محركات التيار المتردد AC Motors

 

تنقسم المحركات ذات التيار المتردد (AC):

1- محرك تيار متردد (AC) أحادي الأوجه (Single Phase Motor).

 

 

2- محرك تيار متردد (AC) ثلاثي الأوجه (Three Phase Motor).

 أنواع المحركات ذات التيار المتردد (AC) أحادية الأوجه (Single Phase Motors):

1- محرك الطور المشطور (Split Phase Motor).

يتكون هذا المحرك من الجزء الثابت والدوار بحيث يتكون الجزء الثابت من ملفات بدء التشغيل وملفات تشغيل، ونوع الدوار عبارة عن قفص سنجابي ومفتاح طرد مركزي مثبت عليه.

تكون ملفات البدء داخل الدائرة عند بدء التشغيل للمساعدة في توليد المجال المغناطيسي ويتم إزالة الحاجة إلى ملفات البدء وفصلها عن الدائرة عن طريق مفتاح الطرد المركزي، عندما تصل سرعة المحرك إلى 75٪ من سرعته المقدرة تقريبًا. تتمثل وظيفة مفتاح الطرد المركزي في منع المحرك من سحب المزيد من التيار وحماية ملفات البدء من التلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

غالبًا ما تستخدم لتشغيل بعض الأجهزة المنزلية مثل الغسالات والمضخات الصغيرة والمراوح ... وغيرها.

 

2- محرك ذو مكثف بدء (Motor with starting capacitor).

 مشابه لتركيب محرك الطور المشطور مع اضافة مكثف البدء على التوالي مع ملفات البدء، بحيث يفصل مفتاح الطرد المركزي ملفات البدء والمكثف عندما تصل السرعة إلى 75% من السرعة الاسمية للمحرك.

يتراوح عزم بدء تشغيل المحرك من (300-400%) من عزم دوران المحرك في حالة الحمل الكامل.

نستخدمه في العمل الذي يتطلب عزم دوران عالي لمحرك كهربائي.

3- محرك ذو مكثف تشغيل (Motor with running capacitor).

 تركيبه مشابه لتركيب المحرك ذو الطور المشطور، ولكن بدون مفتاح الطرد المركزي. يوصل مكثف التشغيل على التوالي مع ملفات البدء ويستمر في العمل في الدائرة مع ملفات البدء وملفات التشغيل طوال عمر عمل المحرك ولا يتم فصله عن ملفات البدء. 

يبدأ المحرك بعزم دوران منخفض يصل إلى 95% من عزم دوران المحرك عندما يكون محملاً بالكامل. يستخدم في الأعمال التي تتطلب قدرة 2 حصان أو أقل وفي التطبيقات التي تكون متطلبات عزم الدوران فيها 95% أو أقل من الحمل الكامل وأيضاً للأعمال التي تتطلب تسارعاً سلساً للمحرك.

 

4- محرك ذو مكثف بدء ومكثف تشغيل (Motor with starting and running capacitors).

 

يتكون هذا المحرك من مكثفين، أحدهما مكثف تشغيل دائم والآخر مكثف بدء متصل على التوالي بمفتاح الطرد المركزي، حيث يفصل مفتاح الطرد المركزي ملفات البدء ومكثف البدء عندما يصل المحرك إلى 75% من سرعته الاسمية.

ويتميز هذا النوع من المحركات بعزم دوران مرتفع يصل إلى 195% من عزم الحمل الكامل.

 

5- محرك ذو القطب المظلل (Shaded pole motor).   

 

 يتميز هذا المحرك بتركيبه البسيط حيث يتكون من عضور دوار على شكل قفص سنجابي بينما يحتوي الجزء الثابت على مجموعة من الملفات الرئيسية (ملفات التشغيل)، مع وجود حلقتين نحاسيتين على أقطاب بارزة من الجزء الثابت.

يتم استخدامه في التطبيقات التي تحتاج عزم دوران منخفض مثل مروحة الشفط في الحمام ومجففات الشعر والعديد من التطبيقات الأخرى.

 

 أنواع المحركات ذات التيار المتردد (AC) ثلاثية الأوجه (Three Phase Motors):

 1- محركات حثية ثلاثية الاوجه (Three phase induction motors) تقسم إلى:

 * محرك حثي ذو القفص السنجابي (Squirrel cage induction motor).

 

يتكون المحرك الحثي ذو القفص السنجابي من جزأين رئيسيين: الجزء الثابت والدوار بحيث يحتوي الجزء الثابت على ثلاث مجموعات من الملفات المنقولة عن بعضها البعض بمقدار 120 درجة ومتصلة إما على شكل نجمة أو دلتا، ويتكون الجزء المتحرك من جسم أسطواني مصنوع من رقائق الحديد ويسمى محرك ذو القفص السنجابي لأن العضو الدوار فيه يشبه قفص السنجاب.

 

 * مزايا المحرك الحثي ذو القفص السنجابي:

  1- بساطة التركيب.

  2- تحمل الظروف الجوية القاسية.

  3- سهولة الصيانة.

 

 * عيوب المحرك الحثي ذو القفص السنجابي:

  1- على الرغم من ارتفاع تيار البدء، إلا أن عزم الدوران الناتج ضعيف.

  2- يصعب التحكم في السرعة.

  3- سرعة المحرك غير ثابتة وتتغير حسب الحمل.

 

 * محرك حثي ذو العضو الدوار الملفوف (Wound rotor induction motor) وأيضاً يعرف باسم المحرك الحثي ذو حلقات الانزلاق (Slip ring induction motor).

 يتكون هذا المحرك من جزأين رئيسيين الجزء الثابت والعضو الدوار بحيث يتكون الجزء الثابت من جسم أسطواني معدني على شكل رقائق معزولة عن بعضها البعض لتقليل فقد الحديد وتحتوي مجاريها على ثلاث مجموعات من الملفات المتصلة بالمصدر، بينما يتكون العضو الدوار من جسم أسطواني مصنوع من رقائق حديدية معزولة وتحتوي مجاريها على ملفات.

 * مزايا المحرك الحثي ذو العضو الدوار الملفوف:

  1- إمكانية التحكم في سرعة المحرك.

  2- الحد من تيار البدء المستخرج من المصدر.

  3- رفع معامل القدرة عند بدء التشغيل.

 * عيوب المحرك الحثي ذو العضو الدوار الملفوف:

  1- ارتفاع تكاليف التركيب والتشغيل.

  2- يحتاج إلى صيانة مستمرة لوجود الحلقات الانزلاقية واحتكاكها بالفرش الكربونية.

2- محرك تزامني ثلاثي الأوجه (Three phase synchronous motors).

 

يستخدم المحرك التزامني في المصانع الكبيرة وله حجم كبير وقدرات تزيد عن 200 كيلو واط ويستخدم في الأماكن التي تتطلب بدء التشغيل المتكرر ومن أهم ما يميز هذا المحرك أنه يعمل بسرعة متزامنة بمعنى أنه يعمل بسرعة ثابتة مع تردد مصدر ثابت وانزلاق يساوي الصفر.

 

 * مزايا المحرك التزامني:

  1- تصحيح معامل القدرة.

  2- الحصول على سرعة ثابتة.

  3- العمل بكفاءة.

 

 * عيوب المحرك التزامني:

  1- تحتاج إلى مصدر تيار مباشر DC للحصول على تيار الحث.

  2- يكون عزم بدء التشغيل ضعيفاً إذا لم يكن مزوداً بوسيلة بدء.

  3- الميل للتقلب بسبب عدم استقرار التردد.

  4- يتوقف عند التحميل الزائد.