موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس يتكون المحرك الحثي ذو العضو الدوار الملفوف من عضوين رئيسين:
1. العضو الساكن: ويحتوي العضو الساكن على الاجزاء التالية:
وهو جسم اسطواني معدني على شكل صفائح معزولة بعضها عن بعض وذلك لقليل المفاقيد الحديدية، وتحتوي المجاري على ثلاثة مجموعات من الملفات توصل مع المصدر.
ومكونات العضو الساكن للمحركات الثلاثية الاوجة ذات حلقات الانزلاق لا تختلف عن المحرك الثلاثي الطور ذو العضو القفص السنجابي والعضو الساكن في المحرك يتكون من :
– الهيكل الخارجي (Frame):
وهو جسم المحرك ويصنع من الفولاذ ويحتوي على فتحات تهوية، بمر بها الهواء الذي ياتي من مروحة التبريد، وذلك لتعمل على تبريد المحرك وتبديد الحرارة الناتجة عن المفاقيد في القلب الحديدي، ويثبت على الهيكل الخارجي القلب المعدني.
– القلب (Stator Core) :
2. العضو الدوار:
ويتكون القلب في المحرك ذو العضو الدوار الملفوف من مجموعة من صفائح معدنية معزولة لتعمل على تقليل المفاقيد الهستيرية (Hysteresis Losses)، الشكل (التالي)، حيث أن هذه المفاقيد تنتج عن مجالات مغناطيسية تتغير حسب تردد المصدر، مما يؤدي إلى رفع درجة حرارة القلب المعدني، الأمر الذي يؤدي الى فقدان جزء من الطاقة على شكل حرارة. وتعمل الصفائح المعدنية المعزولة على تقليل مفاقيــد التيارات الدواميـة (Eddy Current) التي تنتج بسبب التغير في المجال المغناطيسي في القلب المعدني. وهذه القوة الدافعة المغناطيسية مسئولة عن تولد تيارات تسري على شكل حلقات على سطح القلب المعدني. هذه الحلقات الدوامية تتقطع بسبب الصفائح المعزولة ونتيجة لذلك تقلل المفاقيد الحرارية في العضو الدوار.
– الملفات (Winding):
يحتوي العضو الساكن على ثلاثة ملفات متماثلة موزعة توزيعاً منتظماً ومتساوياً في مجاري المحرك، بحيث يخصص لكل طور من الأطوار عدد متساوٍ من الملفات والمجاري. ويكون ملف كل طور مزاحاً عن ملف الطور الآخر بمقدار 120 درجة كهربائية وذلك من أجل ضمان عمل متوازن للمحرك. ويوزع ملف كل طور ضمن الحيز المخصص له في العضو الساكن وفق ما يسمى بخطوة اللف وهي البعد بين طرفي اللفة الواحدة في الملف الواحد وتوصل ملفات العضو الساكن بتوصل النجمة (ستار) او المثلث (دلتا).
العضو الدوار:
يتكون العضو الدوار من مجموعة من صفائح الصلب السيلكوني وتحتوي على محيطها الخارجي على مجاري يتم تقسيمها لعدد من الاقطاب يكون متساوي مع اقطاب العضو الساكن. ويتم توزيع ملفات الاوجه الثلاثة بحيث يكون بين كل ملفات وجه وملفات الوجه الاخر زاوية مقدارها 120 درجة كهربائية وتوصل نهايات اطراف الملفات بتوصيل النجمة.
حيث تقصر اطراف بداية الملفات في العضو الساكن اما نهايات هذه الملفات فيتم توصيل هذه الأطراف على ثلاثة حلقات انزلاقية مركبة على عمود إدارة المحرك نفسه بحيث تدور معه. ومن هنا جاءت تسمية هذا النوع من المحركات بالمحركات ذات الحلقات الانزلاقية (Slip-Rings Motors). ويتم توصيل الاطراف الى حلقات الانزلاق بواسطة الفرش الكربونية التي تركب على قواعد خاصة بها مزودة بنوابض لتامين توصيل جيد مع حلقات الانزلاق . (والفكرة شبيها بفكرة المحرك العام ) والشكل التالي يوضح حلقات الانزلاق والفرش الكربونية وقواعد الفرش.
مبدأ عمل المحرك:
كما ذكرنا سابقا فاننا نجد ان العضو الدوار في هذا المحرك يتكون من مجموعه من الاقطاب، بحيث يكون عدد اقطابه متساوية مع عدد اقطاب العضو الساكن، ونتيجة سريان تيار كهربائي في العضو الساكن يتكون مجال مغناطيسي، وعندما يقطع هذا المجال ملفات العضو الدوار، ولان ملفات العضو الدوار مقصورة مع بعضها البعض من خلال المقاومات او بدونها في المحركات الصغيرة، حيث يمر بها تيار معاكس للتيار الاصلي المتسبب به حسب (قاعدة لنز) وبالتالي ينتج عنه مجالا مختلف عن المجال الاصلي فنجد ان الاقطاب الرئيسية بالعضو الساكن يقابلها اقطاب مختلفة في القطبية بالعضو الدوار وبالتالي يحدث التجاذب والتنافر بين هذه الاقطاب فينتج عن ذلك حركة العضو الدوار.
التحكم في بدء المحرك ذو العضو الملفوف:
يتم التحكم ببدء حركة هذا المحرك عن طريق مجموعة مقاومات خارجية وغالبا ما تكون هذه المقاومات في المحركات الكبيرة مغمورة بالزيت (للتبريد) حيث انه عند بدء حركة المحرك تكون موصلة في اعلى قيمة لها، فتكون قيمة مقاومة العضو الدوار عالية، حيث تعمل على خفض تيار البدء والحصول على عزم بدء اعلى، ثم يتم العمل على اخراج المقاومات بالتدريج، حيث تخرج من المحرك بشكل نهائي ويعمل المحرك بسرعة الطبيعية.
واذا عدنا الى منحنيات علاقة مقاومة العضو الدوار في المحركات التحريضية وعزم البدء وتيار البدء نجد انه كلما زادت مقاومة العضو الدوار زاد عزم البدء وقل تيار البدء. والشكل التالي يوضح كيفية توصيل المحرك للعضو الساكن والعضو الدوار والمقاومات.
حيث ان اضافة هذه المقاومات مع العضو الدوار يعمل على :
– إمكانية التحكم بسرعة المحرك.
– الحد من تيار البدء المسحوب من المصدر.
– رفع معامل القدرة عند بدء التشغيل.
– تحقيق عزم بدء عالٍ.
مساوئ المحرك ذو العضو الدوار الملفوف:
– ارتفاع تكاليف تركيبه وتشغيله.
– التركيب أكثر تعقيدا مقارنة بالمحرك ذي القفص السنجابي .
– يحتاج إلى صيانة باستمرار بسبب وجود حلقات الانزلاق .
مجالات استخدام المحرك ذو العضو الدوار الملفوف :
– المصاعد والروافع
– المضخات
– ماكنة صقل الورق
