المحرك الكهربائي
يمكنم تحميل كتاب المحرك الكهربائي من أدناه
* بدأ تطویر المحركات الكھربائیة في بدایة القرن التاسع عشر باكتشاف المغانط الكھربائیة.
* ففي عام 1820 م، اكتشف الفیزیائي الدنمركي ھانز كریستیان أورستد أن السلك الذي یمر فیھ تیار كھربائي یولد حوله مجالا مغنطیسیًا. وفي العشرینیات من لقرن التاسع عشر وجد عدد آخر من العلماء طرقاً لعمل مغانط كھربائیة أقوى، وجعلھا عملیة بشكل أفضل. ففي عام 1825 م، قام كھربائي إنجلیزي یدعى ولیم ستیرجون بلف موصل حول قضیب حدیدي لینتج مغنطیسًا كھربائیًا أقوى.
* وفي أواخر العشرینیات من القرن التاسع عشر، أوضح الفیزیائي الأمریكي جوزیف ھنري أنه یمكن ابتكار مغناطیس كھربائي أكثر قوة بلف عدة طبقات من الأسلاك المعزولة حول قطعة من الحدید.
* وفي عام 1831 م، قام الكیمیائي الفیزیائي الإنجلیزي مایكل فارادي بالعدید من التجارب التي تضمنت مغنطیسات وتیارات كھربائیة. وفي إحدى التجارب، قام بتدویر قرص نحاسي بین قطبین مغنطیسیین على ھیئة حدوة حصان. وعملت ھذه المعدات مولدًا بسیطًا، حیث ولدت جھداً كھربائیاً بین المركز وحافة القرصالنحاسي. ثم عرَّض
فارادي مركز القرصوحافتھ لجھد كھربائي بینھما عندما كان القرصفي حالة السكون، فبدأ القرصفي الدَّوران. وكانت ھذه الآلة البسیطة أول محرك كھربائي، ولكنھا لم تكن ذات قوة كافیة لتقوم بعمل مفید، وكانت غیر مجدیة على الإطلاق. ولكن رغم ذلك كان فارادي قد أسس بھا مبدأ المحرك الكھربائي - وھو أن الحركة المستمرة یمكن إنتاجھا بإمرار تیار كھربائي خلال موصل في وجود مجال مغنطیسي قوي.
* وفي عام 1831 م، قام الكیمیائي الفیزیائي الإنجلیزي مایكل فارادي بالعدید من التجارب التي تضمنت مغنطیسات وتیارات كھربائیة. وفي إحدى التجارب، قام بتدویر قرص نحاسي بین قطبین مغنطیسیین على ھیئة حدوة حصان. وعملت ھذه المعدات مولدًا بسیطًا، حیث ولدت جھداً كھربائیاً بین المركز وحافة القرصالنحاسي. ثم عرَّض
فارادي مركز القرصوحافتھ لجھد كھربائي بینھما عندما كان القرصفي حالة السكون، فبدأ القرصفي الدَّوران. وكانت ھذه الآلة البسیطة أول محرك كھربائي، ولكنھا لم تكن ذات قوة كافیة لتقوم بعمل مفید، وكانت غیر مجدیة على الإطلاق. ولكن رغم ذلك كان فارادي قد أسس بھا مبدأ المحرك الكھربائي - وھو أن الحركة المستمرة یمكن إنتاجھا بإمرار تیار كھربائي خلال موصل في وجود مجال مغنطیسي قوي.
* وفي عام 1873 م، ظھر أول محرك تیار مستمر ناجح تجاریا، حیث عرضه مھندس كھربائي بلجیكي یُدعى زینوب ثیوفیل جرام في فیینا.وقدم جرام أیضاً حافظة من شأنھا تحسین كفاءة المحركات والمولدات الكھربائیة البدائیة.
* وفي عام 1888 م، اخترع مھندس صربي الأصل یدعى نیقولا تسلا محرك التیار
المتناوب. وفي بدایة القرن العشرین المیلادي، تم تطویر كثیر من المحركات الكھربائیة المتقدمة.
*وفي العقد الأول من القرن العشرین، أجرى العدید من المھندسین والمخترعین تجارب مع المحركات الكھربائیة الخطیة. فبدلا من الدوران تنتج مثل ھذه المحركات موجة كھرومغنطیسیة تستطیع مباشرة تسییر عربة. وأصبح استخدام المحرك الخطي أكثر شیوعاً بفضل العمل الرائد للمھندس الكھربائي إیریك لیثویت في الخمسینیات
والستینیات من القرن العشرین
المتناوب. وفي بدایة القرن العشرین المیلادي، تم تطویر كثیر من المحركات الكھربائیة المتقدمة.
*وفي العقد الأول من القرن العشرین، أجرى العدید من المھندسین والمخترعین تجارب مع المحركات الكھربائیة الخطیة. فبدلا من الدوران تنتج مثل ھذه المحركات موجة كھرومغنطیسیة تستطیع مباشرة تسییر عربة. وأصبح استخدام المحرك الخطي أكثر شیوعاً بفضل العمل الرائد للمھندس الكھربائي إیریك لیثویت في الخمسینیات
والستینیات من القرن العشرین
الغرض منه وظيفته :
تحویل الطاقة الكھربائیة الى طاقة حركیةنظرية عمل المحرك الكهربائي :
اذا مر تیار في كھربائي في سلك متقاطع مع مجال مغناطیسي فان السلك یتأثر بقوةتعمل على تحریكه في اتجاه عمودي على كل من اتجاه المجال واتجاه التیار *
* أو اذا مر تیار في ملف على شكل مستطیل متقاطع مع مجال مغناطیسي فان الملف یتأثر بعزم ازدواج یعمل على دورانه حول محوره.
تركيب المحرك الكهربائي :
فرشتان من الكربون أو المعدن ثابتتان وتلامسان نصفي الاسطوانة أثناء دورانھم وتتصلان بقطبي البطاریة
كيفية عمل المحرك الكهربائي :
اذا بدء الملف من الوضع الذي یكون فیه مستواه موازیا لخطوط المجال تكون الفرشاةالعلیا متصلة بالقطب الموجب وبتطبیق قاعدة فلمنج للید الیسرى على كل من الضلعین
الطویلین للملف نجد أن الضلع العلوي یتحرك الى الیسار كما یشیر السھم الأسود في البریمج بینما الضلع السفلي یتحرك الى الیمین ویمكنك استخدام المفتاح الأول - توقف - لتوقیف الملف في الوضع المذكور سابقا
بدوران الملف یقل عزم الازدواج تدریجیا لنقص البعد العمودي بین القوتین حتى یصبح مستوى الملف بعد 90 درجة عمودیا على خطوط المجال وھنا ینعدم عزم الازدواج
ولكن الملف یستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي وتلاحظ ھذا في البریمج حیث
یختفي السھمان باللون الأسود عندما یكون مستوى الملف عمودیا على خطوط المجال والفرشتان تلامسان الجزء العازل في الاسطوانة المشقوقة
بعد 180 درجة یصبح مستوى الملف في مستوى المجال مرة أخرى ویتبادل نصفا
الاسطوانة موضعیھما بالنسبة للفرشتین وبالتالي ینعكس اتجاه التیار في الملف وینعكس اتجاه حركة الضلعین الطویلین ولكن الملف یستمر في الدوران في نفس الاتجاه الدائري
الاسطوانة موضعیھما بالنسبة للفرشتین وبالتالي ینعكس اتجاه التیار في الملف وینعكس اتجاه حركة الضلعین الطویلین ولكن الملف یستمر في الدوران في نفس الاتجاه الدائري
ویكون عزم الازدواج نھایة عظمى مع استمرار دوران الملف یقل عزم الازدواج الى أن یصل الى الصفر عند 270 درجة
ولكن الملف یستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي یستمر الملف في الدوران في نفس الاتجاه الى أن یصل عزم الازدواج الى نھایة عظمى عند 360 درجة وعندھا یكون الملف قد دار دورة كاملة وھكذا تتكرر ھذه العملیة وبذلك تتحول الطاقة الكھربائیة الى طاقة میكانیكیة.
مادة عازلة
تقسم الاسطوانة المعدنیة الى عدد من القطع ضعف عدد الملفات بحیث یفصل بین ھذه
القطع مادة عازلة
المغذیة له
تزداد كفاءة المحرك كلما قلت مقاومة ملفاته الداخلیة.
ولكن الملف یستمر في الدوران بسبب القصور الذاتي یستمر الملف في الدوران في نفس الاتجاه الى أن یصل عزم الازدواج الى نھایة عظمى عند 360 درجة وعندھا یكون الملف قد دار دورة كاملة وھكذا تتكرر ھذه العملیة وبذلك تتحول الطاقة الكھربائیة الى طاقة میكانیكیة.
كيف نزيد من قدرة المحرك :
بزیادة عدد لفات الملف ولفھا حول قلب من الحدید المطاوع المقسم الى شرائح بینھامادة عازلة
تقسم الاسطوانة المعدنیة الى عدد من القطع ضعف عدد الملفات بحیث یفصل بین ھذه
القطع مادة عازلة
الكفاءة الميكانيكية للمحرك :
ھي النسبة المئویة لمعدل الشغل المیكانیكي الذي ینجزه المحرك الى القدرة الكلیةالمغذیة له
تزداد كفاءة المحرك كلما قلت مقاومة ملفاته الداخلیة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكنكم من التالي :
تحميل كتاب المحرك الكهربائي pdf
يمكنكم من التالي :
تحميل كتاب المحرك الكهربائي pdf