المحركات التحريضية أحادية الطور
مقدمة :
تستخدم المحركات
التحريضية الأحادية الطور و التي تتراوح
استطاعتها (
15- 600 W )
في تجهيزات الأتمتة و الأجهزة الكهربائية المنزلية من أجل تشغيل المراوح و المضخات
و غيرها من المعدات التي لا تتطلب تنظيم في سرعة الدوران و تستخدم عادة في الأجهزة
المنزلية و تجهيزات الأتمتة لأن هذه الأجهزة تغذى في الغالب من شبكة أحادية الطور
.
الفرق بين
المحركات الأحادية و الثلاثية الطور :
- لا
يملك المحرك الأحادي الطور عزم إقلاع , و يمكن أن يأخذ بالدوران في أي جهة بمساعدة
قوة خارجية توجهه نحوها .
- تكون
سرعة دوران المحرك أحادي الطور في حالة اللاحمل أقل منها في المحرك ثلاثي الطور
المماثل و ذلك بسبب تأثير عزم الكبح المتولد عن الحقل المغناطيسي العكسي .
- مميزات
تشغيل المحرك أحادي الطور أسوء من مميزة المحرك ثلاثي الطور , إذ يتميز بانزلاق
مرتفع عند الحمل الاسمي و مردود أقل و إمكانيات تحميل أدنى , تعود جميعها إلى وجود
الحقل المغناطيسي العكسي .
- تشكل
استطاعة المحرك أحادي الطور نحو ثلثي استطاعة المحرك ثلاثي الطور المماثل بالأبعاد
الحجمية , لأن ملف التشغيل أحادي الطور يشغل ثلثي مجاري الثابت فقط . أما ملء جميع
المجاري فهو أمر غير ملائم لأنه يؤدي لإلى إنقاص قيمة معامل اللف و زيادة وزن
النحاس بمرة و نصف المرة تقريباً في حين أن زيادة الاستطاعة الناتجة من ذلك لا
تتعدى 12% .
أجزاء المحرك
أحادي الطور :
1- الجزء الثابت : ويضم الجزء الثابت
الهيكل الخارجي و على الأغطية الجانبية و يحتوي الثابت على مجاري حديدية مكونة من
صفائح ذات مغناطيسية عالية و يتوضع داخل هذه المجاري الملفات النحاسية والتي تمثل ملف التشغيل و الملف المساعد للمحرك
التحريضي الأحادي الطور . و يحتوي الجزء الثابت على كراسي محور الدوران ( الدائر )
بالإضافة إلى مروحة التبريد للمحرك . و يزود في بعض أنواع المحركات الأحادية الطور
التي يكون عزم إقلاعها كبير نسبيا بمفتاح طرد مركزي يكون مثبت في الجزء الثابت
للمحرك .
2- الجزء الدائر : و هو من النوع الدائر المقصور حيث يحتوي على مجاري تتوضع
بداخلها قضبان من الألمنيوم تكون مقصورة على بعضها .
أنواع المحركات الأحادية
الطور :
1- محرك
ذو ملف إقلاع أو ذو الطور المجزئ أو ملف مساعد .
2- محرك
أحادي الطور السعوي ( وهو الذي يحتوي على مكثف ).
3- محرك
أحادي الطور ذو القطب المظلل .
إقلاع المحرك
أحادي الطور :
من أجل الحصول على عزم
إقلاع دوراني للمحرك يضاف إلى ملف التشغيل في المحركات التحريضية الأحادية الطور
ملف إقلاع "Starting
Winding
" مزاح عن ملف التشغيل الأساسي بمقدار 90 درجة كهربائية .
يوصل خلال فترة إقلاع المحرك ملف الإقلاع إلى الشبكة عبر عناصر
إزاحة الصفحة الممثلة بمكثف أو مقاومة أومية و بعد بلوغ المحرك سرعة الدوران
الاسمية و إنتهاء عملية الإقلاع يتم فصل ملف الإقلاع ليتابع المحرك عمله بعد ذلك
كآلـــة أحادية الطور . و بالنظر إلى أن وظيفة ملف الإقلاع تقتصر على تغذية المحرك
خلال فترة الإقلاع القصيرة , لذلك يصمم بنواقل ذات سطوح مقاطع أقل من ملف التشغيل
و يوزع على عدد أقل من المجاري .
أولاً : المحرك ذو الطور المجزئ ( ملف
مساعد ) :
وهو ذات مقاومة أومية R بدل الممانعة Z المبينة في الشكل السابق وهي ذات قيمة كبيرة و
مخططه الشعاعي كما هو مبين بالشكل :
حيث 
: غير كافية لإقلاع
المحرك و بالتالي تشابك مع 
يولد عزم إقلاع كافي
لإقلاع المحرك و يستخدم هذا النوع من المحركات في التجهيزات التي لا تحتاج عزوم
إقلاع عالية مثل البرادات و الغسالات الصغيرة و الأجهزة الطبية .
ثانياً : المحرك ذو مكثف
إقلاع ( سعة ) :
هنا في هذا المحرك يمتلك 
كبيرة أكبر من المحرك
ذو الطور المجزئ وهو كما مبين في المخطط الشعاعي حيث يؤدي ذلك إلى توليد عزم إقلاع
كبير لذلك يستخدم في التجهيزات التي تتطلب عزوم
إقلاع كبيرة و يتميز المحرك السعوي
بمعامل استطاعة 
مرتفع أما سيئته فتعود
إلى كتلة المكثف الكبيرة نسبياً بالإضافة إلى ظهور التيارات غير الجيبية عند تشوه
توتر التغذية الذي يؤثر في بعض الحالات بشكل ضار في خطوط الاتصالات .
ويكون مكثف
الإقلاع من النوع الكهرليتي أما مكثف
الدائم من النوع الورقي المشبع
بالزيت .
حيث يعمل مفتاح الطرد
المركزي على فصل ملفات المساعدة عن الشبكة بعد دوران المحرك ووصوله إلى %75 من
سرعته الاسمية
ثالثاً : المحرك أحادي
الطور ذو القطب المظلل :
يصمم هذا المحرك بجزئين
ثابت و متحرك من النوع ا لمقصور و الجزء
الثابت يصمم بأقطاب بارزة
حيث توضع الملفات المساعدة
على ساق القطب للجزء الثابت ( الساق الأول و الساق الثانية و يتم وصلهما مع بعضهم
)
كما هو مبين بالشكل
و الملف المساعد ( أقطاب
مغروسة ) تكون متوضعة بحيث تشكل زاوية
فيما بينها حيث :
1 - زاوية أقل من 90
درجة و تكون 45 درجة .
2- و كل ملف يلف على ساق القطب .
عند مرور تيار في الملف
الرئيسي I1 فيؤدي ذلك إلى تشكل سيالات مغناطيســـــــية
تنتقل عبر الثغرة الهوائية إلى
الدائر , حيث جزء من السيالات يمر في ساق القطب
غير المحفور 
و يمر في الجزء المحفور 
و مجموعهم
يساوي 
ناتج عن الملف الرئيسي .
يتشابك مع الملف المساعد
فيولد قوة محركة كهربائية E و يمر تيار في الملف
المساعد بسبب قصره مع بعضه فيمر تيار I2 يتأخر عن التوتر بزاوية
أقل من 90 درجة كهربائية و يولد بتالي فيض 
و بالتالي أصبح لدينا في
ساق المحور يتشابك مع فينتج لدينا 
و هو الفيض الموجود في ساق
القطب المحفور و بالتالي تشابك مع يؤدي إلى توليد عزم إقلاع
كافي لهذا المحرك وهو من ( 20 ' 30% ) من العزم الاسمي لذلك هو ذو عزم صغير لذلك يستخدم في التجهيزات
التي لا تريد عزوم إقلاع كبير مثل مراوح
التبريد و آلات التسجيل .
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
دراسة تغيرات السرعة مع
استطاعة الدخل مع التيار المار و مردود المحرك و عامل الاستطاعة في المحرك التحريض الأحادي الطور كتابع للعزم T ( الحمولة الميكانيكية ) وفق مخطط الدارة
التالية :
Ãالمحرك ذو القطب المظلل :
|
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0 |
T [N.m] |
|
1180 |
1225 |
1255 |
1280 |
1290 |
1310 |
N[r.p.m] |
|
200 |
180 |
162 |
150 |
138 |
126 |
P1 [W ] |
|
1.65 |
1.52 |
1.45 |
1.38 |
1.33 |
1.3 |
I [A] |
|
0.308 |
0.28 |
0.24 |
0.178 |
0.0978 |
0 |
|
|
0.55 |
0.53 |
0.5 |
0.49 |
0.47 |
0.44 |
|
Ãالمحرك ذو الملف المجزئ:
|
0.9 |
0.8 |
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.2 |
0 |
T [N.m] |
|
1240 |
1250 |
1260 |
1270 |
1290 |
1300 |
1320 |
1325 |
N[r.p.m] |
|
260 |
225 |
210 |
190 |
170 |
150 |
120 |
92 |
P1 [W ] |
|
1.91 |
1.8 |
1.7 |
1.6 |
1.57 |
1.52 |
1.5 |
1.5 |
I [A] |
|
0.449 |
0.445 |
0.439 |
0.419 |
0.397 |
0.363 |
0.23 |
0 |
|
|
0.61 |
0.56 |
0.56 |
0.53 |
0.49 |
0.44 |
0.36 |
0.27 |
|
هذا المحرك ذو عزم تشغيل
أكبر من ذو القطب المظلل عند العمل تحت الحمل .
Ãالمحرك ذو المكثف الدائم :
|
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.2 |
0.1 |
0 |
T [N.m] |
|
1180 |
1225 |
1250 |
1260 |
1280 |
1300 |
1305 |
1310 |
N[r.p.m] |
|
230 |
200 |
175 |
155 |
135 |
120 |
105 |
90 |
P1 [W ] |
|
1.88 |
1.7 |
1.62 |
1.57 |
1.56 |
1.54 |
1.54 |
1.54 |
I [A] |
|
0.376 |
0.38 |
0.37 |
0.34 |
0.297 |
0.226 |
0.13 |
0 |
|
|
0.58 |
0.53 |
0.49 |
0.44 |
0.39 |
0.35 |
0.309 |
0.26 |
|
تعليقات
إرسال تعليق