الهندسة الكهربائية

إذا كان عزم الحمل المدفوع بواسطة المحرك التعريفي بالتيار المتردد (المشار إليه فيما يلي باسم المحرك) غير معروف وله نطاق واسع لعزم الدوران،

نظراً لوجود الهيكل المدمج مع وضع الحركة المرن وعدم وجود خصائص لتراكم أخطاء الحركة؛ فإن المحرك الكروي مناسب بشكل خاص للتركيب أو الحركة في المساحات الصغيرة.

في السابق وباستخدام التجارب المختلفة؛ فإنه تم تصميم وتحليل محرك (LSPM9) بقوة 7.5 كيلو واط، بحيث يعرض الشكل التالي هيكل المحرك النموذجي ثلاثي الأطوار وثنائي القطب.

في القرن الحادي والعشرين، كانت هناك زيادة كبيرة في أزمة الطاقة بسبب استنفاد الهيدروكربونات والاحتباس الحراري، وبناءً على ذلك؛ ازداد أيضاً الطلب على تدابير لخفض استهلاك الطاقة.

تُستخدم المحركات الحثية على نطاق واسع في المنشآت الصناعية للعمليات الحرجة، حيث يمكن أن يؤدي الفشل إلى إيقاف جزئي أو كامل لعملية الإنتاج،

المحرك التحريضي (الحثي) هو نوع من أجهزة النقل التي يمكنها تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى حركة خطية للطاقة الميكانيكية، ونظراً لمزايا كثافة الطاقة والدقة والكفاءة العالية.

نظراً لميزاتها المفيدة، مثل الدقة العالية وكثافة الطاقة العالية والكفاءة العالية والهيكل البسيط ونسبة عزم الدوران إلى القصور الذاتي العالية؛ فقد تم استخدام المحركات المتزامنة المغناطيسية.

تم تطوير الآلات الكهربائية الدوارة ذات المغناطيس الدائم (PM) بشكل مكثف لتلبية متطلبات تحسين كفاءة الطاقة، بحيث تُمكِّن (PMs) الأرضية النادرة (على سبيل المثال، SmCo و NdFeB).

بالمقارنة مع الآلات الكهربائية المتزامنة ذات "المغناطيس الدائم" ثلاثية الطور (PMSMs)؛ فإن أنظمة (PMSM) متعددة الأطوار ذات الفتحة المركزة ذات الفتحة الجزئية (FSCW).

تم استخدام الآلة المتزامنة ذات المغناطيس الدائم (PM) على نطاق واسع في العديد من التطبيقات نظراً لمزاياها الكامنة مثل الكفاءة غير المسبوقة وكثافة الطاقة.

تمثل وحدات إلكترونيات الطاقة المتكاملة (IPEMs) فئة جديدة من مجموعات إلكترونيات الطاقة التي جذبت الاهتمام مؤخراً في مجال التطبيقات الناشئة على الجر الهجين.

في الوقت الحاضر، تعد محركات التيار المباشر (DC) هي القوة الرئيسية لمعظم عمليات العمليات الصناعية، بحيث تجد هذه المحركات مجالاً واسعاً من التطبيقات

في ظل الطلب المتزايد على الآلات الكهربائية عالية الأداء (EMs)، تسود آلات المغناطيس الدائم (PM) حالياً كخيار أساسي، ونظراً لارتفاع عزم الدوران وكثافة الطاقة وكفاءتها العالية.

في الآونة الأخيرة، حظي محرك التردد المحول (SRM) باهتمام كبير لمجموعة واسعة من كهربة النقل وتطبيقات السرعة المتغيرة، وهذا لأنه يحتوي على العديد من الموروثات.

في الوقت الحاضر، تُستخدم المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم (PMSM)، مثل المركبات الكهربائية وأنظمة توليد الرياح والروبوتات الصناعية ومكيفات الهواء والغسالات.

تصنف أخطاء المحمل بشكل أساسي إلى نوعين، وهما عيوب النقطة المفردة، حيث يكون الخطأ موضعياً وتبقى بقية منطقة المحمل سليمة وخشونة عامة حيث لا يكون العيب ظاهراً.

في الآونة الأخيرة، ازدادت الحصة السوقية لمحركات المغناطيس الدائم في التطبيقات المتطورة، وذلك بشكل كبير بسبب كثافتها عالية الطاقة وكفاءتها العالية.

يتطلب إنتاج آلات الأسمنت تكسيراً متكرراً للجزيئات بشكل مستمر يسمى "كلنكر"، حيث أن الأسمنت المنتج بواسطة فرن دوار وطحنه إلى مسحوق.

تمثل أجهزة التحكم في التيار الرقمي جزءاً مهماً من حلقة التحكم الداخلية لكل من محركات التيار المتردد عالية الأداء التي يتم التحكم فيها بواسطة ناقل الحركة والمحولات المتصلة بالشبكة الكهربائية.

أجريت العديد من الدراسات التجريبية على الإطار المقترح للكشف عن المشاكل الفنية للمحركات الحثية، وذلك باستخدام بيانات (ITSC) الصحية والخاطئة، والتي تم إنشاؤها من (IM) بثلاث مراحل.

تستخدم المحركات الحثية (IMs) على نطاق واسع في الصناعات لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، بحيث سيؤدي فشل الرسائل الفورية إلى تعطل الآلة.

يتزايد استخدام أنظمة تحويل طاقة الرياح (WECS)، كما وبلغ النمو السنوي العالمي في إنتاج طاقة الرياح في عام 2015م حوالي (63) جيجاوات، كما بلغ إجمالي الطاقة المركبة (433) جيجاوات،

تم اقتراح حلول متناسقة ومختلفة في الدراسات لتطبيقات خاصة مثل الفضاء الجوي أو بعض أنظمة محركات الدفع، كما ترتبط المزايا التقليدية لتحقيق هذه الحلول.

لم تعد شبكة توزيع طاقة التيار المتردد التقليدية قادرة على تلبية متطلبات الوصول الفعال لمصادر التيار المستمر مع الوصول المستمر للطاقة المتجددة الموزعة.

الطاقة مورد لا غنى عنه لإنتاجية الإنسان وحياته، وهي أساس مادي مهم للاقتصاد الوطني في أي بلد، ولتجنب الاستغلال المفرط للطاقة الأحفورية مثل الفحم والنفط.

مع النمو السريع في توليد الطاقة الكهروضوئية، أصبح خطر الصواعق على المنشآت الكهروضوئية يُنظر إليه باهتمام كبير، كما أن التركيبات الكهروضوئية عرضة لضربة البرق.

سيؤدي تطوير نظام الطاقة إلى شبكة ذكية إلى إطلاق إمكانات لا يمكن تصورها للاستجابة للتأثيرات البيئية وأهداف كفاءة الطاقة وظروف معيشية أفضل لمجتمعاتنا،

مع زيادة تركيب مكونات اقتران الطاقة مثل المولدات التي تعمل بالغاز وضواغط الغاز التي تعمل بالكهرباء؛ فقد تم اقتران نظام الكهرباء بنظام الغاز الطبيعي بشكل مكثف،

مدفوعاً بالطلب المتزايد على مخططات نقل الطاقة السائبة، يرتفع عدد الموصلات البينية (HVDC) القائمة على تقنية محول مصدر الجهد (VSC) بشكل مستمر.

هناك حاجة متزايدة لأنظمة نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية للعمل بكفاءة وموثوقية لضمان استمرارية وجودة التوريد، وخاصةً مع وجود العديد من التركيبات حول العالم.