المحولات المركزيّة: ما هي وكيف تعمل
ما هو المفتاح الطارد؟
المفتاح الطارد هو مفتاح كهربائي يعمل بواسطة القوة الطاردة الناتجة عن عمود دوار متحرك. تُوفر هذه القوة الطاردة عادةً بواسطة محرك بنزين أو محرك كهربائي. تم تصميم المفاتيح الطاردة لتفعيل أو إلغاء تفعيل سرعة الدوران للعمود.
كيف تعمل المفاتيح الطاردة؟
المفتاح الطارد هو مفتاح كهربائي يُوجد عادة في المحركات ذات المرحلة الواحدة والمحركات ذات المرحلة المنقسمة.
يُستخدم هذا المفتاح لتوفير عملية التحويل المُتحكم بها التي تتطلبها المحرك عندما يتم إنتاج السرعة المحددة للمحرك.
يعتمد المفتاح الطارد على مفهوم القوة الطاردة. إنه مجرد مفتاح كهربائي. تم تصميم هذه المفاتيح خصيصًا للمحركات الحثية في المراحل الواحدة والمنقسمة.
نظرًا لأن طريقة عمله مماثلة لطريقة عمل القابض الطارد المستخدم في السيارات، يُعرف المفتاح الطارد بشكل عام باسم "القابض".
يحتوي محرك التيار المتردد ذو المرحلة الواحدة على مفتاح طارد داخل صندوقه، وهو متصل بعمود المحرك. عندما يكون المحرك مغلقًا وساكنًا، يكون المفتاح مغلقًا.
عند تشغيل المحرك، يقوم المفتاح بتوجيه الكهرباء إلى المكثف واللفائف الإضافية في المحرك، مما يزيد من عزم دورانه عند بدء التشغيل. مع زيادة عدد دورات المحرك في الدقيقة، يفتح المفتاح، حيث لا يحتاج المحرك بعد ذلك إلى تعزيز.
يحل المفتاح الطارد مشكلة مرتبطة بالمحركات الكهربائية ذات التيار المتردد المرحلة الواحدة. فهذه المحركات لا تنتج قدرًا كافيًا من عزم الدوران بمفردها لبدء الدوران من حالة الثبات الكامل.
يقوم دائرة بإشعال المفتاح الطارد، مما يوفر التعزيز اللازم لبدء المحرك. يغلق المفتاح دائرة التعزيز حتى يصل المحرك إلى سرعته التشغيلية، ثم يعمل المحرك بشكل طبيعي.
رمز المفتاح الطارد
المفتاح الطارد هو نوع من المفاتيح ويمكن تمثيله برمز إلكتروني. الرمز الإلكتروني هو رمز صوري يستخدم في مخطط الدائرة الكهربائية أو الإلكترونية لتمثيل مختلف الأجهزة أو الوظائف الكهربائية والإلكترونية مثل الأسلاك والبطاريات والممانعات والأشباه الموصلات.
رمز المفتاح الطارد
المفتاح هو مكون كهربائي في الهندسة الكهربائية يمكنه قطع أو توصيل المسار الموصل في الدائرة الكهربائية، وقطع أو إعادة توجيه التيار الكهربائي من موصل إلى آخر.
المفتاح الطارد هو مفتاح يعمل بواسطة دوران العمود. فهو حساس للسرعة أو الاتجاه حيث يفتح فقط عند زيادة السرعة.
كيفية اختبار المفتاح الطارد؟
من الأفضل دائمًا اختبار المفتاح الطارد قبل استخدامه في التطبيقات. يجب أن يلبي المفتاح الطارد المثالي المعايير التالية:
يجب أن يكون العملية موحدة طوال دورة حياته.
لسهولة التصميم وتقليل تكلفة الإنتاج، يجب أن يكون عدد مكونات الجهاز أقل ما يمكن.
يجب أن يكون له عناصر احتكاك هامشية.
يجب أن يكون نسبة القطع / الإدخال قابلة للتعديل بسهولة دون الحاجة إلى أي تغييرات كبيرة في التصميم.
المفتاح متاح بسهولة حيث يوجد وحدة الاتصال للمفتاح خارج إطار المحرك. لذلك، يمكن اختبار المفتاح وغسله واستبداله دون فك تجميع المحرك.
ماذا يحدث إذا لم يفتح المفتاح الطارد؟
إذا لم يفتح مفتاح البداية عندما يكون مطلوباً، سيتعرض لفائف البداية للحرارة الزائدة وسيحترق، ولن يبدأ المحرك في المرة القادمة. إذا كان المفتاح الطارد للبداية غير مغلق، سيتعرض المحرك للحرارة الزائدة في اللفائف الرئيسية بدون أي فشل في اللفائف الرئيسية.
ما هو التأثير إذا لم يتم قطع المفتاح الطارد بعد بدء المحرك؟
يجب قطع المفتاح الطارد عند حوالي 70 إلى 80 بالمائة من السرعة الكاملة للمحرك. إذا لم يتم قطعه، سيستمر التيار الكهربائي العال في الجريان عبر لفائف البداية للمحرك، مما يؤدي في النهاية إلى فشل لفائف البداية والمحرك. بالإضافة إلى ذلك، لن تصل السرعة والتيار إلى أقصى حدودهما.
ما هو الغرض من المفتاح الطارد في نهاية المحرك المفتوح؟
المفتاح الطارد هو مفتاح كهربائي يعمل باستخدام القوة الطاردة التي يولدها عمود دوران، غالبًا ما يكون محرك كهربائي أو محرك بنزين. هنا، يتم استخدام المفتاح لفصل لفائف البداية للمحرك بمجرد أن يقترب المحرك من سرعته التشغيلية العادية.
هل جميع المحركات ذات المرحلة الواحدة تحتوي على مفتاح طارد؟
لا يوجد مفتاح طارد بحيث تصبح لفائف البداية لفائف مساعدة عندما يصل المحرك إلى سرعته التشغيلية، مما يجعله في الأساس محركًا ثنائي المرحلة. يعتبرون الأكثر موثوقية بين المحركات ذات المرحلة الواحدة لأنه لا يوجد مفتاح بداية طارد.
المفتاح الطارد في المحركات الحثية
لفهم كيفية عمل هذا المفتاح في المحركات الحثية، دعنا نفهم أولاً نموذج المحركات الحثية. تتكون المحركات الحثية من لفائف الاستاتور الأساسية واللفائف المساعدة. يتم تطبيق تيار التيار المتردد ذو المرحلة الواحدة على لفائف الاستاتور.
ولكن لفائف الاستاتور الأساسية لا تستطيع إنتاج مجال دوران كافٍ لإنشاء عزم الدوران اللازم للبدء. وبالتالي، يتم توفير لفائف مساعدة.
تولد هذه اللفائف المساعدة مجالًا خارج الطور مع المجال الذي يولده لفائف الاستاتور. وبالتالي، ينتج المجال الناتج عزم دوران للبدء ويبدأ المحرك. بمجرد بدء المحرك، ينشئ الروتور مجالًا نبضيًا لا يتضمن مجال الاستاتور.
عندما تصل سرعة المحرك إلى نسبة محددة من السرعة المتزنة، يجب قطع الدائرة التي تغذي اللفائف المساعدة.
هنا يأتي دور المفتاح الطارد في المحركات الحثية. هنا يساعد المفتاح الطارد في فتح الدائرة وفصل اللفائف المساعدة.
المفتاح الطارد في المحرك الحثي
لماذا يتم استخدام المفتاح الطارد في معظم المحركات الحثية ذات المرحلة الواحدة؟
في جميع المحركات الحثية الشائعة المستخدمة في آلات الحفر، الأفران، المنشار الدائري، مضخات المياه، آلات الصنفرة، غسالات الملابس والمجففات، يتم استخدام المفاتيح الطاردة مع لفائف إضافية لبدء المحرك.
تحتاج المحركات الحثية ذات المرحلة الواحدة إلى دوائر بدء مساعدة. في المحركات الصغيرة جدًا مثل مراوح التبريد، يمكن أن تكون هذه الدوائر متصلة دائمًا.
ولكن هذا يهدر الكهرباء ويولد الحرارة. هذا مقبول في المحركات الصغيرة، ولكن فوق 1/10 حصان تقريبًا، يصبح من الجذاب قطع دائرة البدء بعد أن يبدأ المحرك في الدوران. يتم استخدام المفتاح الطارد لهذا الغرض.
المحرك الحثي الشائع ذو المرحلة الواحدة لا يستطيع البدء بمفرده، بل يبقى ثابتًا ومزعجًا لمدة حوالي 30 ثانية ثم يحترق العزل من ملفات السحب. لذا علينا أن نبدأ، وهنا يأتي دور المفتاح الطارد واللفائف الإضافية.
يبدأ المحرك بسعادة بمفرده مع لفائف إضافية. ومع ذلك، يجب قطع هذه اللفائف قبل الوصول إلى السرعة القصوى؛ وإلا فإن ملفات السحب الأولية ستتعرض للحرق، حيث أن اللفائف الفرعية مصممة لعدة ثوانٍ فقط.
يمكن رؤية ثلاثة عوامل خلال تشغيل المحرك. تنخفض قوة الربيع بشكل خطي. تزداد القوة الطاردة بنسبة متناسبة مع سرعة الروتور. سيتم زيادة نصف قطر الوزن.
في الشكل أدناه، يمكنك رؤية "P" على عمود الروتور للمفاتيح الطاردة التي تدفع المفتاح الكهربائي "S" لفصل لفائف البداية للمحرك. يتم إدخال مكثف لتغيير العملية قليلاً للحصول على عزم دوران أكبر للبدء.
المفتاح الطارد في المحركات الحثية ذات المرحلة الواحدة
ما نوع المحرك ذو المرحلة المنقسمة الذي لا يحتوي عادةً على مفتاح طارد؟
عادةً، المحرك ذو المرحلة المنقسمة ذو المكثف للبدء والمكثف للتشغيل لا يحتوي على مفتاح طارد لفصل لفائف البداية.
يحتوي المحرك ذو المكثف للبدء والمكثف للتشغيل على روترور مفصلي، ولديه استاتور به لفائفين تسمى اللوائف الرئيسية واللوائف المساعدة. في الفضاء، تتم تحويل اللفائف بمقدار 90 درجة.
في هذا النظام، هناك مكثفان، أحدهما يستخدم عند بدء التشغيل ويسمى مكثف البدء. الآخر يستخدم لتشغيل المحرك باستمرار ويسمى مكثف التشغيل.
لذلك يُطلق على هذا المحرك اسم محرك المكثف للبدء والمكثف للتشغيل. يُعرف هذا المحرك أيضًا باسم المحرك ذو المكثف الثنائي القيمة. في الشكل الموضح أدناه، هناك مكثفان في هذا المحرك ممثلان كمكثف البدء ومكثف التشغيل.
المفتاح الطارد في المحرك ذو المرحلة المنقسمة
المحرك ذو المكثف الثابت (PSC) هو نوع آخر من المحركات ذات التيار المتردد المرحلة الواحدة وبشكل أكثر تحديدًا، نوع من المحركات الحثية ذات المرحلة المنقسمة حيث يتم توصيل المكثف بشكل دائم. ولا يحتاج إلى مفتاح طارد.
لديه روترور مفصلي، مشابه لروترور المحرك ذو المكثف للبدء والمحرك ذو المكثف للبدء والمكثف للتشغيل، ولديه لفائف تسمى اللوائف الرئيسية واللوائف المساعدة. لديه مكثف واحد فقط متصل باللفائف المساعدة.
يتم توصيل المكثف C دائمًا بالدارة في كلتا الحالتين البدء والتشغيل. يُطلق عليه أيضًا اسم المحرك ذو المكثف القيمة الواحدة. بما أن المكثف دائمًا في الدارة، فلا يتم تقديم مفتاح بدء لهذا النوع من المحركات.
المحرك ذو المكثف الثابت
تطبيقات المفتاح الطارد
ي
