محرك القطب المظلل عبارة عن محرك تحريضي بسيط أحادي الطور يعمل بالتيار المتردد ، وهو عبارة عن محرك قفص سنجاب صغير ، أحدها محاط بحلقة نحاسية ، والتي تسمى أيضًا حلقة القطب المظللة أو حلقة القطب المظللة. تستخدم الحلقة النحاسية كملف ثانوي للمحرك. السمات المميزة للمحركات ذات القطب المظلل هي أن الهيكل بسيط للغاية ، ولا يوجد مفتاح للطرد المركزي ، وفقدان الطاقة للمحركات ذات القطب المظلل كبير ، وعامل طاقة المحرك منخفض ، وعزم الدوران المنخفض أيضًا. تم تصميمها لتبقى صغيرة ولها تصنيفات طاقة منخفضة. سرعة المحركات دقيقة مثل تردد الطاقة المطبقة على المحركات ، والتي غالبًا ما تستخدم لقيادة الساعات. تدور المحركات ذات القطب المظلل في اتجاه واحد محدد فقط ، ولا يمكن للمحرك أن يدور في الاتجاه المعاكس ، والخسارة الناتجة عن لفائف العمود المظللة ، وكفاءة المحرك منخفضة ، وهيكلها بسيط ، وتستخدم هذه المحركات على نطاق واسع في المراوح المنزلية وغيرها من الأجهزة ذات السعة الصغيرة.
كيف يعمل محرك القطب المظلل
المحرك المظلل هو محرك تحريضي أحادي الطور. يتكون الملف المساعد من حلقة نحاسية تسمى ملف عمود مظلل. يؤخر التيار في الملف مرحلة التدفق المغناطيسي في جزء من القطب المغناطيسي من أجل توفير مجال مغناطيسي دوار. اتجاه الدوران من القطب غير المظلل. إلى حلقة العمود المظللة.
تم تصميم ملفات (حلقات) القطب المظللة بحيث يتم إزاحة محور القطب المغناطيسي عن محور القطب الرئيسي ، ويتم استخدام ملف المجال المغناطيسي والملفات المظللة الإضافية لتوليد مجال مغناطيسي دوار ضعيف. عندما يتم تنشيط الجزء الثابت ، فإن التدفق المغناطيسي لأجسام القطب يخلق جهدًا في ملفات القطب المظللة ، والتي تعمل كملف ثانوي للمحول. لا يتزامن التيار في الملف الثانوي للمحول مع التيار في الملف الأولي ، ولا يتزامن التدفق المغناطيسي للقطب المظلل مع التدفق المغناطيسي للقطب الرئيسي.
في محرك ذو قطب مظلل ، يتم وضع الدوار في قلب c بسيط ، ويتم تغطية نصف كل قطب بملف مظلل القطب يولد تدفقًا مغناطيسيًا نابضًا عند مرور تيار متناوب عبر ملف الإمداد. عندما يتغير التدفق المغناطيسي عبر ملف التظليل ، يتم إحداث الجهد والتيار في ملف القطب المظلل ، بما يتوافق مع التغير في التدفق المغناطيسي من ملف الطاقة. لذلك ، فإن التدفق المغناطيسي تحت ملف القطب المظلل يتخلف عن التدفق المغناطيسي في بقية الملف. يتم إنشاء دوران صغير في التدفق المغناطيسي بواسطة الدوار ، بحيث يدور الدوار. يوضح الشكل التالي خطوط التدفق المغناطيسي التي تم الحصول عليها من خلال تحليل العناصر المحدودة.
هيكل محرك القطب المظلل
يتم تغليف الدوار وقطار تروس التخفيض المرتبط به في غلاف من الألومنيوم أو النحاس أو البلاستيك. يتم دفع الدوار المغلق مغناطيسيًا عبر الهيكل. عادةً ما يكون لمحركات التروس هذه عمود إخراج نهائي أو ترس يدور من 600 دورة في الدقيقة إلى 1 في الساعة. / 168 ثورة (1 ثورة في الأسبوع). نظرًا لعدم وجود آلية بدء واضحة عادةً ، يجب أن يكون الجزء المتحرك للمحرك الذي يتم تشغيله بواسطة مصدر تردد ثابت خفيفًا جدًا حتى يتمكن من الوصول إلى سرعة التشغيل خلال دورة واحدة من تردد الإمداد ، ويمكن تجهيز الدوار بقفص سنجابي بحيث يبدأ المحرك كمحرك تحريضي ، بمجرد سحب الدوار للتزامن مع مغناطيسه ، لا يوجد تيار مستحث في قفص السنجاب ، وبالتالي لم يعد يلعب دورًا في التشغيل ، فإن استخدام التحكم في التردد المتغير يمكّن محرك القطب المظلل من ابدأ ببطء وقدم المزيد من عزم الدوران.
سرعة محرك عمود مظلل
تعتمد سرعة محرك القطب المظلل على تصميم المحرك ، ويتم تحديد السرعة المتزامنة (السرعة التي يدور بها الحقل المغناطيسي للجزء الثابت) من خلال تردد طاقة الدخل المتردد وعدد الأقطاب في الجزء الثابت. كلما زاد عدد أقطاب الملف ، كانت سرعة التواقت أبطأ ، وكلما زاد تردد الجهد المطبق ، وكلما زادت سرعة التواقت ، لم يكن التردد وعدد الأقطاب متغيرات ، وسرعة التزامن المشتركة لمحرك 60 هرتز هي 3600 ، 1800 ، 1200 و 900 دورة في الدقيقة. يعتمد على عدد الأعمدة في التصميم الأصلي.
ختاماً
نظرًا لأن عزم بدء التشغيل منخفض ولا يمكن أن يولد عزمًا كافيًا لتشغيل المعدات الكبيرة ، فلا يمكن تصنيع المحركات ذات القطب المظلل إلا بأحجام أصغر ، أقل من 50 واط ، منخفضة التكلفة وبسيطة للمراوح الصغيرة ، وتدوير الهواء وتطبيقات عزم الدوران المنخفضة الأخرى. يمكن تقليل سرعة المحرك من خلال تفاعل سلسلة للحد من التيار وعزم الدوران ، أو عن طريق تبديل عدد لفات المحرك.
