چه اصولی برای موتور القایی یک فاز با قفس دارای سیم‌های سیاه، قرمز و سفید برای کنترل سرعت وجود دارد

معلومات خلفية

تعتبر المحركات الكهربائية ذات الطور الواحد نوعًا شائعًا من المحركات يُستخدم في مجموعة متنوعة من الأجهزة المنزلية والأدوات الصغيرة. عادة ما تكون روتوراتها من تصميم قفص السنجاب، مما يجعل المحرك بسيطًا في الهيكل وقليل التكاليف الصيانة ويتمتع بعمر طويل. ومع ذلك، يمكن أن يكون بدء التشغيل والتحكم في سرعة المحركات الكهربائية ذات الطور الواحد نسبيًا معقدًا لأنها تتطلب بعض الآلية لإنتاج مجال مغناطيسي دوار.

مبدأ التحكم في السرعة

وظيفة ثلاثة أسلاك

في المحرك الكهربائي ذو الطور الواحد، يتم استخدام الأسلاك السوداء والحمراء والبيضاء للتحكم في السرعة بشكل أساسي عبر التحكم في ملفات الستاتور الداخلية للمحرك. بصفة خاصة، قد تستخدم هذه الثلاثة أسلاك للاتصال بملفات الستاتور للمحرك، وتغيير حالة تشغيل المحرك عن طريق تعديل التيار أو الجهد لهذه الملفات، وبالتالي تحقيق التحكم في السرعة.

محرك متغير التردد (VFD)

لتحقيق السيطرة الأكثر دقة على سرعة المحرك الكهربائي ذو الطور الواحد، غالبًا ما يتم استخدام محركات متغيرة التردد (VFD). يقوم VFD بتقديم تنظيم لسرعة المحرك من خلال تغيير تردد الإدخال إلى المحرك. عندما يزداد التردد، تزداد سرعة المحرك بشكل متناسب؛ وعلى العكس، عندما ينخفض التردد، تنخفض سرعة المحرك.

فرشاة ومعدل مقاومة قابل للانزلاق

في بعض تصاميم المحركات الكهربائية المتقدمة، يتم إخراج طرفي ملفات الروتور وربطهما بثلاثة حلقات انزلاق على عمود الروتور. تسمح الفرشاة الموجودة على الحلقات الانزلاقية بربط مقاومة ثلاثية الأطوار خارجية بالسلسلة مع ملفات الروتور لتوفير التحكم في السرعة. تصبح المقاومة الخارجية جزءًا من دائرة الروتور، مما ينتج عنه عزم دوران عالٍ عند بدء تشغيل المحرك. أثناء تسريع المحرك، يمكن تقليل المقاومة إلى الصفر.

عامل القوة والكفاءة

يتغير عامل القوة للمحرك الكهربائي حسب الحمل، حيث يتراوح عادةً بين 0.85 أو 0.90 تحت الحمل الكامل وحتى حوالي 0.20 بدون حمل. يمكن تحسين عامل القوة والكفاءة الكلية من خلال استخدام استراتيجيات التحكم المناسبة، مثل استخدام محرك متغير التردد (VFD).

خاتمة

باختصار، فإن روتور المحرك الكهربائي ذو الطور الواحد هو من نوع قفص السنجاب، ومبدأ التحكم في السرعة باستخدام الأسلاك السوداء والحمراء والبيضاء يتم بشكل أساسي من خلال تعديل التيار أو الجهد لملفات الستاتور واستخدام محرك متغير التردد (VFD) لتغيير التردد الإدخالي. بالإضافة إلى ذلك، قد تستخدم التصاميم المتقدمة أيضًا الفرشاة والحلقات الانزلاقية لتحسين التحكم في السرعة والكفاءة.