الفرق بين المحركات غير المتزامنة والمتزامنة

1. مبدأ العمل:
يعتمد مبدأ عمل المحرك غير المتزامن على مبدأ عمل المحرك التعريفي. عندما يتأثر الجزء الدوار للمحرك غير المتزامن بمجال مغناطيسي دوار، يتم توليد تيار مستحث في المحرك التعريفي، مما يولد عزم الدوران، مما يتسبب في بدء الدوار. يحدث هذا التيار المستحث بسبب الحركة النسبية بين الجزء المتحرك والمجال المغناطيسي الدوار. لذلك، فإن سرعة الجزء الدوار للمحرك غير المتزامن ستكون دائمًا أقل قليلاً من سرعة المجال المغناطيسي الدوار، ولهذا السبب يطلق عليه محرك "غير متزامن".
يعتمد مبدأ عمل المحرك المتزامن على مبدأ عمل المحرك المتزامن. إن سرعة الجزء الدوار للمحرك المتزامن تكون متزامنة تمامًا مع سرعة المجال المغناطيسي الدوار، ومن هنا جاء اسم المحرك "المتزامن". تولد المحركات المتزامنة مجالًا مغناطيسيًا دوارًا من خلال تيار متردد متزامن مع مصدر طاقة خارجي، بحيث يمكن للدوار أيضًا أن يدور بشكل متزامن. تتطلب المحركات المتزامنة عادةً أجهزة خارجية للحفاظ على تزامن الجزء المتحرك مع المجال المغناطيسي الدوار، مثل تيارات المجال أو المغناطيس الدائم.

2. الميزات الهيكلية:
هيكل المحرك غير المتزامن بسيط نسبيًا ويتكون عادةً من الجزء الثابت والدوار. توجد ثلاث ملفات على الجزء الثابت يتم إزاحتها كهربائيًا بمقدار 120 درجة عن بعضها البعض لتوليد مجال مغناطيسي دوار من خلال التيار المتردد. يوجد عادةً على الجزء الدوار هيكل موصل نحاسي بسيط يحفز مجالًا مغناطيسيًا دوارًا وينتج عزم الدوران.
هيكل المحرك المتزامن معقد نسبيًا، وعادةً ما يتضمن الجزء الثابت والدوار ونظام الإثارة. يمكن أن يكون نظام الإثارة مصدر طاقة تيار مستمر أو مغناطيسًا دائمًا، يستخدم لتوليد مجال مغناطيسي دوار. توجد أيضًا عادةً ملفات على الدوار لاستقبال المجال المغناطيسي الناتج عن نظام الإثارة وتوليد عزم الدوران.

3. خصائص السرعة:
نظرًا لأن سرعة الجزء الدوار للمحرك غير المتزامن تكون دائمًا أقل قليلاً من سرعة المجال المغناطيسي الدوار، فإن سرعته تتغير مع حجم الحمل. تحت الحمل المقدر، ستكون سرعته أقل قليلاً من السرعة المقدرة.
إن سرعة الدوار للمحرك المتزامن متزامنة تمامًا مع سرعة المجال المغناطيسي الدوار، لذلك تكون سرعته ثابتة ولا تتأثر بحجم الحمل. وهذا يمنح المحركات المتزامنة ميزة في التطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق في السرعة.

4. طريقة التحكم:
نظرًا لأن سرعة المحرك غير المتزامن تتأثر بالحمل، فعادةً ما تكون هناك حاجة إلى معدات تحكم إضافية لتحقيق التحكم الدقيق في السرعة. تتضمن طرق التحكم الشائعة تنظيم سرعة تحويل التردد والبدء الناعم.
تتمتع المحركات المتزامنة بسرعة ثابتة، لذا فإن التحكم فيها بسيط نسبيًا. يمكن تحقيق التحكم في السرعة عن طريق ضبط تيار الإثارة أو قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم.

5. مجالات التطبيق:
نظرًا لهيكلها البسيط، والتكلفة المنخفضة، وملاءمتها لتطبيقات الطاقة العالية وعزم الدوران العالي، تُستخدم المحركات غير المتزامنة على نطاق واسع في المجالات الصناعية، مثل توليد طاقة الرياح والمضخات والمراوح وما إلى ذلك.
نظرًا لسرعتها الثابتة وقدرات التحكم الدقيقة القوية، تعد المحركات المتزامنة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في السرعة، مثل المولدات والضواغط وأحزمة النقل وما إلى ذلك في أنظمة الطاقة.

بشكل عام، لدى المحركات غير المتزامنة والمحركات المتزامنة اختلافات واضحة في مبادئ عملها وخصائصها الهيكلية وخصائص السرعة وطرق التحكم ومجالات التطبيق. يمكن أن يساعد فهم هذه الاختلافات في اختيار نوع المحرك المناسب لتلبية الاحتياجات الهندسية المحددة.

الكاتب: شارون