرى بعد التباطؤ, فالفرق بين السرعتين هو ما يسبب الإنزلاق, 

ولان المجال المغناطيسي الواقع على الجزء الدوار من العضو الثابت هنا يدور بنفس سرعة الدوران التي يدور بها الجزء المتحرك مع مجاله المغناطيسي لن يؤثر على ملفات الجزء المتحرك قوى خارجية لتكوين المجال الثاني (الخاص بالجزء المتحرك) لأن الجزء المتحرك لا يشعر بأي قطع من مجال الجزء الثابت في ملفاته.

- ما هي حلقات الانزلاق وما هي الفرش الكربونية؟

حلقات الإنزلاق هي أجهزة كهروميكانيكية تستخدم لتوصيل بعض الأجزاء الخارجية أو الإشارات الكهربائية الى المحرك مثلاً أو أي جزء دوار لايمكن توصيل الأجزاء عليه مباشرةً, ولحلقات الإنزلاق هذه فرش كربونية مصنوعة إما من الجرافيت أو من المعدن وتكون ثابتةً وموصلةً بالحلقة الموصولة مع الجزء الدوار, وتوجد هذه الفرش لتوصيل الأسلاك بها ولسهولة التبديل بين الإضافات ولتسهيل عمليات الصيانة ايضاً.
فمثلاً لا يمكنك ربط أسلاك مصدر الجهد المستمر هنا الى ملفات الجزء المتحرك مباشرةً, حيث ستتلف هذه الأسلاك بمجرد دوران المحرك, لذا يتم إستخدام هذه الأداة.

- كيف يعمل المبدل (Commutator) وما هي فائدته ووظيفته؟

أنظر في فقرة تركيب الجزء الدوار في محركات التيار المستمر غير ذاتية الحث داخل المقال.

- ماذا يحدث للمحركات الكهربائية منذ توصيل مصدر الكهرباء إليه وحتى تعمل (خطوات ونظرية العمل)؟ 

تم توضيح آلية عمل كل نوع من المحركات بالخطوات في الموضوع. 

اذا كان لديك عزيزي المتابع أي سؤال حول هذا الموضوع أو في أي جزء منه فلا تتردد في طرح سؤالك في التعليقات أو عبر البريد الإلكتروني howarabia1@gmail.com وسنرد بكل سرور في أقرب وقت ممكن.

============================
Photos Credits

Photo by Miguel Á. Padriñán from Pexels
By Twitchykraut - Own work, CC BY-SA 4.0, Link,Link

 By en:User:Meggar - Own work, CC BY-SA 3.0, Link 

By Zureks - Own work, CC BY-SA 3.0, Link

By Arr4 - Own work, CC BY-SA 4.0, Link 

By Michele Pozzi - Own work, CC BY-SA 4.0, Link

Right Arrow Icon #114837  

 CC BY-SA 3.0, Link  

By Lemerity - Own work, CC BY-SA 4.0, Link 

By  Haade - Own work, CC BY-SA 3.0, Link