تم اختراع أول محرك كهربائي في عام 1838 بواسطة BSIakobi في روسيا. قام باختبار محرك DC الذي يتم توفيره من بطارية لدفع القارب. على الرغم من أن استخدام المحرك الكهربائي في الصناعة يمكن أن يحدث بعد سنوات عديدة مثل عام 1870. في الوقت الحاضر ، يمكن ملاحظة هذا في كل مكان تقريبًا. نحن نعلم أن سرعة آلة كهربائية (المحرك أو المولد) يمكن التحكم فيه عن طريق تردد تيار المصدر وكذلك الجهد المطبق. على الرغم من أنه يمكن أيضًا التحكم في سرعة ثورة الآلة بدقة من خلال تطبيق مفهوم القيادة الكهربائية. الفائدة الرئيسية من هذا المفهوم هي التحكم الشديد في الحركة يمكن تحسينها ببساطة باستخدام محرك الأقراص.
ما هو محرك كهربائي؟
يمكن تعريف محرك كهربائي على أنه نظام يستخدم للتحكم في حركة آلة كهربائية. يستخدم هذا المحرك محركًا رئيسيًا مثل محرك البنزين ، أو الديزل ، أو التوربينات البخارية بخلاف المحركات الغازية والكهربائية والهيدروليكية مثل المحرك الرئيسي مصدر للطاقة . ستوفر هذه المحركات الرئيسية الطاقة الميكانيكية باتجاه محرك التحكم في الحركة
يمكن بناء محرك كهربائي بمحرك كهربائي بالإضافة إلى محرك معقد نظام التحكم للتحكم في عمود دوران المحرك. في الوقت الحاضر ، يمكن التحكم في ذلك ببساطة باستخدام البرنامج. وبالتالي ، يصبح التحكم أكثر دقة ، كما يوفر مفهوم محرك الأقراص هذا سهولة الاستخدام.
محرك كهربائي
أنواع المحركات الكهربائية نوعان مثل العاكس القياسي وكذلك محرك سيرفو. أ العاكس القياسي محرك يستخدم للتحكم في عزم الدوران والسرعة. يتم استخدام محرك سيرفو للتحكم في عزم الدوران وكذلك السرعة ، وكذلك مكونات آلة تحديد المواقع المستخدمة في التطبيقات التي تحتاج إلى حركة صعبة.
رسم تخطيطي لمحرك كهربائي
يتم عرض مخطط كتلة محرك كهربائي أدناه ، ويشير الحمل في الرسم التخطيطي إلى أنواع مختلفة من المعدات التي يمكن بناؤها بمحرك كهربائي مثل الغسالة والمضخات والمراوح وما إلى ذلك. يمكن بناء المحرك الكهربائي بالمصدر ، معدل الطاقة ، المحرك ، الحمل ، وحدة الاستشعار ، وحدة التحكم ، أمر الإدخال.
مخطط كتلة محرك كهربائي
مصدر الطاقة
يوفر مصدر الطاقة في مخطط الكتلة أعلاه الطاقة اللازمة للنظام. وكلا من المحول وواجهات المحرك من خلال مصدر الطاقة لتوفير الجهد المتغير والتردد والتيار للمحرك.
معدل الطاقة
يمكن استخدام هذا المغير للتحكم في طاقة o / p للإمداد. يمكن التحكم في طاقة المحرك بطريقة يمكن لـ محرك كهربائي يرسل ميزة سرعة عزم الدوران الضرورية مع الحمل. أثناء العمليات المؤقتة ، سيتم سحب التيار المتطرف من مصدر الطاقة.
قد يزيد التيار المسحوب من مصدر الطاقة عنه وإلا قد يتسبب في انخفاض الجهد. لذلك يحد معدل الطاقة من تيار المحرك وكذلك المصدر.
يمكن لمغير الطاقة تغيير الطاقة بناءً على متطلبات المحرك. على سبيل المثال ، إذا كان الأساس هو تيار مباشر ويمكن استخدام محرك حثي بعد أن يغير معدل الطاقة هذا التيار المباشر إلى التيار المتناوب . ويختار أيضًا طريقة تشغيل المحرك مثل الكبح أو القيادة.
حمل
يمكن تحديد الحمل الميكانيكي حسب بيئة العملية الصناعية ويمكن تحديد مصدر الطاقة من خلال مصدر متوفر في المكان. ومع ذلك ، يمكننا اختيار الآخر المكونات الكهربائية وهي المحرك الكهربائي ، وحدة التحكم ، والمحول.
وحدة التحكم
تُستخدم وحدة التحكم بشكل أساسي للتحكم في مغير الطاقة ، ويمكن أن يعمل هذا المغير عند مستويات الطاقة بالإضافة إلى الجهد المنخفض. كما أنه يعمل مع مغير الطاقة بالشكل المفضل. تنتج هذه الوحدة القواعد الخاصة بسلامة المحرك بالإضافة إلى مُعدِّل الطاقة. تنظم إشارة التحكم i / p نقطة عمل محرك الأقراص من i / p باتجاه وحدة التحكم.
وحدة الاستشعار
تُستخدم وحدة الاستشعار في مخطط الكتلة لاستشعار عامل القيادة المحدد مثل السرعة وتيار المحرك. تستخدم هذه الوحدة بشكل أساسي لتشغيل الحلقة المغلقة وإلا للحماية.
محرك
يمكن اختيار المحرك الكهربائي المخصص لتطبيق معين من خلال تصديق ميزات مختلفة مثل السعر ، والوصول إلى مستوى الطاقة والأداء اللازم للحمل في جميع أنحاء الحالة المستقرة وكذلك العمليات النشطة.
تصنيف المحركات الكهربائية
عادة ، يتم تصنيفها إلى ثلاثة أنواع مثل محرك المجموعة ، محرك فردي ، ومحرك متعدد المحركات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيف محركات الأقراص هذه بشكل أكبر بناءً على المعلمات المختلفة التي تمت مناقشتها أدناه.
- يتم تصنيف المحركات الكهربائية إلى نوعين بناءً على العرض وهما محركات التيار المتردد ومحركات التيار المستمر.
- يتم تصنيف محركات الأقراص الكهربائية إلى نوعين بناءً على سرعة التشغيل وهما محركات السرعة الثابتة ومحركات السرعة المتغيرة.
- يتم تصنيف المحركات الكهربائية إلى نوعين بناءً على عدد من المحركات ، وهما محركات الأقراص أحادية المحرك والمحركات متعددة المحركات.
- يتم تصنيف المحركات الكهربائية إلى نوعين بناءً على معلمة التحكم وهما محركات عزم الدوران الثابتة ومحركات الطاقة الثابتة.
مزايا المحركات الكهربائية
تشمل مزايا المحركات الكهربائية ما يلي.
- يمكن الحصول على هذه التجفيفات بمدى واسع من السرعة والقوة وعزم الدوران.
- ليس مثل المحركات الرئيسية الأخرى ، فإن الحاجة إلى التزود بالوقود أو تسخين المحرك ليست ضرورية.
- لا تلوث الغلاف الجوي.
- في السابق ، تم استخدام المحركات مثل المتزامنة والحثية ضمن محركات أقراص ثابتة السرعة. تستخدم محركات السرعة القابلة للتغيير محرك تيار مستمر.
- تتميز بخصائص إدارة مرنة بسبب استخدام الكبح الكهربائي.
- في الوقت الحاضر ، يتم استخدام محرك التيار المتردد داخل محركات متغيرة السرعة بسبب تطوير محولات أشباه الموصلات.
عيوب المحرك الكهربائي
تشمل عيوب المحركات الكهربائية ما يلي.
- لا يمكن استخدام محرك الأقراص هذا حيث لا يمكن الوصول إلى مصدر الطاقة.
- انقطاع التيار الكهربائي يوقف النظام بأكمله.
- السعر الأساسي للنظام باهظ الثمن.
- الاستجابة الديناميكية لهذا المحرك ضعيفة.
- قوة خرج المحرك التي يتم الحصول عليها منخفضة.
- باستخدام محرك الأقراص هذا ، يمكن أن يحدث تلوث ضوضاء.
تطبيقات المحركات الكهربائية
تشمل تطبيقات المحركات الكهربائية ما يلي.
- التطبيق الرئيسي لهذا المحرك هو السحب الكهربائي والذي يعني نقل المواد من مكان إلى مكان آخر. تشمل الأنواع المختلفة من الجرارات الكهربائية بشكل أساسي القطارات الكهربائية والحافلات والعربات وعربات الترام والمركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية والمدمجة بالبطارية.
- تُستخدم المحركات الكهربائية على نطاق واسع في عدد كبير من التطبيقات المحلية والصناعية التي تشمل المحركات وأنظمة النقل والمصانع ومصانع النسيج والمضخات والمراوح والروبوتات ، إلخ.
- تستخدم هذه المحركات الرئيسية لمحركات البنزين أو الديزل ، والتوربينات مثل الغاز والبخار ، والمحركات مثل المحركات الهيدروليكية والكهربائية.
وبالتالي ، هذا كله يتعلق بأساسيات محركات كهربائية . من المعلومات الواردة أعلاه ، أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أن محرك الأقراص هو نوع من الأجهزة الكهربائية المستخدمة للتحكم في الطاقة التي يتم إرسالها إلى المحرك الكهربائي. يوفر المحرك الطاقة للمحرك بكميات غير مستقرة وبترددات غير مستقرة ، وبالتالي يتحكم في نهاية المطاف في سرعة وعزم دوران المحرك. إليك سؤال لك ، ما هي الأجزاء الرئيسية للمحرك الكهربائي.
