محركات التيار المستمر (DC) ومحركات التيار المتردد (AC) نوعان شائعان من المحركات الكهربائية. قبل مناقشة الفروقات بين هذين النوعين، دعونا نفهم أولاً ماهيتهما.
محرك التيار المستمر هو آلة كهربائية دوارة قادرة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية (دوران). ويمكن استخدامه أيضًا كمولد يحول الطاقة الميكانيكية (الدوران) إلى طاقة كهربائية (تيار مستمر). عند تشغيل محرك التيار المستمر، فإنه يُنشئ مجالًا مغناطيسيًا في الجزء الثابت (الجزء الساكن من المحرك). يجذب هذا المجال المغناطيسات الموجودة على الجزء الدوار (الجزء الدوار من المحرك) ويدفعها، مما يؤدي إلى دوران الجزء الدوار. وللحفاظ على دوران الجزء الدوار باستمرار، يقوم المبدل، وهو مفتاح كهربائي دوار، بتطبيق تيار كهربائي على الملفات. ويتم إنتاج عزم دوران ثابت عن طريق عكس اتجاه التيار في الملف الدوار كل نصف دورة.
تتميز محركات التيار المستمر بقدرتها على التحكم الدقيق في سرعتها، وهو أمر ضروري للآلات الصناعية. كما أنها قادرة على البدء والتوقف وعكس اتجاه الدوران فورًا، وهذا عامل أساسي للتحكم في تشغيل معدات الإنتاج. فيما يلي:جهاز XBD-4070يُعد أحد محركات التيار المستمر الأكثر شيوعًا لدينا.
كما هو الحال في محرك التيار المستمر، يقوم دوار التيار المتردد بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية (دوران). ويمكن استخدامه أيضاً كمولد يحول الطاقة الميكانيكية (الجهد) إلى طاقة كهربائية (تيار متردد).
تُصنّف محركات التيار المتردد بشكل أساسي إلى نوعين: المحرك التزامني والمحرك غير التزامني. قد يكون الأخير أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار. يتكون المحرك التزامني من حلقة من الملفات النحاسية (تُشكّل الجزء الثابت)، وهي مصممة لتوليد مجال مغناطيسي دوّار. عندما تُغذّى هذه الملفات بالطاقة الكهربائية المترددة، يُحفّز المجال المغناطيسي الناتج بينها تيارًا في الجزء الدوّار. يُولّد هذا التيار المُستحث مجالًا مغناطيسيًا خاصًا به، يُعاكس المجال المغناطيسي للجزء الثابت. يؤدي التفاعل بين المجالين إلى دوران الجزء الدوّار. في المحرك غير التزامني، يوجد فرق بين هاتين السرعتين. تستخدم معظم الأجهزة الكهربائية المنزلية محركات التيار المتردد لأن التيار الكهربائي المُزوّد للمنازل هو تيار متردد.
الاختلافات بين محركات التيار المستمر ومحركات التيار المتردد:
● تختلف مصادر الطاقة. فبينما تعمل محركات التيار المستمر بالتيار المستمر، تعمل محركات التيار المتردد بالتيار المتردد.
● في محركات التيار المتردد، يكون العضو الدوار ثابتًا بينما يدور المجال المغناطيسي. أما في محركات التيار المستمر، فيدور العضو الدوار بينما يبقى المجال المغناطيسي ثابتًا.
● تتميز محركات التيار المستمر بقدرتها على تحقيق تنظيم سلس واقتصادي دون الحاجة إلى معدات إضافية. ويتم التحكم في السرعة عن طريق زيادة أو تقليل جهد الدخل. أما محركات التيار المتردد، فتتطلب استخدام معدات تحويل التردد لتغيير السرعة.
تشمل مزايا محركات التيار المتردد ما يلي:
● انخفاض متطلبات الطاقة عند بدء التشغيل
● تحكم أفضل في مستويات تيار البدء والتسارع
● إمكانية تخصيص أوسع لتلبية متطلبات التكوين المختلفة ومتطلبات السرعة وعزم الدوران المتغيرة
● متانة وعمر أطول
تشمل مزايا محركات التيار المستمر ما يلي:
● متطلبات تركيب وصيانة أبسط
● قوة وعزم دوران أعلى عند بدء التشغيل
● أوقات استجابة أسرع للتشغيل/الإيقاف والتسارع
● تشكيلة أوسع لتلبية متطلبات الجهد المختلفة
على سبيل المثال، إذا كان لديك مروحة كهربائية منزلية، فمن المرجح أنها تستخدم محرك تيار متردد لأنها تتصل مباشرة بمصدر التيار المتردد في منزلك، مما يجعلها سهلة الاستخدام وقليلة الصيانة. أما المركبات الكهربائية، فقد تستخدم محركات تيار مستمر لأنها تتطلب تحكمًا دقيقًا في سرعة المحرك وعزمه لتوفير تجربة قيادة سلسة وتسارع جيد.
تاريخ النشر: 1 أبريل 2024