ما هو الكهرومتر الكهربائي ثلاثي الطور (3 مرحلة)؟
الجزء الثابت
يتكون الجزء الثابت من سلسلة من طبقات من سبائك الفولاذ يتم لفها لتشكل ملفات الحث، ملف واحد لكل مرحلة من مراحل إمداد الطاقة. يتم تشغيل اللفات الثابتة بواسطة مصدر طاقة ثلاثي الطور.
الدوار
يحتوي الدوار أيضًا على ملفات تحريضية وقضبان معدنية متصلة لتشكل دائرة. يحيط الدوار بعمود المحرك وهو جزء المحرك الذي يدور لتوليد الطاقة الميكانيكية للمحرك.
مقصورة المحرك
يحمل غلاف المحرك الدوار مع محور المحرك الخاص به على مجموعة من المحامل لتقليل احتكاك العمود الدوار. يحتوي الغلاف على أغطية نهائية تحمل حوامل المحمل ويحتوي على مروحة متصلة بعمود المحرك وتدور أثناء دوران عمود المحرك. تقوم المروحة الدوارة بسحب الهواء المحيط من خارج الهيكل وتدفع الهواء عبر الجزء الثابت والدوار لتبريد مكونات المحرك وتبديد الحرارة المتولدة في اللفات المختلفة لمقاومة الملف. عادةً ما يكون للعلبة أيضًا زعانف ميكانيكية مرتفعة من الخارج تعمل على نقل المزيد من الحرارة إلى الهواء الخارجي. يوفر الغطاء النهائي أيضًا مكانًا لوضع التوصيلات الكهربائية للطاقة ثلاثية الطور للمحرك.
كيف يعمل كهروموتير من ثلاثة مراحل؟
تعمل المحركات الكهربائية ثلاثية الطور على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي الذي اكتشفه الفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي عام 1830. اكتشف فاراداي أنه عندما يتم وضع موصل مثل ملف أو حلقة من الأسلاك في مجال مغناطيسي متغير، يتم إنشاء قوة دافعة كهربائية مستحثة، أو EMF، في الموصل. ولاحظ أيضًا أن التيار المتدفق في موصل مثل السلك يخلق مجالًا مغناطيسيًا، ومع تغير التيار في السلك، يتغير المجال المغناطيسي.
بالنسبة للمحركات التحريضية، عندما يتم تغذية الجزء الثابت من مصدر طاقة كهربائي ثلاثي الطور، فإن كل ملف يخلق مجالًا مغناطيسيًا تتغير أقطابه (الشمال أو الجنوب) مع تذبذب التيار المتردد خلال دورة كاملة بما أن كل مرحلة من المراحل الثلاث للتيار المتردد يتم إزاحتها بمقدار 120 درجة، فإن الأقطاب المغناطيسية للملفات الثلاثة ليست كلها متماثلة في نفس اللحظة. تؤدي هذه الحالة إلى قيام الجزء الثابت بإنتاج شيء يسمى RMF أو المجال المغناطيسي الدوار. عندما يتم وضع الجزء المتحرك في مركز ملفات الجزء الثابت، فإن المجال المغناطيسي المتغير من الجزء الثابت يولد تيارًا في ملفات الجزء الثابت، والذي بدوره يؤدي إلى توليد الجزء المتحرك مجال مغناطيسي معاكس. يسعى مجال الجزء المتحرك إلى محاذاة قطبيته مع مجال الجزء الثابت، مما يؤدي إلى تطبيق عزم دوران صافي على عمود المحرك، وعندما يحاول محاذاة مجاله، يبدأ في الدوران. لاحظ أنه في المحرك التحريضي ثلاثي الطور، لا يوجد اتصال كهربائي مباشر بالدوار. يؤدي الحث المغناطيسي إلى دوران المحرك.
مع المحركات الحثية ثلاثية الطور، يسعى الجزء المتحرك إلى الحفاظ على التوافق مع الجزء الثابت RMF، لكنه لا يحقق ذلك أبدًا، ولهذا السبب تسمى المحركات التحريضية أيضًا بالمحركات غير المتزامنة. تُعرف الظاهرة التي تتسبب في تأخر سرعة الدوار عن سرعة RMF بالانزلاق، والتي يتم وصفها على النحو التالي:
تعمل المحركات الكهربائية المتزامنة بطريقة مشابهة للمحركات التحريضية، باستثناء ذلك في حالة المحرك المتزامن ، يتم قفل حقلي الجزء الثابت والعضو الدوار في خط واحد بحيث يتسبب RMF للجزء الثابت في دوران الجزء المتحرك بنفس سرعة الدوران (متزامنة) تمامًا ؛ وبالتالي فإن الانزلاق يساوي 0.
وحدة تحكم المحرك لثلاثة طور كهروموتيني
إن السرعة التي ينتجها محرك تيار متردد ثلاثي الطور هي دالة لتردد مصدر التيار المتردد لأن مصدر RMF موجود في ملفات الجزء الثابت. ولذلك، فإن بعض وحدات التحكم في محرك التيار المتردد تتحكم في سرعة المحرك عن طريق استخدام دخل التيار المتردد لإنتاج دخل تردد متحكم فيه للمحرك. هناك طريقة أخرى يمكن استخدامها للتحكم في سرعة المحرك الكهربائي وهي تغيير الانزلاق. إذا زاد الانزلاق، فإن سرعة المحرك (أي سرعة الدوار) تنخفض.