المحرك الكهربائي هو آلة كهربائية تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. تعمل معظم المحركات الكهربائية من خلال التفاعل بين المجال المغناطيسي للمحرك والتيار الكهربائي في سلك متعرج لتوليد القوة على شكل عزم دوران مطبق على عمود المحرك.
يمكن تشغيل المحركات الكهربائية بواسطة مصادر التيار المباشر (DC) ، مثل البطاريات ، أو المقومات ، أو عن طريق مصادر التيار المتردد (AC) ، مثل شبكة الطاقة أو المحولات أو المولدات الكهربائية. المولد الكهربائي مطابق ميكانيكيًا للمحرك الكهربائي ، ولكنه يعمل بتدفق عكسي للطاقة ، مما يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
يمكن تصنيف المحركات الكهربائية حسب اعتبارات مثل نوع مصدر الطاقة والبناء الداخلي والتطبيق ونوع خرج الحركة. بالإضافة إلى أنواع التيار المتردد مقابل التيار المستمر ، قد يتم تنظيف المحركات أو عدم وجود فرش لها ، وقد تكون ذات طور مختلف (انظر أحادي الطور أو مرحلتين أو ثلاث مراحل) ، وقد تكون إما مبردة بالهواء أو مبردة بالسائل. توفر المحركات متعددة الأغراض ذات الأبعاد والخصائص القياسية قوة ميكانيكية ملائمة للاستخدام الصناعي.
تُستخدم أكبر المحركات الكهربائية في دفع السفن وضغط خطوط الأنابيب وتطبيقات التخزين بالضخ مع معدلات تصل إلى 100 ميغاوات. توجد المحركات الكهربائية في المراوح الصناعية والمنافخ والمضخات والأدوات الآلية والأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية ومحركات الأقراص. يمكن العثور على المحركات الصغيرة في الساعات الكهربائية. في بعض التطبيقات ، كما هو الحال في الكبح المتجدد بمحركات الجر ، يمكن استخدام المحركات الكهربائية في الاتجاه المعاكس كمولدات لاستعادة الطاقة التي قد تُفقد كحرارة واحتكاك.
كهربائيًا ، يتكون المحرك من مكونين يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض ويشكلان معًا دائرة مغناطيسية:
مغناطيس المجال - يُنشئ هذا الجزء مجالًا مغناطيسيًا يمر عبر المحرك. عادة ما تكون عبارة عن مجموعة من المغناطيسات الكهربائية المحيطة بالدوار ، وتتكون من لفات سلكية على قلب حديد مغناطيسي حديدي يوجه المجال المغناطيسي. بدلاً من ذلك ، يمكن أن يكون مغناطيسًا دائمًا واحدًا أو أكثر.
المحرك - هذا هو الجزء الذي يتدفق من خلاله التيار الكهربائي الذي يطور القوة. مثل ملفات المجال ، فهي تتكون من لفات سلكية على قلب مغناطيسي حديدي. عندما يمر التيار الكهربائي عبر السلك ، يبذل المجال المغناطيسي من مغناطيس المجال قوة عليه ، تسمى قوة لورنتز ، مما يؤدي إلى دوران الدوار.
يتم تثبيت أحد هذه المكونات على الجزء الثابت ، الجزء الثابت للمحرك متصل بالإطار ، والآخر على الجزء المتحرك ، الجزء الذي يدور. عادة ما يكون مغناطيس المجال على الجزء الثابت والعضو الدوار على الدوار ، ولكن في بعض أنواع المحركات يتم عكسها.
ميكانيكيًا ، يتكون المحرك من هذه الأجزاء
دوار
في المحرك الكهربائي ، يكون الجزء المتحرك هو الدوار ، والذي يدير العمود لتوصيل الطاقة الميكانيكية. عادةً ما يحتوي الجزء المتحرك على موصلات موضوعة فيه والتي تحمل التيارات ، والتي يبذل المجال المغناطيسي للجزء الثابت فيها القوة لتحويل العمود. بدلاً من ذلك ، تحمل بعض الدوارات مغناطيسًا دائمًا ، ويحمل الجزء الثابت الموصلات.
يجب أن تكون هناك فجوة هوائية بين الجزء الثابت والدوار حتى يتمكن من الدوران. عرض الفجوة له تأثير كبير على الخصائص الكهربائية للمحرك. يتم جعلها صغيرة بشكل عام قدر الإمكان ، حيث أن الفجوة الكبيرة لها تأثير سلبي قوي على الأداء. إنه المصدر الرئيسي لعامل الطاقة المنخفضة الذي تعمل فيه المحركات. يزداد تيار المغنطة ويقل عامل القدرة مع فجوة الهواء ، لذا فإن الفجوات الضيقة أفضل. قد تؤدي الفجوات الصغيرة جدًا إلى حدوث مشكلات ميكانيكية بالإضافة إلى الضوضاء والخسائر.
