الموتور الكهربي الجزء الثاني

الموتور اساسا يعمل علي التيار المستمر و لكن توجد بعض المواتير تعمل بالتيار المتردد .
أجزاء المحرك الكهربائي :

دعونا نتحدث عن محرك كهربائي بسيط ثنائي القطب
يعمل بالتيار المستمر , وهو ما نصادفه في الألعاب التي تحتاج إلى توليد حركات
دورانية , ومثل هذا المحرك البسيط يتكون من الأجزاء التالية :

1- حافظة
المغنطيس (Armature or Rotor) وهي الجزء الدوار من المحرك , تتكون من قطعة من
الحديد يوجد حولها ملف .
2- عاكس التيار (Commutator)
ويتكون هذا الجزء من حلقة مشطورة إلى نصفين
3- (Brushes) وهي في الغالب عبارة عن
قطع كربونية صغيرة .
4- محور المحرك (Axle) يتصل بالجزء الدوار من المحرك
Armature)) .
5- مغنطيس الحقل (Field Magnet) وهو المغنطيس الذي يولد الحقل
المغنطيسي الذي يتفاعل مع التيار الكهربائي .

الشكل التالي يوضح أجزاء
المحرك الكهربائي




وبتوضيح اخر الموتور جزئان رئيسيان
الجزء الثابت و هو يا اما مغناطيس عادي ثابت او مغناطيس كهربي اي ملف او مجال رئيسي محدد قطبه الشمالي و الجنوبي و هو يمكن ان يطلق علي جوازا الجزء المرسل للاشارة المغناطيسية.
الجزء المتحرك و هو المستقبل للاشارة المغناطيسية و هو يشمل علي قطعة معدنية موصلة جيدة للكهرباء يلف عليها ملفات من سلك معدني بالطبع من مادة موصلة للكهرباء هذا الملف او السلك متصل بمصدر التيار الكهربي و ذلك لاحداث مجال مغناطيسي حيث عندما يمر تيار في ملف يتولد مجال مغناطيسي شدته = شدة التيار الكهربي المستمر * عدد لفات ملف الجزء الثابت من الموتور* معامل الحث . و معامل الحت يتوقف علي القطعة المعدنيه او الجسم المعدني الذي يلف عليه السلك.: الجزءالمتحرك تلك يولد مجال مغناطيسي ولكن يجب ان نحدد ليس فقط شدة المجال المغناطيسي بل اتجاهه ايضا و اتجاهه يعني اين يقع القطب الشمالي و اين يقع القطب الجنوبي و هذا يتوقف علي هذه القواعد:ايا منها يمكن ان تستخدم

1)انظر إلى أحد وجهي الملف ، فإذا كان التيار الكهربي يمر في اتجاه عكس حركة عقارب الساعة
فإن هذا الوجه يعمل قطبًا شماليا تخرج منه خطوط الفيض المغناطيسي ، أما إذا كان التيار
الكهربي يمر في نفس اتجاه حركة عقارب الساعة فإن هذا الوجه يعمل قطبا جنوبيا تدخل إليه
خطوط الفيض المغناطيسي.
2)تصور أنك قابض على السلك باليد اليمنى ، بحيث تشير الإﺑﻬام إلى اتجاه تدفق التيار الكهربي ،
فيشير اتجاه دوران أصابع اليد حول السلك إلى اتجاه خطوط الفيض المغناطيسي.
بعد ذلك نكون قد حددنا الجنوب اذا كان التيار في هذا الوجه مع عقارب الساعة و حددنا الشمال اذا كان التيار في هذا الوجه ضد عقارب الساعة.اذا واضح ان الشمال و الجنوب المغناطيسي لهذا المغناطيس الكهربي يمكن تحديده.
لفهم كيف
يعمل الموتور يجب ان نستعرض بعض خواص المغناطيس وتأثيره على اجزاء الموتور سابقه
الذكر لنفرض اننا قمنا بعمل مغناطيس كهربى عن طريق ملف مكون من 100 لفه حول مسمار
وقمن بتوصيل طرفى الملف ببطاريه ماذا يحدث
يتحول المسمار الى مغناطيس له قطب
مغناطيسى شمالى وقطب مغناطيس جنوبى
ويبقى المسمار مكتسبا خواص مغناطيسيه طالما
استمر توصيل الملف مع البطاريه
وبمجرد فصل البطاريه عن الملف يعود المسمار الى
وضعه الطبيعى اى يفقد خواص المغناطيسيه
لنقوم الان بوضع المسمار ( المغناطيس
الكهربى )بين قطبى مغناطيس دائم كما فى الشكل ادناه ماذا سوف يحدث ؟
عندما يكون
موصل البطاريه يصبح المسمار مغناطيس ايضا واذا كان القطب الجنوبى
للمسمار فى
مواجهه القطب الجنوبى للمغناطيس الدائم فان قوه تنافر تتولد بين القطبين تعمل على
دفع المسمار ويحدث نفس الشىء فى القطب الاخر فينتج فى النهايه دوران المسمار بحيث
يصبح قطب الشمالى مواجها لقطب المغناطيس الجنوبى وعندها تتولد قوه تجازب تعمل على
ايقاف حركه الدوران ويستقر الوضع عند هذه المرحله


مغناطيس
كهربي المسمار محاط بمغناطيس دائم

نلاحظ انه ببساطه حصلنا على حركه دورانيه
لنصف دائره فقط باستخدام قوه التنافر والتجاذب التى نشأت بين المغناطيس الكهربى
والمغناطيس الدائم وتكمن فكره عمل الموتور فى جعل المسمار يكمل دورته بدلا من ان
يتوقف ولعمل ذلك يجب ان نعكس اتجاه مرور التيار الكهربى فى المسمارفى اللحظه
المناسبه عند نهايه نصف الدوره للمسمار التى يقترب القطب الجنوبى للمسمار من القطب
الشمالى فتتحول قوه التجاذب
التى عملت على قوه تنافر تدفع المسمار لاكمال دورته
0 وبتكرارعكس اتجاه التيار فى كل مره نحصل على حركه دورانيه مستمره للمسمار بين
قطبى المغناطيس الدائم
ان عكس اتجاه التيار الكهربى الملف هو الوظيفه التى تقوم
به اجزاء الموتور والت تتكون من الاطار الحامل armature والموصل commutator
والفرشاه.
دور عاكس التيار
(Commutator ) فحالما تقترب الحافظة من إتمام نصف الدورة الأولى بين قطبي مغنطيس
الحقل يتم عكس جهة التيار الكهربائي المار في ملف الحافظة ويتبدل معها قطبي
المغنطيس الكهربائي ويمكنه الآن متابعة حركته الدورانية بكل يسر ودون أيما عائق .


ولعكس التيار نستخدم حلقة مشطورة تتصل بها حافظة المغنطيس . يدخل التيار
الكهربائي ويخرج من العاكس عبر القطع الكربونية التي ذكرناها أعلاه .
في كل نصف
دورة تكون القطع الكربونية على اتصال مع كل من نصفي الحلقة ويمر التيار الكهربائي
إلى ملف الحافظة . وعندما يقترن الفراغ الذي يفصل نصفي الحلقة مع القطع الكربونية
يتم عكس التيار الكهربائي .
يحتوي الاطار

الحامل على الموصل

commutator

والمتصل بمحور الدوران

axle

كما هو موضح في الشكل السابق حيث يوضح التركيب الداخلي لاجزاء الموتور التي

تعمل مع بعضها البعض للحصول على دوران مستمر للمحور بين قطبي المغناطيس

الدائم. وتلاحظ من الشكل ان الموصل

commutator

عبارة عن زوج من الالواح المتصلة مع المحور وتتصل هذه

الالواح ايضا مع الملف المغناطيسي.









:. يتم عكس التيار عندما يكون الاكسيل اي المحور للموتور في الوضع الافقي قاطعا الجزء المتحرك نصف دورة و يتم ذلك بمنع مرور التيار الكهربي في الاتجاه الذي يجعل الموتور يتوقف اي ان فرشاه الكربون تعمل كمصدة لتغيير اتجاه التيار اي تجعله متردد في الاتجاه فقط في مثالنا حيث ان مثالنا الموتور يعمل علي التيار المستمر و الكربون عنصر لا فلزي يقاوم مرور التيار و يرسله الي الموصل comutator بدلا من توصيله لباقي اجزء الملف. اي بشرح اخر عندما يصل التيار للفرشاه توصله الي النقطة الاكثر قدرة علي الاخذ كما لو كانت النقطة العطشانه و هي ال comutator وليس باقي الملف وحيث ان حلقة ال comutator مشطورة اي يتم تسريب نصف دورة التيار التي تجعل الموتور يقف و هكذا تتم الدورة الثانيه و الثالثة الخ بثبات في اتجاه المغناطيس المتحرك و الذي يتنافر مع المغناطيس الثابت او مغناطيس المجال الرئيسي . هذا التنافر يؤدي الي حركة الجزء المتحرك و الظاهر به في اي محرك هو المحور axle كما في الشكل التالي:

و سوف نوافيكم بالجزء الثالت من شرح الموتور الكهربي
شكرا و الي مزيد من العلم و محاولة الاجتهاد

فكره عمل الموتور الموضوع رائع