هل يمكن للمحركات التيار المتردد أن تعمل على طاقة التيار المستمر؟

لا يُسمح بتشغيل محركات التيار المتردد مباشرةً باستخدام مصدر طاقة تيار مستمر. هناك اختلافات جوهرية في مبدأ العمل والتصميم الهيكلي بينهما. سيؤدي التوصيل المباشر بمصدر طاقة تيار مستمر إلى تعطل المحرك، بل وحتى تلف المعدات.

السبب الرئيسي: الفرق الأساسي بين محركات التيار المتردد ومحركات التيار المستمر
يعتمد تشغيل محركات التيار المتردد (مثل المحركات غير المتزامنة والمحركات المتزامنة) ومحركات التيار المستمر على مبادئ مختلفة تمامًا من "تفاعل المجال المغناطيسي"، وتحدد طبيعة مصدر الطاقة (التيار المتردد/المستمر) بشكل مباشر ما إذا كان المجال المغناطيسي قادرًا على تشكيل حركة فعالة.

1. الصراع الأساسي في مبدأ العمل
المتطلب الأساسي للمحركات التيار المتردد هو الاعتماد على التيار المتناوب لتوليد مجال مغناطيسي دوار.
إذا أخذنا المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور الأكثر شيوعًا كمثال، فعندما يدخل التيار المتردد ثلاثي الطور إلى لف الجزء الثابت، يتم تشكيل مجال مغناطيسي دوار مستقر داخل المحرك، ويتبع الدوار الدوران تحت "جذب" هذا المجال المغناطيسي (هناك فرق في السرعة، أي "غير متزامن").
المشكلة مع مصدر الطاقة DC: إذا تم توصيل مصدر طاقة DC بشكل مباشر، فإن لف الجزء الثابت سوف يولد مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا (بدلاً من مجال مغناطيسي دوار).

في هذا الوقت، لا يمتلك الدوار القدرة على الدوران تحت القوة وسيظل ثابتًا؛
في هذه الأثناء، يعمل الدوار الثابت كـ "موصل دائرة قصيرة" ولا يولد تيارات مستحثة في مجال مغناطيسي ثابت لموازنة تيار الجزء الثابت، مما يؤدي إلى زيادة حادة في تيار لف الجزء الثابت (على غرار حالة "الدوار المقفل").

2. عدم التوافق في التصميم الهيكلي
تم تصميم لفائف الجزء الثابت للمحركات ذات التيار المتردد (وخاصة المحركات غير المتزامنة) للتيار المتردد، دون مكونات رئيسية مثل "المبدلات" لمحركات التيار المستمر؛
في حالة تطبيق التيار المستمر، لا يمكن للملف تحقيق تغييرات في المجال المغناطيسي المتناوب ويفتقر إلى القدرة على تحمل التيار المستمر العالي.
تتطلب محركات التيار المستمر مكونات مثل المبدلات والفرش لتحويل طاقة التيار المستمر إلى تيار متناوب في لفات الدوار لتوليد عزم الدوران، في حين أن محركات التيار المتردد لا تحتوي على هذه الهياكل ولا يمكنها التكيف مع طاقة التيار المستمر.

حالة خاصة: كيفية "استخدام" مصدر الطاقة DC للمحركات AC؟
إذا كانت هناك حاجة إلى مصدر طاقة تيار مستمر لتشغيل محرك تيار متردد، فيجب تحويله إلى تيار متردد من خلال جهاز وسيط، وهو "عاكس التيار المستمر إلى التيار المتردد".
هذا هو السيناريو الشائع في الصناعة (مثل محرك القيادة في المركبات ذات الطاقة الجديدة، والذي هو في الأساس محرك تيار متردد، مدفوعًا بطاقة التيار المستمر للبطارية التي يتم تحويلها إلى طاقة تيار متردد بواسطة عاكس).

وتتمثل العملية المحددة فيما يلي:
مصدر طاقة تيار مستمر → عاكس (تحويل تيار مستمر إلى تيار متردد) → خرج طاقة تيار متردد بتردد/جهد قابل للتعديل → تشغيل محرك التيار المتردد للعمل بشكل طبيعي
عواقب الوصول المباشر
إذا تم توصيل مصدر الطاقة DC بشكل خاطئ بمحرك التيار المتردد مباشرة، فسيؤدي ذلك إلى:
لا يمكن للمحرك أن يبدأ والدوار ثابت؛
تسخن لفائف الجزء الثابت بسرعة بسبب التيار الزائد، مما قد يؤدي إلى حرق طبقة العزل الخاصة باللف ويسبب تلف المحرك؛
إذا كانت سعة الطاقة كبيرة، فقد تتسبب أيضًا في حدوث مشكلات تتعلق بالسلامة مثل زيادة الحمل على الطاقة والتعثر.

ملخص
الاتصال المباشر: لا يمكن تشغيل محركات التيار المتردد مباشرة باستخدام طاقة التيار المستمر، حيث قد يؤدي ذلك إلى تلف المعدات.
الاستخدام غير المباشر: يجب تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد من خلال عاكس لتشغيل محرك التيار المتردد.

المقالة السابقة

ما هي المزايا التي تتمتع بها محركات التيار المتردد مقارنة بمحركات التيار المستمر، ولماذا يتم استخدامها بشكل أكثر شيوعًا في البيئات الصناعية؟

المقالة التالية

كيفية إطالة عمر خدمة محركات التيار المستمر بشكل فعال