يشير المحرك إلى جهاز كهرومغناطيسي يحقق تحويل أو نقل الطاقة الكهربائية وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي.
يمثل المحرك بالحرف M في الدائرة (المعيار القديم هو D). وتتمثل مهمتها الرئيسية في توليد عزم القيادة. كمصدر للطاقة للأجهزة الكهربائية أو الآلات المختلفة ، يتم تمثيل المولد بالحرف G في الدائرة. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
قطاع:
1. مقسمة حسب نوع مزود الطاقة: يمكن تقسيمها إلى محركات DC ومحركات AC.
1) يمكن تقسيم محركات DC وفقًا للهيكل ومبدأ العمل: محركات DC بدون فرش ومحركات DC مصقولة.
يمكن تقسيم محركات DC المصقولة إلى: محركات DC ذات مغناطيس دائم ومحركات DC كهرومغناطيسية.
تنقسم محركات التيار المستمر الكهرومغناطيسية إلى: محركات تيار مستمر متسلسلة ، ومحركات تيار مستمر متحمس ، ومحركات تيار مستمر متحمس بشكل منفصل ، ومحركات تيار مستمر متحمس.
تنقسم محركات DC ذات المغناطيس الدائم إلى: محركات DC ذات مغناطيس دائم نادر الأرض ، محركات DC ذات مغناطيس دائم من الفريت ومحركات Alnico ذات المغناطيس الدائم DC.
2) يمكن أيضًا تقسيم محركات التيار المتردد إلى: محركات أحادية الطور ومحركات ثلاثية الطور.
2. وفقًا للهيكل ومبدأ العمل ، يمكن تقسيمها إلى محركات DC ، محركات غير متزامنة ومحركات متزامنة.
1) يمكن تقسيم المحركات المتزامنة إلى: محركات متزامنة ذات مغناطيس دائم ومحركات متزامنة ممانعة ومحركات متزامنة التباطؤ.
2) يمكن تقسيم المحركات غير المتزامنة إلى محركات تحريضية ومحركات تبديل التيار المتردد.
يمكن تقسيم المحركات الحثية إلى محركات غير متزامنة ثلاثية الطور ، ومحركات غير متزامنة أحادية الطور ، ومحركات غير متزامنة ذات قطب مظلل.
يمكن تقسيم محركات تبديل التيار المتردد إلى: محركات سلسلة أحادية الطور ، ومحركات AC و DC ومحركات تنافر.
كل محرك له وظائف مختلفة ، لذلك سيختلف سعر كل محرك.
3. وفقًا لأوضاع التشغيل والتشغيل ، يمكن تقسيمها إلى: محرك غير متزامن أحادي الطور ببدء تشغيل مكثف ، محرك غير متزامن أحادي الطور يعمل بالمكثف ، محرك غير متزامن أحادي الطور ببدء تشغيل مكثف ومرحلة غير متزامنة أحادية الطور محرك.
4. وفقًا للغرض ، يمكن تقسيمها إلى: محرك محرك ومحرك تحكم.
1) يمكن تقسيم محركات الدفع إلى: محركات للأدوات الكهربائية (بما في ذلك أدوات الحفر والتلميع والتلميع والحفر والقطع والتوسيع وما إلى ذلك) ، والأجهزة المنزلية (بما في ذلك الغسالات والمراوح الكهربائية والثلاجات ومكيفات الهواء ومسجلات الشريط) ، ومسجلات الفيديو) ، ومشغلات DVD ، والمكانس الكهربائية ، والكاميرات ، ومجففات الشعر ، وآلات الحلاقة الكهربائية ، وما إلى ذلك) وغيرها من المعدات الميكانيكية الصغيرة العامة (بما في ذلك مختلف أدوات الآلات الصغيرة ، والآلات الصغيرة ، والمعدات الطبية ، والمعدات الإلكترونية ، وما إلى ذلك) المحركات.
2) تنقسم محركات التحكم إلى محركات متدرجة ومحركات مؤازرة.
5. وفقًا لهيكل الجزء المتحرك ، يمكن تقسيمه: محرك تحريضي قفص (معيار قديم يسمى محرك قفص السنجاب غير المتزامن) ومحرك تحريضي دوار للجرح (معيار قديم يسمى محرك الجرح غير المتزامن).
6. وفقًا لسرعة التشغيل ، يمكن تقسيمها إلى: محرك عالي السرعة ، محرك منخفض السرعة ، محرك ثابت السرعة ، ومحرك تنظيم السرعة. تنقسم المحركات منخفضة السرعة إلى محركات تقليل التروس ومحركات الاختزال الكهرومغناطيسي ومحركات عزم الدوران ومحركات متزامنة ذات قطب مخلب.
يمكن تقسيم محركات تنظيم السرعة إلى محركات سرعة ثابتة متدرجة ، ومحركات سرعة ثابتة بدون خطوات ، ومحركات متغيرة السرعة متدرجة ومحركات متغيرة السرعة غير متدرجة ، ولكن يمكن أيضًا تقسيمها إلى محركات تنظيم السرعة الكهرومغناطيسية ، ومحركات تنظيم سرعة التيار المستمر ، وتنظيم سرعة التردد المتغير PWM المحركات ومحرك سرعة التردد المحول.
تكون سرعة الدوار للمحرك غير المتزامن دائمًا أقل قليلاً من السرعة المتزامنة للحقل المغناطيسي الدوار.
لا علاقة لسرعة الدوار للمحرك المتزامن بحجم الحمل وتحافظ دائمًا على السرعة المتزامنة.
أولا التيار المباشر:
مبدأ العمل لمولد التيار المستمر هو تحويل القوة الدافعة الكهربائية المتناوبة المستحثة في ملف المحرك إلى قوة دافعة كهربائية للتيار المستمر عندما يتم سحبها من نهاية الفرشاة بواسطة المبدل وعمل تبديل الفرشاة.
يتم تحديد اتجاه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة وفقًا لقاعدة اليد اليمنى (يشير الخط المغناطيسي للتحريض إلى راحة اليد ، ويشير الإبهام إلى اتجاه حركة الموصل ، وتشير الأصابع الأربعة الأخرى إلى اتجاه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة في الموصل).
مبدأ العمل:
يتم تحديد اتجاه قوة الموصل بقاعدة اليد اليسرى. يشكل هذا الزوج من القوى الكهرومغناطيسية لحظة تعمل على المحرك. هذه اللحظة تسمى عزم الدوران الكهرومغناطيسي في آلة كهربائية دوارة. يكون اتجاه عزم الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة ، في محاولة لجعل العضو الدوار يدور عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا تمكن عزم الدوران الكهرومغناطيسي هذا من التغلب على عزم المقاومة على المحرك (مثل عزم المقاومة الناتج عن الاحتكاك وعزم دوران الحمل الآخر) ، فيمكن أن يدور المحرك في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة.
محرك DC هو محرك يعمل بجهد عمل DC ويستخدم على نطاق واسع في مسجلات الأشرطة ومسجلات الفيديو ومشغلات DVD وآلات الحلاقة الكهربائية ومجففات الشعر والساعات الإلكترونية والألعاب وما إلى ذلك.
ثانياً: النوع الكهرومغناطيسي:
تتكون محركات DC الكهرومغناطيسية من أعمدة الجزء الثابت ، والدوار (المحرك) ، والمبدل (المعروف باسم المبدل) ، والفرش ، والغلاف ، والمحامل ، إلخ.
تتكون الأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت (الأقطاب المغناطيسية الرئيسية) لمحرك تيار مستمر كهرومغناطيسي من قلب حديدي ولف مثير. وفقًا لطرق الإثارة المختلفة (تسمى الإثارة في المعيار القديم) ، يمكن تقسيمها إلى محركات DC متسلسلة ، ومحركات DC متحمسة للتحويل ، ومحركات DC متحمسة بشكل منفصل ومحركات DC مركبة. نظرًا لطرق الإثارة المختلفة ، يختلف أيضًا قانون تدفق القطب المغناطيسي للجزء الثابت (الناتج عن ملف الإثارة لقطب الجزء الثابت).
يتم توصيل الملف الميداني والملف الدوار لمحرك DC المتسلسل في سلسلة من خلال الفرشاة والمبدل. يتناسب تيار المجال مع تيار المحرك. يزداد التدفق المغناطيسي للجزء الثابت مع زيادة تيار المجال. عزم الدوران مشابه للتيار الكهربائي. يتناسب تيار المحرك مع مربع التيار ، وتنخفض السرعة بسرعة مع زيادة عزم الدوران أو التيار. يمكن أن يصل عزم الدوران إلى أكثر من 5 أضعاف عزم الدوران المقدر ، ويمكن أن يصل عزم الحمل الزائد على المدى القصير إلى أكثر من 4 أضعاف عزم الدوران المقدر. معدل تغيير السرعة كبير ، وسرعة عدم التحميل عالية جدًا (لا يُسمح عمومًا بالعمل في ظل عدم وجود حمل). يمكن تحقيق تنظيم السرعة من خلال توصيل المقاوم الخارجي في سلسلة (أو بالتوازي) مع سلسلة اللف ، أو تبديل سلسلة لف على التوازي.
يتم توصيل ملف الإثارة لمحرك DC المثير للتحويل بالتوازي مع لف الدوار ، ويكون تيار الإثارة ثابتًا نسبيًا ، ويتناسب عزم بدء التشغيل مع تيار المحرك ، ويبلغ تيار البدء حوالي 2.5 مرة من التيار المقنن. تنخفض السرعة قليلاً مع زيادة التيار وعزم الدوران ، ويكون عزم الحمل الزائد قصير المدى 1.5 مرة من عزم الدوران المقدر. معدل تغير السرعة صغير ، يتراوح من 5٪ إلى 15٪. يمكن ضبط السرعة بإضعاف القوة الثابتة للمجال المغناطيسي.
يتم توصيل ملف الإثارة لمحرك DC المثير بشكل منفصل بمصدر طاقة الإثارة المستقل ، ويكون تيار الإثارة ثابتًا نسبيًا ، ويتناسب عزم بدء التشغيل مع تيار المحرك. تغيير السرعة هو أيضا 5٪ ~ 15٪. يمكن زيادة السرعة عن طريق إضعاف المجال المغناطيسي والطاقة الثابتة أو عن طريق تقليل جهد لف الدوار لتقليل السرعة.
بالإضافة إلى لف التحويلة على الأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت لمحرك DC المتحمس المركب ، يتم أيضًا تثبيت سلسلة لف (مع عدد أقل من المنعطفات) متصلة في سلسلة مع لف الدوار. اتجاه التدفق المغناطيسي الناتج عن سلسلة اللف هو نفس اتجاه اللف الرئيسي. يبلغ عزم بدء التشغيل حوالي 4 أضعاف عزم الدوران المقدر ، ويبلغ عزم الحمل الزائد قصير المدى حوالي 3.5 ضعف عزم الدوران المقدر. معدل تغيير السرعة هو 25٪ ~ 30٪ (متعلق بلف السلسلة). يمكن تعديل السرعة بإضعاف شدة المجال المغناطيسي.
أجزاء المبدل في المبدل مصنوعة من مواد سبيكة مثل الفضة والنحاس والكادميوم والنحاس ومصبوب من البلاستيك عالي القوة. تكون الفرش في اتصال منزلق مع المبدل لتوفير تيار المحرك لملف الدوار. تستخدم فرش محركات DC الكهرومغناطيسية بشكل عام فرش الجرافيت المعدنية أو فرش الجرافيت الكهروكيميائية. يتكون القلب الحديدي للدوار من صفائح فولاذية مغلفة بالسيليكون ، بشكل عام 12 فتحة ، مع 12 مجموعة من ملفات المحرك المدمجة ، وكل ملف متصل في سلسلة ، ثم يتم توصيله بـ 12 لوحة تبديل.
ثالثًا ، محرك DC:
تشير طريقة الإثارة لمحرك التيار المستمر إلى مشكلة كيفية إمداد الطاقة لملف الإثارة وتوليد القوة الدافعة المغناطيسية لإنشاء المجال المغناطيسي الرئيسي. وفقًا لطرق الإثارة المختلفة ، يمكن تقسيم محركات التيار المستمر إلى الأنواع التالية.
تا لي
لا يوجد لملف الحقل علاقة اتصال مع ملف المحرك ، ويسمى محرك التيار المستمر الذي يتم تشغيله بواسطة مصدر طاقة تيار مستمر آخر إلى الملف الميداني بمحرك DC متحمس منفصل. يمكن أيضًا اعتبار محركات DC ذات المغناطيس الدائم محركات DC متحمس بشكل منفصل.
تشجيع
يتم توصيل ملف الإثارة لمحرك DC المتحمس بالتوازي مع لف المحرك. كمولد متحمس للتحويل ، فإن الجهد الطرفي من المحرك نفسه يوفر الطاقة إلى الملف الميداني ؛ كمحرك متحمس ، فإن الملف الميداني والمُحرك يشتركان في نفس مصدر الطاقة ، والذي هو نفس محرك DC متحمس بشكل منفصل من حيث الأداء.
عبر الإثارة
بعد توصيل الملف الميداني لمحرك التيار المستمر المتسلسل في سلسلة مع ملف المحرك ، يتم توصيله بمصدر طاقة التيار المستمر. تيار الإثارة لمحرك DC هذا هو تيار المحرك.
الإثارة المركبة
تحتوي محركات DC ذات الإثارة المركبة على ملفين للإثارة: الإثارة التحويلية والإثارة المتسلسلة. إذا كانت القوة الدافعة المغناطيسية الناتجة عن سلسلة اللف في نفس اتجاه القوة الدافعة المغناطيسية الناتجة عن لف التحويلة ، فإنها تسمى الإثارة المركبة للمنتج. إذا كانت القوتان الدافعتان المغناطيسيتان لهما اتجاهان متعاكسان ، يُطلق عليهما الإثارة المركبة التفاضلية.
تتميز محركات التيار المستمر بأساليب الإثارة المختلفة بخصائص مختلفة. بشكل عام ، فإن أوضاع الإثارة الرئيسية لمحركات التيار المستمر هي إثارة التحويلة ، والإثارة المتسلسلة ، والإثارة المركبة ، وأنماط الإثارة الرئيسية لمولدات التيار المستمر هي الإثارة المنفصلة ، والإثارة التحويلية ، والإثارة المركبة.
رابعاً: نوع المغناطيس الدائم:
تتكون محركات DC ذات المغناطيس الدائم أيضًا من أعمدة الجزء الثابت ، والدوارات ، والفرش ، والمبيت ، وما إلى ذلك. تستخدم أقطاب الجزء الثابت مغناطيسًا دائمًا (مغناطيسًا دائمًا) ، بما في ذلك الفريت ، والنيكو ، وبورون الحديد النيوديميوم ومواد أخرى. وفقًا لهيكلها ، يمكن تقسيمها إلى نوع الأسطوانة ونوع البلاط. معظم الكهرباء المستخدمة في VCRs عبارة عن مغناطيس أسطواني ، بينما تستخدم المحركات المستخدمة في الأدوات الكهربائية والأجهزة الكهربائية للسيارات في الغالب مغناطيس كتلة خاص.
يتكون الجزء المتحرك بشكل عام من صفائح فولاذية مغلفة بالسيليكون ، والتي تحتوي على فتحات أقل من الدوار الكهرومغناطيسي للمحرك DC. غالبًا ما تكون المحركات منخفضة الطاقة المستخدمة في أجهزة VCR عبارة عن 3 فتحات ، أما المحركات الأعلى فهي عبارة عن 5 فتحات أو 7 فتحات. يتم لف السلك المطلي بالمينا بين فتحتين من قلب الدوار (ثلاث فتحات تعني ثلاث لفات) ، ويتم لحام مفاصلها على التوالي بالصفائح المعدنية للمبدل. الفرشاة هي جزء موصل يربط بين مصدر الطاقة ولف الدوار. لها خصائص موصلة ومقاومة للتآكل. تستخدم فرش محركات المغناطيس الدائم صفائح معدنية أحادية الجنس وفرش الجرافيت المعدنية وفرش الجرافيت الكهروكيميائية.
يعتمد محرك DC ذو المغناطيس الدائم المستخدم في VCR على دائرة تثبيت السرعة الإلكترونية أو جهاز تثبيت سرعة الطرد المركزي.
الفطرة السليمة لحماية المحرك:
1.محركات الاحتراق أسهل مما كانت عليه في الماضي: نظرًا للتطور المستمر لتكنولوجيا العزل ، يتطلب تصميم المحركات زيادة الإنتاج وتقليل الحجم ، بحيث تصبح السعة الحرارية للمحرك الجديد أصغر وسعة التحميل الزائد يضعف نظرًا للزيادة في درجة أتمتة الإنتاج ، يلزم تشغيل المحركات بشكل متكرر بطرق مختلفة مثل التشغيل المتكرر ، والفرملة ، والدوران الأمامي والخلفي ، والحمل المتغير ، مما يضع متطلبات أعلى لأجهزة حماية المحرك. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي المحرك على مجموعة واسعة من التطبيقات ، وغالبًا ما يعمل في بيئات قاسية للغاية ، مثل الرطوبة ودرجة الحرارة المرتفعة والغبار والتآكل. كل هذه العوامل تجعل المحرك أكثر عرضة للتلف ، وخاصة أعلى تردد للأعطال مثل الحمل الزائد وقصر الدائرة وفقدان الطور وكنس التجويف.
2. إن تأثير الحماية لجهاز الحماية التقليدي ليس مثاليًا: جهاز حماية المحرك التقليدي عبارة عن مرحل حراري بشكل أساسي ، لكن المرحل الحراري لديه حساسية منخفضة ، خطأ كبير ، استقرار ضعيف وحماية غير موثوقة. الحقيقة ايضا صحيحة على الرغم من أن العديد من الأجهزة مزودة بمرحلات حرارية ، إلا أن ظاهرة تلف المحرك الذي يؤثر على الإنتاج الطبيعي لا تزال منتشرة.
