نظرًا للبناء القوي وسهولة التحكم ، تُفضل المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور على نطاق واسع على العديد من المحركات الأخرى تطبيقات يحركها محرك التيار المتردد . هذا المحرك ثلاثي الأطوار مسؤول عن عمليات التحميل الأكبر في العديد من التطبيقات مثل رافعات البضائع والرافعات ، والناقلات ، والضواغط ، والمضخات ، وأنظمة التهوية ، وأجهزة التحكم في المراوح الصناعية ، إلخ.

ثلاث مراحل المحرك

مع اختراع محركات السرعة القابلة للتعديل والعديد من المحركات الأخرى أنواع مشغلات المحركات ، أصبحت المحركات ثلاثية الطور محركات مواتية لتطبيقات السرعة المتغيرة. نظرًا لأن هذه المحركات مهمة في قيادة الأحمال ، فمن المهم أيضًا ضمان سلامتها وحمايتها من بدء تيارات الاندفاع ، والأحمال الزائدة ، والمراحل الأحادية ، والسخونة الزائدة ، وغيرها من الظروف المعيبة. قبل الدخول في تفاصيل هذه المحركات وأنظمة الحماية الخاصة بها ، دعونا نلقي نظرة على أساسيات المحركات ثلاثية الطور.

ثلاث مراحل AC موتورز

تتكون المحركات ثلاثية الطور أو متعددة الطور من نوعين رئيسيين: الحث أو المحركات غير المتزامنة والمحركات المتزامنة. محركات متزامنة هي أنواع خاصة من المحركات تستخدم في تطبيقات السرعة الثابتة ، في حين أن معظم المحركات المستخدمة في التطبيقات الصناعية من النوع التعريفي. تركز هذه المقالة فقط على ثلاث مراحل المحرك التعريفي وحمايته .

بناء المحرك التعريفي

هذه المحركات عبارة عن محركات تحريضية من نوع السنجاب والحلقة المنزلقة. ثلاث مراحل الحث يتكون المحرك من الجزء الثابت والدوار ، ولا يوجد اتصال كهربائي بينهما. تتكون هذه الأجزاء الثابتة والدوارات من مواد ذات قلب مغناطيسي عالي مع تقليل التباطؤ وخسارة التيار الدوامة. يتكون الجزء الثابت من ملفات ثلاثية الطور متداخلة مع بعضها البعض عند تحول طور 120 درجة. يتم تحفيز هذه اللفات من خلال العرض الرئيسي ثلاثي الطور.

“ما هو العاصمة المستخدمة ”

يختلف الدوار المحرك AC ثلاثي الأطوار عن الحلقة الانزلاقية ومحركات الحث على شكل قفص السنجاب. في محرك قفص السنجاب ، يتكون الجزء المتحرك من ألومنيوم ثقيل أو قضبان نحاسية مختصرة على طرفي الدوار الأسطواني. في المحرك الحثي من نوع الحلقة المنزلقة ، يتكون الجزء المتحرك من لفات ثلاثية الطور يتم تمييزها داخليًا في أحد طرفيها ، ويتم إحضار الأطراف الأخرى للخارج وتوصيلها بحلقات الانزلاق المثبتة على عمود الدوار ، كما هو موضح في الشكل . بمساعدة فرش الكربون ، يتم توصيل ريوستات بهذه اللفات لتطوير عزم دوران عالي.

مبدأ التشغيل: عندما يتم توفير إمداد ثلاثي الطور لملف الجزء الثابت ثلاثي الطور ، يتم إنتاج حقل مغناطيسي دوار مع 120 إزاحة بحجم ثابت ودوران بسرعة متزامنة فيه. ينتقل هذا المجال المغناطيسي المتغير إلى الموصل الدوار مما يتسبب في إحداث تيار في الموصلات الدوارة وفقًا لقوانين فارادي للحث الكهرومغناطيسي. عندما يتم تقصير موصلات الدوار ، يبدأ التيار بالتدفق عبر هذه الموصلات.

وفقًا لقانون لينز ، فإن هذه التيارات المستحثة تعارض سبب إنتاجها ، أي المجال المغناطيسي الدوار. نتيجة لذلك ، يبدأ الدوار في الدوران في نفس اتجاه المجال المغناطيسي الدوار. ومع ذلك ، يجب أن تكون سرعة الجزء المتحرك أقل من سرعة الجزء الثابت - وإلا فلن يتم تحريض تيارات في الجزء المتحرك لأن السرعة النسبية للحقول المغناطيسية للعضو الدوار والجزء الثابت هي سبب حركة الجزء المتحرك. يسمى هذا الاختلاف بين الجزء الثابت وحقول الجزء المتحرك الانزلاق. بسبب هذا الاختلاف النسبي في السرعة بين الجزء الثابت والدوارات ، فإن هذا المحرك ثلاثي الأطوار يسمى آلة غير متزامنة.

أنواع الحماية اللازمة للمحرك التعريفي

تعد المحركات الحثية ثلاثية الطور مسؤولة عن 85 بالمائة من السعة المركبة لأنظمة القيادة الصناعية. لذلك ، فإن حماية هذه المحركات ضرورية للتشغيل الموثوق للأحمال. تنقسم أعطال المحرك بشكل أساسي إلى ثلاث مجموعات: كهربائية وميكانيكية وبيئية. تتسبب الضغوط الميكانيكية في ارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى تآكل المحامل الدوارة ، في حين يتسبب الحمل الميكانيكي الزائد في سحب التيارات الثقيلة ، وبالتالي يؤدي إلى زيادة درجات الحرارة. تحدث الأعطال الكهربائية بسبب عيوب مختلفة مثل أعطال المرحلة إلى الطور ومن الطور إلى الأرض ، والطور الفردي ، والجهد الزائد والجهد المنخفض ، والجهد والتيار غير المتوازن ، وتحت التردد ، وما إلى ذلك.

بدء تيار المحرك التعريفي

بالإضافة إلى أنظمة حماية المحرك للأعطال المذكورة أعلاه ، من الضروري أيضًا استخدام مشغل محرك ثلاثي الأطوار للحد من تيار بدء المحرك التعريفي. كما نعلم - في كل آلة كهربائية ، عندما يتم توفير الإمداد ، هناك معارضة لهذا العرض بواسطة EMF المستحث - وهو ما يسمى العودة EMF. هذا يحد من الرسم الحالي بواسطة الماكينة ، ولكن في البداية ، يكون EMF صفراً لأنه يتناسب طرديًا مع سرعة المحرك. وبالتالي ، سيتم سحب التيار الضخم للتيار الكهرومغناطيسي ذي الصفر الخلفي بواسطة المحرك في البداية ، وسيكون هذا 8-12 ضعف تيار الحمل الكامل كما هو موضح في الشكل.

لحماية المحرك من التيار العالي ، تتوفر طرق مختلفة للتحديق مثل الجهد المنخفض ، ومقاومة الدوار ، و DOL ، ستارتر دلتا ستارتر ، المحول التلقائي ، المبدئ الناعم ، إلخ. ولحماية المحرك من الأعطال المذكورة أعلاه ، يتم تنفيذ العديد من معدات الحماية مثل المرحلات ، قواطع الدائرة ، الموصلات ومحركات مختلفة.
هذه بعض أنظمة الحماية للمحركات الحثية ثلاثية الطور ضد بدء تيارات الاندفاع ، والسخونة الزائدة ، وأعطال الطور الفردي باستخدام متحكم للتطبيقات منخفضة المستوى من أجل فهم أفضل للطلاب.

بداية إلكترونية ناعمة للمحرك الحثي ثلاثي الأطوار

هذه بداية ناعمة للمحرك التعريفي هي الطريقة الحديثة لبدء التشغيل التي تقلل من الضغوط الميكانيكية والكهربائية التي تحدث في بداية DOL و star-delta. هذا يحد من تيار البدء إلى المحرك التعريفي باستخدام الثايرستور.

يتكون هذا المحرك ثلاثي الطور من وحدتين رئيسيتين: واحدة هي وحدة الطاقة والأخرى وحدة التحكم. تتكون وحدة الطاقة من SCRs متتالية لكل مرحلة ، ويتم التحكم فيها بواسطة المنطق المطبق في دائرة التحكم. تتكون وحدة التحكم هذه من دائرة عبور جهد صفري مع مكثفات لإنتاج وقت تأخير.

بداية إلكترونية ناعمة للمحرك الحثي ثلاثي الأطوار

في الرسم البياني أعلاه ، عندما يتم إعطاء إمداد ثلاثي الطور للنظام ، تقوم دائرة التحكم بتصحيح كل إمداد طور وتنظيمه ومقارنته بجهد عبور صفري بواسطة مضخم التشغيل. يعمل خرج Op-Amp هذا على تشغيل الترانزستور ، وهو المسؤول عن إحداث تأخير زمني باستخدام مكثف. يسمح تفريغ المكثف هذا بإخراج Op-Amp آخر لفترة معينة بحيث يتم تشغيل عوازل Opto في هذا الوقت المنقضي. خلال هذا الوقت ، يقوم خرج optoisolator بتشغيل الثايرستور المتتالي ، ويتم تقليل الناتج المطبق على المحرك خلال هذا الوقت. بعد وقت البدء هذا ، يتم تطبيق جهد كامل على المحرك التعريفي ، وبالتالي ، يعمل المحرك بأقصى سرعة. وبهذه الطريقة ، فإن تشغيل الجهد الصفري لفترة زمنية معينة عند بدء المحرك التعريفي يقلل بشكل متعمد من تيار اندفاع بدء المحرك التعريفي.

نظام حماية المحرك التعريفي

هذا النظام يحمي محرك التيار المتردد ثلاثي الأطوار من مرحلة واحدة وارتفاع درجة الحرارة. عندما تنتهي أي مرحلة من المراحل ، يتعرف هذا النظام عليها ويقوم على الفور بإيقاف تشغيل المحرك الذي يعمل بالطاقة بواسطة التيار الكهربائي.

نظام حماية المحرك التعريفي

يتم تصحيح المراحل الثلاث وترشيحها وتنظيمها وإعطاؤها لمكبر تشغيلي حيث تتم مقارنة جهد الإمداد بجهد معين. في حالة عدم وجود أي من المراحل ، فإنه يعطي جهدًا صفريًا عند إدخال Op-amp ، وبالتالي ، فإنه يعطي منطقًا منخفضًا للترانزستور مما يؤدي إلى إلغاء تنشيط الترحيل. ومن ثم ، يتم إيقاف تشغيل المرحل الرئيسي وتقطع طاقة المحرك.

وبالمثل ، عندما تتجاوز درجة حرارة المحرك حدًا معينًا ، فإن إخراج مكبر للصوت التشغيلي ينشط التتابع المناسب حتى في ذلك الحين يتم إيقاف تشغيل التتابع الرئيسي. بهذه الطريقة ، يمكن التغلب على أخطاء الطور الفردي وظروف درجة الحرارة الزائدة في المحرك التعريفي.

كل هذا يتعلق بأنظمة حماية المحرك ثلاثية الطور ضد بدء تيارات التدفق ، والمراحل الأحادية ، والسخونة الزائدة. نحن نقر بأن المعلومات الواردة في هذه المقالة مفيدة لك لفهم هذا المفهوم بشكل أفضل. علاوة على ذلك ، أي مساعدة لتنفيذ هذه المشاريع أو غيرها ، يمكنك الاتصال بنا من خلال التعليق أدناه.

اعتمادات الصورة