1. نظرة عامة
أ محرك حثي AC ثلاثي الطور (SIMO) هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية بناءً على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يتم تغذية ملفات الجزء الثابت بطاقة تيار متردد ثلاثية الطور مع تحول طور بمقدار 120 درجة، مما يولد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا يدفع الموصلات الدوارة لتحفيز التيار وتوليد عزم الدوران. يتميز هذا المحرك بهيكل قوي، تشغيل موثوق، وسهولة الصيانة، مما يجعله مصدر الطاقة الأكثر استخدامًا في الصناعة.

2. الهيكل الأساسي ومبدأ التشغيل

الجزء الثابت:
يتكون القلب من صفائح فولاذية من السيليكون عالية النفاذية. يتم توزيع ثلاث مجموعات من اللفات (U، V، وW) بشكل متناظر مكانيًا (مع تحول طور قدره 120 درجة).
عندما يتم تطبيق طاقة تيار متردد ثلاثية الطور على اللفات، يتم إنشاء مجال مغناطيسي مركب بسعة ثابتة واتجاه دوران مستمر (سرعة متزامنة n_s = 120f / p، حيث f هو تردد الطاقة وp هو عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية).

الدوار:
قفص السنجاب: يتم تضمين قضبان الموصلات غير المعزولة في الفتحات الأساسية، ويتم توصيلها عند كلا الطرفين بواسطة حلقات دائرة قصر. بنية بسيطة وقوية، ومنخفضة التكلفة، ومهيمنة في التطبيقات الصناعية.
دوار الجرح: يتم دمج اللفات المعزولة ثلاثية الطور في الفتحات الأساسية، ويتم توصيلها بمقاومات خارجية متغيرة عبر حلقات الانزلاق والفرش. إنها توفر عزم دوران عالي عند البدء وتنظيم جيد للسرعة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات محددة.
يقطع المجال المغناطيسي الدوار قضبان الدوار، مما يؤدي إلى القوة الدافعة الكهربائية والتيار. تتعرض الموصلات الحاملة للتيار لقوى (قوى لورنتز) في المجال المغناطيسي، مما يولد عزمًا كهرومغناطيسيًا يحرك الجزء الدوار. تكون سرعة الدوار n دائمًا أقل من سرعة التواقت n_s (بسبب الانزلاق s = (n_s - n) / n_s).

الغلاف والأغطية النهائية: يوفر الدعم الميكانيكي، ويحمي الهياكل الداخلية، ويبدد الحرارة. تلبي مستويات الحماية المشتركة (رموز IP) المتطلبات البيئية المختلفة.

المحامل: تدعم عمود الدوار وتقلل الاحتكاك. هناك حاجة إلى صيانة وتزييت منتظمة.

نظام التبريد: يتم استخدام التبريد الذاتي (IC 411) بشكل شائع، في حين تستخدم بعض البيئات عالية الطاقة أو الخاصة التبريد القسري بالهواء أو الماء (IC 416/IC 666، وما إلى ذلك).

صندوق الأطراف: يحتوي على أطراف توصيل كابلات الطاقة (واي أو دلتا).

3. معلمات الأداء الرئيسية

الطاقة المقدرة: الطاقة الميكانيكية المستمرة الناتجة عند عمود المحرك (بالكيلوواط أو HP)، والتي تتراوح عادة من بضعة كيلووات إلى عدة ميجاوات.

الجهد المقدر: جهد التشغيل المصمم (على سبيل المثال، 380 فولت، 415 فولت، 480 فولت، 690 فولت)، والذي يجب أن يتطابق مع نظام إمداد الطاقة.

التردد المقدر: تردد التشغيل المصمم (50 هرتز أو 60 هرتز).

السرعة المقدرة: سرعة الدوار (دورة في الدقيقة) عند خرج الطاقة المقدر، والتي يتم تحديدها بواسطة عدد الأقطاب والانزلاق (على سبيل المثال، حوالي 2880-2970 دورة في الدقيقة عند 50 هرتز لمحرك ثنائي القطب).

التيار المقنن: تيار الخط في ملف الجزء الثابت (A) عند خرج الطاقة المقدر.

الكفاءة: نسبة الطاقة الناتجة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية المدخلة. تحدد المعايير الدولية (مثل IEC 60034-30) فئات الكفاءة (IE1، وIE2، وIE3، وIE4)، حيث يكون IE4 هو الأكثر كفاءة.

عامل القدرة: نسبة الطاقة النشطة المدخلة إلى الطاقة الظاهرة، مما يعكس الطلب على الطاقة التفاعلية. يتراوح عادة من 0.8 إلى 0.9 (عند التحميل الكامل).

تيار البدء: ذروة التيار في لحظة بدء تشغيل المحرك (عادةً من 5 إلى 7 أضعاف التيار المقدر).

عزم الدوران المبدئي: عزم الدوران الناتج عن المحرك أثناء بدء التشغيل (عادةً 1.5 إلى 2.5 مرة من عزم الدوران المقدر).

عزم الدوران: أقصى عزم دوران يمكن أن ينتجه المحرك دون توقف (عادةً ما يتراوح بين 2 إلى 3 أضعاف عزم الدوران المقدر).

خصائص سرعة عزم الدوران: منحنى يصف قدرة المحرك على إخراج عزم الدوران بسرعات مختلفة.

تصنيف الحماية (تصنيف IP): تم تعريفه بواسطة IEC 60529، ويشير هذا التصنيف إلى قدرة العلبة على الحماية من الأجسام الغريبة الصلبة وتسرب المياه (على سبيل المثال، IP55، IP56).

فئة العزل: تم تعريفها بواسطة IEC 60085، يشير هذا التصنيف إلى المقاومة الحرارية للمادة العازلة المتعرجة (على سبيل المثال، الفئة B، F، H)، والتي تحدد ارتفاع درجة الحرارة المسموح به.

4. التطبيقات النموذجية

التصنيع الصناعي: محركات المضخات والمراوح والضواغط والأحزمة الناقلة والأدوات الآلية والكسارات والخلاطات والطاردات وغيرها.

البنية التحتية: مراوح/مضخات نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، ومحطات ضخ محطة معالجة المياه، وآلات الجر بالمصاعد.

الطاقة والطاقة: المعدات المساعدة لمحطات توليد الطاقة (مضخات مياه التغذية، مراوح السحب المستحثة)، والمضخات والضواغط في صناعة النفط والغاز.

النقل: رافعات الموانئ والأنظمة المساعدة (غير القيادة الرئيسية) للسيارات الكهربائية.

أخرى: مضخات الري الزراعية، وآلات التعدين، الخ.

5. اعتبارات الاختيار والاستخدام

مطابقة الحمل: يجب أن تلبي خصائص الطاقة والسرعة وعزم الدوران متطلبات الحمل. تجنب التحميل الزائد الشديد أو التحميل الزائد لفترة طويلة.

الجهد والتردد: يجب أن يتطابق مع مصدر الطاقة. عادة ما يكون تحمل الجهد ±5%، وتحمل التردد ±2%.

الظروف البيئية: خذ في الاعتبار درجة الحرارة المحيطة، والارتفاع (الذي يؤثر على التبريد)، والرطوبة، والغبار، والغازات المسببة للتآكل، والمناطق الخطرة للانفجار (تتطلب شهادة مقاومة للانفجار)، وحدد مستوى الحماية المناسب، ومواد الغلاف، وطريقة التبريد.

طريقة البدء: بناءً على سعة الشبكة ومتطلبات التشغيل الحالية، حدد البدء المباشر عبر الإنترنت، أو البدء بنجمة دلتا، أو البدء الناعم، أو العاكس.

طريقة التثبيت: بناءً على المعايير (IEC 60034-7، NEMA MG1)، حدد B3 (تركيب القدم الأفقي)، B5 (تركيب الحافة)، أو B35 (شفة القدم).

متطلبات الصيانة: ضع في اعتبارك إمكانية الوصول للصيانة الروتينية، مثل دورات تشحيم المحامل، وتنظيف قنوات التبريد، وفحص إحكام الأسلاك.

6. أساسيات الصيانة

الفحص الدوري: تنظيف سطح المحرك وقنوات التبريد (خاصة للمحركات ذاتية التهوية)؛ فحص السحابات (مسامير التثبيت، الكتل الطرفية)؛ ورصد الضوضاء/الاهتزاز غير الطبيعي.

صيانة المحامل: إعادة تشحيم أو استبدال الشحم وفقًا للفترات الزمنية المحددة في دليل الشركة المصنعة والعلامة التجارية للشحم. الشحوم الزائدة قد تسبب ارتفاع درجة الحرارة.

اختبار مقاومة العزل: قم بقياس مقاومة العزل من اللف إلى الأرض ومن الطور إلى الطور باستخدام مقياس الضخامة بانتظام (على سبيل المثال، سنويًا) لضمان الامتثال لمعايير السلامة.

مراقبة التشغيل: مراقبة تيار التشغيل (لتجنب التحميل الزائد)، وارتفاع درجة الحرارة (قياس درجة حرارة السكن، والرجوع إلى القيمة المسموح بها لفئة العزل)، والاهتزاز.

7. معايير السلامة

يجب أن يتوافق التثبيت والتشغيل والصيانة مع معايير السلامة الكهربائية الخاصة بالبلد/المنطقة (على سبيل المثال، معايير IEC وNEC وGB).

تأكد من تأريض المحرك بشكل موثوق (موصل PE).

افصل مصدر الطاقة وقم بإجراء اختبار كهربائي قبل إجراء أي أعمال صيانة داخلية.

استخدم محركات معتمدة مقاومة للانفجار (على سبيل المثال، تلك التي تتوافق مع معايير ATEX أو IECEx) في البيئات القابلة للاشتعال والانفجار.

تستمر المحركات الحثية ذات التيار المتردد ثلاثية الطور، بصلابتها وموثوقيتها وتصميمها القياسي، في توفير القوة الدافعة الأساسية للصناعة العالمية. يعد فهم المبادئ الهيكلية ومعايير الأداء وطرق الاختيار والصيانة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل. في التطبيقات العملية، يجب الالتزام الصارم بمواصفات الشركة المصنعة ومعايير السلامة.