ما هو تأثير الانزلاق على العزم في محرك التحريض المتردد؟

الزحف (Slip) هو معلمة مهمة للمحركات الكهربائية ذات التحريض المتبادل، ويؤثر بشكل كبير على عزم المحرك (Torque). الزحف يُعرَّف كنسبة الفرق بين السرعة المتزامنة والسرعة الحقيقية للمحور إلى السرعة المتزامنة. يمكن التعبير عن الزحف باستخدام المعادلة التالية:

حيث:

s هو الزحف

ns هي السرعة المتزامنة

nr هي السرعة الحقيقية للمحور

تأثير الزحف على العزم

الزحف عند بدء التشغيل

عند بدء التشغيل، يكون المحور ثابتًا، أي أن

nr=0، لذا يكون الزحف s=1.

عند بدء التشغيل، يكون تيار المحور في أعلى مستوياته، وكذلك كثافة المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى عزم بدء مرتفع (Starting Torque).

الزحف أثناء التشغيل:

عند تشغيل المحرك، تكون سرعة المحور

nr قريبة ولكن أقل من السرعة المتزامنة

ns، لذا يكون الزحف

s أقل من 1 ولكنه أكبر من 0.

كلما كان الزحف أكبر، كلما كان تيار المحور أكبر، وبالتالي يكون العزم الكهرومغناطيسي أكبر. لذلك، يكون الزحف متناسبًا طرديًا مع العزم.

العزم الأقصى

يوجد قيمة محددة للزحف، تُعرف بالزحف الحرجة (Critical Slip)، والتي يحدث فيها المحرك العزم الأقصى (Maximum Torque).

عادةً ما يحدث العزم الأقصى عند زحف يتراوح بين 0.2 و 0.3، اعتمادًا على معلمات تصميم المحرك مثل مقاومة المحور ورد الفعل المسرب.

التشغيل المستقر

خلال التشغيل المستقر، يكون الزحف صغيرًا عادةً، يتراوح بين 0.01 و 0.05.

في هذه المرحلة، يكون عزم المحرك نسبيًا مستقرًا ولكنه ليس في أعلى مستوياته.

العلاقة بين الزحف والعزم

يمكن تمثيل العلاقة بين الزحف والعزم بمنحنى، وهو عادةً منحنى مكافئ. قمة المنحنى تتوافق مع العزم الأقصى، حيث يصل الزحف إلى القيمة الحرجة.

العوامل المؤثرة في الزحف

الحمل

عند زيادة الحمل، تنخفض سرعة المحور، مما يزيد من الزحف والعزم، حتى يتم تأسيس توازن جديد.

إذا تجاوز الحمل الحمل المقابل للعزم الأقصى، سيتوقف المحرك عن العمل.

مقاومة المحور

زيادة مقاومة المحور يمكن أن تزيد من العزم الأقصى والعزم الابتدائي، ولكنها ستقلل أيضًا من كفاءة المحرك وسرعته التشغيلية.

جهد التغذية

انخفاض جهد التغذية يؤدي إلى انخفاض تيار المحور، مما يقلل من العزم. على العكس، زيادة جهد التغذية يمكن أن تزيد من العزم.

ملخص

يزداد تأثير الزحف على عزم المحرك الكهربائي ذو التحريض المتبادل. كلما كان الزحف أكبر، كلما كان العزم أكبر، حتى نقطة العزم الأقصى عند الزحف الحرجة. فهم العلاقة بين الزحف والعزم أمر حاسم لاختيار واستخدام المحركات الكهربائية ذات التحريض المتبادل بشكل صحيح.