المحركات، والتي يشار إليها عمومًا بالمحركات الكهربائية، والمعروفة أيضًا باسم المحركات، شائعة للغاية في الصناعة والحياة الحديثة، وهي أيضًا أهم المعدات لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.يتم تركيب المحركات في السيارات والقطارات عالية السرعة والطائرات وتوربينات الرياح والروبوتات والأبواب الأوتوماتيكية ومضخات المياه ومحركات الأقراص الصلبة وحتى الهواتف المحمولة الأكثر شيوعًا لدينا.

قد يشعر العديد من الأشخاص الجدد في مجال المحركات أو الذين تعلموا للتو معرفة قيادة السيارات أنه من الصعب فهم المعرفة بالمحركات، بل ويشاهدون الدورات التدريبية ذات الصلة، ويطلق عليهم "قتلة الائتمان".المشاركة المتفرقة التالية يمكن أن تتيح للمبتدئين فهم مبدأ محرك التيار المتردد غير المتزامن بسرعة.

مبدأ المحرك: مبدأ المحرك بسيط للغاية. ببساطة، هو جهاز يستخدم الطاقة الكهربائية لتوليد مجال مغناطيسي دوار على الملف ويدفع الدوار للدوران.أي شخص درس قانون الحث الكهرومغناطيسي يعرف أن الملف المنشط سوف يضطر إلى الدوران في مجال مغناطيسي. هذا هو المبدأ الأساسي للمحرك. هذه هي معرفة الفيزياء في المدرسة الإعدادية.

هيكل المحرك: من قام بتفكيك المحرك يعرف أن المحرك يتكون بشكل رئيسي من جزأين الجزء الثابت والجزء الدوار، وذلك على النحو التالي:

1. الجزء الثابت (الجزء الثابت)

قلب الجزء الثابت: جزء مهم من الدائرة المغناطيسية للمحرك، حيث يتم وضع ملفات الجزء الثابت؛

لف الجزء الثابت: هو الملف، وهو الجزء الدائري للمحرك، والذي يتم توصيله بمصدر الطاقة ويستخدم لتوليد مجال مغناطيسي دوار؛

قاعدة الآلة: قم بإصلاح قلب الجزء الثابت وغطاء نهاية المحرك، ولعب دور الحماية وتبديد الحرارة؛

2. الدوار (الجزء الدوار)

قلب الدوار: جزء مهم من الدائرة المغناطيسية للمحرك، يتم وضع لف الدوار في الفتحة الأساسية؛

لف الدوار: قطع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت لتوليد القوة الدافعة الكهربائية المستحثة والتيار، وتشكيل عزم الدوران الكهرومغناطيسي لتدوير المحرك؛

عدة صيغ حسابية للمحرك:

1. المتعلقة بالكهرومغناطيسية

1) صيغة القوة الدافعة الكهربائية المستحثة للمحرك: E=4.44*f*N*Φ، E هي القوة الدافعة الكهربائية للملف، f هي التردد، S هي مساحة المقطع العرضي للموصل المحيط (مثل الحديد الأساسية)، N هو عدد اللفات، و Φ هو الممر المغناطيسي.

كيف يتم اشتقاق الصيغة، لن نخوض في هذه الأمور، بل سنرى بشكل أساسي كيفية استخدامها.القوة الدافعة الكهربائية المستحثة هي جوهر الحث الكهرومغناطيسي. بعد إغلاق الموصل ذو القوة الدافعة الكهربائية المستحثة، سيتم توليد تيار مستحث.يتعرض التيار المستحث لقوة أمبير في المجال المغناطيسي، مما يخلق عزمًا مغناطيسيًا يدفع الملف للدوران.

من المعروف من الصيغة أعلاه أن حجم القوة الدافعة الكهربائية يتناسب مع تردد مصدر الطاقة وعدد لفات الملف والتدفق المغناطيسي.

صيغة حساب التدفق المغناطيسي Φ=B*S*COSθ، عندما يكون المستوى ذو المنطقة S عموديًا على اتجاه المجال المغناطيسي، تكون الزاوية θ 0، COSθ تساوي 1، وتصبح الصيغة Φ=B*S .

من خلال الجمع بين الصيغتين المذكورتين أعلاه، يمكنك الحصول على صيغة لحساب كثافة التدفق المغناطيسي للمحرك: B=E/(4.44*f*N*S).

2) والأخرى هي صيغة قوة أمبير. لمعرفة مقدار القوة التي يتلقاها الملف، نحتاج إلى هذه الصيغة F=I*L*B*sinα، حيث I هي قوة التيار، L هي طول الموصل، B هي قوة المجال المغناطيسي، α هي الزاوية بين اتجاه التيار واتجاه المجال المغناطيسي.عندما يكون السلك عموديًا على المجال المغناطيسي، تصبح الصيغة F=I*L*B (إذا كان ملفًا ذو دورة N، فإن التدفق المغناطيسي B هو إجمالي التدفق المغناطيسي للملف ذو دورة N، ولا يوجد بحاجة إلى مضاعفة N).

إذا كنت تعرف القوة، فسوف تعرف عزم الدوران. عزم الدوران يساوي عزم الدوران مضروبًا في نصف قطر الحركة، T=r*F=r*I*B*L (المنتج المتجه).ومن خلال صيغتي القدرة = القوة * السرعة (P = F * V) والسرعة الخطية V = 2πR * السرعة في الثانية (n ثانية)، يمكن إنشاء العلاقة مع القدرة، ويمكن صياغة الصيغة التالية رقم 3 يمكن الحصول عليها.ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام عزم الدوران الناتج الفعلي في هذا الوقت، وبالتالي فإن الطاقة المحسوبة هي طاقة الإخراج.

2. صيغة حساب سرعة محرك التيار المتردد غير المتزامن: n=60f/P، هذه بسيطة جدًا، السرعة تتناسب مع تردد مصدر الطاقة، وتتناسب عكسيًا مع عدد أزواج الأقطاب (تذكر زوجًا ) للمحرك، فقط قم بتطبيق الصيغة مباشرة.ومع ذلك، فإن هذه الصيغة تحسب في الواقع السرعة المتزامنة (سرعة المجال المغناطيسي الدوار)، وستكون السرعة الفعلية للمحرك غير المتزامن أقل قليلاً من السرعة المتزامنة، لذلك غالبًا ما نرى أن المحرك رباعي الأقطاب يزيد بشكل عام عن 1400 دورة في الدقيقة. ولكن أقل من 1500 دورة في الدقيقة.

3. العلاقة بين عزم دوران المحرك وسرعة عداد الطاقة: T=9550P/n (P هي قوة المحرك، n هي سرعة المحرك)، والتي يمكن استخلاصها من محتوى رقم 1 أعلاه، لكننا لسنا بحاجة إلى التعلم للاستنتاج، تذكر هذه العملية الحسابية، فالصيغة ستفي بالغرض.لكن تذكر مرة أخرى أن الطاقة P في الصيغة ليست طاقة الدخل، بل طاقة الخرج. بسبب فقدان المحرك، فإن طاقة الإدخال لا تساوي طاقة الخرج.لكن الكتب غالبًا ما تكون مثالية، وطاقة الإدخال تساوي طاقة الخرج.

4. قوة المحرك (طاقة الإدخال):

1) صيغة حساب قوة المحرك أحادي الطور: P=U*I*cosφ، إذا كان عامل الطاقة 0.8، والجهد 220 فولت، والتيار 2A، ثم الطاقة P=0.22×2×0.8=0.352KW.

2) صيغة حساب قوة المحرك ثلاثي الطور: P=1.732*U*I*cosφ (cosφ هو عامل الطاقة، U هو جهد خط الحمل، وI هو تيار خط الحمل).ومع ذلك، فإن U وI من هذا النوع مرتبطان بتوصيل المحرك. في التوصيل النجمي، نظرًا لأن النهايات المشتركة للملفات الثلاثة المفصولة بجهد 120 درجة متصلة معًا لتشكل نقطة 0، فإن الجهد المحمل على ملف الحمل هو في الواقع طور إلى طور. عند استخدام طريقة توصيل دلتا، يتم توصيل خط كهرباء بكل طرف من كل ملف، وبالتالي فإن الجهد على ملف الحمل هو جهد الخط.إذا تم استخدام جهد 380 فولت ثلاثي الطور شائع الاستخدام، يكون الملف 220 فولت في التوصيل النجمي، وتكون الدلتا 380 فولت، P=U*I=U^2/R، وبالتالي فإن الطاقة في اتصال دلتا هي اتصال النجمة 3 مرات، وهذا هو السبب في أن المحرك عالي الطاقة يستخدم نظام ستار دلتا التنحي للبدء.

بعد إتقان الصيغة المذكورة أعلاه وفهمها جيدًا، لن يتم الخلط بين مبدأ المحرك، ولن تخاف من تعلم الدورة عالية المستوى لقيادة السيارات.

أجزاء أخرى من المحرك

1) المروحة: يتم تركيبها بشكل عام في ذيل المحرك لتبديد الحرارة إلى المحرك؛

2) صندوق التوصيل: يستخدم للاتصال بمصدر الطاقة، مثل المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور AC، ويمكن أيضًا توصيله بالنجمة أو الدلتا وفقًا للاحتياجات؛

3) المحمل: توصيل الأجزاء الدوارة والثابتة للمحرك.

4. الغطاء النهائي: يلعب الغطاءان الأمامي والخلفي خارج المحرك دورًا داعمًا.

---

وقت النشر: 13 يونيو 2022