عند أي جهد متردد صحيح سيعمل المحرك التيار المستمر بشكل صحيح؟

محرك التيار المباشر المتسلسل مصمم للعمل مع مصدر طاقة تيار مباشر (DC)، ويتميز بتوصيل ملف المجال وملف الأرماتور على التوالي. ومع ذلك، تحت ظروف خاصة معينة، يمكن أن يعمل محرك التيار المباشر المتسلسل أيضًا على جهد متردد (AC) مناسب. فيما يلي شرح تفصيلي لكيفية عمل محرك التيار المباشر المتسلسل على الجهد المتردد:

مبدأ عمل محرك التيار المباشر المتسلسل

العمل على التيار المباشر (DC):

ملف المجال وملف الأرماتور متصلان على التوالي: في حالة تغذية التيار المباشر، يتم توصيل ملف المجال وملف الأرماتور على التوالي، ليشكلوا دائرة واحدة.

التيار والمجال المغناطيسي: ينتج التيار الذي يمر عبر ملف المجال مجالًا مغناطيسيًا، بينما ينتج التيار الذي يمر عبر ملف الأرماتور عزم دوران.

خصائص السرعة: تتميز محركات التيار المباشر المتسلسل بعزم بدء عالٍ ومدى سرعة واسع، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات تتطلب حمولات ثقيلة وعزم بدء عالٍ.

العمل على الجهد المتردد (AC)

المبدأ الأساسي:

الجهد المتردد: تحت الجهد المتردد، يتغير اتجاه التيار بشكل دوري.

المجال المغناطيسي المتغير: يتغير المجال المغناطيسي الذي يولده ملف المجال أيضًا، ولكن بسبب الاتصال المتسلسل بين ملف المجال وملف الأرماتور، لا يزال المحرك قادرًا على إنتاج عزم دوران.

شروط التشغيل:

التكرار: يعتبر تكرار الجهد المتردد مهمًا لتشغيل المحرك. التكرارات المنخفضة (مثل 50 هرتز أو 60 هرتز) عادة ما تكون أكثر ملاءمة لمحركات التيار المباشر المتسلسل التي تعمل على الجهد المتردد.

مستوى الجهد: يجب أن يكون مستوى الجهد المتردد مطابقًا للجهد المقنن للمحرك التيار المباشر. على سبيل المثال، إذا كان المحرك التيار المباشر مقننًا بـ 120 فولت تيار مباشر، يجب أن يكون القيمة القمية للجهد المتردد قريبة من 120 فولت (أي أن قيمة الجذر التربيعي المتوسط يجب أن تكون حوالي 84.85 فولت متردد).

الأشكال الموجية: يجب أن تكون الأشكال الموجية المثلى للجهد المتردد هي الشكل الموجي الجيبي لتقليل التشوه التوافقي والاهتزازات المحركة.

اعتبارات:

الفراشات والكميوتاتور: تستخدم محركات التيار المباشر المتسلسل الفراشات والكميوتاتور لتحقيق التبديل الحالي. تحت الجهد المتردد، تصبح ظروف العمل للفراشات والكميوتاتور أكثر صرامة، مما قد يؤدي إلى زيادة التفريغ والبلى.

ارتفاع درجة الحرارة: قد يكون ارتفاع درجة الحرارة في المحرك أعلى تحت الجهد المتردد بسبب زيادة الخسائر.

تغيرات الأداء: قد تتأثر خصائص عزم البدء وتحكم السرعة للمحرك وقد لا تؤدي بنفس الكفاءة كما تفعل تحت التيار المباشر.

مثال محدد

لنفترض أن لدينا محرك تيار مباشر متسلسل مقنن بجهد 120 فولت تيار مباشر. لتشغيل هذا المحرك على الجهد المتردد، يمكن اختيار الوسائط التالية:

قيمة الجذر التربيعي المتوسط للجهد المتردد: حوالي 84.85 فولت متردد (قيمة قمية حوالي 120 فولت متردد).

التكرار: 50 هرتز أو 60 هرتز.

الخاتمة

يمكن لمحرك التيار المباشر المتسلسل أن يعمل على جهد متردد مناسب، ولكن يجب استيفاء بعض الشروط، بما في ذلك التكرار الصحيح، ومستوى الجهد، والأشكال الموجية. بالإضافة إلى ذلك، يجب الانتباه إلى ظروف العمل للفراشات والكميوتاتور، وكذلك ارتفاع درجة الحرارة وتغيرات الأداء في المحرك. إذا أمكن، يُنصح باستخدام محرك مصمم خصيصًا للطاقة المتناوبة لضمان الأداء الأمثل والموثوقية.