كيف تعمل آلية بدء تشغيل المحرك الحثي أحادي الطور؟
إن آلية بدء تشغيل المحرك الحثي أحادي الطور عبارة عن تفاعل معقد بين المبادئ الكهرومغناطيسية. وعلى عكس المحركات ثلاثية الطور، التي تنتج بشكل طبيعي مجالًا مغناطيسيًا دوارًا، فإن المحركات أحادية الطور تخلق في البداية مجالًا نابضًا يتأرجح ذهابًا وإيابًا. ولا يكفي هذا المجال النابض وحده لتوليد عزم الدوران اللازم لدوران المحرك.
للتغلب على هذا القيد، تستخدم محركات الحث أحادية الطور لفات مساعدة أو آليات بدء. تخلق هذه المكونات الإضافية فرق طور بين اللف الرئيسي واللف المساعد، مما ينتج فعليًا مجالًا مغناطيسيًا دوارًا. يتفاعل هذا المجال الدوار مع الدوار، مما يؤدي إلى تحريض التيارات وتوليد عزم الدوران المطلوب لبدء دوران المحرك.
تتضمن آلية التشغيل عادةً مكثفًا أو مفتاح طرد مركزي أو مزيجًا من الاثنين. في محركات التشغيل بالمكثف، يتم توصيل المكثف على التوالي بالملف المساعد، مما يتسبب في تحول طور في التيار. يخلق تحول الطور هذا مجالًا مغناطيسيًا دوارًا، مما يسمح للمحرك بالبدء. بمجرد أن يصل المحرك إلى حوالي 75% من سرعته المقدرة، يفصل مفتاح طرد مركزي الملف المساعد والمكثف، مما يترك الملف الرئيسي فقط قيد التشغيل.
للتطبيقات عالية الطاقة، مثل تلك التي تنطوي على محركات التيار المتردد ذات الجهد العالييمكن استخدام آليات بدء تشغيل أكثر تطورًا. يمكن أن تشمل هذه الآليات مشغلات ذات جهد منخفض أو مشغلات ناعمة، والتي تزيد تدريجيًا من الجهد المطبق على المحرك، مما يقلل من تيارات الاندفاع والإجهاد الميكانيكي أثناء بدء التشغيل.
ما هي الطرق الشائعة لبدء تشغيل المحرك الحثي أحادي الطور؟
تم تطوير عدة طرق لبدء تشغيل محركات الحث أحادية الطور بشكل فعال. ولكل طريقة مزاياها وهي مناسبة لتطبيقات وأحجام محركات مختلفة. وفيما يلي بعض أكثر تقنيات البدء شيوعًا:
- البدء بمرحلة الانقسام: تستخدم هذه الطريقة لفًا مساعدًا بمقاومة أعلى ومحاثة أقل من اللف الرئيسي. يخلق فرق الطور بين التيارات في هذه اللفات مجالًا مغناطيسيًا دوارًا. يفصل مفتاح الطرد المركزي اللف المساعد بمجرد وصول المحرك إلى حوالي 75% من سرعته المقدرة.
- مكثف البدء: تشبه طريقة بدء التشغيل بالطور المنقسم، ولكن باستخدام مكثف متصل على التوالي بالملف المساعد. يوفر المكثف تحول طور أكبر، مما يؤدي إلى عزم بدء تشغيل أعلى. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في المحركات التي تصل قدرتها إلى 1 حصان.
- بدء التشغيل بالمكثف، تشغيل المكثف: تستخدم هذه الطريقة مكثفين - مكثف أكبر لبدء التشغيل ومكثف أصغر يظل في الدائرة أثناء التشغيل. يوفر هذا التكوين عزم دوران مرتفعًا لبدء التشغيل وأداء تشغيل محسنًا.
- المكثف المنقسم الدائم (PSC): في هذا التصميم، يظل مكثف واحد في الدائرة طوال الوقت. وفي حين يوفر عزم دوران بدء أقل مقارنة بالطرق الأخرى، فإنه يوفر تشغيلًا أكثر هدوءًا وكفاءة محسنة أثناء التشغيل.
- القطب المظلل: تستخدم هذه الطريقة البسيطة والاقتصادية ملف تظليل على جزء من كل قطب لإنشاء حقل دوار ضعيف. وفي حين أنها توفر عزم دوران منخفضًا، فهي مناسبة للمركبات الصغيرة محركات التيار المتردد ذات الجهد العالي في تطبيقات مثل المراوح والمنافيخ.
بالنسبة للمحركات الأكبر حجمًا، مثل محركات 11 كيلو فولت المستخدمة في التطبيقات الصناعية، قد تكون هناك حاجة إلى طرق تشغيل أكثر تقدمًا. يمكن أن تشمل هذه الطرق مشغلات المحولات التلقائية، التي تقلل الجهد الأولي المطبق على المحرك، أو مشغلات التشغيل الناعمة الإلكترونية التي تزيد تدريجيًا من الجهد والتيار إلى المحرك.
كيف يؤثر غياب آلية البدء على أداء المحرك الحثي أحادي الطور؟
إن غياب آلية البدء في المحرك الحثي أحادي الطور له آثار عميقة على أدائه ووظيفته. فبدون آلية البدء المناسبة، سيفشل المحرك في توليد المجال المغناطيسي الدوار اللازم، مما يجعله غير قادر على البدء تلقائيًا. وهذا القيد من شأنه أن يحد بشدة من قابلية تطبيق المحرك وموثوقيته في أنظمة مختلفة.
وتتضمن العواقب الرئيسية المترتبة على غياب آلية البدء ما يلي:
- عدم القدرة على البدء: إنّ محرك 11 كيلو فولت ستظل ثابتة عند تطبيق الطاقة، حيث لا يستطيع المجال المغناطيسي النابض وحده إنتاج عزم الدوران المطلوب.
- الأضرار المحتملة: إذا تم إجبار المحرك على البدء بدون آلية مناسبة، فقد يؤدي ذلك إلى سحب تيار زائد، مما قد يؤدي إلى إتلاف اللفات أو المكونات الأخرى.
- انخفاض الكفاءة: حتى لو تم تشغيل المحرك يدويًا، فسوف يعمل بكفاءة أقل بدون العلاقات الطورية المحسّنة التي توفرها آليات التشغيل المناسبة.
- تطبيقات محدودة: وسوف يقتصر استخدام المحرك على السيناريوهات التي تتوفر فيها مساعدة بدء تشغيل خارجية، مما يقلل بشكل كبير من تنوعه.
- زيادة الصيانة: قد يؤدي التشغيل اليدوي المتكرر إلى زيادة التآكل والتلف، مما يستلزم إجراء صيانة متكررة.
بالنسبة للتطبيقات عالية الطاقة، مثل تلك التي تتضمن محركات التيار المتردد عالية الجهد أو محركات 11 كيلو فولت، فإن غياب آلية التشغيل المناسبة قد يؤدي إلى عواقب أكثر خطورة. وقد تشمل هذه العواقب اضطرابات الشبكة بسبب التيارات الاندفاعية العالية، والإجهاد الميكانيكي على المحرك والمعدات التي يتم تشغيلها، والمخاطر المحتملة المتعلقة بالسلامة.
تتجلى أهمية آليات التشغيل السليمة بشكل خاص في البيئات الصناعية حيث تكون الموثوقية والكفاءة في غاية الأهمية. وفي مثل هذه البيئات، يعد التشغيل السلس للمحركات، بما في ذلك تلك الموجودة في التطبيقات ذات الجهد العالي، أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الإنتاجية وضمان السلامة.
في الختام، شركة Shaanxi Qihe Xicheng Mechanical and Electrical Equipment Co., Ltd. هي شركة تقدم حلول معدات الطاقة للعملاء. نحن ملتزمون بتزويد العملاء بمعدات طاقة مستقرة ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة واستهلاك منخفض للطاقة، وحل سريع لمشكلات ما قبل البيع وما بعد البيع والمشاكل الفنية ذات الصلة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن محركات 11 كيلو فولت، الرجاء التواصل معنا: xcmotors@163.com.
