نحن نعلم أن أي محرك كهربائي يستخدم فوائد المبادئ الكهربائية الأساسية بالإضافة إلى الكهرومغناطيسية لإنشاء حركة ميكانيكية. يوجد أنواع مختلفة من المحركات متوفرة في السوق ولكن يصعب تحديد هذه المحركات أو أي منها مناسب لتطبيقك. المحرك المتزامن هو نوع واحد من المحركات ، بصرف النظر عن هذا ، محرك يعمل اعتمادًا على الإحجام المعروف باسم محرك الممانعة. يحتوي هذا المحرك على جزأين أساسيين هما الجزء الثابت والدوار. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على محرك التردد.
ما هو محرك التردد؟
تعريف: هذا نوع واحد من المحركات المتقدمة التي تشمل كليهما الجزء الثابت والدوار مشابه لمحرك كهربائي عادي. تعمل هذه المحركات مع مجال مغناطيسي دوار دقيق (RPM) من خلال مزامنة سرعة الدوار باستخدام RMF للجزء الثابت. كثافة الطاقة التي توفرها هذه المحركات عالية بتكلفة منخفضة لجعلها جذابة في العديد من التطبيقات. ال مبدأ العمل لمحرك ممانعة هي ، عندما توجد مادة مغناطيسية داخل المجال المغناطيسي ، فإنها دائمًا ما تضعها في الخط بطريقة أقل ترددًا.
محركات التردد
ال مواصفات محرك التردد هي نوع من الطور ، نسبة قطب الجزء الثابت إلى الدوار ، القدرة المقدرة أو عزم الدوران ، تموج عزم الدوران ، ومدى سرعة عزم الدوران الثابت. ال عامل القدرة لمحرك ممانعة يتأخر PF ويمكن أن تتراوح كفاءة الماكينة من 55 إلى 75٪.
بناء محرك التردد
يظهر بناء هذا المحرك أدناه. يمكن تصميم ذلك عن طريق إزالة الأسنان في أربعة مواقع لتشكيل هيكل رباعي الأقطاب.
الحلقات في نهايتين قصيرة الدائرة. بمجرد محاذاة الجزء الثابت للمحرك مع مصدر أحادي الطور ، يعمل المحرك مثل a محرك تحريضي أحادي الطور . بمجرد أن تصل سرعة المحرك إلى أعلى مستوى من السرعة المتزامنة ، فإن مفتاح الطرد المركزي سيفصل الملف الإضافي. يزيد المحرك من السرعة مثل محرك أحادي الطور من خلال عملية اللف الرئيسية.
بناء محرك ممانعة
يمكن إنشاء عزم الدوران لهذا المحرك بسبب ميل الجزء المتحرك لربط نفسه في أقل موضع ممانعة ، بمجرد أن تكون سرعة المحرك أقرب إلى السرعة المتزامنة. لذلك ، فإن الدوار يسحب في التزامن. يجب أن يكون القصور الذاتي للحمل في حدود الفعالية المناسبة. عند التزامن ، سيختفي عزم الحث ، باستثناء أن الجزء المتحرك يظل في حالة التزامن بسبب عزم الدوران في حالة التردد المتزامن.
عمل محرك التردد
الأجزاء الأساسية لهذا المحرك هي الجزء الثابت والدوار. هذان الجزءان ثابتان يتم فصلهما من خلال فجوة هوائية. بناءً على نوع المحرك ، سيتم تغيير هيكل المحرك ولكن مبدأ العمل الأساسي سيكون هو نفسه. يشتمل الجزء الثابت مثل الجزء الثابت على أزواج قطبية بارزة يمكن تشكيلها من خلال التيار المتدفق باستخدام سلك. يمكن تشكيل الجزء المتحرك بمعدن مغناطيسي حديدي ويتضمن أعمدة خاصة به.
تتبع هذه الأقطاب الخطوط العريضة للحقل المغناطيسي للجزء الثابت. بمجرد أن يتصل القطب البارز للدوار بالقطب البارز للجزء الثابت ، يكون العضو الدوار في أقل موضع ممانعة. لذا فإن مقدار المقاومة المغناطيسية أقل في هذه النهاية. عندما يتصل عمود الجزء الثابت بفتحات أو حزوز الجزء المتحرك ، فسيكون الدوار في أعلى موضع ممانعة. بسبب حماية الطاقة ، سيتحرك الدوار باستمرار نحو وضع أقل ممانعة. لذلك عندما لا يتم محاذاة الجزء المتحرك بشكل كامل ، يمكن إنشاء عزم دوران ممانعة. سوف يسحب هذا العزم الدوار باتجاه القطب البارز البارز المجاور لإحداث الدوران.
معادلة عزم دوران المحرك
يمكن أن يحدث عزم دوران الممانعة بمجرد وجود جسم مغناطيسي حديدي داخل مجال مغناطيسي خارجي ، ثم يمكن أن يصطف الجسم عبر المجال المغناطيسي الخارجي. سيؤدي هذا إلى إحداث مجال مغناطيسي داخلي داخل الجسم بسبب عزم الدوران المتولد.
يمكن توليد هذا العزم بين المجالين اللذين يدوران الجسم في منطقة الخط عبر المجال المغناطيسي. لذلك ، يتم استخدام عزم الدوران على الجسم لتوفير مقاومة أقل للتدفق المغناطيسي. يُطلق على عزم دوران المحرك هذا أيضًا عزم الدوران الملحي بسبب بروز الآلة. يعتمد هذا المحرك بشكل أساسي على عزم دوران الممانعة للعمل. لذلك يمكن حساب هذا العزم باستخدام الصيغة التالية.
من المعادلة أعلاه ، يتم تطبيق 'V' على الجهد ، و 'f' هو تردد الخط ، وزاوية rel لعزم الدوران و 'K' ثابت المحرك. يمكن أن يتم تطوير عزم الدوران داخل المحرك بسبب التردد المتغير
أنواع محرك التردد
يتم تصنيف محركات الممانعة إلى أنواع مختلفة مثل متزامن ومحول.
محرك التردد المتزامن
تعمل هذه المحركات بدقة بسرعة متزامنة ويمكن تحقيق ذلك بمساعدة ملف ثابت ثلاثي الأطوار بالإضافة إلى دوار لتنفيذ أعمدة دوارة بارزة وجدران تدفق مغناطيسية داخلية. يقوم الجزء المتحرك في كثير من الأحيان بتنفيذ قفص سنجاب معدل في منطقة الأقطاب البارزة ، بحيث يساعد من تأثير الحث على التحول إلى بدء ذاتي. بمجرد تنشيط المحرك ، يتم نقله بالقرب من السرعات المتزامنة من خلال الحث ، وبعد ذلك يتم قفله في التزامن من خلال عزم دوران الممانعة الذي يتم إنشاؤه من حواجز تدفق الجزء المتحرك.
تبديل محرك التردد
محرك التردد المحول هو أحد أنواع المحركات السائر المحركات بما في ذلك بعض الأعمدة. تكلفة بناء هذا المحرك أقل مقارنة بالمحرك الكهربائي بسبب هيكله البسيط. تُستخدم هذه المحركات بشكل أساسي حيث يظل الدوار غير نشط لفترات طويلة في البيئات المتفجرة مثل التعدين لأنه يعمل بدون مبدل ميكانيكي. يتم عزل ملفات طور المحرك هذه كهربائياً مع بعضها البعض وينتج عنها تحمل أكبر للخطأ مقارنة بمحرك تحريضي AC مدفوع بعاكس.
مزايا
ال مزايا محرك التردد تشمل ما يلي.
- لا يتطلب إمدادات التيار المستمر.
- خصائص مستقرة
- الصيانة أقل
- حرارة أقل
- لا مغناطيس
- التحكم في السرعة
سلبيات
ال مساوئ محرك التردد تشمل ما يلي.
- الكفاءة أقل
- عامل القوى انه فقير
- التحكم في التردد
- قدرة هذه المحركات أقل لدفع الأحمال
- مطلوب دوار أقل من الجمود.
التطبيقات
ال تطبيقات محرك التردد تشمل ما يلي.
- أجهزة التشوير
- أجهزة التحكم
- منظمات تلقائية
- أجهزة تسجيل
- ساعات
- طابعات عن بعد
- جراموفون
- عدادات كهربائية تناظرية
- سيارة كهربائية
- أدوات كهربائية مثل مخارط الحفر والمناشير الشريطية والمكابس
وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن محرك التردد والبناء والعمل والأنواع والتطبيقات. هذا محرك كهربائي متزامن ويمكن أن يحدث عزم دوران هذا المحرك بسبب الموصلية المغناطيسية من خلال التربيع والمحاور المباشرة للدوار. لا يحتوي هذا المحرك على مغناطيسات دائمة ولا لفات مجال. إليك سؤال لك ، ما هي حدود ممانعة المحرك؟
