نظرًا لأن متطلبات الطاقة لأنظمة الحمل الفردي تكون عادةً صغيرة ، يتم تزويد جميع منازلنا ومكاتبنا بتزويد تيار متردد أحادي الطور فقط. للحصول على ظروف عمل مناسبة باستخدام هذا العرض أحادي الطور ، يجب استخدام محركات متوافقة. إلى جانب كونها متوافقة ، المحركات يجب أن تكون اقتصادية وموثوقة وسهلة الإصلاح. يمكن للمرء أن يجد كل هذه الخصائص في محرك تحريضي أحادي الطور بسهولة. على غرار المحركات ثلاثية الطور ولكن مع بعض التعديلات ، تعد المحركات الحثية أحادية الطور خيارًا رائعًا للأجهزة المنزلية. لقد اجتذب تصميمها البسيط والتكلفة المنخفضة العديد من التطبيقات.
تعريف المحرك التعريفي أحادي الطور
المحركات الحثية أحادية الطور هي المحركات البسيطة التي تعمل على تيار متردد أحادي الطور وينتج عزم الدوران بسبب تحريض الكهرباء الناتج عن الحقول المغناطيسية المتناوبة. المحركات الحثية أحادية الطور من أنواع مختلفة بناءً على ظروف البداية وعوامل مختلفة. هم انهم-
1). محركات المرحلة المنقسمة.
- محركات بدء المقاومة.
- محركات بدء السعة.
- محرك مكثف انقسام دائم.
- محرك مكثف ثنائي القيمة.
2). المحركات الحثية ذات القطب المظلل.
3). محرك تحريضي بدء التردد.
4). التنافر - بدء المحرك التعريفي.
بناء المحرك التعريفي أحادي الطور
الأجزاء الرئيسية للمحرك الحثي أحادي الطور هي الجزء الثابت ، الدوار ، اللفات . الجزء الثابت هو الجزء الثابت من المحرك الذي يتم تزويد التيار المتردد إليه. يحتوي الجزء الثابت على نوعين من اللفات. أحدهما هو الملف الرئيسي والآخر هو الملف المساعد. يتم وضع هذه اللفات بشكل عمودي على بعضها البعض. يتم توصيل مكثف بالملف الإضافي بالتوازي.
مثل توريد التيار المتردد يستخدم لتشغيل المحرك الحثي أحادي الطور ، يجب البحث عن خسائر معينة مثل فقدان التيار إيدي ، فقدان التباطؤ. لإزالة فقدان تيار الدوامة ، يتم تزويد الجزء الثابت بختم مصفح. لتقليل خسائر التباطؤ ، عادة ما يتم تصنيع هذه الأختام من فولاذ السيليكون.
الدوار هو الجزء الدوار للمحرك. هنا يكون الدوار مشابهًا لدوار قفص السنجاب. إلى جانب كونه أسطوانيًا ، يحتوي الدوار على فتحات في جميع أنحاء سطحه. للحصول على عمل سلس للمحرك ، عن طريق منع القفل المغناطيسي للجزء الثابت والدوار ، تكون الفتحات منحرفة بدلاً من أن تكون متوازية.
الموصلات الدوارة هي قضبان الألمنيوم أو النحاس ، وتوضع في فتحات الدوار. حلقات النهاية المكونة إما من الألومنيوم أو النحاس تعمل على تقصير موصلات الدوار كهربائيًا. في هذا المحرك التعريفي أحادي الطور ، يتم تثبيت الحلقات و مبدلات لا يتم استخدامها ، لذلك يصبح بنائها بسيطًا وسهلاً للغاية.
الدائرة المكافئة للمحرك الحثي أحادي الطور
بناءً على نظرية المجال الدوار المزدوج ، يمكن رسم الدائرة المكافئة للمحرك الحثي أحادي الطور. يتم رسم الدائرة في موضعين - حالة الدوار المسدود لحالة الدوار.
يعمل المحرك مع حالة الدوار المحظور محول مع لفه الثانوي قصير الدائرة.
دائرة مكافئة للمحرك الحثي أحادي الطور
في حالة الجمود الدوار ، يكون هناك مجالان مغناطيسيان دواران في اتجاه معاكس بأحجام متساوية ويظهران متصلين في سلسلة مع بعضهما البعض.
دائرة المحرك التعريفي أحادي الطور في حالة الدوار المتوقف
مبدأ العمل للمحرك الحثي أحادي الطور
يتم تزويد الملف الرئيسي لمحركات الحث أحادية الطور بتيار تيار متردد أحادي الطور. ينتج عن هذا تدفق مغناطيسي متقلب حول الدوار. هذا يعني أنه مع تغير اتجاه التيار المتردد يتغير اتجاه المجال المغناطيسي المتولد. هذه ليست حالة كافية للتسبب في دوران الدوار. هنا يتم تطبيق مبدأ نظرية المجال الدوار المزدوج.
وفقًا لنظرية المجال الدوار المزدوج ، فإن الحقل البديل الفردي يرجع إلى الجمع بين حقلين متساويين في الحجم ولكنهما يدوران في الاتجاه المعاكس. حجم هذين الحقلين يساوي نصف حجم المجال المتناوب. هذا يعني أنه عند تطبيق التيار المتردد ، يتم إنتاج حقلين بنصف الحجم بأحجام متساوية ولكنهما يدوران في اتجاهين متعاكسين.
لذلك ، يوجد الآن تيار يتدفق في الجزء الثابت والمجال المغناطيسي يدور على الجزء المتحرك ، وبالتالي قانون فاراداي الحث الكهرومغناطيسي يعمل على الدوار. وفقًا لهذا القانون ، تنتج المجالات المغناطيسية الدوارة كهرباء في الجزء المتحرك تولد القوة 'F' التي يمكنها تدوير الدوار.
لماذا المحرك الحثي أحادي الطور لا يبدأ ذاتيًا؟
عندما يتم تطبيق قانون الحث الكهرومغناطيسي faradays على الدوار ، يتم تحفيز الكهرباء وتولد القوة على قضبان الدوار. ولكن وفقًا لنظرية المجال الدوار المزدوج ، يوجد مجالان مغناطيسيان لهما نفس الحجم ولكنهما يدوران في الاتجاه المعاكس. وبالتالي ، يتم إنتاج متجهين للقوة بنفس القدر ولكن في الاتجاه المعاكس.
وبالتالي ، فإن متجهات القوة هذه ، نظرًا لأنها من نفس الحجم ولكنها معاكسة في الاتجاه ، لا تجعل الدوار يدور. لذلك ، فإن المحركات الحثية أحادية الطور ليست ذاتية التشغيل. يرن المحرك ببساطة في هذه الحالة. لمنع هذا الموقف وتدوير الدوار ، يجب تطبيق قوة البداية لمحرك أحادي الطور. عندما تصبح القوة في اتجاه واحد أكبر من القوة في الاتجاه الآخر ، يبدأ الدوار في الدوران. في المحركات الحثية أحادية الطور ، يتم استخدام اللفات المساعدة لهذا الغرض.
طرق البدء للمحرك الحثي أحادي الطور
لا يحتوي المحرك الحثي أحادي الطور على عزم بدء التشغيل ، لذلك هناك حاجة إلى دوائر خارجية لتوفير عزم الدوران هذا. يحتوي الجزء الثابت لهذه المحركات على ملف مساعد لهذا الغرض. يتم توصيل الملف المساعد بالتوازي مع مكثف. متي المكثف قيد التشغيل ، على غرار الملف الرئيسي ، يدوران حول مجالين مغناطيسيين من نفس الحجم ولكن يتم ملاحظة الاتجاه المعاكس في الملف المساعد.
من هذين المجالين المغناطيسيين للملف المساعد ، يلغي أحدهما أحد المجالات المغناطيسية للملف الرئيسي بينما يتراكم الآخر مع مجال مغناطيسي آخر للملف الرئيسي. وبالتالي ، ينتج عن ذلك مجال مغناطيسي دوار واحد بقوة عالية. ينتج عن هذا قوة في اتجاه واحد ، وبالتالي تدوير الدوار. بمجرد أن يبدأ الدوار بالدوران ، فإنه يدور حتى إذا تم إيقاف تشغيل المكثف.
هناك طرق مختلفة لتوضيح المحركات الحثية أحادية الطور. عادة ، يتم اختيار هذه المحركات بناءً على طرق البدء. يمكن تصنيف هذه الطرق على أنها
- بدء الانقسام.
- بدء القطب المظلل.
- بدء تشغيل محرك التنافر
- بدء التردد.
في بداية الطور المنفصل ، يحتوي الجزء الثابت على نوعين من اللفات - الملف الرئيسي والملف الإضافي ، المتصلين بالتوازي. المحركات مع هذا النوع من طرق البدء هي
- محركات مقاومة الانقسام الطور.
- مكثف محركات انقسام الطور.
- تبدأ المكثفات بتشغيل المحركات.
- محرك يعمل بالمكثف.
محرك بدء تشغيل مكثف الحث أحادي الطور
وهذا ما يسمى أيضًا بمحرك مكثف ذو طور مقسم. هنا يساوي عدد لفات الملف المساعد عدد اللف الرئيسي. المكثف متصل في سلسلة مع الملف المساعد. يتم فصل الملف المساعد باستخدام مفتاح طرد مركزي عندما يصل الدوار إلى 75٪ من سرعة التواقت. يستمر المحرك في التسارع حتى يصل إلى السرعة العادية.
تتراوح معدلات القدرة لمحركات بدء التشغيل بالمكثف بين 120 واط إلى 750 واط. عادةً ما تختار هذه المحركات تطبيقات مثل الثلاجات ومكيفات الهواء وما إلى ذلك .. نظرًا لعزم الدوران العالي لبدء التشغيل.
تطبيقات المحرك الحثي أحادي الطور
تستخدم هذه المحركات في المراوح ، والثلاجات ، ومكيفات الهواء ، والمكانس الكهربائية ، والغسالات ، ومضخات الطرد المركزي ، والأدوات ، والأجهزة الزراعية الصغيرة ، والمنافخ ، وما إلى ذلك ... تستخدم في الغالب للأجهزة منخفضة الطاقة ولكن ذات السرعة الثابتة مثل الأدوات والآلات الزراعية حيث ثلاث مراحل العرض غير متوفرة. تُستخدم محركات 1/400 kW إلى 1/25 kW في الألعاب ومجففات الشعر وما إلى ذلك ...
لذلك ، في الأساس ، نستخدم مرحلة واحدة المحركات التعريفي في حياتنا اليومية بشكل متكرر. هذه المحركات سهلة الإصلاح. ومع ذلك ، هناك بعض العيوب لهذه المحركات. أي من عيوب هذه المحركات قد صادفتها؟ هل يمكنك تسمية بعضها؟
مصدر الصورة: دوائر المحرك التعريفي أحادية الطور
