لماذا يحتاج محرك التيار المتردد إلى مكثف للبدء؟

محركات التيار المتردد، على وجه التحديد محركات حثية أحادية الطور، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مكثف للبدء بسبب الأسباب التالية:

1. متطلبات المجال المغناطيسي للدوران

يمكن لمحرك التيار المتردد ثلاثي الطور توليد المجال المغناطيسي الدوار مباشرةً من مصدر الطاقة ثلاثي الطور، والذي يتفاعل مع الدوار لتوليد عزم الدوران وتدوير المحرك. أما مصدر الطاقة أحادي الطور، فينتج المجال المغناطيسي النابض (مجال يتغير مقداره فقط ولكنه لا يدور). لا يستطيع المجال المغناطيسي النابض توليد عزم البدء اللازم لتحريك الدوار من حالة السكون.

2. دور المكثف في إنشاء مجال دوار

لإنشاء مجال مغناطيسي دوار في محرك أحادي الطور، نحتاج إلى إدخال فرق الطور بين ملفين (عادةً الملف الرئيسي والملف المساعد). يُوصَل المكثف على التوالي مع الملف المساعد.

عندما يتدفق التيار المتردد عبر الدائرة، يتسبب المكثف في تحويل التيار في الملف المساعد إلى يقود الجهد (على النقيض من ذلك، يتأخر التيار في الملف الرئيسي عن الجهد إلى حد ما). يؤدي هذا الاختلاف في الطور بين التيارين في الملفين إلى إنتاج مجالين مغناطيسيين غير متوافقين في الطور. ويؤدي الجمع بين هذين المجالين المغناطيسيين غير المتوافقين في الطور إلى المجال المغناطيسي الدوار.

3. توليد عزم الدوران الابتدائي

يخترق هذا المجال المغناطيسي الدوار موصلات الدوار، مُحفِّزًا تيارات فيها. ووفقًا لقانون لينز ومبدأ الحث الكهرومغناطيسي، فإن التفاعل بين هذه التيارات المُحفَّزة والمجال المغناطيسي الدوار يُولِّد عزم البدء، وهو ما يكفي للتغلب على الاحتكاك الساكن وقصور ذات الدوار، مما يتسبب في بدء دوران المحرك.

4. أنواع استخدامات المكثفات

المكثف – بدء تشغيل المحركاتيُستخدم المكثف فقط أثناء مرحلة بدء التشغيل. بمجرد وصول المحرك إلى سرعة معينة (عادةً ما تكون حوالي 70-80% من السرعة المتزامنة)، يفصل مفتاح طرد مركزي الملف المساعد والمكثف عن الدائرة. يعمل المحرك بعد ذلك على الملف الرئيسي فقط.
مكثف - بدء - تشغيل المحركاتيُستخدم المكثف لبدء التشغيل والتشغيل. يوجد مكثفان: مكثف أكبر لبدء التشغيل (يُفصل بمفتاح طرد مركزي بعد بدء التشغيل)، ومكثف أصغر يبقى في الدائرة لتحسين أداء التشغيل، مما يوفر معامل قدرة وكفاءة أعلى أثناء التشغيل.

باختصار، المكثف ضروري في محركات التيار المتردد أحادية الطور لإنشاء المجال المغناطيسي الدوار اللازم للبدء عن طريق إدخال تحول طوري بين تيارات اللف.

المقالة السابقة

ما هو الفرق بين محركات التيار المتردد والمحركات المستمرة؟

المقالة التالية

ما هي طرق التحكم في سرعة محركات التيار المتردد؟