موتور القطب الدوار في المحرك الكهربائي ذو التيار المتردد
يُستخدم المحرك الكهربائي ذو التيار المتردد على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والمنزلية. مبدأ التشغيل الأساسي يشمل تشغيل القطب الدوار باستخدام مجال مغناطيسي متداول يتم إنتاجه بواسطة القطب الثابت. يلعب القطب الدوار دورًا حاسمًا في تشغيل المحرك الكهربائي ذو التيار المتردد، وأهدافه الخاصة هي كالتالي:
إنتاج عزم الدوران:
الوظيفة الرئيسية للقطب الدوار هي إنتاج عزم الدوران، مما يمكن المحرك من تشغيل الحمل. عندما يقطع المجال المغناطيسي المتداول الذي يتم إنتاجه بواسطة القطب الثابت قضبان القطب الدوار، فإنه يولد تيارات في القطب الدوار. تتداخل هذه التيارات مع المجال المغناطيسي المتداول، مما ينتج قوة كهرومغناطيسية تدفع القطب الدوار للدوران.
تشكيل دائرة مغلقة:
عادة ما يتكون القطب الدوار من قضبان موصلة وخواتم نهاية، مما يشكل دائرة قصيرة مغلقة. عندما يقطع المجال المغناطيسي للقطب الثابت قضبان القطب الدوار، فإنه يولد تيارات في القضبان، والتي تتدفق عبر الدائرة المغلقة، مما يكمل الدائرة.
الاستجابة لمجال القطب الثابت المغناطيسي:
يقوم القطب الدوار بالاستجابة للتغيرات في مجال القطب الثابت المغناطيسي لضبط سرعته. بينما يدور مجال القطب الثابت المغناطيسي، يحاول القطب الدوار متابعة هذا المجال الدوّار. ومع ذلك، بسبب القصور الذاتي للقطب الدوار والتيارات المستحثة، فإن سرعة القطب الدوار دائمًا أقل قليلاً من سرعة المجال المغناطيسي الدوّار. يُطلق على هذا الفرق في السرعة اسم الانزلاق.
تحسين الأداء:
يمكن أن يؤثر تصميم القطب الدوار بشكل كبير على أداء المحرك. على سبيل المثال، من خلال تغيير المادة والشكل وتوزيع قضبان القطب الدوار، يمكن تعديل خصائص بدء التشغيل وكفاءة التشغيل والسعة الزائدة للمحرك. أنواع شائعة من الأقطاب الدوارة تشمل أقطاب الدوائر المغلقة وأقطاب اللفائف.
أنواع شائعة من الأقطاب الدوارة
قطب الدائرة المغلقة:
قطب الدائرة المغلقة هو النوع الأكثر شيوعًا من الأقطاب الدوارة، ويتألف من قضبان ألمنيوم أو نحاس مصبوبة وخواتم نهاية تشكل دائرة موصلة مغلقة. يتميز هذا التصميم ببساطته ومتانته ومناسبته لمعظم التطبيقات.
قطب اللفائف:
يتكون قطب اللفائف من لفائف ثلاثية الأطوار متصلة بدوائر خارجية عبر حلقات الانزلاق والفراشات. توفر الأقطاب اللفائفية خصائص بدء تشغيل أفضل وتحكم في السرعة ولكنها أكثر تعقيدًا في الهيكل وتتطلب تكاليف صيانة أعلى.
ملخص
في المحرك الكهربائي ذو التيار المتردد، يقوم القطب الدوار بإنتاج تيارات عن طريق استحداث تغييرات في مجال القطب الثابت المغناطيسي، مما يؤدي إلى إنتاج عزم دوران لتحريك المحرك وتشغيل الحمل. تصميم ونوع القطب الدوار يؤثر بشكل كبير على أداء المحرك، ويمكن اختيار أنواع مختلفة من الأقطاب الدوارة لتوفير أداء مثالي للمحرك في تطبيقات مختلفة.