المحرك المتزامن هو نوع من محركات التيار المتردد. يشير محرك التيار المتردد إلى محرك يأخذ مصدر التيار المتردد كمدخل ويحوله إلى حركة دورانية (التحويل من الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الميكانيكية). الفرق الأساسي بين محرك التيار المتردد ومحرك التيار المستمر، هو أن سرعة محرك التيار المستمر يتم التحكم فيها عن طريق جهده، في حين أن سرعة محرك التيار المتردد هي دالة لتردد الإمداد.
يلقي سلسلة إلى كثافة العمليات
هناك نوعان من محركات التيار المتردد.
- المحركات المتزامنة
- المحركات الحثية (محرك غير متزامن)
المحركات المتزامنة
يشير المحرك المتزامن إلى محرك التيار المتردد الذي يعمل بسرعة متزامنة. يتكون المحرك المتزامن بشكل أساسي من جزأين أحدهما هو الدوار والآخر هو الجزء الثابت. الجزء الثابت هو جزء غير متحرك، والدوار هو جزء متحرك من المحرك المتزامن. يستخدم المحرك المتزامن الجزء الثابت تمامًا مثل المحرك التعريفي لتوليد مجال مغناطيسي دوار (RMF).
يتكون الجزء الدوار للمحرك المتزامن من ملفات مغناطيسية دائمة متحمسة بواسطة مصدر تيار مستمر. عندما يتم توفير التيار المتردد للجزء الثابت، يتم إنتاج مجال مغناطيسي دوار (RMF). يحتوي الدوار على أقطاب ذات أقطاب مختلفة. عندما يتفاعل هذا المجال المغناطيسي للجزء المتحرك مع RMF للجزء الثابت، نظرًا لاختلاف الأقطاب، وRMF للجزء الثابت، وأقفال المجال المغناطيسي للجزء المتحرك، نظرًا لأن RMF يتحرك بسرعة متزامنة ويبدأ الجزء المتحرك في الدوران بسرعة متزامنة. لذلك، تسمى المحركات المتزامنة أو المحركات ذات السرعة الثابتة.
مبدأ العمل للمحرك المتزامن
يعتمد المحرك المتزامن على مبدأ التشابك المغناطيسي. إن بدء تشغيل المحرك المتزامن هو نفس المحرك التعريفي الذي يتم تحفيزه في البداية بواسطة مصدر تيار متردد ثلاثي الطور يتم توفيره للجزء الثابت. إذا وصلت الآلة إلى سرعتها القصوى التي تبلغ 90% من سرعتها، فسيتم إعطاء مصدر تيار مستمر للدوار.
يتم توصيل مصدر ثلاثي الطور بملف عضو الإنتاج، ويقوم عضو الإنتاج بتطوير مجال مغناطيسي دوار يدور بسرعة متزامنة تبلغ 120f/P. بمجرد إثارة الأقطاب الدائمة لملف المجال الناتج عن مصدر التيار المستمر الذي يحاول جذب القطب المختلف للأقطاب المغناطيسية الدوارة. إذا تم جذب الأقطاب المغناطيسية وتشابكها، يستمر الجزء المتحرك في الدوران بسرعة متزامنة.
أين،
ما هو رقم الأبجدية
و = التردد
عكس السلسلة في ج
و ع = عدد الأعمدة
بناء محرك متزامن
يتكون المحرك المتزامن من جزأين أساسيين؛ الجزء الثابت والدوار
الجزء الثابت:
الجزء الثابت هو جزء ثابت (غير قابل للنقل) من آلة متزامنة. يتكون الجزء الثابت من قلب من الحديد الزهر يُعرف باسم النير لتوفير القوة للآلة. في المحرك المتزامن، يتم وضع ملف عضو الإنتاج فوق الجزء الثابت، وهو ما يعرف باسم ملف الجزء الثابت. يتكون قلب الجزء الثابت من صفائح فولاذية تساعد على تقليل خسائر التيار الدوامي. تتوفر في هيكل الماكينة قنوات تهوية تقاوم درجات الحرارة العالية. إن لف المبدئ هو لف ثلاثي الطور يتم تحفيزه بواسطة مصدر التيار المتردد ثلاثي الطور.
الدوار:
الدوار هو جزء دوار (متحرك) من آلة متزامنة. يتضمن الدوار ملفًا ميدانيًا يتم تزويده بالتيار المستمر من خلال حلقات الانزلاق. ينقسم الدوار إلى نوعين يعرفان بالقطب البارز والقطب غير البارز. يستخدم معظم المحرك المتزامن بنية من نوع القطب البارز.
الدوار القطب البارز:
الجزء المتحرك ذو القطب البارز له قطر كبير وطول محوري قصير. فجوة الهواء في الجزء الدوار من القطب البارز غير منتظمة، وتبرز الأقطاب في الاتجاه الخارجي إلى سطح الجزء الدوار. يتم تغليف الأعمدة بفولاذ السيليكون وتحمل اللف الميداني، ويتم تزويد وجوه الأعمدة عمومًا بفتحات (توفير الدعم) للف القفص السنجابي. قضبان المخمدات قصيرة الدائرة عند كلا الطرفين بواسطة حلقات نحاسية. يوفر عمل ملف المثبط بشكل أساسي نقطة البداية ويقيد الصيد (الضوضاء غير المرغوب فيها واهتزاز الآلة) في محرك متزامن.
الدوار غير البارز:
شار إلى السلسلة
بناء الجزء المتحرك ذو القطب غير البارز يكون أسطوانيًا، ويحتوي على فتحات متوازية لوضع ملفات الجزء المتحرك. يتم توصيل الفتحات على التوالي بحلقات الانزلاق، والتي يتم تحفيزها بواسطة مصدر التيار المستمر. يتكون القطب غير البارز من مادة فولاذية صلبة. لها قطر صغير جدًا وطول محوري طويل جدًا مع فجوة هوائية موحدة.
الفرق بين المحرك المتزامن والمحرك التعريفي (المحرك غير المتزامن)
| نعم / لا | تمييز الملكية | محرك متزامن | المحرك التعريفي |
|---|---|---|---|
| 1. | تعريف | يشير المحرك المتزامن إلى محرك التيار المتردد الذي يعمل بسرعة متزامنة. | يُعرف أيضًا باسم المحرك غير المتزامن. إنه يشير إلى محرك يعمل بالتيار المتردد حيث يدور الدوار أقل من السرعة المتزامنة. |
| 2. | الإثارة | إنها آلة متحمسة بشكل مضاعف. | إنها آلة واحدة متحمسة. |
| 3. | ابتداء | يعمل بسرعة متزامنة، ولا تعتمد السرعة على التحميل. | لها سرعات متفاوتة. سرعة المحرك التعريفي تتناسب عكسيا مع السرعة؛ إذا زاد الحمل، تنخفض سرعة المحرك التعريفي. |
| 4. | عملية | يمكن تشغيله بعامل قدرة متقدم ومتأخر بمجرد تغيير الإثارة. | إنه يعمل فقط عند عامل طاقة متخلف. |
| 5. | مزود الطاقة | يتم إثارة جناح عضو الإنتاج الخاص به من مصدر التيار المتردد، ويتم إثارة ملف المجال الخاص به من مصدر التيار المستمر. | يتم إثارة ملف الجزء الثابت الخاص به بواسطة مصدر تيار متردد. |
| 6. | ابتداء | إنها ليست ذاتية البدء. | إنه محرك ذاتي التشغيل. |
| 7. | يكلف | إنه أكثر تكلفة مقارنة بمحرك حثي له نفس الجهد والإخراج. | إنه فعال من حيث التكلفة مقارنة بالمحرك المتزامن الذي له نفس الجهد والإخراج. |
مزايا المحرك المتزامن
- يعمل المحرك المتزامن بسرعة ثابتة، مما يعني أن سرعته لا تعتمد على الحمل. على سبيل المثال، يتم استخدامه في الساعات.
- تردد التشغيل للمحرك المتزامن مرتفع.
- يمكن للمحرك المتزامن المفرط الإثارة أن يطور قوة تفاعلية. وبالتالي، فهو يلبي الأحمال العالية ويعمل على استقرار النظام.
- يتم استخدام المحرك المتزامن في المقام الأول لقيادة الأحمال العالية، الأمر الذي يتطلب طاقة عالية بسرعة منخفضة. على سبيل المثال، المطاحن.
عيوب المحرك المتزامن
- يحتاج المحرك المتزامن إلى مصدر DC منفصل لإثارة الدوار، في حين أن المحرك الآخر لا يحتاج إلى أي إثارة منفصلة.
- إنه باهظ الثمن.
- إنها تتطلب فرشًا وحلقات انزلاقية لإثارة العضو الدوار، ونتيجة لذلك تحدث خسائر.
تطبيق محرك متزامن
في هذا العصر الرقمي، يتمتع المحرك المتزامن بتطبيقات واسعة النطاق في الحياة اليومية. التطبيق الأكثر شيوعًا للمحرك المتزامن هو الأشياء التي تتطلب سرعة ثابتة لأنه يتم التحكم في تردد الطاقة بدقة على المدى القصير والطويل - على سبيل المثال، الساعات الرقمية والتناظرية، ومسجلات الأشرطة، وأقراص الفونوغراف الدوارة، وما إلى ذلك.