مبدأ عمل المحرك

الحث الكهرومغناطيسي وقوة لورنتز

يعتمد مبدأ عمل المحرك على الحث الكهرومغناطيسي وقوة لورنتز. يتكون المحرك من الجزء الثابت والجزء الدوار. الجزء الثابت هو الجزء الثابت من المحرك، ويتكون عادةً من ملفات، ويُولّد مجالًا مغناطيسيًا عند تشغيله؛ أما الجزء الدوار فهو الجزء الدوار، ويقع في المجال المغناطيسي. عند مرور التيار عبر ملف الجزء الدوار، ووفقًا لمبدأ قوة لورنتز، يُؤثر المجال المغناطيسي بقوة على التيار، مما يُحفّز الجزء الدوار على الدوران.

مبادئ عمل أنواع مختلفة من المحركات

١. محرك تيار مستمر فقط: يعمل بمصدر طاقة تيار مستمر، ويتكون الجزء الثابت عادةً من مغناطيسات دائمة أو مغناطيسات كهربائية، بينما يتكون الجزء الدوار من ملفات. عندما يمر تيار مستمر عبر ملف الدوار، تتأثر الملفات بقوة في المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى دورانها. تتميز محركات التيار المستمر بأداء جيد في تنظيم السرعة وعزم بدء كبير، مما يجعلها مناسبة للحالات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في السرعة.

٢. محرك التيار المتردد: يعمل بمصدر طاقة تيار متردد، حيث يُولّد كلٌّ من الجزء الثابت والجزء الدوار مجالًا مغناطيسيًا عبر التيار المتردد. عند مرور تيار متردد ثلاثي الطور عبر ملف الجزء الثابت، يتولد مجال مغناطيسي دوار، مما يدفع الجزء الدوار إلى الدوران. تتميز محركات التيار المتردد ببنيتها البسيطة وتكاليف صيانتها المنخفضة، وهي مناسبة للمجالات الصناعية.

٣. محرك خطوي: يتم التحكم في زاوية دوران المحرك وسرعته من خلال التحكم في عدد وتردد النبضات. في كل مرة تُدخل فيها نبضة كهربائية، يدور المحرك بزاوية ويتحرك للأمام خطوة واحدة.

4. محرك المغناطيس الدائم: يتم استخدام المغناطيسات الدائمة لتوفير مجال مغناطيسي، ويتم توليد عزم الدوران عن طريق حركة التيار في المجال المغناطيسي.

عملية تحويل الطاقة

عملية تشغيل المحرك هي في الواقع عملية تحويل للطاقة. عند إدخال الطاقة الكهربائية إلى المحرك، يُولّد التيار في لفات الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا. هذه العملية هي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة مغناطيسية. بعد ذلك، يدور الجزء الدوار بتفاعل المجال المغناطيسي، فتتحول الطاقة المغناطيسية إلى طاقة ميكانيكية، مما يُشغّل الحمل. في الوقت نفسه، أثناء تشغيل المحرك، سيحدث فقدانٌ للطاقة لا محالة، مثل فقدان النحاس والحديد والفقد الميكانيكي، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءته.