ما هو محرك الحث ذو الملفات المتعرجة؟

ما هو محرك القفص الملفوف؟

تعريف محرك القفص الملفوف

محرك القفص الملفوف (المعروف أيضًا باسم المحرك الدائري أو محرك القفص المزلق) هو نوع خاص من محركات التيار المتناوب ثلاثية الأطوار المصمم لتوفير عزم دوران كبير عند بدء التشغيل عن طريق توصيل مقاومة خارجية بدارة الروتور. روتور المحرك هو روتور ملفوف، ولذلك يُسمى أيضًا محرك القفص الملفوف أو محرك القفص الملفوف ذو الطور.

سرعة تشغيل محرك القفص المزلق ليست مساوية لسرعة التزامن للروتور، ولذلك يُسمى أيضًا محرك غير متزامن.

رسم تخطيطي لمحرك القفص الملفوف

الستاتور في محرك القفص الملفوف هو نفسه في محرك القفص السنجابي. عدد الأقطاب الملفوفة بواسطة روتور المحرك هو نفسه عدد أقطاب الستاتور.

يحتوي الروتور على ملفات ثلاثية الأطوار معزولة، كل منها متصل بماسحة زلة بواسطة فرشاة. تقوم الفرشاة بتجميع التيار ونقله إلى وإلى ملفات الروتور.

تتصل هذه الفرش بشكل إضافي برموستات مرتبطة باتصال نجمي ثلاثي الأطوار. يوضح الرسم التالي رسم تخطيطي لمحرك القفص الملفوف.

في محرك القفص الملفوف، يتم زيادة العزم عن طريق إضافة مقاومة خارجية إلى دائرة الروتور باستخدام رموستات مرتبطة بنظام النجمة.

مع زيادة سرعة المحرك، يتم قطع مقاومة الرموستات تدريجيًا. هذه المقاومة الإضافية تزيد من ممانعة الروتور وبالتالي تقلل من تيار الروتور.

بدء تشغيل محرك القفص الملفوف

بدء تشغيل المحرك باستخدام مقاومة الروتور/الرموستات

غالبًا ما يتم بدء تشغيل محركات القفص المزلق بتطبيق الجهد الكامل على طرفي الستاتور.

يتم تعديل قيمة التيار عند بدء التشغيل عن طريق إدخال مقاومة متغيرة في دائرة الروتور. تكون المقاومة التحكمية على شكل رموستات مرتبطة بنظام النجمة. مع زيادة سرعة المحرك، يتم قطع المقاومة تدريجيًا.

من خلال زيادة مقاومة الروتور، يتم تقليل تيار الروتور عند بدء التشغيل، وكذلك تيار الستاتور، ولكن في نفس الوقت يتم زيادة العزم بسبب زيادة عامل القدرة.

كما ذكرنا سابقًا، تمكّن المقاومة الإضافية في دائرة الروتور محرك القفص المزلق من إنتاج عزم بدء عالٍ بتيار بدء معتدل.

لذلك، يمكن دائمًا بدء تشغيل محرك القفص الملفوف أو محرك القفص المزلق تحت حمل معين. عندما يعمل المحرك تحت ظروف طبيعية، يتم تفريغ القفص المزلق ويتم إزالة الفرشاة.

تحكم السرعة

يمكن التحكم في سرعة محرك القفص الملفوف أو محرك القفص المزلق عن طريق تغيير المقاومة في دائرة الروتور. تنطبق هذه الطريقة فقط على محركات القفص المزلق.

عند تشغيل المحرك، يتم تقليل سرعة المحرك إذا تم توصيل مقاومة كاملة في دائرة الروتور.

عند تقليل سرعة المحرك، يتم إثارة جهد أكبر في دائرة الروتور لإنتاج العزم اللازم، مما يؤدي إلى زيادة العزم.

وبالمثل، عندما تقل مقاومة الروتور، تزداد سرعة المحرك. يوضح الشكل أدناه خصائص العزم-السرعة لمحرك القفص المزلق.

كما هو موضح في الشكل، عندما تكون مقاومة كل طور في الروتور R1، تتغير سرعة المحرك إلى N1. يتم عرض خصائص العزم-السرعة للمحرك عند R بالخط الأزرق.

الآن، إذا ازدادت مقاومة كل طور في الروتور إلى R2، تنخفض سرعة المحرك إلى N2. يتم تمثيل خصائص العزم-السرعة للمحرك عند R بالخط الأخضر 2.

مزايا محرك القفص الملفوف

• عزم بدء عالٍ - يمكن لمحركات القفص المزلق توفير عزم بدء عالٍ بسبب وجود مقاومة خارجية في دائرة الروتور.

• سعة تحميل عالية - يتمتع محرك القفص المزلق بسعة تحميل عالية وتسرع سلس تحت الحمل الثقيل.

• تيار بدء منخفض مقارنة بمحركات القفص السنجابي - تزيد المقاومة الإضافية في دائرة الروتور من ممانعة الروتور، مما يقلل من التيار عند بدء التشغيل.

• سرعة قابلة للتعديل - يمكن ضبط السرعة عن طريق تغيير مقاومة دائرة الروتور. لذلك، يعتبر "محرك سرعة متغيرة".

• زيادة عامل القدرة

الاستخدامات الشائعة

تستخدم محركات القفص الملفوف في التطبيقات الصناعية ذات الطاقة العالية التي تتطلب عزم بدء عالٍ وسرعات قابلة للتعديل، مثل الرافعات والرافعات والمصاعد.