ما هي الاختلافات الرئيسية في مبادئ البداية لمحركات التيار المتردد أحادية الطور وثلاثية الطور؟

تستخدم محركات التيار المتردد على نطاق واسع في المعدات الصناعية الحديثة والأجهزة المنزلية. من بينها، تعد محركات التيار المتردد أحادية الطور وثلاثية الطور هي الأنواع الأكثر شيوعًا. وهي تختلف بشكل كبير في الهيكل، ومبدأ العمل، وطرق البدء، وخاصة من حيث مبادئ بدء التشغيل. يعد فهم هذه الاختلافات أمرًا ضروريًا لاختيار المحرك وصيانته وتطبيقه.

مبدأ تشغيل محرك التيار المتردد أحادي الطور

محركات التيار المتردد أحادية الطور يتم تشغيلها بواسطة تيار متردد أحادي الطور. ينتج مصدر الطاقة أحادي الطور تيارًا مترددًا في اتجاه واحد فقط، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي نابض بدلاً من المجال المغناطيسي الدوار. في حالة التوقف التام، لا يستطيع هذا المجال النابض توليد عزم الدوران.

للتغلب على هذا القيد، تتطلب المحركات أحادية الطور تدابير مساعدة لتوليد مجال مغناطيسي دوار أو إنشاء فرق طور. تتضمن طرق البدء الشائعة ما يلي:

• بداية مرحلة الانقسام: يستخدم ملفًا رئيسيًا ولفًا مساعدًا بمقاومة متسلسلة أو مفاعل. يتخلف تيار الملف المساعد عن تيار الملف الرئيسي، مما يولد فرق طور وينتج مجالًا مغناطيسيًا دوارًا أوليًا. يتم فصل الملف المساعد بمجرد وصول المحرك إلى سرعة معينة.
• بداية مكثف: يعمل المكثف الموصول على التوالي مع الملف المساعد على زيادة تأخر الطور، مما يوفر عزم دوران أعلى، مناسب لتطبيقات الأحمال الثقيلة.
• تشغيل المكثف: يستمر الملف المساعد في العمل أثناء التشغيل، مما يشكل مجالًا مغناطيسيًا دوارًا مستمرًا، مما يحسن أداء التشغيل وعامل الطاقة.

تتمتع المحركات أحادية الطور بشكل عام بعزم دوران أقل، وتتطلب ترتيبات مساعدة معقدة، ويتأثر أداء بدء التشغيل بشكل كبير بتصميم الملف والمكثف.

مبدأ تشغيل محرك التيار المتردد ثلاثي الطور

تستخدم محركات التيار المتردد ثلاثية الطور مصدر طاقة ثلاثي الطور بتيارات تختلف بمقدار 120 درجة. يؤدي هذا بشكل طبيعي إلى إنتاج مجال مغناطيسي دوار داخل المحرك، مما يولد عزم الدوران في حالة توقف تام. وبالتالي فإن المحركات الحثية ثلاثية الطور هي البدء الذاتي .

تتضمن طرق البدء الشائعة ما يلي:

• البدء المباشر عبر الإنترنت: يوصل المحرك مباشرة بمصدر الطاقة، ويولد عزم الدوران الكامل للتشغيل على الفور.
• بداية الجهد المنخفض: يستخدم أساليب دلتا النجمية أو المقاومة المتسلسلة أو المحولات الذاتية لتقليل تيار التدفق والضغط الميكانيكي.

المحركات ثلاثية الطور أبسط في الهيكل، ولها عزم دوران سلس وعالي، ومناسبة للتطبيقات الصناعية والتشغيل المستمر عالي الطاقة.

الاختلافات الأساسية في مبادئ البداية

• توليد المجال المغناطيسي الدوار: تعتمد المحركات أحادية الطور على ملف مساعد أو مكثفات لإحداث فرق الطور. تولد المحركات ثلاثية الطور بشكل طبيعي مجالًا دوارًا من مصدر الإمداد ثلاثي الطور.
• القدرة على البدء الذاتي: لا يمكن للمحركات أحادية الطور أن تبدأ من تلقاء نفسها وتتطلب تدابير خارجية. تبدأ المحركات ثلاثية الطور ذاتيًا مباشرة من مصدر الطاقة.
• بدء عزم الدوران والخصائص الحالية: تتميز المحركات أحادية الطور بعزم دوران أقل وتيار بدء أعلى، متأثرة بتصميم الملف والمكثف. تتمتع المحركات ثلاثية الطور بعزم دوران أعلى ومستقر مع تيار يمكن التحكم فيه.
• سيناريوهات التطبيق: المحركات أحادية الطور مناسبة للأجهزة المنزلية والآلات الصغيرة. المحركات ثلاثية الطور مناسبة للمعدات الصناعية والتطبيقات الثقيلة.

كفاءة بدء التشغيل والموثوقية

أثناء بدء التشغيل، تتحمل المحركات أحادية الطور خسائر إضافية بسبب الملفات المساعدة والمكثفات، مما يقلل من الكفاءة. يمكن أن يؤثر تقادم المكثف أو فشل الموصل على الموثوقية. تتميز المحركات ثلاثية الطور بحد أدنى من تقلبات بدء التشغيل، وضغط ميكانيكي منخفض، وموثوقية تشغيلية أعلى