في سلسلة من محركات التيار المستمر ، يتم توصيل ملف المحرك والملف الميداني في سلسلة ، وتكون التيارات من خلالها متساوية ، حيث يتم توصيل لفائف المحرك والملف الميداني لمحرك DC متوازي على التوازي. ينقسم التيار في محرك موازٍ إلى جزأين: التيار عبر المحرك والتيار خلال لف الحقل ، والتيار الإجمالي هو مجموع الجزأين. هيكل محرك تحويل التيار المستمر هو نفس هيكل محرك التيار المستمر ، فهو يحتوي على جميع المكونات الأساسية بما في ذلك الجزء الثابت (لف الحقل) والدوار (يسمى أيضًا المحرك) والمبدل.
الجزء الثابت / اللف المتوازي
يتم توفير طاقة الإدخال للعنصر الثابت للمحرك ، أي اللف الموازي. يتكون لف التحويلة من عدة لفات لف على الملف. نظرًا لأن عدد المنعطفات يتكون من أسلاك أرق ، فإن حجم الملف المتوازي صغير جدًا. على عكس أقطار الأسلاك في لفات المحرك المتسلسل ، لا يمكن للملفات المتوازية في هذا المحرك أن تحمل تيارات كبيرة جدًا.
الدوار / المحرك
المحرك ، الذي يشار إليه عادة باسم "الدوار" ، يتعامل مع حمل العمود ، وله قطر سلك أكثر سمكًا يمكنه دعم التيارات الأعلى. عندما يبدأ المحرك أو يعمل بسرعة منخفضة ، يتدفق التيار العالي عبر المحرك. مع زيادة سرعة المحرك ، يولد المحرك قوة كهرومغناطيسية معاكسة ، والتي تعمل ضد التيار في المحرك.
العاكس
توفر الأجهزة مثل المبدل والفرش تيارًا من لفات المجال الساكن إلى الدوار ، ويتم إنشاء عزم الدوران في المحرك عن طريق تفاعل المجالات المغناطيسية للملفات وحديد التسليح.
مبدأ العمل
عندما يتم توفير الجهد لمحرك DC متوازي ، فإنه ينتج تيارًا منخفضًا جدًا بسبب المقاومة العالية للملف المتوازي ، ويساعد العدد الكبير لدورات الملف المتوازي على إنشاء مجال مغناطيسي قوي. يسحب المحرك تيارًا عاليًا ، مما ينتج عنه مجال مغناطيسي عالٍ. عندما تتفاعل المجالات المغناطيسية للمحرك والملفات المتوازية ، يبدأ المحرك في الدوران. مع زيادة المجال المغناطيسي ، يزداد عزم الدوران ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة المحرك.
تمتلك محركات التيار المستمر المتوازية آلية تغذية مرتدة تتحكم في السرعة ، وعندما يدور المحرك في المجال المغناطيسي ، يتم إنشاء تيار. يتم إنشاء هذه القوة الدافعة الكهربائية في الاتجاه المعاكس ، مما يحد من تيار المحرك. لذلك ، يتم تقليل التيار عبر المحرك ويمكن أيضًا تنظيم سرعة المحرك ذاتيًا. ال تستطيع اللفات المتوازية ، نظرًا لبنيتها السلكية الرقيقة ، أن تصمد أمام تيارات البدء العالية للمحركات المتسلسلة ، لذلك تُستخدم المحركات المتوازية للتعامل مع أحمال العمود الصغيرة التي تتطلب في البداية عزمًا منخفضًا فقط.
سرعة المحرك
في المحرك المتسلسل ، تعتمد السرعة كليًا على حمل العمود ، وفي المحرك المتسلسل ، يتناسب الحمل عكسياً مع سرعة المحرك. إذا كان الحمل مرتفعًا ، فسوف يدور المحرك بسرعة منخفضة. إذا كان الحمل منخفضًا ، فستزيد سرعة المحرك. سرعة المحرك لا نهائية أو غير مضبوطة بدون تحميل.
على عكس المحركات المتسلسلة ، تكون سرعة المحركات المتوازية مستقلة عن حمل العمود ، ومع زيادة حمل المحرك ، فإن سرعة المحرك سوف تتباطأ مؤقتًا. يؤدي التباطؤ إلى تقليل EMF الخلفي ، مما يزيد من التيار في فرع المحرك ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة المحرك. من ناحية أخرى ، إذا تم تقليل الحمل ، فإن سرعة المحرك سترتفع مؤقتًا ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة EMF الخلفي ، وبالتالي تقليل التدفق الحالي إلى المحرك. تدريجيا ، سوف يتباطأ المحرك. لذلك ، فإن المحرك المتوازي DC قادر على الحفاظ على سرعة ثابتة بغض النظر عن تغيرات الحمل. بسبب هذه الميزة ، يتم استخدام المحرك في تطبيقات السيارات والصناعية حيث تتطلب سرعة المحرك الدقيقة.
التحكم في سرعة المحرك
يمكن التحكم في سرعة محرك تحويل التيار المستمر بطريقتين:
عن طريق تغيير التيار الموفر إلى الدوار
عن طريق تغيير التيار الموفر للجزء الثابت
نظرًا لأن الجهد حول العضو الدوار والجزء الثابت هو نفسه ، يمكن التحكم في سرعة المحرك عن طريق التحكم في التيار من خلال الجزء الثابت أو الجزء المتحرك ، ويتم التحكم في تغيير مقاومته بشكل عام باستخدام الثايرستور. يمكن زيادة أو تقليل مقاومة اللف المتوازي وفرع المحرك عن طريق توصيل مكثف في سلسلة. نظرًا لأن التيار الذي يتم التعامل معه بواسطة المحرك أعلى بكثير من تيار الملف الميداني ، فإن المكثف الذي يتحكم في التيار في فرع المحرك كبير جدًا ، وهو ما يوجد في لف الحقل. أسباب تفضيل المتغيرات التي يتم التحكم فيها حاليًا.
يمكن لتيار مجال التحويل أن يغير سرعة المحرك بنسبة 10-20 في المائة ، ومع زيادة التيار عبر اللفات المتوازية ، تزداد سرعة الدوار ، مما يؤدي إلى إنشاء EMF خلفي أعلى للحفاظ على انخفاض مكافئ في تيار المحرك. على العكس من ذلك ، من خلال تقليل التيار من خلال اللفات المتوازية ، يمكن تقليل سرعة المحرك.
عندما يتم تشغيل محرك DC متوازي بجهد أقل من الفولتية المقدرة ، تقل سرعته أيضًا ، لكن هذا يجعل محرك DC المتوازي غير فعال ويميل إلى التحميل الزائد والسخونة الزائدة. بشكل عام ، المحركات الكهربائية لها سرعة مقننة بوحدات السرعة والجهد المقنن. عندما يكون محرك DC المتوازي أقل من جهده الكامل ، يتم تقليل عزم الدوران الخاص به ، لذلك يوصى بعدم تشغيل المحرك تحت الجهد المحدد المحدد.
ختاماً
نظرًا لقدرتها على التنظيم التلقائي للسرعة ، فإن محركات تحويل التيار المستمر مثالية للتطبيقات التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا للسرعة ، ولا يمكنها إنتاج عزم دوران عالي ، لذا يجب أن يكون الحمل عند البداية صغيرًا. تشمل التطبيقات التي تلبي هذه المعايير والمناسبة لمحركات تحويل التيار المستمر أدوات الآلات (مثل المخارط والمطاحن) والمعدات الصناعية (مثل المراوح والضواغط) ومضخات الطرد المركزي والمصاعد والأنوال والمخارط والمراوح والمراوح والناقلات وآلات الغزل انتظر.
