
محرك تحريض طوري موفر للطاقة 3-
ما هو المحرك الحثي ثلاثي الطور؟
المحرك الحثي ثلاثي الطور هو محرك كهربائي فعال وموثوق ودائم يستخدم على نطاق واسع في المجال الصناعي. يولد هذا المحرك مجالًا مغناطيسيًا دوارًا من خلال تيار متناوب ثلاثي الطور، مما يدفع الدوار إلى الدوران ويحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. تشمل ميزاته الرئيسية عزم دوران عالي عند البدء ومتطلبات صيانة منخفضة وعمرًا طويلاً، ومناسبًا للتطبيقات الصناعية المختلفة مثل المضخات والمراوح والضواغط وأنظمة النقل. يتميز المحرك الحثي ثلاثي الطور ببنية بسيطة ويتكون عادةً من الجزء الثابت والدوار والغلاف. يمكنه العمل بثبات في البيئات القاسية وتقليل أعطال المعدات ووقت التوقف. كما تجعله كفاءته العالية ممتازًا في الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات، وهو منتج لا غنى عنه ومهم في المعدات الصناعية الحديثة.

تصنيع محرك حثي ثلاثي الطور
يُستخدم المحرك الحثي ثلاثي الطور على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية نظرًا لبنيته البسيطة والقوية. ويتكون بشكل أساسي من جزأين: الجزء الثابت والجزء الدوار.
1. الجزء الثابت
الجزء الثابت هو الجزء الثابت للمحرك ويتضمن بشكل أساسي الأجزاء الثلاثة التالية:
إطار الجزء الثابت: هذا هو الهيكل الخارجي للمحرك، والذي يوفر الدعم والحماية لقلب الجزء الثابت ولفائف الجزء الثابت. عادةً ما يتم تزويد السطح الخارجي للإطار بمبددات حرارية للمساعدة في تبديد الحرارة والتبريد. اعتمادًا على حجم المحرك والغرض منه، يمكن تصنيع إطار الجزء الثابت من مواد مثل الفولاذ المصبوب أو الفولاذ المخرط أو سبائك الألومنيوم/الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
قلب الجزء الثابت: يتكون من صفائح الفولاذ السيليكونية المكدسة ويستخدم لتوصيل التدفق المغناطيسي وتحسين كفاءة المحرك.
لف الجزء الثابت: يكون مدمجًا في فتحات قلب الجزء الثابت ويقوم بتوليد مجال مغناطيسي دوار من خلال تيار متناوب ثلاثي الطور لدفع دوران الدوار.
2. الدوار
الدوار هو الجزء الدوار من المحرك، والذي يتم تثبيته داخل الجزء الثابت ويتم دعمه بواسطة محامل لتحقيق دوران سلس. ينقسم هيكل الدوار بشكل عام إلى نوعين: دوار القفص والدوار الملفوف.
الدوار القفصي: يتكون من قضبان موصلة وحلقات ماس كهربائي في كلا الطرفين، وهو على شكل قفص. هيكله بسيط ومناسب لمعظم التطبيقات الصناعية.
دوار ملفوف: يتم توصيل الملف بالدائرة الخارجية من خلال حلقات الانزلاق والفرش، ويمكن تعديل مقاومة البدء. يتم استخدامه في الحالات التي تتطلب عزم بدء أعلى.
دور إطار الجزء الثابت
لا يوفر إطار الجزء الثابت الدعم لنواة الجزء الثابت ولفائف الجزء الثابت فحسب، بل يحتوي أيضًا على الوظائف التالية:
توفير القوة الميكانيكية لضمان استقرار ومتانة المحرك.
تم تصميم المشتت الحراري لتبديد الحرارة والتبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك.
يمكن أن يتكيف اختيار المواد المختلفة (مثل الفولاذ المصبوب، وسبائك الألومنيوم، وما إلى ذلك) مع بيئات العمل والاحتياجات المختلفة.
يجعل هذا التصميم الهيكلي البسيط والقوي المحرك الحثي ثلاثي الطور يعمل بشكل جيد في التطبيقات الصناعية. يتمتع بمزايا عزم بدء التشغيل العالي ومتطلبات الصيانة المنخفضة والعمر الطويل. إنه مصدر طاقة لا غنى عنه في مختلف المعدات الميكانيكية.
أنواع المحركات الحثية ثلاثية الطور
يتم تصنيف المحركات ثلاثية الطور بشكل أساسي إلى نوعين بناءً على لف الدوار (لفائف المحرك)، وهما،نوع قفص السنجابونوع حلقة الانزلاق (محركات الدوار الملفوفة).
1.محرك الحث ذو القفص السنجابي، والتي سميت بهذا الاسم بسبب شكل دوارها الذي يشبه قفص السنجاب، هي نوع من المحركات الحثيية المستخدمة على نطاق واسع.
إن بنية دوار هذا المحرك بسيطة وقوية، ونحو 80% من محركات الحث هي من هذا النوع. ويتكون الدوار من قلب أسطواني مغلف بفتحات مائلة على المحيط الخارجي للقلب. ويمكن لهذا التصميم أن يمنع بشكل فعال القفل المغناطيسي بين أسنان الجزء الثابت والدوار، ويضمن التشغيل السلس للمحرك ويقلل الضوضاء. بالإضافة إلى ذلك، يزيد هذا التصميم من طول موصل الدوار، وبالتالي زيادة مقاومة الدوار.
على عكس لفائف الدوار التقليدية، يتكون دوار القفص السنجابي من قضبان دوار مصنوعة من الألومنيوم أو النحاس أو النحاس الأصفر. يتم توصيل طرفي قضبان الدوار بشكل دائم بواسطة حلقات طرفية لتشكيل حلقة مغلقة كاملة وتوفير الدعم الميكانيكي اللازم. نظرًا لأن قضبان الدوار قصيرة الدائرة، فمن المستحيل إضافة مقاومة خارجية إلى دائرة الدوار.
نظرًا لعدم استخدام حلقات الانزلاق والفرش، فإن محرك الحث القفصي السنجابي له بنية أبسط وأقوى، مما يجعله مستخدمًا على نطاق واسع في الصناعة.
2.محركات الحث ذات الحلقات الانزلاقيةتتميز المحركات الدوارة الملفوفة، والمعروفة أيضًا باسم محركات الدوار الملفوفة، بتصميم دوار فريد من نوعه. يتكون الدوار من قلب أسطواني مغلف بفتحات حول محيط القلب، حيث يتم وضع لفات الدوار.
في هذا النوع من الدوارات، يتطابق عدد أقطاب اللفات مع عدد أقطاب لفات الجزء الثابت ويمكن توصيلها في شكل نجمة أو دلتا. يتم توصيل أطراف لفات الدوار بالدائرة الخارجية عبر حلقات الانزلاق، ومن هنا جاء اسم محرك الحث بحلقات الانزلاق.
يسمح هذا التصميم بتوصيل المقاومة الخارجية بدائرة الدوار عبر حلقات الانزلاق والفرش، مما يسمح بالتحكم الدقيق في سرعة المحرك وزيادة عزم البدء للمحركات الحثية ثلاثية الطور. تجعل هذه المرونة محركات الحث ذات حلقات الانزلاق مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب تعديل أداء البدء وخصائص التشغيل.
الرسم التخطيطي الكهربائي لمحرك تحريض ثلاثي الطور ذو حلقة انزلاقية مع مقاومة خارجية.

مبدأ عمل المحرك الحثي ثلاثي الطور
عند توصيل الطاقة ثلاثية الطور بملف الجزء الثابت، سيولد ملف الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا دوارًا (RMF)، وتسمى سرعته بالسرعة المتزامنة (Ns). تتداخل ملفات الجزء الثابت عادةً مع بعضها البعض بزاوية 120 درجة (زاوية كهربائية) لضمان توليد مجال مغناطيسي دوار.
وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، بسبب معدل تغير المجال المغناطيسي الدوار (dΦ/dt)، يتم تحريض قوة دافعة كهربائية في دائرة الدوار. تولد هذه القوة الدافعة الكهربائية تيارًا في لفات الدوار. نظرًا لأن دائرة الدوار عبارة عن مسار مغلق، فإن هذه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة تتسبب في تدفق التيار في دائرة الدوار.
وبما أن الموصل الحامل للتيار يولد مجالاً مغناطيسياً، فإن التيار في الدوار يولد مجالاً مغناطيسياً جديداً. وهناك حركة نسبية بين المجال المغناطيسي للجزء الثابت والمجال المغناطيسي للدوار، لذا يبدأ الدوار في الدوران لتقليل هذه الحركة النسبية. بعبارة أخرى، يحاول الدوار "التقاط" المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت وبالتالي يبدأ في الدوران.
يتم تحديد اتجاه الدوران بواسطة قانون لينز، كما أن اتجاه دوار المحرك يتوافق مع اتجاه المجال المغناطيسي الدوار الذي يولده الجزء الثابت. ولأن التيار في الدوار يتم توليده عن طريق الحث، فإن هذا المحرك يسمى محرك حثي.
ومع ذلك، فإن السرعة الفعلية للدوار تكون دائمًا أقل قليلاً من السرعة المتزامنة. وعلى الرغم من أن الدوار يحاول مواكبة المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت، إلا أنه لا يستطيع "الإمساك به" تمامًا، لذا تكون سرعته دائمًا أقل من السرعة المتزامنة. تعتمد السرعة المتزامنة على تردد مصدر الطاقة وعدد أقطاب المحرك. ويسمى الفرق بين السرعة والسرعة المتزامنة بالانزلاق.
مزايا محركات الحث 3-Φ
هيكل بسيط وقوي: يتميز المحرك بتصميم بسيط وهيكل قوي ومتانة قوية.
مبدأ العمل البسيط: مبدأ عمل المحرك سهل الفهم وسهل التشغيل.
قابلة للتكيف على نطاق واسع مع البيئات المختلفة: يمكنها العمل بثبات في ظل الظروف البيئية المختلفة.
كفاءة عالية: يتمتع المحرك بكفاءة عالية ويمكنه تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية بشكل فعال.
صيانة منخفضة: بالمقارنة مع أنواع أخرى من المحركات، تتطلب المحركات الحثية صيانة أقل.
تصميم الإثارة الفردية: كمحرك إثارة فردي، يحتاج المحرك الحثي فقط إلى مصدر طاقة واحد ولا يتطلب مصدر طاقة تيار مستمر خارجي للإثارة مثل المحرك المتزامن.
وظيفة التشغيل الذاتي: يتمتع المحرك بخاصية التشغيل الذاتي ويمكنه البدء والعمل بشكل طبيعي دون الحاجة إلى معدات مساعدة إضافية للبدء.
تكلفة منخفضة: تكاليف تصنيع وشراء المحرك منخفضة نسبيًا.
عمر طويل: يتمتع المحرك بعمر خدمة طويل ومتانة قوية.
رد فعل المحرك الصغير: رد فعل المحرك الصغير يساعد على التشغيل بشكل مستقر.
تطبيقات المحركات الحثية ثلاثية الطور
تُستخدم المحركات الحثية بشكل أساسي في التطبيقات الصناعية، وخاصة تلك التي لا تتطلب التحكم في سرعة المحرك.
تطبيقات محركات الحث ذات القفص السنجابي
تعتبر محركات الحث ذات القفص السنجابي مناسبة لمختلف التطبيقات التي لا تتطلب التحكم المعقد في السرعة، بما في ذلك:
المضخات والغواصات: لتوصيل واستخراج السوائل.
آلات الضغط: للضغط وتشكيل المواد.
المخرطة: لقطع ومعالجة المعادن أو المواد الأخرى.
آلات الطحن: لطحن وتشطيب قطع العمل.
أحزمة النقل: لنقل المواد ومعالجتها.
مطاحن الدقيق: لطحن وتجهيز الدقيق.
الضواغط: لضغط الغاز وتوصيله.
آلات أخرى منخفضة الطاقة: لمختلف الآلات والمعدات منخفضة الطاقة.
تطبيقات محركات حلقات الانزلاق
تُستخدم محركات حلقات الانزلاق بشكل أساسي في التطبيقات الثقيلة التي تتطلب عزم دوران عالي عند البدء، بما في ذلك:
مصانع الصلب: لمعالجة وإنتاج الصلب.
الرافعة: لرفع وتحريك الأشياء الثقيلة.
معدات الرفع: لرفع ونقل المواد.
المغازل: للآلات ذات محركات المغازل ذات عزم الدوران العالي.
الآلات الثقيلة الأخرى: لمتاجر الآلات الثقيلة والتطبيقات الأخرى التي تتطلب عزم دوران عالي عند البدء.
معلمات المحرك الحثي ثلاثي الطور الموفر للطاقة
| مؤشرات الأداء | تعريف | وحدة |
| القدرة المقدرة | القدرة التي يمكن للمحرك أن ينتجها باستمرار في ظل ظروف التشغيل المقدرة. تشمل قيم القدرة المقدرة الشائعة 0.75 كيلو وات، و1.5 كيلو وات، و5.5 كيلو وات، وما إلى ذلك. | كيلووات (كيلووات) أو قوة حصانية (حصان) |
| الجهد المقدر | جهد مصدر الطاقة المطلوب لتشغيل المحرك بشكل طبيعي. على سبيل المثال، الجهد المقدر الشائع هو 380 فولت، 400 فولت، 460 فولت، إلخ. | فولت (فولت) |
| التيار المقدر | القيمة الحالية للمحرك تحت الحمل المقدر. التيار مرتبط بقوة المحرك وكفاءته والجهد. | أمبير (أ) |
| السرعة المتزامنة | السرعة التي يدور بها المجال المغناطيسي للجزء الثابت عندما يعمل المحرك بالتردد المقدر. | عدد الدورات في الدقيقة (RPM) |
| السرعة الفعلية | تكون السرعة الفعلية للمحرك تحت الحمل عادةً أقل قليلاً من السرعة المتزامنة. | عدد الدورات في الدقيقة (RPM) |
| ينزلق | الفرق بين سرعة الدوار الفعلية والسرعة المتزامنة. | نسبة مئوية (٪) |
| كفاءة | الكفاءة التي يحول بها المحرك الكهربائي الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية | نسبة مئوية (٪) |
| عامل القدرة | معامل القدرة للمحرك هو نسبة القدرة الفعلية للمحرك إلى القدرة الظاهرية. وعادةً ما يتراوح معامل القدرة من {{0}}.7 إلى 0.9، مع كون معامل القدرة الأعلى يشير إلى أن المحرك يستخدم الطاقة الكهربائية بكفاءة أكبر. | |
| عزم البدء | أقصى عزم دوران يولده المحرك عند بدء التشغيل. بشكل عام، يكون عزم الدوران الأعلى مناسبًا لبدء التشغيل بحمل ثقيل. | نيوتن متر (Nm) أو رطل قدم (lb-ft) |
التعليمات
س:1. ما هي طرق توفير الطاقة لمحرك الحث؟
ج: في حالة عدم التحميل، يتغير الجهد الكهربي للمحرك الحثي على مراحل من 20% إلى 100% من الجهد المقدر. وفي كل مرحلة من مراحل الجهد، يُسمح للمحرك بالعمل لمدة 15 دقيقة ويتم قياس العديد من المعلمات والخسائر وعامل القدرة والسرعة والانزلاق.بناءً على الخسائر، يتم حساب توفير الطاقة بالمعادلة (1).
س2. ما هي أعلى كفاءة للمحركات الحثية؟
أ: هذه الخاصية التصميمية الجوهرية تحد من الحد الأقصى لكفاءة المحرك الحثي إلى حوالي90- 93%. الحد الأقصى لكفاءة المحرك الحثي هو 90/93% بينما الحد الأقصى لكفاءة المحرك المغناطيسي الدائم هو 97% زائد.
س3. ما هو شرط الحد الأقصى للكفاءة في محرك الحث ذي الطور 3-؟
أ: كفاءتهم القصوى عادة ما تكونقرابة 75% من الحمل الكامل[4]. إن تشغيل المحركات بأقل من 75% من الاستخدام يؤدي إلى تقليل كفاءتها [5]. وبالتالي، فإن زيادة حجم المحركات يمكن أن تؤثر على تكاليف استهلاك الطاقة. يعد اختيار الحجم المناسب للمحركات الحثية والاختيار الصحيح لها أمرًا أساسيًا لضمان الأداء الجيد والموثوقية.
س4: ما هي طرق معرفة كفاءة المحرك الحثي ثلاثي الطور؟
أ: في المحرك الحثي يمكن حساب الكفاءة إذا عرفنا قوة العمود (أي القدرة الميكانيكية التي يوفرها المحرك) وقوة الإدخال.عن طريق حساب [p(mech)/p(in) ]يمكننا إيجاد كفاءة المحرك الحثي. عمومًا تكون كفاءة المحرك الحثي حوالي 87%.
س5. ما هي تقنيات الحفاظ على الطاقة الأربعة في المحرك الحثي؟
A: (a) تحسين جودة الطاقة. (ب) المسح الحركي. (ج) مطابقة المحرك مع التحميل. (د) تقليل التشغيل الخامل والمتكرر للمحرك.
س:6. كيفية اختيار محرك الحث ثلاثي الطور الموفر للطاقة؟
أ: تصنيف كفاءة الطاقة: اختر المحرك الذي يلبي أو يتجاوز معايير كفاءة الطاقة الدولية مثل IE3 أو IE4.
القدرة المقدرة: اختر محركًا بالقدرة المناسبة وفقًا لمتطلبات الحمل الفعلية.
بيئة العمل: ضع في الاعتبار ظروف بيئة عمل المحرك، مثل درجة الحرارة والرطوبة ومستوى الحماية، لضمان ملاءمة المحرك.
سمعة الشركة المصنعة: اختر المنتجات من الشركات المصنعة المعروفة وذات السمعة الطيبة لضمان الجودة والأداء.
متطلبات الصيانة: فهم متطلبات الصيانة ودعم الخدمة للمحرك لضمان تشغيله المستقر على المدى الطويل.
الوسم : محرك تحريض طوري موفر للطاقة 3-، مصنعو محركات تحريض طوري 3- موفر للطاقة في الصين، موردون، مصنع
You Might Also Like
إرسال التحقيق