التخضس 6١ كهر الوحلة الأولى
آلات و معدات كهربائية آلات التيارالمتردد المحركات الحثية ثلاثية الأوجه
العضو النوار الملقوف (ذو حلقات الانزلاق»):
العضو الدوار الملفوف 180101 117011110 يتركب من شرائح متراصة من الحديد المفناطيسي المعزولة
عن بعضها مركبة على عمود المحرك و محفور عليها عدد من المجاري لتركيب الملفات ١ شكل رقم (1 -
يقسم العضو الدوار | لى عدد من الأقطاب مساوي لأقطاب العضو الثابت الني سيركب فيه وتقسم
المجاري 2 كل قطب إلى ثلاثة أقسام كل قسم يركب فيه ملفات أحد الأو جه الثلاثة بحيث يكون بين
كل وجه وآخر ١١١ درجه كهربائية ؛ عادة هذه الملفات الثلاثة توصل على شكل نجمة حيث تقصر
ثلاثة أطراف مع بعضها داخل العضو الدوار بينما الثلاثة الأخرى يتم توصيلها إلى ثلاث حلقات انزلاق
5 (511 مركبة على نفس العمود
من خلال حلقات الانزلاق وعن طريق فرش كربونية مماسة لحلقات الانزلاق أثناء الدوران يتم
توصيل ملفات العضو النوار إن خارج المحرك و ذلك من أجل التحكمة بدء دوران المحرك أو بغ تنظيم
يتميز بإمكائية تغيير خواص تشغيله على نطاق واسع عن طريق توصيل ملفات العضو الدوار بدائرة
خارجية ؛ انظر شكل رقم ا ل
شكل رفم ١ 2 عضو دوار ملفوف (ذو حلقات انزلاق)
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و ممدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
الدوار بالدوران يرفع التردد تدريجياً حتى يصل المحرك إلى السرعة المتللوبة وسيستمر العضو النوازر
بالدوران بنفس سرعة المجال المغناطيسي ما لم يفقد التزامن
ويلاحظ ب جميع الطرق السابقة أنه آثناء عملية البدء وقبل توصيل التيار المستمر إلى ملفات المجال يجب
أن تكون ملفات المجال مقصورة عبر مقاومة ؛ لأن تعرضها للمجال المغناطيسي النوار الناتج من العضو
الثابت سيؤدي | لى تولد جهد عالي على أطراف ملفات المجال قد يؤدي إلى انهيار العازل أو حدوث شرارة
بين حلقات الانزلاق
مندنيات ( ١/ ) للمحرك التزامني
هي منحنيات تحدد خواص تشغيل المحرك التزامني وتريط بين تيار المجال 18 وتيار المنتج م1 انظر
الشكل (7 -7): وكل منحنى يمثل مستوى محدد من القدرة الفعالة © ؛ بي كل منحنى أقل قيمة لتيار
المنتج تحدث عندما يكون معامل القدرة مساوي للواحد وعند هذه القيمة لتيار المجال المحرك مستهلك
للقدرة الفعالة 1 فقط ؛ وعند أي قيمة أقل من هذه القيمة لتيار المجال يكون المحرك مستهلك للقدرة
غير الفعالة © بالإضافة إلى القدرة الفعالة 1 ويكون معامل القدرة متخلف ؛ بينما عندما يكون
تيار المجال أكبر من هذه القيمة يكون المحرك معطي للقدرة غير الفعالة © بالإضافة إلى استهلاكة
للقدرة الفعالة 7 ويكون معامل القدرة متقدم يخ هذه الحالة وهذا يعني أنه يمكننا بالتحكم ل تيار
المجال بحيث نجعل المحرك التزامني أما مستهلك للقدرة غير الفعالة أو مزود للشبكة بالقدرة غير الفعالة
أي أن المحرك التزامني يمكن أن يعمل كآنه ملف أو مكثف
معامل القدرة مايل
متقدم القدرة
شكا رفم 7 -؟: منحنيات ١" للمحرك التزامنى
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و ممدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
متحنى الدزم/ السرعة للمحدرك التزامني
المحرك التزامني عادة يدير أحمال تتطلب سرعة ثابتة وغالباً يتم تغذيته من مصدر كهربائي ضخم
بحيث يظهر بالنسبة للمحرك كآنه قضيب لا نهائي ؛ هذا يعني أن جهد الأطراف للمحرك وتردد المصدر
لا يمكن آن يتغيرا مهما تغيرت القدرة المسحوبة من المصدر بواسحلة المحرك ؛ و بمأن سرعة المحرك
مرتبحلة بتردد المصدر فهذا يعني أن سرعة المحرك لن تتغير مهما تغير الحمل المسلط عليه ما دام أنه
ضمن الحمل المقنن للمحرك ؛ وعليه فإن عزم المحرك سيبقى ثابتاً عند السرعة التزامنية مهما تغير
الحمل ما دام أنه ضمن الحمل المقنن للمحرك كما هو موضح ب الشكل التالي:
شكل رقم ء -7: منحنى العزم / السرعة للمحرك التزامني
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و مدمات كهربائية آلا التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاشية الأوجه
اس تخدامات المحرك ااتزامني
يستخدم المحرك التزامني على نطاق ضيق وذلك ب التطلبيقات التي يكون فيها ثبات السرعة مطلب
لارتفاع نمنه حيث أنه يحتاج ! لى نظام إثارة 5155610 110148001 ونظام بدء حركة ؛ ومن أشهر
تحلبيقاته استخدامه كمكتف تزامنى 001101611561 0110115 تدا51712
المكثف التزامني
من التطبيقات البامة للمحرك التزامني استخدامه كمكشف تزامني وذلك من أجل تحسين معامل
القدرة؛ ولهذا الغرض يصنع المحرك التزامني بدون عمود خارج منه وذلك لأنه يعمل بدون حمل؛ من
أجل ذلك يزاد تيار المجال | لى قيمة معينه بحيث يتقدم تيار المنتج على جهد الأطراف بزاوية قريبة من +٠
درجة وهذا يجعله يظهر على الشبكة كآنه مكثف الشكل (ه -؟) يبين منحنى 77 للمحرك
الخدمة ل الأنظمة الكهريائية القديمة ) آما للا القت الحاضر فقد بن يقل استخدامة لبا الفرض
ثمنها وقلة متطلبات الصيانة
معامل
متقدم ِ- *- القدرة
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و ممدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
سلوك المحدرك التزامني في حالة تذيير الحمل مع بات ديار ا لمجال :
عندما يدار حمل ما بمحرك تزامني فإن المحرك سوف ينتج ما يكفي من العزم لكي يحافظ على سرعة
لكي نفهم ما يحدث عند تغير الحمل ؛ افترض آن لمحرك يعمل عذد معامل قدره متقدم كما هو موضح
الشكل(+ -12 ؛ فإذا ازداد الحمل على العمود فإن سرعة المحرك ستقل ونتيجة لذلك زاوية العزم
(0) سوف تزداد وبالتالي سوف يزداد العزم المتولد طبقاً للمعادلة )١- ٠١١( والذي بوره سيزيد من
سرعة العضو الدوار إلى أن يصل | لى السرعة التزامنية مرة أخرى ولكن عند زاوية عزم (58) أكبر ؛ مما
يمني استهلاك قدره أكبر ؛ وهكذا كلما ازداد الحمل على المحرك كما هو واضح من المخلط
الاتجاهي ب الشكل (1 -7) ب ؛ ويحدث العكس تماماً عندما يقل الحمل على المحرك ؛ مع ملاحظة
أن قيمة ,م5 تبقى ثابتة دائماً بسبب عدم تغير قيمة تيار المجال ولخ المخلط الاتجاهي يتحرك متجهاً
مم راسماً دائرة هو يمثل نصف قطرها ؛ والمثال التالي يوضح هذا السلوك للمحرك التزامني
شكل رقم + -3: تأثير التغيرسي الحمل على سلوك المحرك التزامني
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و ممدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
محرك تزامني ملفاته موصلة على شكل دلتا ؛ جهد المصدر /ا 708 والتردد 112 © ؛ الممانعة التزامنية له
© 0 ومقاومة ملفات المنتج مهملة ؛ المفاقيد الحديدية /00! ٠١ و مفاقيد الاحتكاك /00) 85 ؛ يدير حملاً
قدره 8 10 عند معامل قدره ٠8 متقدم ؛ أوجد ما يلي؛
) ارسم المخطلط الاتجاهي للمحرك
ب) أوجد قيم وم ١ ما ؛ سنا
ج) عندما يزداد الحمل إلى 110 30 وضح سلوك المحرك باستخدام المخحلط الإتجاهي
د ) أوجد قيم مم ؛ ما ؛ ونا بعد زيادة الحمل
ه) احسب معامل القدرة بعد زيادة الحمل
أ ) المخطط الاتجاهي موضح به الشكل ١( -107
ب القدرة الميكائيكية الخارجة من المحرك بالكيلووات هي:
آما القدرة الكهريائية الداخلة إلى المحرك فهى:
م لمجال
التخصس 6١ كهر الوحلمة الثالثة
آلات و معدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
و بماآن ملفات المحرك موصلة على شكل دلتا فإن تيار الوجه يحسب كما يلي:
لم 274 - 475 - عسل - م7
و بهاآن المحرك يعمل عند معامل قدره متقدم فإن زاوية تيار الوجه تصبح كما يلي:
ولي دز - وم اا - ورك
ج) عند زيادة الحمل إلى 118 30 فإن العضو الدوار سيتباطئ قليلاً وعندها تزداد الزاوية (8) بين المجالين
مما يعني ازدياد عزم المحرك لكي تصل سرعته إ لى و ضعها السابق وهذا يعني انفراج الزاوية بين «م/ا و
ومع كما هو موضح ب المخطط الاتجاهي بق الشكل (/ا -؟)ب
التخصس 6١ كهر الوحلمة الثالثة
آلات و معدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
شكل رقم (0 -3) المخطط الاتجاهي للمحرك التزامني يخ حالات تحميل مختلفة (المثال ؟» -1)
د بعد زيادة الحمل تصبح القدرة الكهريائية الداخلة إلى المحرك كما يلي؛
وز + وى + زيل + مط هر
بعد زيادة الحمل قيمة مم لم تتغير وإنما ازدادت الزاوية (6) بينها وبين م/ا هذه الزاوية الجديدة يبمكن
إذن: الجهد الداخلي مم5 يصبح كما يلي:
وبالتالي ِ + إيجاد تيار المنتج وم من المعادلة ١ -؟) كما يلي:
وبالتالي يكون تيار الخط كما يلي:
ه) معامل القدرة بعد زيادة الحمل هو:
التخصس 4١ كهر الوحلة الثالثة
آلات و ممدات كهربانية آلات التيارالمتردد المحركات التزامنية ثلاثية الأوجه
سلوك المحرك ااتزامني في حالة تغيبر ايارا مجال:
لكي يتضح تأثير التغيرسية تيار المجال على سلوك المحرك التزامني افترض آن محركاً تزامنياً يعمل عند
معامل قدره متخلف كما هو موضح ب الشكل (/ -1)7 ؛ عند زيادة تيار المجال ع/ فإن مما سيزداد
أماسرعة الدوران و عزم المحرك فلن يتغير ؛ هذا يعني أنه كلما زادت قيمة ع/ فإن مم5 سيزداد مع ثبات
القدرة الخارجة من المحرك؛ وعليه فإن زيادة ,م تعني النقص ب قيمة «م/ أولاً ثم يزداد بعد ذلك كما
هو موضح ية الشكل ( -)ب
ويلاحظ أنه عند القيم المنخفضة للجهد الداخلي مم5 تيار المنتج سيكون متخلف وبالتالي نجد أن
المحرك يعمل كآنه حمل حثي 1080 1001161076 بينما عند القيم المرتفعة للجهد الداخلي مم تيار
المنتج سيكون متقدم وبالتالي نجد أن المحرك يعمل كآنه حمل سعوي 1080 08080611/6 ؛ هذا
السلوك للمحرك التزامني موضح يق المثال (؟ -؟)
ِِ راج
شكل رقم ( -7) تآثير التغير يخ تيار المجال على سلوك المحرك التزامني