كيف يعمل محرك الكهرباء الميكانيكي

اقرأ في هذا المقال


اضغط فوق مفتاح التشغيل واحصل على طاقة فورية انظر كيف غيرت المحركات الكهربائية حياتنا، يمكنك العثور عليها في كل شيء من القطارات الكهربائية إلى السيارات التي يتم التحكم فيها عن بُعد، وقد تندهش من مدى شيوعها، فلنتخيل كم عدد المحركات الكهربائية الموجودة في الغرفة معك الآن، ربما يوجد اثنان في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، أحدهما يقوم بتدوير محرك الأقراص الثابتة والآخر لتشغيل مروحة التبريد.

إذا كنت جالسًا في غرفة نومك، ستجد المحركات الكهربائية في مجففات الشعر والعديد من الألعاب، وفي الحمامات حيث يتم وضعها في مراوح الشفط وماكينات الحلاقة الكهربائية، وفي المطبخ توجد المحركات في كل الأجهزة تقريبًا من غسالات الملابس وغسالات الصحون إلى المثاقب (drills) ومضخات المياه والمعدات الصناعية المختلفة، حيث أثبتت المحركات الكهربائية أنها من بين أعظم الاختراعات في كل العصور.

كيف يعمل المحرك الكهربائي

يتم استخدام نوع من التيار الكهربائي الذي يعكس الاتجاه بشكل دوري، والذي يُعرف باسم التيار المتردد (AC)، في نوع المحركات الصغيرة التي تعمل بالبطارية التي نستخدمها في جميع أنحاء المنزل، فإن الحل الأفضل هو إضافة مكون يسمى المبدل إلى نهايات الملف النحاسي، (لا تقلق بشأن الاسم التقني: هذه الكلمة قديمة نوعًا ما تشبه إلى حد ما كلمة “تنقل”. إنها تعني ببساطة التغيير ذهابًا وإيابًا بالطريقة نفسها التي نعني فيها عندما نسافر ذهابًا وإيابًا )، في أبسط أشكاله يكون المبدل عبارة عن حلقة معدنية مقسمة إلى نصفين منفصلين وتتمثل مهمته في عكس التيار الكهربائي في الملف في كل مرة يدور الملف خلال نصف دورة.

حيث يتم توصيل أحد طرفي الملف النحاسي بكل نصف من المبدل، والتيار الكهربائي من البطارية يتصل بأطراف المحرك، تغذي هذه الطاقة الكهربائية في المبدل من خلال زوج من الموصلات تسمى الفرش،  وهي مصنوعة إما من قطع الجرافيت (الكربون الناعم المشابه لقلم الرصاص “الرصاص”) أو شريط رفيع من المعدن الزنمبركي، ومن خلال هذه الحركة يدور المحرك بسرعة ثابتة حسب التيار والجهد المطلوبان ليقوم بالمهمة المطلوبة منه، وهناك أنواع كثيرة من المحركات ويختلف مبدأ عملها لكننا تناولنا الطريقة الأشهر.

المصدر: Practical Electric Motor Handbook / Irving Gottlieb‏ / 1st edition Electric Motor Control: DC, AC, and BLDC Motors / Sang-Hoon Kim / 4th edition Electric Motor Handbook / B. J. Chalmers / 7th edition Electric Motor Experiments / Ed Sobey, PhD / 6th edition


شارك المقالة: