أخبار عاجلة

محرك تزامن سرعة الدوران

عناصر الموضوع

مثال

سرعة الدوران

سرعة دوران محرك التزامن الN_s, تعتمد على تردد الجهد و عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية
cite web url http //www.elec-toolbox.com/Formulas/Motor/mtrform.htm Motor speed publisher Electrician's toolbox etc

mathbf N_s frac mathbf 120 mathbf f mathbf p

حيث

mathbf f تردد المصدر الكهربائي المتردد AC supply .
mathbf p عدد الأقطاب المغناطيسية لكل طور .

كما يمكن صياغة سرعة الدوران كدالة للسرعة الزاوية
, cite web url http //www.ece.ualberta.ca/~knight/electrical_machines/fundamentals/f_ac_speed.html Electrical machine publisher University of Alberta

mathbf omega_s frac mathbf 2 pi mathbf f mathbf p

حيث

mathbf omega_s السرعة الزاوية وتقاس ب راديان / ثانية .

مثال

محرك تزامن يعمل ب تيار ثلاثي الأطوار ذو تردد 50 هيرتز ، وبه 6 أقطاب ، فتكون سرعة الدوران

N_s 120 imes 50 over 6 1000 دورة في الدقيقة

أنواعه

تنقسم المحركات التزامنية إلى نوعين

  • محركات مستثارة ب مصدر جهد هذا النوع عن المحركات الحثية تتطلب استثارته مصدرا خارجيا للجهد مستمرا ، ولذلك يلزمه فرش و حلقات انزلاق لتزويد الدوار بالتيار.
  • محركات غير مستثارة ذاتية البدء ولا تتطلب مصدرا خارجيا لإنها تملك دائرة كهربية داخلية تتولى عملية البدء .
  • و السبب في أن المحرك المتزامن يحتاج دائرة بدء سواء مدمجة أو خارجية هو أنه لا ينتج العزم إلا عندما تصل السرعة إلى السرعة التزامنية التي يحددها التردد وعدد الأقطاب.

    يمكن تشغيل المحرك التزامني بواسطة تيار متردد ذو طور واحد ، وهذا ما يجري في المحركات الصغيرة مثل محركات الأدوات المنزلية من غسالة كهربائية غسالات كهربائية و مروحة كهربائية ومراوح و شفاطات الغبار وغيرها . أما المحركات الكبيرة المستخدمة في المصانع والورش فهي تعمل ب تيار ثلاثي الأطوار تيار متردد متعدد الأطوار . ومن النادر وجود محركات تزامنية تعمل بتيار ذو طورين اثنين.

    وظائفه

    يتمتع المحرك التزامني ب كفاءة عالية في تحويل طاقة التيار المتردد إلى شغل ميكانيكي وفي وقت قصير. كما يستعمل هذا المحرك في تصحيح معامل القدرة وذلك لأن معامل قدرته تكون قريبة من الواحد ، أو أنه معامل قدرة متقدم فيستعمل عمليات تحسين في بعض المولدات الكهربية .

    Synchronous motor-generator set for AC to DC conversion (Rankin Kennedy, Electrical Installations, Vol II, 1909) محرك - مولد تزامن يعمل للتحويل من تيار متردد إلى تيار ثابت .

    Sink-320x240-3x-rot 270 محرك ذو ثلاثة أطوار ، يغذى العضو الدوار (المركزي) بواسطة تيار مستمر.

    محرك التزامن أو المحرك المتزامن (بالإنجليزية Synchronous motor-generator ) هو محرك كهربي يحول الطاقة الكهربية إلى طاقة حركية و ينتمي إلى مجموعة محركات التيار المتردد . وهو يتكون من عضوين عضو دوار دوار و عضو ثابت ساكن . ويعتمد في فكرة بناءه على تحريض فرداي للحث الكهرومغناطيسي . يشابه المحرك المتزامن المحرك الحثي في أن تيار ملفات العضو الساكن يُنتج مجالا مغناطيسيا يساهم إلى جانب المجال المستحث - نتيجة مرور تيار كهربي في دائرة الدوار - في إنتاج عزم دوران ، فيدور المحرك الكهربائي.

    يحتوي العضو الساكن في محرك التزامن على مغناطيسات كهربائية تشكل مجال مغناطيسي مجالا مغناطيسيا دوارا وهذا المجال المغناطيسي يدور بنفس تردد التيار . ويدور العضو الدوار تابعا لهذا المجال المغناطيسي بنفس المعدل .

    المحرك الكهربائي المتزامن يجعل العضو الدوار يدور بسرعة ثابتة . وتعتمد سرعة دورانه على عدد أزواج الأقطاب لكل طور وعلى تردد التيار - كما في حالة المحرك الحثي ذو القفص السنجابي . فعدد أقطاب الساكن و تردد تيار التشغيل يحدد سرعة المحرك الدائمة فهي لا تزيد أو تنقص ، مما يعني أن سرعته لا تتأثر بثقل التحميل .

    تستخدم المحركات التزامنية الصغيرة في ساعة كهربائية الساعات الكهربائية و منبهات الوقت وفي أجهزة الدوران الثابتة السرعة مثل أجهزة تسجيل الصوت وغيرها .

    طريقة عمله

    3phase-rmf-60fv2-airopt حركة محرك تزامني يعمل بالتيار المتردد.

    هو محرك تزامني يعمل بالتيار المتردد . يعتمد عدد دورات المحرك التزامني في الثانية (أو في الدقيقة) على عدد أزواج الأقطاب لكل طور و تردد الجهد الكهربائي. إذا كانت ملفات العضو الساكن ثلاثة - وهذا هو التصميم المعتاد لمحرك التيار المتردد - فيعتبر عدد أزواج الأقطاب فيه 1 (قطب الساكن وقطب الدوار).

    يتولد المجال المعناطيسي للعضو الدوار عن طريق مغناطيس مغناطيس ذاتي (أو مغناطيس كهربائي يأتيه التيار من مبادل كهربائي بواسطة فرشتين ) . وتعمل ملفات عضو ثابت العضو الثابت بتيار متردد (أنظر محرك كهربائي ).

    عند تشغيل المحرك التزامني يدور المجال المغناطيسي للعضو الثابت في الحال بسرعة تردد التيار (تزامن) . أما العضو الدوار فيحتاج إلى زمن قصير لبدء حركته بسبب عزم القصور الذاتي . ولهذا يحتاج محرك التزامن لفترة أولية حتى تتنامى سرعته إلى أن تصل سرعة الدوران التزامنية . وعند اقتراب سرعة العضو الدوار من سرعة الدوران التزامنية يوصّل تيار العضو الدوار لكي
    يتفاعل مجاله المغناطيسي مع المجال المغناطيسي للعضو الثابت ويستمر في الدوران .

    File Rotor of an electric water pump العضو الدوار لمحرك كبير. ترى حلقات الانزلاق أسفل الصورة.
    File Stator of an electric water pump ملفات العضو الثابت لطلمبة ماء كبيرة

    اتجاه دوران المحرك يحددها اتجاه دوران المجال المغناطيسي للعضو الثابت . ولكي نعكس اتجاه دوران المحرك فلابد من استبدال توصيلة طورين من الثلاثة أطوار على العضو الثابت.

    كما يمكن لمحرك تزامن يعمل بمغناطيس ذاتي أن يقوم بعمل مولد كهربائي تزامني. مثال على ذلك دينامو الدراجة أو المولد الكهربائي للدراجة النارية . أما الآلات التزامنية التي تعمل في محطة توليد كهرباء ، أو التي تعمل في مولدات التيار سيارة للسيارة فهي تستخدم تيارا خارجيا لتموين المغناطيس الكهربائي في العضو الدوار بدلا من المغناطيس الذاتي.

    يمكن تشغيل المحرك التزامني بواسطة تيار متردد ذو طور واحد ، أو بواسطة تيار متردد متعدد الأطوار . ومن النادر وجود محركات تزامنية تعمل بتيار ذو طورين اثنين.

    اترك تعليقاً

    لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.