انواع الالآت الكهربائية،الكهرباء هي المصدر الرئيسي للطاقة فإنها تدخل في تشغيل كثير من الأشياء والأجهزه و الالآت التي نستخدمها في حياتنا اليومية بشكل مستمر.تتنوع الالآت الكهربائية في وظائها إلا أانها تخضع للنظرية المغناطيسية وخاصة قوانين فاراداي وماكسويل وقانون أمبير للقوة.

انواع الالآت الكهربائية

قد يهمك : تخصص الهندسة الكهربائية

تصنيف الالآت:

تختلف الالآت في طبيعة عملها فمنها ما تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية أو تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى ميكانيكية أو تقوم بتحويل الكهرباء.يمكن تصنيف الالآت إلى أشكال متعدده فتعمل الالآت الكهربائية:-

1- مولدات كهربائية Electrical Generator

2- محركات كهربائية Electrical Motors

3- محولات كهربائية Electrical transformers

4- مكثفات تعويضية Electrical Compencitors

Electromagnetic amplifier -5

1- المولدات الكهربائية  Electrical Generators

وظيفة المولدات الكهربائية هي تحويل الطاقة الميكانيكية أو الحركية إلى طاقة كهربائية بوجود مجال مغناطيسي حيث يعمل المولد على الحث الكهرومغناطيسي والذي هو الأساس في توليد التيار الحثي.يوجد عديد من مصادر المولد الكهربائي فمنها ما هو محرك متردد ومنها  التوربينات التي تستخدم المحركات  البخارية في عملها، أو عن طريق  تساقط المياه في التوربينات والتي  تعرف بالطاقة المائية، أو بمحركات  الإحتراق الداخلية، أو توربينات  الرياح، أو أي مصدر آخر من مصادر  الطاقة الميكانيكية. يمكن إستخدام المولدات الكهربائية في المحطات الكهربائية و وسائل النقل مثل السيارات والطائرات وغيرها وأحيانا كمنبع للتغذية في مراكز الإتصالات Communication Centers وإستخدامات أخرى كثيرة.

انواع الالآت الكهربائية

مكونات المولد الكهربائي

الجزء الميكانيكي:

1. الجزء الثابت(stator):وهو الجزء الثابت الذي لا يتحرك.
2. الجزء المتحرك(Rotor/Armature):وهو الجزء الذي يدور.

الجزء الكهربائي:

1. الإطار الحامل: هو الجزء الذي ينتج الطاقة الكهربائية في المولد وذلك عن طريق الملفات الموجودة على هذا الحامل تقوم بتوليد التيار الكهربائي ويكون هذا الإطار إما على الجزء الثابت أو على الجزء الدوار داخل الجزء الميكانيكي.
2. الملفات: هي المسؤولة عن توليد المجال المغناطيسي في المولد الكهربائي.
3. حلقات الإنزلاق وقطع ثابتة من الكربون تسمى الفُرش: يتصل طرفا نهاية كل ملف من الأسلاك بحلقة تدور مع دوران ملف الأسلاك. وتلامس الفرشاة كل حلقة ثم تنقل الكهرباء من الفرشاة بسلك يتصل بالأجهزة التي تستخدم الكهرباء. وبالتالي فالتيار الذي ينتج في ملف الأسلاك يسري إلى داخل المولد وخارجه خلال الحلقات والفرش.

انواع الالآت الكهربائية

كيف يعمل المولد الكهربائي

تنتج الكهرباء عن طريق الحث الكهرومغناطيسي، فالمولد يحتوي على:-

• قطبين القطب الشمالي والقطب الجنوبي ويوجد بينهما مجال مغناطيسي وإتجاهه من الشمال إلى الجنوب.
• ويوجد بين هذين القطبين ملف من سلك نحاسي مربوط بحلقتين إنزلاق حول عمود الدوران المتصل بالمحرك الأساسي (prim mover).
• هذا الملف مربوط بدائرة كهربائية خارجية عن طريق فرشاتان كربونيتان.وعندما يتحرك الملف ليقطع خطوط المجال المغناطيسي فإنه يتولد داخل الملف جهد كهربائي ينتج تيار كهربائي.
• يحدد إتجاه التيار الكهربائي حسب قاعدة فلمنج لليد اليمنى, بحيث يشير الإبهام الى إتجاه الحركة motion,والسبابة تشير إلى إتجاه المجال المغناطيسي من الشمال إلى الجنوب (Field),والوسطى تشير إلى إتجاه التيار المستحث (من الموجب الى السالب)Current.

انواع الالآت الكهربائية

2- المحركات الكهربائية Electrical Motors

تعمل المحركات الكهربائية على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية تستخدم في تشغيل عديد من الالآت والمعدات الميكانيكية التي تستخدم في الصناعة والزراعة والإتصالات والنقل وأجهزة كهربائية مثل غسالات الملابس وأجهزة التكييف والمكانس الكهربائية ومجفِّفات الشعر وآلات الخياطة وغيرها من مجالات الحياة.

انواع الالآت الكهربائية

أنواع المحركات الكهربائية

ينقسم المحرك الكهربائي إلى نوعين:-

• محرك تيار مستمر
• محرك تيار متردد

انواع الالآت الكهربائية

1- محرك التيار المستمر

يوجد ثلاث أنواع من محركات التيار المستمر وهي:-

• محركات توالي
• محركات توازي
• محركات مُركبة

تختلف هذه الأنواع عن بعضها البعض في ترتيب الدائرة بين العضو الدوار والعضو الثابت. يدخل في عمل المحركات الكهربائية مبدلات كهربائية دورها عكس إتجاه التيار.

انواع الالآت الكهربائية

محركات التوالي

تعمل هذه المحركات عن طريق إتصال العضو الدوار مع مغناطيس المجال كهربائيا. يمر التيار خلال مغناطيس المجال ثم يمر في ملفات العضو الدوار.

فائدة سريان التيار بهذا الترتيب يعمل على زيادة قوة المغناطيس، وتبدأ محركات التوالي العمل سريعا، حتى ولو كان الحمل عليها ثقيل.

محركات التوازي

طريقة التوصيل في هذا النوع مثل مسماه فإنه يوصل كل من المغناطيس والعضو الدوار على التوازي. يمر جزء من التيار خلال المغناطيس الكهربائي والجزء الآخر من التيار يمر خلال ملف العضو الدوار.

لزيادة المغناطيسية يتم لف سلك رفيع معزول حول مغناطيس المجال عدة مرات، وينتج عن إنشاء المجال المغناطيسي بهذه الطريقة مقاومة للتيار.

في محرك التوالي تعتمد قوة التيار ودرجة المغناطيسية على الحمل ولكن في محرك التوازي تعتمد على مقاومة السلك، ونتيجة لأن محرك التوازي لا يعتمد على الحمل فإنه يعمل بسرعة ثابتة بصرف النظر عن الحمل ولكن إذا زاد الحمل عليه ووضع حمل كبير فإنه تحدث مشاكل للمحرك عند بدء التشغيل.

المحرك المُركب

يختلف المحرك المركب عن محرك التوالي ومحرك التوازي بأن العضو الدوار متصل بمجالان مغناطيسيان، أحدهما على التوالي والآخر على التوازي وبالتالي يشمل المحرك المركب مميزات كل من محرك التوالي ومحرك التوازي، فيسهل تشغيل المحرك المركب مع حمل كبير ويحافظ أيضا علي سرعتة ثابتة تقريبا حتى عند زيادة الحمل.

تسمى محركات التيار المستمر بالمحرك العام أو المحرك المتزامن.

2- محرك التيار المتردد

تنقسم محركات التيار المتردد إلى أنواع:-

• محركات تعمل بالتيار المتردد
• محركات كبيرة تعمل بتيار ثلاثي الأطوار

محركات التيار المتردد تختلف عن محركات التيار المستمر من حيث أنها لا تحتاج إلى مبدلات وذلك لأن التيار المتولد في العضو الدوار تتولد عن طريق الحث. من أمثلة محركات التيار المتردد، المحرك الحثي أو المحرك الغير تزامني.

انواع الالآت الكهربائية

لا يفوتك : شاهد أفضل 11 كورس مجاني في مختلف المجالات

المحرك الحثي أو المحرك الغير متزامن

يعمل المحرك الحثي بالتيار المتردد، ينشأ في العضو الدوار للمحرك الحثي تيار ناتج عن حث المجال المغناطيسي لملفات العضو الثابت، فيجعله يدور. ولذلك السبب لا يحتاج المحرك الحثي أو المحركات التي تعمل بالتيار المتردد بوجه عام إلى المبدلات ولا تحتاج إلى إثارة مغناطيسية كما في محركات التيار المستمر.

انواع الالآت الكهربائية

من الممكن أن يشكل العضو الدوار كأحد نوعين من التشكيلات:-

• دوار قفص سنجابي SCIM
• دوار ذو ملفات WRIM

ويوجد محرك شائع الإستخدام يعمل بتيار متردد ثلاثي الأطوار ويتكون عضوه  الدوار من دوار قفصي سنجابي . يستخدم كثيرا في الصناعة لمتانته وإقتصاديته وإستدامته .

انواع الالآت الكهربائية

يختلف محرك التيار المتردد العادي بأنه تيار متردد أحادي الطور، وبالتالي يشتغل بقدرة أقل ويتم إستخدامه في الالآت البسيطة مثل محرك طلمبة الثلاجة أو في  المراوح والغسالات الكهربائية. وهي تعمل غالبا بمحول تردد variable-frequency drive ،ويعمل جهاز مبدل التردد بغرض تقليل إستهلاك الطاقة  ويتيح للمحرك العمل بسرعات مختلفة. وهذا سبب التسمية أن محركات التيار المتردد غير تزامنية.

قانون لف المحركات الكهربائية

معرفة القيمة:

• فرق الجهد الذى يعمل عليه المحرك.
• نصف عدد الأقطاب.
• طول المجرى بالمتر.
• القطر الداخلي للعضو الثابت بالمتر.
• الرقم الثابت الذي يساوي 80.
• ملفات التقويم.

القانون الرياضي:

• عدد لفات التشغيل= فرق الجهد×نصف عدد الأقطاب÷طول المجرى بالمتر×القطر الداخلى بالمتر×80÷الجذر التربيعي للعدد 3(1.732).
• عدد لفات القطب الواحد=عدد لفات التشغيل÷عدد الأقطاب.

3- المحولات الكهربائية Electrical transformers

المحول الكهربائي هو عبارة عن جهاز كهربائي إستاتيكى غير متحرك. لا يحتوي المحول بداخله على أي أجزاء متحركة لذلك سمي بالإستاتيكي و يستخدم المحول لتحويل الجهد المتردد من قيمة معينة إلى قيمة أخرى(أعلى أو أقل) مع ثبات القدرة.

تستخدم على نطاق واسع من أجل تغيير التوتر في نظم نقل الطاقة الكهربائية وتوزيعها وأجهزة التقويم، وفي تجهيزات الإتصال والأتمتة والحواسيب الإلكترونية وتقنيات القياس (محولات القياس)،وفي المبدلات الوظيفية (التابعية) function generators (المحولات الدوارة).

انواع الالآت الكهربائية

مكونات المحول الكهربائي

يتكون المحول الكهربائي من:-

• ملفين من الأسلاك المنفصلة
• قضبان حديدية

يتم لف ملفين الأسلاك المنفصلة حول قضبان حديدية بمسافة بسيطة، يسمى الطرف المرتبط بالمولد الكهربائي  بالملف الإبتدائي بينما يطلق على الطرف المرتبط بالحمل الملف الثانوي.

انواع الالآت الكهربائية

إستخدامات المحول الكهربائي 

1- يستخدم في كثير من الأجهزه الكهربائية والإلكترونية

2- نقل القدرة الكهربائية لمسافات بعيدة من أماكن التوليد إلى أماكن الإستهلاك.

3- تستخدم في العزل الكهربائي لمنع الشوشرة الكهرومغناطيسية في الدوائر الإلكترونية.

طريقة عمله

طريقة عمل المحول الكهربائي تعتمد على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي.

قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي :- ينص على أن قيمة القوة الدافعة الكهربائية ( الجهد الكهربائي ) تتناسب طرديا مع معدل تغير التدفق المغناطيسي.

4- مكثفات تعويضية Electrical Compensators