في حياتنا اليومية، توجد المحركات في كل مكان، من الأجهزة المنزلية إلى المعدات الصناعية، ولا غنى عن وجودها. إذن، كيف يعمل المحرك في الواقع؟ لفهم هذه المسألة، يجب أولاً فهم بنية المحركات وتصنيفها. لفهم هيكل المحركات، يرجى النقر على الرابط. تنقسم المحركات بشكل أساسي إلى فئتين: محركات التيار المستمر ومحركات التيار المتردد. يمكن تقسيم مبدأ عمل محركات التيار المتردد إلى محركات غير متزامنة ومحركات متزامنة وفقًا لمبادئ عملها المختلفة.
محرك التيار المستمر
مبدأ عمل محرك التيار المستمر بسيط نسبيًا. محرك التيار المستمر هو نوع من المحركات الكهربائية التي تحول الطاقة الكهربائية للتيار المستمر إلى طاقة ميكانيكية. وهو يتألف بشكل أساسي من مكونات مثل الجزء الثابت والدوار والفرشاة الكهربائية والمبدل. توجد أقطاب مغناطيسية ثابتة على الجزء الثابت تولد مجالاً مغناطيسياً. توجد لفائف ملفوفة حول الجزء الدوّار، وعندما يتدفق التيار المباشر إلى لفائف الجزء الدوّار من خلال الفرش ومبدلات التيار، يتولد التيار في الملفات. وطبقاً لقانون أمبير، فإن الملف الذي يتم تنشيطه سيتعرض لقوة في المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى دوران الدوار. ومن خلال تغيير اتجاه التيار أو المجال المغناطيسي، يمكن التحكم في اتجاه دوران الدوار. من خلال تغيير موضع التلامس بين الفرشاة الكهربائية ومبدل التيار، يمكن تغيير اتجاه التيار في لف الدوار، وبالتالي تحقيق دوران مستمر للمحرك.
ب المحرك غير المتزامن
المحرك غير المتزامن، والمعروف أيضاً باسم المحرك الحثي، هو محرك تيار متردد يولد عزم دوران كهرومغناطيسي من خلال التفاعل بين المجال المغناطيسي الدوار في فجوة الهواء والتيار المستحث في لف الدوار. يتكون دوار المحرك غير المتزامن من مادة موصلة، وعندما يتم تطبيق طاقة التيار المتردد ثلاثية الأطوار على لف الجزء الثابت، يتم توليد مجال مغناطيسي دوار. هذا المجال المغناطيسي الدوار يقطع الموصل الدوار ويولد تياراً مستحثاً في الدوار. يولِّد التفاعل بين التيار المستحث والمجال المغناطيسي الدوَّار عزم دوران كهرومغناطيسي، مما يتسبب في دوران الدوار مع المجال المغناطيسي الدوار. نظرًا لحقيقة أن سرعة الدوار دائمًا ما تكون أقل قليلاً من سرعة المجال المغناطيسي الدوار، فإنه يسمى محرك غير متزامن.
ج المحرك المتزامن
يحتوي دوّار المحرك المتزامن على لف إثارة تيار مستمر أو مغناطيس دائم. عندما يتم تطبيق طاقة التيار المتردد ثلاثي الأطوار على لف الجزء الثابت، يتفاعل المجال المغناطيسي الدوار المتولد مع المجال المغناطيسي الدوار، مما يؤدي إلى دوران الدوار بنفس سرعة المجال المغناطيسي الدوار.
سواء كان محرك تيار مستمر أو محرك تيار متردد، فإن جوهر تشغيله هو استخدام مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. ويعتمد أداء المحرك على عوامل متعددة، مثل شدة المجال المغناطيسي، ودوران الملف، وحجم التيار، وما إلى ذلك. تلعب أنواع مختلفة من المحركات أدوارًا مهمة في سيناريوهات التطبيقات المختلفة، مما يوفر راحة كبيرة لحياتنا وإنتاجنا.