Arabic 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
يكمن سر قدرة محرك التيار المتردد على تحقيق دوران مستمر في استخدامه لمبدأ الحث الكهرومغناطيسي وتأثير المجال المغناطيسي الدوار، بالإضافة إلى تصميم هيكلي محدد يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية بثبات. يمكن تحليل هياكله الرئيسية ومبادئ عمله من الناحيتين التاليتين:
1. الهياكل الرئيسية: "الأساس المادي" الذي يدعم الدوران
يتكون محرك التيار المتردد بشكل أساسي من جزأين رئيسيين: الجزء الثابت والجزء الدوار. ويُعد التشغيل المتكامل لهذين الجزأين شرطًا أساسيًا لتحقيق الدوران.
- الجزء الثابت:باعتباره الجزء الثابت من المحرك، فإن المكونات الأساسية للجزء الثابت هي قلبه ولفه. عادةً ما يُصنع قلبه من صفائح فولاذ السيليكون المرققة، مما يُقلل بشكل فعال من خسائر التيار الدوامي. يتوزع الجزء الداخلي من القلب بالتساوي مع وجود فتحات لتضمين لفه. عادةً ما يُصنع لف الجزء الثابت من أسلاك نحاسية مطلية بالمينا، ويُوصل بلف ثلاثي الطور وفقًا لقواعد محددة (معظم محركات التيار المتردد الصناعية هي محركات ثلاثية الطور)، والذي يتصل بمصدر طاقة ثلاثي الطور. عند مرور التيار عبر اللف، يُولد الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا دوارًا، يعمل كمصدر طاقة يُحرك المحرك.
- الدوار:الدوار هو الجزء الدوار من المحرك، ويُقسم عادةً إلى نوعين: دوار القفص السنجابي والدوار الملفوف. يتميز دوار القفص السنجابي ببنية بسيطة، تتكون من قلب دوار، ولفائف دوار (قضبان نحاسية أو قضبان ألومنيوم)، وحلقات طرفية. تُدمج لفات الدوار في فتحات القلب مثل "القفص" ويتم قصر دائرتيها عند كلا الطرفين من خلال حلقات النهاية. من ناحية أخرى، يحتوي الدوار الملفوف على لفات ذات طبقات عازلة مدمجة في فتحات القلب. يتم إخراج طرفي اللفات من خلال حلقات الانزلاق والفرش، ويمكن توصيل مقاومات خارجية لضبط أداء المحرك. تتمثل الوظيفة الأساسية للدوار في توليد تيار مستحث تحت تأثير المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت، ثم يتم دفعه للدوران بواسطة القوة الكهرومغناطيسية.
2. مبدأ العمل: "منطق الدوران" مدفوعًا بالقوة الكهرومغناطيسية
يعتمد دوران محرك التيار المتردد على عملية متكاملة تتمثل في "توليد مجال مغناطيسي دوار - تكوين تيار مستحث - دوران مدفوع بقوة كهرومغناطيسية". لنأخذ محرك التيار المتردد غير المتزامن ثلاثي الطور (النوع الأكثر استخدامًا) كمثال:
- توليد المجال المغناطيسي الدوارعند توصيل ملفات الجزء الثابت ثلاثية الطور بمصدر طاقة تيار متردد ثلاثي الطور متماثل، يُولّد كل طور من أطوار الملف تيارًا مترددًا يتغير جيبيًا مع الزمن. ونظرًا لاختلاف الطور بين تيارات الطور الثلاثة بمقدار 120 درجة، فإن المجال المغناطيسي المُثار معًا في قلب الجزء الثابت ليس ثابتًا، بل يدور حول محور المحرك بسرعة ثابتة (تُعرف بالسرعة المتزامنة)، مُشكّلًا "مجالًا مغناطيسيًا دوارًا". تُحدَّد قيمة السرعة المتزامنة بتردد مصدر الطاقة وعدد أزواج أقطاب ملف الجزء الثابت للمحرك، وفقًا للمعادلة: n₀ = 60f/p (حيث n₀ هي السرعة المتزامنة (r/min)؛ f هو تردد مصدر الطاقة (Hz)؛ p هو عدد أزواج الأقطاب).
- التيار المستحث بالدوار والقوة الكهرومغناطيسية: ستقطع خطوط المجال المغناطيسي للمجال المغناطيسي الدوار لفات الدوار (أو قضبان الدوار). وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية مستحثة في لفات الدوار. ولأن لفات الدوار تُشكل دائرة مغلقة عبر الحلقات الطرفية (أو الدوائر الخارجية)، فإن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة تدفع تيارًا ليتدفق في لفات الدوار، مولدًا "تيارًا مستحثًا من الدوار". عند هذه النقطة، تكون موصلات الدوار ذات التيار المستحث ضمن المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت. ووفقًا لقاعدة فليمنج لليد اليسرى، تخضع موصلات الدوار لتأثير القوة الكهرومغناطيسية. ويُسمى عزم الدوران الكلي الذي تمارسه هذه القوى الكهرومغناطيسية على محور دوار المحرك "عزم الدوران الكهرومغناطيسي".
- الدوران المستمر وخاصية "غير متزامنة":بسبب عزم الدوران الكهرومغناطيسي، يبدأ دوار المحرك بالدوران في اتجاه المجال المغناطيسي الدوار ويتسارع تدريجيًا. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن سرعة الدوار (المشار إليها بسرعة الدوار n) لا يمكن أن تصل أبدًا إلى السرعة المتزامنة n₀ للمجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت. وذلك لأنه إذا كانت سرعة الدوار مساوية للسرعة المتزامنة، فلن تكون هناك حركة نسبية بين موصلات الدوار والمجال المغناطيسي الدوار، ولن تتمكن خطوط المجال المغناطيسي من قطع موصلات الدوار. ونتيجة لذلك، سيختفي كل من التيار المستحث وعزم الدوران الكهرومغناطيسي، وسيتباطأ الدوار بسبب المقاومة. لذلك، تكون سرعة الدوار دائمًا أقل من السرعة المتزامنة. يُعدّ هذا "الفرق في السرعة" شرطًا ضروريًا للحفاظ على التيار المُستحثّ بالدوار وعزم الدوران الكهرومغناطيسي، وهو أيضًا أصل تسمية "المحرك غير المتزامن" (تُسمى نسبة فرق السرعة إلى السرعة المتزامنة معدل الانزلاق s، حيث s = (n₀ – n)/n₀، وعادةً ما تكون s بين 0.01 و0.05 أثناء التشغيل العادي). ومن خلال هذه الآلية، المتمثلة في "المجال المغناطيسي الدوار الذي يُحرّك الدوار وفرق السرعة الذي يُحافظ على الطاقة"، يُحقق محرك التيار المتردد دورانًا مستمرًا ومستقرًا، مما يُشغّل العديد من المعدات الميكانيكية.
