المحرك
التوافقى
اشرح المحرك التوافقى على اكثر من
مرحله وذلك لانه يحتوى على عدد كبير من المميزات والعيوب وذلك بالاضافه الى
الشرح التفصيلى لطرق بدء حركته و خطوات تشغيله واستعمالاته ونبدأ ان شاء الله
بتعريفهتعريف المحرك
التوافقي :
هو اله كهربائيه تحول الطاقه
الكهربيه الى طاقه حركيه (ميكانيكيه) وسرعه ثابته وهى سرعه التوافق ومنذ
ذلك اصبحت تسميته بالمحرك التوافقى1-- تركيب المحرك التوافقى :
ا -(العضو الثابت) ويتكون من:-الهيكل الخارجى--
يصنع من الحديد الزهر او الواح الصلب
الملحومه مع بعضها وفائدته حمل رقائق العضو الثابت
ب/ رقائق العضو الثابت-- وتصنع من
رقائق من الصلب السليكونى المعزوله عن بعضها وتجمع على هيئه اسطوانه مفرغه من الداخل
حيث يشق فى محيطها الداخلى مجارى لوضع الموصلات بها
ب/العضو الدائر وينقسم الى نوعين:- العضو الدائر زو الاقطابالبارزة ويتكون من:
حدافه يثبت على محيطها الخارجى
الاقطاب والتى +تصنع من الصلب السليكونى وتوضع حولها الملفات بعد عزلها وتغذى
بالتيار- العضو الدائر ذو الاقطاب الغاطسه
ويتكون من :
رقائق الصلب
السليكونى المعزوله عن بعضها ومركبه
على محور الدوران حيث يعمل على بعض من محيطها الخارجى لوضع الملفات بعد عذلها.نظريهالحركه:
حيث ان المجال المغناطيسى الناشىء عن
وجه واحد يتبع موجه جيبيه فاذا وضعنا تحت هذا المجال المغناطيسى قطب مغناطيسى
ثابت N/s فانه
ينشأ عزم دوران عندما يكون القطب
الشمالى تحت نصف الموجه الموجب فرضا فى اتجاه عقارب الساعه فينشأ عزم دوران فى الاتجاة المضاد
عندما يكون القطب الشمالى تحت نصف الموجه السالب وتكون محصله العزمين تساوى صفر ولكى
يستمر الدوران لابد وان القطب الشمالى تحت نصف الموجه الموجب بأستمرار وهذا لا
يأتى الا اذا تحرك المحرك بوسيله خارجيه
اى تحدث حركه فى المحرك عندما تكون سرعته تساوى سرعه
المجال الدائربدء حركه
المحرك التوافقى
من نظريه حركه المحرك التوافقى وجد
انه يجب دوران الاقطاب المغناطيسيه (العضو الدائر )بسرعه تساوى سرعه المجال الدائر
لكى يستمر المحرك فى الحركه***طرق بدء حركه المحركالتوافقى***1/الطريقهالتقليديه:
التى تتمثل فى عمليه التزامن اللازم
اجرائها عند توصيل الاله المتزامنه مع القضبان العموميه2/باستخدام محرك استنتاجىمساعد:
فى هذه الطريقه يتم اداره المحرك
التوافقى عن طريق المحرك الاستنتاجى المساعد ليصل سرعته الى سرعه التوافق (سرعه المجال
الدائر تساوى سرعه العضو الدائر)وعندئذ يمكن توصيل المحرك التوافقى بتيار متغير
والاقطاب بتيار مستمر وفصل المحرك الاستنتاجى المساعد وبعد ذلك يتم تحميل المحرك
التوافقى/بدء حركه المحرك التوافقى كمحركاستنتاجى:
يصمم المحرك التوافقى بحيث يبدأ
حركته كمحرك استنتاجى ويتم تغذيه الاقطاب بتيار مستمر ويكون ملفات العضو الثابت مغذاه
بتيار متغير.خطواط تشغيل
المحرك التوافقى :1/يدار العضو الدائر الى سرعه التوافق بأى
طريقه2/يغذى اقطاب المحرك التوافقى بتيار مستمر3/فى نفس اللحظه يغذى ملفات العضو الثابت بتيار متغير4/يفصل المحرك المساعد ويتم تحميلهاستعمالات
المحركالتوافقى1/يستعمل فى اداره الالات التى تحتاج الى سرعه ثابته مثل
مراوح التهويه الضخمه وفى التكييف
المركزى2/يستخدم فى المصانع التى يكثر بها محركات
استنتاجيه كمحسن لمعامل القدره مما
يحسن من جوده الشبكه وتقليل الفقد فى الطاقه الكهربيه.
ملاحيظ هامة
:المحركاات التزامنية هي محركهت ذات
سرعة ثابتة تعتمد على عدد
الأقطاب فيها كما تفضل الأخ نزار عكو بالتوضيح ولكن الجذير بالذكر أن هذه اللمحركات تستخدم بشكل رئيسي في
محطات التوليد والسبب هو ان المحطة لاترسل الطاقة الناتجة من المولدات بشكل منفصل وإنما تعمل على
تجميعها ومن ثم ترسلها جملة واحدة بحسب ماتتطلبه الأحمال ,ولكي نقوم بعملية
التجميع للطاقة المرسلة يشترط علينا التالي
1_ان يكون الجهد متساوي
2_أن يكون التردد متساوي
3_ان تكون الأقطاب متشابهة
وهنا تأتي عملية التجميع والتي تدعى
بالمزامنة ,كمايوحي الإسم,تربط هذه المحركات من الخارج بمولدات التيار المستمر,
مكانيكياً يربط العضو الدوار لكل من المحركين على محور واحد وكهربائياُ تربط أطراف
الخرج للتيار المستمر بملفات توجد داخل المحركات التزامنية تدعى ملفات التهييج
وبواسطة التحكم بكمية التيارالداخل إلى هذه الملفات نتحكم بكمية الفيض داخل المحرك
التزامني وبالتالي نتحكم بقيمة الجهد (ومن هنا تتحقق الشروط
الثلاثة)(المزامنة),هذا الموضوع ببساطة.
_____________________________________________________________________________
السرعه التزامنيه لمحرك حثي هي سرعه
المجال الدوار في الملفات في الجزء الثابت وتعتمد على الذبذبه وعدد الاقطاب =الذبذبه×60
/ عددالاقطاب فالمحرك ذوالقطبين سرعته التزامنيه 3000 =50×60/2 والمحرك ذواربعه
اقطاب سرعته التزامنيه 1500 وهكذا وفي حاله الدول التي الذبذبه فيها 60 بدلامن 50 فالسرعه
التزامنيه 3600 بالنسبه للمحرك ذو القطبين و1800 للمحرك ذو اربعه اقطاب .
المحرك الحثي لا يدور بالسرعه التزامنيه بل اقل قليلا , فالمحرك ذو القطبين قد يدور
بسرعه 2800 ومحرك اخر قد يدور بسرعه 2950 ولكنه لا يصل ابدا 3000
المحرك الحثي تقل سرعته قليلا عند
زياده الحمل.ااما المحرك التزامني
فسرعته لا تتغير عند زياده الحمل وذلك لتطابق اقطاب الجزء الثابت مع الجزء الدوار ولكن اذا زادت
السرعه كثيرا سيفلت الجزء الدوار عن الجزء الثابت ويتوقف.
المحرك الحثي متكون من جزء ثابت به
ملفات ملفوفه قطبين او اربعه او سته وهكذا وتدور مع دوران المجال الدوار . اما
الجزء الدوارفبه قضبان من النحاس او الالمنيوم مربوطه من النهايتين بدائره قصر
في المحرك التزامني توجد
ملفات اخرى في الجزء الدوارتاخذ تيار
مستمرمما يوصل السرعه الى السرعه التزامنيه. على محور المحرك التزامني يوجد exciter به جزء ثابت ياخذ تيار مستمر فيتحول في
الجزء الدوار الى تيار متذبذب يدخل
الى دايودات او ثايرسترات تدور مع الجزء الدوارفيتحول التيار الىمستمرويدخل الى الملفات
الاضافيه في الجزء الدوار ويوصل المحرك الى السرعه التزامنيه . اي ان المحرك التزامني يعمل
كمحرك حثي في البدايه وما ان يصل الى سرعته حتى يدخل التيار المستمر ليوصله الى
السرعه التزامنيه
______________________________________________________________________________
المحرك التزامني بالفعل هو محرك ذو سرعة ثابته
بغض النظر عن قيمة الحمل وسرعته هينفسها قيمة التردد العامل عليه ولذلك يستخدم في
التطبيقات التي تحتاج لسرعة ثابتهمثل الموقتات أو الساعات الكبيرة مثلا, وبما أن
أي محرك يبدأ عادة من السرعة صفرلذا فإن هذا النوع من المحركات يحتاج إلى Prime mover لإيصاله إلى السرعة
التزامنيةله أو تشغيله
في بادىء الإمر كمحرك استنتاجي ثلاثي الأوجه3ph Induction motorويغذىهذا النوع من المحركات
بمصدرين للتغذيه أحدها جهد متردد ثلاثي الأوجه وهو تغذيه عضوالاستنتاج الثابت Armature والآخر جهد مستمر وهو
عضو المجال الدوار
Field
أما بالنسبة للمولد التزامني فإنه له نفس البنية التي للمحرك
التزامنيولكن يتم
تغذية عضو المجال الدوار بالجهد المستمر بينما يتم استنتاج الجهد الثلاثيالأوجه (توليده) عن طريق
عضو الاستنتاج الثابت بينما يكون دخله هو طاقة ميكانيكية
(حركية) عن طريق موتور مستمر كما هو الحال في التجارب المعملية أو تربينه
بخارية أوغازية كما هو
الحال في محطات التوليد أو حتى محرك ديزل كما هو الحال في المولداتصغيرة القدرة وهنا تكون
قيمة تردد جهد الخرج هي نفسها سرعة المحرك (عدد لفاته فيالثانية)
________________________________________________________________________________
يستخدم المحرك التزامني في تحسين معامل القدرة تقدما وتاخرا (lead-lag )في الشبكاتالكهربائية عن طريق
التحكم في تغذية ملفات المجال وليس المولد التزامني يشترك المحرك والمولد التزامني ونسميهماsynchronous alternator
اي يمكن ان يكون مولد ويمكن ان يعمل محرك يشتركان في تغذية مجالهمابالتيار المستمركافة مولدات التيار المتردد المستخدمة في الحياة العملية هيمولدات تزامنية وذلك
لانها تعطي تردد ثابت 50 او60 هرتز يعتمد على وسيلة دورانالمولد ويتم التحكم في
الجهد الخارج منها عن طريق التحكم في تغذية ملفاتالمجالكافة المحركات التزامنية المستخدمة في الحياة العملية تستخدم اما
لتحسينمعامل القدرة
كما سبق وذكرنا او للحصول على سرعة ثابتة وهي السرعة التزامنية كماسبق وتحدث الزملاءالمحرك التزامني عزم بدء الدوران له = صفر نظريا وبالتالي هويحتاج الى مساعدة ليبدا
دورانه ويمكن ان تكون هذه الطريقة جعله يبدا حركته كمحركسنجابي
ملحوظة
السرعه ثابته عند جميع
الاحمال ولكن بعد ال
pull out torqueالموتور مش هيدور بالسرعه ns لان الدلتا هتعدى ال 90
درجه وهيبقى out of
synchronization
وبعدها بقى اما انه يكمل
induction ده لو فى الروتور
cage winding او لو مفيهوش هيقف لان ال
field هيعمل ك
braking
موضوع: معلومات عن المحرك التوافقي(التزامني) 
الجمعة 18 ديسمبر - 15:19
