استخدام ووظيفة حلقة الانزلاق والفرشاة في محرك الإثارة الذاتية
حلقة الانزلاق والفرشاة في المحرك الأحاثي تُستخدم بشكل أساسي في المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة، وليس في المحرك الأحاثي ذو الكهف. في المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة، تشمل استخدامات ووظائف حلقة الانزلاق والفرشاة الجوانب التالية:
حلقة الانزلاق
حلقة الانزلاق هي حلقة معدنية ثابتة على عمود المحرك، عادةً ما تكون مصنوعة من النحاس. يعتمد عدد حلقات الانزلاق على تصميم المحرك ويكون عادةً مساوياً لعدد الفازات في ملفات الروتور. الوظائف الرئيسية لحلقة الانزلاق هي كالتالي:
نقل الطاقة: تسمح حلقة الانزلاق بربط مقاومة خارجية أو جهاز تحكم بملفات الروتور عبر ربط دائرة خارجية، مما يؤدي إلى تغيير مقاومة ملفات الروتور.
الدوران الميكانيكي: تدور حلقة الانزلاق مع روترو المحرك لضمان الحفاظ على اتصال جيد مع الفرشاة أثناء دوران الروتور.
الفرشاة الكهربائية
الفراشي هي مكونات من الكربون أو الغرافيت المعدني مثبتة في غلاف المحرك، والتي تكون في اتصال مع حلقة الانزلاق وتقوم بنقل التيار. الوظائف الرئيسية للفرشاة هي كالتالي:
الاتصال الموصل: تحتفظ الفرشاة بالاتصال مع حلقة الانزلاق، مما يشكل مساراً موصلًا يسمح بدائرة خارجية بإنشاء اتصال كهربائي مع ملفات الروتور.
تعويض الاحتكاك: بسبب الاحتكاك بين الفرشاة وحلقة الانزلاق، يتم تصميم الفرشاة كجزء قابل للتبديل لتوفير تعويض عن الاحتكاك وضمان اتصال جيد على مدى طويل من الزمن.
مبدأ عمل المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة
يمكن ربط ملفات روترو المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة بدائرة خارجية، عبر حلقة الانزلاق والفرشاة، يمكن ربطها بمقاومة خارجية أو جهاز تنظيم السرعة. الهدف الرئيسي من ذلك هو تحسين أداء التشغيل أو تحقيق التحكم في السرعة:
تحسين أداء التشغيل: خلال التشغيل، يمكن للمقاومات الخارجية المرتبطة بحلقة الانزلاق والفرشاة زيادة مقاومة ملفات الروتور، مما يؤدي إلى زيادة عزم الدوران عند التشغيل وتقليل التيار عند التشغيل. بمجرد أن يصل المحرك إلى سرعة عالية بما فيه الكفاية، يمكن تقصير المقاومة الخارجية أو تقليلها تدريجياً لإعادة المحرك إلى حالته العادية.
التحكم في السرعة: عن طريق ضبط المقاومة الخارجية لملفات الروتور، يمكن تغيير سرعة تشغيل المحرك. يُطلق على هذه الطريقة اسم التحكم في السرعة بواسطة مقاومة الروتور.
المزايا
زيادة عزم الدوران عند التشغيل: يمكن زيادة عزم الدوران عند التشغيل بشكل كبير عن طريق زيادة مقاومة الروتور.
تقليل التيار عند التشغيل: يمكن التحكم بشكل فعال في التيار عند التشغيل لتقليل تأثيره على الشبكة.
قدرة على التحكم في السرعة: يمكن تحقيق درجة معينة من التحكم في السرعة عبر المقاومة الخارجية.
العيوب
زيادة التعقيد:مقارنة بالمحرك الأحاثي ذو الكهف، فإن المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة يحتوي على مكونات إضافية مثل حلقة الانزلاق والفرشاة، مما يجعل هيكل المحرك أكثر تعقيداً.
احتياجات الصيانة: تحتاج حلقة الانزلاق والفرشاة إلى فحص وإعادة تبديل دوري، مما يزيد من تكاليف الصيانة.
فقدان الكفاءة: يزيد زيادة مقاومة الروتور من فقدان الكفاءة.
سيناريو الاستخدام
يتم استخدام المحركات الأحاثية ذات الملفات الملفوفة بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب عزم دوران تشغيل كبير أو تحتاج إلى تنظيم السرعة، مثل التطبيقات الصناعية مثل معدات التشغيل الثقيلة، الرافعات والأوناش.
خاتمة
لعب حلقة الانزلاق والفرشاة دوراً محورياً في ربط ملفات الروتور بدائرة خارجية في المحرك الأحاثي ذو الملفات الملفوفة، مما يمكن من تحسين أداء التشغيل وتحقيق التحكم في السرعة.
