أنواع المحركات الكهربائية ومبادئ عملها

تخيل كيف سيكون العالم الحديث إذا اختفت جميع المحركات الكهربائية فجأة منه. لنفترض أننا استبدلناها بمحركات الحرارة. لكن المحركات الحرارية كبيرة الحجم وتنبعث منها غازات بخار وعادم ، في حين أن المحركات الكهربائية ذات القدرة المماثلة مدمجة ، فهي مناسبة تمامًا للآلات والسيارات الكهربائية وغيرها من المعدات ، بينما تكون صديقة للبيئة واقتصادية وموثوقة. من المستحيل تخيل العالم الحديث بدون محركات كهربائية ، مما يسهل عمل الناس باختصار ، مما يجعل حياتنا أكثر راحة.

بفضل المحركات الكهربائية ، نحصل على الطاقة الميكانيكية من الطاقة الكهربائية. وخصائص الوزن والحجم والقوة وعدد الثورات في الدقيقة لها أهمية حاسمة في هذه العملية ، والتي ترتبط بدورها بكل من ميزات التصميم للمحركات ومعلمات جهد التيار الكهربائي.

حسب نوع الجهد الكهربائي ، المحركات الكهربائية هي: AC أو DC. بواسطة طريقة التحكم: الخطوة ، الخطية ، مضاعفات (مضاعفات). محركات التيار المتردد ، بدورها ، غير متزامن ومتزامن. دعونا نلقي نظرة على أنواع المحركات الكهربائية ، ونلاحظ ميزاتها ، ونتحدث عن مبادئ تشغيل كل منها.

محركات العاصمة

لبناء محركات كهربائية ذات خصائص ديناميكية عالية ، يتم استخدام محركات التيار المستمر. إنها تتميز بالسعة الزائدة العالية والدوران الموحد. إنها محركات التيار المستمر التي تستخدم في السيارات الكهربائية. وهي مجهزة بالعديد من الأدوات الآلية والآلات والوحدات ، بما في ذلك الأجهزة المنزلية.

يعتمد تشغيل محرك DC الكلاسيكي على دوران الإطار مع التيار في مجال مغناطيسي خارجي: يتم تزويد التيار بالإطار من خلال مجموعة جامع الفرشاة ، ويتم الحصول على المجال المغنطيسي الثابت إما من مغناطيس دائم أو من نفس التيار المباشر (المجال المغنطيسي للملف مع التيار) . نتيجة لذلك ، يدور الإطار الحالي في مجال مغناطيسي. بدلاً من الإطار ، يمكن لفائف بها تيار على الدائرة المغناطيسية - أن يبرز الدوار.

محركات التيار المتردد

تستخدم محركات التيار المتردد على نطاق واسع في الحياة اليومية وفي الصناعة ، لأنها تعتبر أكثر عالمية بالمقارنة مع محركات التيار المستمر. تتميز محركات التيار المتردد بتصميم بسيط ، وهي أكثر موثوقية من محركات التيار المستمر ، وهي متواضعة في التعامل معها.

على سبيل المثال ، تم تجهيز معظم مراوح المنزل وأغطية الصناعية بمحركات AC غير متزامنة. وهي مجهزة الروافع والمضخات وأدوات الآلات. إن بساطة محركات التيار المتردد بتردد صناعي هي عدم وجود مجموعة جامع الفرشاة والإلكترونيات المعقدة.

السائر المحركات

تعمل محركات السائر عن طريق تحويل نبضات التيار المستمر المنفصل إلى حركات ميكانيكية (خطوات). المعدات المكتبية ، والأدوات الآلية ، والروبوتات - حيثما كانت السرعة العالية والاتساق في حركة جسم العمل مطلوبًا ، يتم استخدام المحركات الكهربائية خطوة بخطوة اليوم. للتحكم في سرعة دوران الدوار ، تتحكم الوحدة الإلكترونية في معدل تكرار النبض ودورة تشغيله. محرك السائر هو محرك متزامن بدون فرش.

الماكينات (المؤازرات)

محرك سيرفو (محرك سيرفو) هو محرك DC عالي التقنية. على عكس محرك السائر ، يمتاز المحرك المؤازر أيضًا بمستشعر موضع الدوار في التصميم ، حيث يتم تطبيق آلية تغذية مرتدة سلبية.

المحركات من هذا النوع قادرة على تطوير ثورات وقوة عالية ، مثل محركات DC ذات السائر ، لكن ضبط موضع جسم العمل أكثر دقة. بالنسبة لآلات CNC ، فإن محرك الأقراص المؤازر هو ما تحتاج إليه. تم تجهيز العديد من الآلات الصناعية الحديثة بمحركات مؤازرة مدمجة في نظام تحكم الكمبيوتر عالي الدقة.

المحركات الكهربائية الخطية

بدلاً من الدوار ، يحتوي محرك DC الخطي على قضيب (قضيب) مع مغناطيس يتم نقله خطيًا من خلال الجزء الثابت بالنسبة للمحث. تكتسب المحركات من هذا النوع شعبية كمحركات للآليات ذات الحركات الترددية أثناء التشغيل.

هذا حل موثوق واقتصادي ، مما يلغي الحاجة إلى استخدام أي نوع من أنواع النقل الميكانيكي. يتم إرسال نبضات من القطبية والمدة المطلوبة إلى الملف ، وتشكيل مجال مغناطيسي من التكوين المطلوب ، والتي ، من جانبها ، يعمل على قضيب ، ويتم رصد الموقع الحالي للقضيب بفضل مجسات هول في صلب الجزء الثابت.

المحركات متزامن

عند قولهم "المحرك المتزامن" ، فإنهم يقصدون تقليديًا محرك تيار متناوب ، حيث تساوي سرعة الدوران (أو السرعة الزاوية) للدوار سرعة الزاوية للتدفق المغناطيسي في تجويف الجزء الثابت. غالبًا ما نتحدث عن المحركات التي تحمل دواراتها مغناطيسًا دائمًا أو ملفوفًا مثيرًا ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا قويًا يمنع الانزلاق.

في المحركات المتزامنة ، تكون سرعة الدوار ثابتة. مراوح قوية ، رافعات ، مضخات ، - في العديد من التطبيقات التي تتطلب طاقة عالية وسرعة ثابتة ، بغض النظر عن الحمل ، يتم استخدام محركات متزامنة.

المحركات التعريفي

في معظم الأحيان ، يُطلق على المحرك غير المتزامن اسم محرك التيار المتردد ، والذي يختلف فيه التردد (أو السرعة الزاوية) للدوران الدوار عن السرعة الزاوية للتدفق المغناطيسي الثابت. وهذا هو ، في مثل هذا المحرك هناك "زلة". محركات التيار المتردد غير المتزامن تأتي مع قفص السنجاب (مثل "قفص السنجاب") أو الدوار الدوار الدوار.

يتم تصنيع محركات غير متزامنة أكثر قوة مع دوار طور ، ويتم تنظيم حجم التدفق المغناطيسي في مثل هذا الدوار بواسطة مقاومة متغيرة ، وتكون سرعة الدوران قابلة للتعديل. تم تجهيز المعدات الأقل أهمية (اعتمادًا على سرعة الدوار على الحمل) بمحركات غير متزامنة مع دوار قفص السنجاب.

انظر أيضا على موقعنا على الانترنت: أنواع المولدات الكهربائية ومبادئ عملها