كيف يتغير تيار المروحة عندما يزداد الحمل في محرك الحث؟
عندما يزداد الحمل على المحرك الكهربائي الحثي، يتغير تيار الدوار. مبدأ عمل المحرك الكهربائي الحثي يعتمد على التفاعل بين المجال المغناطيسي الدوّار الذي يولده ملفات الثابت والموجة الحالية المستحثة في ملفات الدوار. فيما يلي شرح لكيفية تغير تيار الدوار مع زيادة الحمل:
كيف يعمل عند زيادة الحمل
زيادة الحمل: عندما يزداد الحمل على المحرك الكهربائي الحثي، يعني ذلك أن المحرك يحتاج إلى بذل المزيد من العمل للتغلب على مقاومة أكبر أو دفع حمل أثقل.
زيادة الطلب على العزم: يؤدي زيادة الحمل إلى الحاجة للمحرك لإنتاج عزم أكبر للحفاظ على نفس السرعة.
عزم الجاذبية الكهرومغناطيسي: يتم تحديد عزم الجاذبية الكهرومغناطيسي للمحرك الحثي بواسطة القوة الأمبيرية التي يولدها المجال المغناطيسي لثابت والتيار الدوار. من أجل زيادة العزم، يجب زيادة تيار الدوار.
تغييرات في تيار الدوار
معدل الانزلاق: معدل الانزلاق هو معلمة مهمة للمحرك الحثي، ويتم تعريفه كنسبة الفرق بين السرعة المتزامنة والسرعة الفعلية والسرعة المتزامنة، أي s= (ns−n) /ns، حيث ns هي السرعة المتزامنة و n هي السرعة الفعلية.
زيادة تيار الدوار: عندما يزداد الحمل، ستنخفض السرعة الفعلية، مما يؤدي إلى زيادة في معدل الانزلاق. وفقًا لصيغة تيار الدوار I2=k⋅s⋅I1، حيث I2 هو تيار الدوار و I1 هو تيار الثابت، و k هو ثابت. يمكن رؤية أن مع زيادة معدل الانزلاق s، سيزيد تيار الدوار أيضًا.
تغيير تيار الثابت: مع زيادة الحمل، سيزيد تيار الثابت أيضًا، لأن المحرك يحتاج إلى طاقة كهربائية أكبر لإنتاج عزم أكبر.
رد فعل المحرك
تعديل الجهد: من أجل الحفاظ على التشغيل الطبيعي للمحرك، قد يقوم نظام التحكم بتعديل الجهد أو التردد المدخل للحفاظ على سرعة المحرك قريبة من السرعة المتزامنة.
التأثير الحراري: مع زيادة تيار الدوار، سيزداد الحرارة داخل المحرك، لذلك قد يسخن المحرك. يجب تصميم المحرك مع مراعاة تشتت الحرارة لضمان عدم ارتفاع حرارته عند زيادة الحمل.
كفاءة المحرك
تغيير الكفاءة: مع زيادة الحمل، قد تنخفض كفاءة المحرك قليلاً لأن جزءًا من الطاقة يتم تحويله إلى طاقة حرارية بدلاً من طاقة ميكانيكية. ومع ذلك، فإن المحركات تكون عادةً الأكثر كفاءة عندما تكون قريبة من الحمل الكامل.
حماية المحرك
حماية الزائد: من أجل منع تلف المحرك بسبب الزائد، يتم تركيب أجهزة حماية الزائد عادةً، مثل الأوتومات الحراري أو حماية التيار، والتي تقوم بقطع التغذية الكهربائية تلقائيًا عندما يكون تيار الدوار كبيرًا جدًا.
ملخص
عندما يزداد الحمل على المحرك الحثي، يزداد تيار الدوار لتوليد عزم أكبر للتغلب على زيادة الحمل. هذه العملية تؤدي إلى انخفاض مؤقت في السرعة الفعلية للمحرك وزيادة معدل الانزلاق، مما يؤدي بدوره إلى زيادة أخرى في تيار الدوار. سيقوم نظام التحكم في المحرك بالحفاظ على سرعة المحرك قدر الإمكان قريبة من السرعة المتزامنة عن طريق تعديل الجهد أو التردد المدخل، وضمان عدم تلف المحرك بسبب الزائد.
