7 خواص محركات التيار المستمر DC

الدرس رقم (7)

المحركات الكهربائية Electrical Motors

محركات التيار المستمر Motors  D.C

المحركات ذات  العضو الدوار المغناطيس المنتج (ذات الفرش):

خواص محركات التيار المباشر (DC Motors Characteristic) :

 1-السرعة وتيار المنتج :

تتناسب السرعة طرديا مع الفولتية المغذية وعكسيا مع فيض الإثارة المغناطيسي.

 يبين الشكل (1) العلاقة  بين السرعة وتيار المنتج لكل نوع من أنواع محركات التيار المباشر:

أ – محرك التوازي :

مهما تغير تيار المنتج يبقى الفيض المغناطيسي (Φ) ثابتا.
  وبثبات فولتية المصدر، فإن التغير في سرعة العضو الدوار مع تغير الحمل تكون قليلة كما يظهر في منحنى الخواص

 ب-محرك التوالي:

بما أن تيار المنتج هو نفسه تيار الأقطاب، فإن الزيادة في تيار المنتج يقابله زيادة في الفيض المغناطيسي، وبالتالي انخفاض في السرعة تبعا لذلك حتى تصل إلى نقطة التشبع المغناطيسي ، حيث تصبح الزيادة في (Φ) أقل من الزيادة في التيار .
  ويبين الشكل  خواص السرعة وتيار المنتج في محرك التوالي .

ج – المحرك المركب:أما في المحرك المركب فإنه يجمع بين خواص محرك التوالي والتوازي


2- الخاصية الكهربائية (Electric Characteristic):

الشكل (2) يبين العلاقة بين العزم الكهرومغناطيسي وتيار المنتج حيث أن العزم يتناسب طرديا مع تيار المنتج والفيض المغناطيسي، وفيما يلي العلاقة بين مختلف أنواع محركات التيار المباشر:

 أ-محرك التوازي:

في هذا المحرك يتناسب العزم طرديا مع التيار، بسبب ثبات الفيض المغناطيسي  ( Φ )

ب ) محرك التوالي:

الفيض المغناطيسي يتناسب طرديا مع التيار وبالتالي العزم يتناسب طرديا مع مربع التيار

ج) المحرك المركب :

تكون خواص العزم وسطا بين خواص محركي التوالي والتوازي

3 - الخاصية الميكانيكية (Mechanical Characteristic)  :

الشكل(3) يبين العلاقة بين سرعة المحرك والعزم حيث أن العزم يتناسب تناسبا طرديا مع تيار المنتج

 العلاقة التي تربط السرعة مع العزم لكل من محرك التوالي والتوازي والمركب.

تعد الخاصية الميكانيكية من الخواص المهمة جدا للمحركات بشكل عام، حيث يتبين من خلالها مدى تغير السرعة مع تغير الحمل.

يلاحظ من الشكل (3)أن تغير سرعة محرك التوازي تنخفض بشكل قليل مع زيادة عزم الحمل، وبالنسبة لمحرك التوالي فتنخفض السرعة بشكل كبير جداً مع زيادة الحمل، ويمتاز المحرك المركب بانخفاض متوسط للسرعة مع زيادة الحمل.


بعد دراسة خواص محركات التيار المباشر نستنتج ما يلي :

1- أن محرك التوازي يمكن استخدامه في المجالات التي تتطلب سرعة ثابتة على الرغم من تغير الحمل، إلا أنه لا يمكن استخدام محرك التوازي للأحمال التي تحتاج إلى عزم بدء عالي .

2- يتميز محرك التوالي بعزم بدء عالٍ، فهو يستخدم كمحرك بدء تشغيل السيارة، والقطار الكهربائي والروافع.
 ومن الجدير بالذكر أن محرك التوالي يستخدم وهو موصل بالحمل، وذلك حتى لاتصل سرعته إلى حد الخطورة .

3- أما المحرك المركب، فانه يستخدم حسب الحمل، حيث انه يمتلك خصائص محرك التوالي ومحرك التوازي معاً.

أ‌- المحرك المركب التراكمي:

يمكن استخدام هذا المحرك في الأحمال التي تتطلب عزماً عالياً، ويتم تشغيلها بدون حمل كما هو الحال في الآلات القطع والثقب.

ب‌- المحرك المركب الفرقي :

فهو محدود الاستخدام، إلا في بعض مختبرات البحوث، وذلك لأنه إذا انخفض الحمل عن المقرر، فإن سرعته تزداد وقد تصل إلى حد الخطورة.