تشغيل المحرك الكهربائي وتطبيقاته

جرب أداة القضاء على المشاكل





شرح مايكل فاراداي Michael Faraday ، وهو عالم بريطاني ، تحويل الطاقة من الطاقة الكهربائية إلى الميكانيكية في عام 1821. ويمكن أن يتم تحويل الطاقة عن طريق ترتيب موصل حمل تيار داخل مجال مغناطيسي. لذلك يبدأ الموصل بالدوران بسبب عزم الدوران المتولد من المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي. صمم العالم البريطاني ويليام ستورجون آلة تعمل بالتيار المستمر في عام 1832 بناءً على قانونه. ومع ذلك ، كانت باهظة الثمن وغير مناسبة لأي تطبيق. لذا أخيرًا ، الأول محرك كهربائي تم اختراعه في عام 1886 بواسطة فرانك جوليان سبراج.

ما هو المحرك الكهربائي؟

يمكن تعريف المحرك الكهربائي على أنه واحد نوع الآلة تستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية والميكانيكية. تعمل معظم المحركات من خلال تواصل بين التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي لملف المحرك لتوليد القوة على شكل دوران المحور. يمكن تشغيل هذه المحركات بواسطة مصدر التيار المستمر أو مصدر التيار المتردد. المولد هو نفسه ميكانيكيًا للمحرك الكهربائي ، ومع ذلك ، يعمل في الاتجاه المعاكس عن طريق تغيير الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يظهر الرسم البياني للمحرك الكهربائي أدناه.




يمكن تصنيف المحركات الكهربائية بناءً على اعتبارات مثل نوع مصدر الطاقة والبناء ونوع إخراج الحركة والتطبيق. هم نوع التيار المتردد ، نوع التيار المستمر ، بدون فرش ، نوع المرحلة مثل الطور الفردي ، مرحلتين أو ثلاث مراحل ، إلخ. يمكن للمحركات ذات الخصائص والأبعاد النموذجية أن توفر طاقة ميكانيكية مناسبة لاستخدامها في الصناعات. هذه المحركات قابلة للتطبيق في المضخات ، والمراوح الصناعية ، والأدوات الآلية ، والمنافخ ، والأدوات الكهربائية ، ومحركات الأقراص.

محرك كهربائي

محرك كهربائي



بناء المحركات الكهربائية

يمكن أن يتم بناء المحرك الكهربائي باستخدام الدوار ، المحامل ، الجزء الثابت ، فجوة الهواء ، اللفات ، المبدل ، إلخ.

بناء المحركات الكهربائية

بناء المحركات الكهربائية

الدوار

الجزء المتحرك في المحرك الكهربائي هو الجزء المتحرك ، والوظيفة الرئيسية لهذا هي تدوير العمود لتوليد الطاقة الميكانيكية. بشكل عام ، يشتمل الدوار على موصلات موضوعة لتحمل التيارات وتتواصل مع المجال المغناطيسي في الجزء الثابت.


رمان

توفر المحامل الموجودة في المحرك الدعم بشكل أساسي للدوار لتنشيط محوره. يتمدد عمود المحرك بمساعدة المحامل على حمل المحرك. نظرًا لاستخدام قوى الحمل خارج المحمل ، فإن الحمل يُعرف باسم التحميل الزائد.

الجزء الثابت

الجزء الثابت في المحرك هو الجزء غير النشط من الدائرة الكهرومغناطيسية. يشمل مغناطيسات أو لفات دائمة. يمكن بناء الجزء الثابت بألواح معدنية رفيعة مختلفة تُعرف باسم التصفيح. تستخدم هذه بشكل أساسي لتقليل فقد الطاقة.

فجوة الهواء

فجوة الهواء هي المساحة الموجودة بين الجزء الثابت والدوار. يعتمد تأثير الفجوة الهوائية بشكل أساسي على الفجوة. إنه المصدر الرئيسي لعامل الطاقة المنخفضة للمحرك. بمجرد زيادة فجوة الهواء بين الجزء الثابت والدوار ، يزداد تيار المغنطة أيضًا. لهذا السبب ، يجب أن تكون فجوة الهواء أقل.

اللفات

اللفات في المحركات عبارة عن أسلاك توضع داخل الملفات ، مغطاة بشكل عام حول قلب مغناطيسي حديدي مرن لصنع أقطاب مغناطيسية أثناء تنشيطها بالتيار. بالنسبة اللفات الحركية والنحاس هو المادة الأكثر استخدامًا. النحاس هو المادة الأكثر شيوعًا للملفات ويستخدم الألمنيوم أيضًا على الرغم من أنه يجب أن يكون صلبًا لتحمل حمولة كهربائية مماثلة بشكل آمن.

العاكس

ال عاكس التيار عبارة عن نصف حلقة في المحرك مصنعة من النحاس. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا في ربط الفرشاة بالملف. تُستخدم حلقات المبدل لضمان انعكاس اتجاه التيار داخل الملف في كل نصف مرة ، وبالتالي يتم دفع سطح واحد من الملف بشكل متكرر لأعلى ويتم دفع السطح الآخر للملف إلى الأسفل.

عمل المحرك الكهربائي

في الأساس ، تعمل معظم المحركات الكهربائية على الكهرومغناطيسية مبدأ الاستقراء ومع ذلك ، هناك أنواع مختلفة من المحركات التي تستخدم طرقًا كهروميكانيكية أخرى مثل التأثير الكهروضغطي والقوة الكهروستاتيكية.

يمكن أن يعتمد مبدأ العمل الأساسي للمحركات الكهرومغناطيسية على الطاقة الميكانيكية التي تعمل على الموصل باستخدام تدفق التيار الكهربائي ويتم وضعها داخل المجال المغناطيسي. اتجاه القوة الميكانيكية متعامد تجاه المجال المغناطيسي والموصل والمجال المغناطيسي.

أنواع المحركات الكهربائية

في الوقت الحاضر ، تشتمل المحركات الكهربائية الأكثر استخدامًا بشكل أساسي على محركات التيار المتردد ومحركات التيار المستمر

محرك AC

محركات التيار المتردد يتم تصنيفها إلى ثلاثة أنواع هي المحركات الحثية والمتزامنة والخطية

محرك بتيار مستمر

محركات DC يتم تصنيفها إلى نوعين هما المحركات ذاتية الإثارة والمتحركة بشكل منفصل

  • يتم تصنيف المحركات ذاتية الإثارة إلى ثلاثة أنواع هي المحركات المتسلسلة والمركبة والتحويلة
  • يتم تصنيف المحركات المركبة إلى نوعين هما محركات التحويلة القصيرة والمحركات التحويلية الطويلة

تطبيقات المحركات الكهربائية

تشمل تطبيقات المحرك الكهربائي ما يلي.

  • تطبيقات محرك كهربائي تشمل بشكل أساسي المنافيخ والمراوح والأدوات الآلية ، مضخات ، توربينات ، أدوات كهربائية ، مولدات ، ضواغط ، درفلة ، سفن ، ناقلون ، مصانع ورق.
  • المحرك الكهربائي هو جهاز أساسي في تطبيقات مختلفة مثل التدفئة والتهوية والتهوية والتهوية والتبريد والأجهزة المنزلية والسيارات.

مزايا المحرك الكهربائي

تتمتع المحركات الكهربائية بالعديد من المزايا عندما نقارن مع المحركات العادية والتي تشمل ما يلي.

  • التكلفة الأولية لهذه المحركات منخفضة مقارنة بمحركات الوقود الأحفوري ، لكن تصنيف القدرة الحصانية لكليهما متشابه.
  • تشتمل هذه المحركات على أجزاء متحركة ، وبالتالي فإن عمر هذه المحركات أطول.
  • تصل قدرة هذه المحركات إلى 30000 ساعة كما تم صيانتها بشكل صحيح. لذلك كل محرك يتطلب القليل من الصيانة
  • هذه المحركات فعالة للغاية وتصاريح التحكم التلقائي لوظائف التشغيل والإيقاف التلقائي.
  • لا تستخدم هذه المحركات الوقود لأنها لا تتطلب صيانة زيت المحرك ، وإلا خدمة البطارية.

عيوب المحرك الكهربائي

تشمل عيوب هذه المحركات ما يلي.

  • لا يمكن تحريك المحركات الكهربائية الكبيرة بسهولة ، ويجب مراعاة الجهد الدقيق والإمداد الحالي
  • في بعض الحالات ، تكون توسعات الخطوط باهظة الثمن إلزامية للمناطق المعزولة حيث لا يمكن الوصول إلى الطاقة الكهربائية.
  • عادة ، يكون أداء هذه المحركات أكثر كفاءة.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن محرك كهربائي ، وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا في تحويل الطاقة من الكهرباء إلى الميكانيكية. هذه المحركات هادئة ومريحة للغاية ، والتي تستخدم التيار المتردد بخلاف التيار المباشر. تتوفر هذه المحركات في كل مكان حيث يمكن أن تحدث الحركة الميكانيكية باستخدام التيار المتردد أو التيار المباشر. إليك سؤال لك ، كيف تصنع محركًا كهربائيًا؟