المحركات

محرك التيار المستمر

اهلًا بكم في هذا الدرس التعليمي الجديد , في هذا الدرس سوف ندرس محرك التيار المستمر Direct Current Motor والذي يختصر ال DC Motor سوف ندرس جميع تفاصيله لكي نتعرف على المكونات الداخلية لمحرك التيار المستمر ووظائفها اضافة الى انواعه المختلفة ومبدء عمله , وما هي مواصفات ومميزات محرك التيار المستمر و كيف نحتار محرك التيار المستمر. بشكل عام يتم اعتبار محرك التيار المستمر من المحركات البسيطة في التركيب والمنتشرة بشكل كبير في مئات وآلالاف التطبيقات التي حولنا سواء تطبيقات منزلية , هندسية , طبية وحتى في الالكترونيات وألعاب الاطفال مثل السيارات الاسلكية او حتى تلك الالعاب التي يركب بها الأطفال. ومن الاسباب التي ادت الى انتشار محركات التيار المستمر هي البساطة في طريقة العمل وكثرة التطبيقات وسعره الرخيص والتعامل معه سهل فهو لا يحتوي الا على سلكين وهما الأرضي – والتغذية الموجبة + للتحكم في المحرك وسهولة التحكم في اتجاه دوران المحرك بحيث يتم عكس الاتجاه بعكس الأقطاب فقط. الآن دعونا الآن ندرس المكونات الداخلية لمحرك التيار المستمر Brushed DC.

اجزاء ومكونات محرك التيار المستمر

لفهم المكونات والاجزاء الداخلية لاي محرك يعمل على التيار المستمر ، دعونا ناخذ مثالا على محرك مثل ذلك المستخدم في الألعاب الصغيرة مثل المركبات والسيارات الاسلكية او الألعاب الراقصة وغيها والتي تعمل عادة على جهد كهربائي قليل يتراوح بين (1.5 – 6 فولت). الصورة التالية توضح الشكل الأساسي البسيط لمحرك تيار مستمر صغير يعمل على 3 فولت:

محرك التيار المستمر
محرك التيار المستمر – مصدر الصورة : sparkfun

بعد تفكيك المحرك أعلاه سوف نحصل على المكونات التالية: 

مكونات محرك التيار المستمر
مكونات محرك التيار المستمر – مصدر الصورة : sparkfun

اذا نلاحظ مدى بساطة محركات التيار المستمر ، فانها يحتوي على عدد قليل من الاجزاء الرئيسية وهي خالية من التعقيدات الكهربائية او الكهروميكانيكية , الآن سوف ندرس في الجدول التالي وظائف المكونات الداخلية الموجودة داخل محرك التيار المستمر في الصورة اعلاه: (مصدر الجدول : موقع To Circuit)

الوظيفةالمكون/العنصر
توفير الطاقة الكهربائية للمحرك من جهات الاتصال contacts.Brushes
جهات الاتصال الخاصة بالمحرك تقوم بجلب الطاقة من مصدر الطاقة إلى Windings.Contacts
توفر الطاقة عند تدوير الدوار/المحور rotor .Commutator
يحول الكهرباء إلى مجال مغناطيسي لتدوير المحور.Windings
المحور يقوم بنقل دوران المحرك الى الخارج للاستخدام سواء للطائرات او السيارات الاسلكية.Axle
المغناطيس الثابت وذلك لعمل التجاذب والتنافر داخل المحرك مع اللفات.Magnets
قطعة ميكانيكية تعمل على تخفيف الاحتكاك الناتج من دوران المحور Axle.Bushing
غلاف المحرك وذلك لحمايته من التعرض للزيوت والاوساخ وما الى ذلك.Can

كيف يعمل محرك التيار المستمر؟

السؤال الآن هو كيف يعمل محرك التيار المستمر او بصيغة اخرى “نظرية عمل محركات التيار المستمر” , سوف نشرح الآن الطريقة التي تعمل بها الاجزاء الداخلية لنحصل على الحركة الدورانية للمحرك , بشكل عام الهدف الاساسي من جميع المحركات هو تحويل الطاقة الكهربائية الى طاقة حركية قد تكون دائرية او خطية كما درسنا في درس أنواع المحركات الكهربائية

عندما يتم توصيل القطب الموجب إلى ال Contacts التي لونها فضي في الصورة أعلاه سوف تنقل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى الفراشات Brushes النحاسية ثم تتلامس مع ال Commutator لتوفر الكهرباء الى الملفات Windings وذلك لتوليد المجال المغناطيسي (مغناطيس مؤقت) والذي يتم جذبه وتنافره باستخدام المغناطيس Magnets الثابت في ال Stator لتدوير الدوار Roter. بعد ذلك تكرار الدوران طالما كانت الكهرباء موجودة والقطع سليمة ، ولعكس اتجاه المحرك سوف نقوم فقط بعكس الأقطاب الكهربائية ليس مثل محرك التيار المتردد يحتاج الى تقنيات خاصة. بشكل عام كلما زادت عدد لفات اللفات في المحرك وكان المغناطيس الدائم أقوى سوف تزداد السرعة الدورانية للمحرك. ولكن بالطبع يوجد عيوب في ها المحرك من اهمها ان محرك التيار المستمر يستخدم الفراشات والتي تعني ارتفاع حرارة المحرك مما يعني ان المحرك يحتاج الى صيانة دورية. اضافة الى لك يمكننا استخدام علبة تروس (Gear Box) للتحكم في سرعة وعزم دوران المحرك وذلك تبعًا للتطبيق المستخدم.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

إغلاق