هل يحتوي المولد أيضاً على مراحل؟ هل تعرف ما هو المولد التسلسلي؟

عند الحديث عن التدرج الوظيفي، يمكن تشبيهه بالتدرج في الحصول على الشهادات المهنية، مثل CET-4 وCET-6. في المحركات، توجد أيضًا مراحل. لا تشير السلسلة هنا إلى ارتفاع المحرك، بل إلى سرعته التزامنية. لنأخذ محركًا من المستوى 4 كمثال لفهم المعنى الدقيق لسلسلة المحركات.

يشير محرك المستوى 4 إلى سرعة التزامن لمدة دقيقة واحدة للمحرك = {تردد مصدر الطاقة (50 هرتز) × 60 ثانية} ÷ (عدد مراحل المحرك ÷ 2) = 3000 ÷ 2 = 1500 دورة. في المصانع، نسمع غالبًا أن المحرك يتكون من عدة مراحل. لفهم ذلك، يجب أولًا معرفة مفهوم القطب: يشير القطب إلى القطب المغناطيسي الذي يتشكل بواسطة دوار المولد بعد تطبيق تيار الإثارة على ملف الدوار. باختصار، يعني ذلك أن كل دورة للدوار يمكن أن تحث عدة دورات من التيار في لفة واحدة من ملف الجزء الثابت. من الضروري توليد جهد 50 هرتز، وإذا اختلف عدد الأقطاب، فستكون هناك حاجة إلى سرعات مختلفة. 50 هرتز، 60 ثانية، ودقيقة (أي 3000) مقسومة على عدد الأقطاب تساوي عدد دورات المحرك في الدقيقة. وينطبق الشيء نفسه على المحرك، الذي هو مجرد عملية عكسية للمولد.

يعكس عدد الأقطاب السرعة التزامنية للمحرك. تبلغ السرعة التزامنية للمحرك ثنائي الأقطاب 3000 دورة في الدقيقة، وللمحرك رباعي الأقطاب 1500 دورة في الدقيقة، وللمحرك سداسي الأقطاب 1000 دورة في الدقيقة، وللمحرك ثماني الأقطاب 750 دورة في الدقيقة. يُفهم من ذلك أن عدد الأقطاب هو العدد الأساسي (3000)، حيث يمكن تقسيم عدد الأقطاب الأربعة إلى اثنين، وعدد الأقطاب الستة إلى ثلاثة، وعدد الأقطاب الثمانية إلى أربعة. لذا، يُستخدم العدد 3000 بدلاً من اثنين. كلما زاد عدد أقطاب المحرك، انخفضت سرعته، ولكن زاد عزمه. عند اختيار المحرك، يجب مراعاة عزم بدء التشغيل المطلوب للحمل. على سبيل المثال، يكون عزم بدء التشغيل مع وجود حمل أكبر من عزم بدء التشغيل بدون حمل. في حالة بدء التشغيل بقدرة عالية وحمل ثقيل، يجب أيضًا مراعاة بدء التشغيل التدريجي (أو بدء التشغيل النجمي المثلثي)؛ أما بالنسبة لمطابقة السرعة مع الحمل بعد تحديد عدد أقطاب المحرك، فيمكن النظر في التشغيل باستخدام بكرة حزام ذات قطر مختلف أو باستخدام تروس متغيرة السرعة (علبة تروس). إذا لم يتم تلبية متطلبات طاقة الحمل بعد تحديد عدد أقطاب المحرك من خلال نقل الحزام أو التروس، فيجب مراعاة طاقة استخدام المحرك.

يتكون محرك التيار المتردد ثلاثي الأطوار بشكل أساسي من الجزء الثابت (الساكن) والجزء الدوار (الدوار). عند توصيل التيار المتردد ثلاثي الأطوار بالجزء الثابت، يتولد مجال مغناطيسي دوار. يحتوي هذا المجال المغناطيسي دائمًا على قطبين (أو يمكن القول إنه يظهر في أزواج)، وهما القطب الشمالي (N) والقطب الجنوبي (S)، المعروف أيضًا بالقطب المعاكس. يختلف عدد الأقطاب المغناطيسية للمجال المغناطيسي الدوار باختلاف طريقة لف الجزء الثابت. يؤثر عدد الأقطاب المغناطيسية بشكل مباشر على سرعة المحرك، وترتبط هذه السرعة بالعلاقة التالية: السرعة التزامنية = 60 × لوغاريتم مستوى التردد. إذا كانت السرعة التزامنية للمحرك 1500 دورة في الدقيقة، فيمكن حساب أن لوغاريتم عدد الأقطاب يساوي 2، أي أنه محرك رباعي الأقطاب وفقًا للمعادلة المذكورة. تُعد السرعة التزامنية ولوغاريتم عدد الأقطاب من المعايير الأساسية للمحرك، ويمكن إيجادها على لوحة بيانات المحرك. لأن لوغاريتم الأقطاب يمكن أن يؤثر على سرعة المحرك، يمكن تغيير سرعة المحرك عن طريق تغيير لوغاريتم الأقطاب الخاص بالمحرك.

بالنسبة للأحمال السائلة كالمراوح والمضخات، يتميز هذا النوع من الأحمال بخاصية بارزة. وكما يُقال، يُطلق عليه مقاومة التغيير، مما يعني أن هذا النوع من الأحمال يتمتع بمقاومة عالية لتغيرات الوضع الراهن. ورغم أن عزم الدوران اللازم لإحداث تغيير في هذا النوع من الأحمال ليس عاليًا، إلا أنه يحتاج إلى طاقة كبيرة لتغيير الوضع الراهن بسرعة. يشبه الأمر إلى حد ما غليان الماء؛ فالنار الصغيرة تغلي، ولكن سرعان ما تغلي، وقد تكون النار المطلوبة كبيرة جدًا.

هذه هي الأوصاف التفصيلية للمحركات المتسلسلة. بالنسبة لتردد وتيار بدء محددين، لا توجد علاقة حتمية بينهما. يعتمد تيار البدء في الواقع على إعداد منحنى VF لبدء التشغيل ومدة التسارع. بالنسبة للأحمال السائلة، يمكن أن يؤدي استخدام منحنيات قدرة متعددة إلى تشغيل المعدات بكفاءة أعلى في استهلاك الطاقة وتحقيق فوائد اقتصادية أكبر.