recent
أخبار ساخنة

أنواع المحركات الكهربائية Types of Electric Motors

العلم للجميع
الصفحة الرئيسية

شرح أنواع المحركات الكهربائية

ما هو المحرك الكهربائي؟

تعريف المحرك الكهربائي هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية دورانية أو خطية.

ما هي أنواع المحركات الكهربائية؟

بما أن المحركات الكهربائية تعمل بالكهرباء، لذلك فإنها تصنف بحسب نوع التيار الكهربائي التي تعمل عليه تلك المحركات. فكما نعلم هنالك نوعان رئيسيان للتيار الكهربائي، التيار المتناوب المتردد AC، والتيار الثابت المستمر DC. ومن هنا، نلاحظ أن هنالك نوعان من المحركات الكهربائية وهما:
1- المحرك الكهربائي الذي يعمل بالتيار المباشر DC Motor.
2- المحرك الكهربائي الذي يعمل بالتيار المترد AC Motor.
وجميع ما تبقى من أنواع المحركات الأخرى تنحدر من التصنيف الذي في الأعلى، أي إما محركاً كهربائياً متردداً أو مباشراً كما سنشرح بعد قليل.

تصنيف أنواع المحركات الكهربائية وخصائصها

1- محرك التيار المستمر DC Brushed Motor

محركات التيار المستمر هي في كثير من الأحيان أبسط المحركات الكهربائية. تعمل محركات التيار المستمر DC Motors بنفس الطريقة، حيث يجب توفر قطب موجب وآخر سالب لتشغيلها. وعند عكس الأقطاب، يعكس المحرك اتجاه الدوران القائم عليه. والشكل التالي يوضح شكل محرك التيار المستمر DC Brushed Motor من الخارج وتركيبة الداخلي

من حيث التركيب والوظيفة للمحرك المباشر، هناك جزء مغناطيسي ثابت وآخر كهرومغناطيسي دوار. المغناطيس الموجود هو الجزء الثابت، واللفائف السلكية التي في الوسط تزود بالتيار الكهربائي عن طريق المسفرات أو الفرشاة النحاسية لتولد مجالاً كهرومغناطيسياً دواراً عند تلامس تلك الفرشاة النحاسية المبدل الموجود على رأس الملف السلكي الذي في الوسط.

2- المحركات الكهربائية المباشرة عديمة المسفرات DC Brushless Motors

هي محركات تعمل على التيار المباشر لكن بدون وجود فحمات توصيل أو فراش نحاس أو مسفرات Brushes. تتميز محركات التيار المستمر بدون فرش (BLDC) بالكفاءة العالية وإمكانية التحكم الممتازة، وتستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات كمروحة الحاسوب الداخلية بنوعيه الشخصي PC والمحمول Laptop، وذلك لأن محرك BLDC يمتاز بتوفير الطاقة الكهربائية بالنسبة لأنواع المحركات الأخرى. ويطلق على هذا النوع أيضا الاسم المحركات المبدلة الكترونياً Electronically Commutated Motors والتي تمتاز بالتبديل التلقائي للقطاب بدون ملامسة الفراش لها. والشكل التالي يوضح شكل المحرك الكهربائي المباشر عديم المسفرات DC Brushless Motor من الخارج وتركيبه من الداخل

3- المحركات الكهربائية المترددة عديمة المسفرات AC Brushless Motors

لا يمكن أن تمتلك المحركات التي تعمل على التيار المتردد فراش نحاسي. لذلك سميت بالمحركات الكهربائية المترددة عديمة المسفرات. تعد المحركات AC الكهربائية بدون فرش من أكثر المحركات شعبية وانتشاراً في التحكم في الحركة. تَستخدِم تلك المحركات تقنية الحث الكهرومغناطيسي لكل من الجزء الثابت والمتحرك في المحرك. ويتم مراعاة كمية التيار المتدفقة في كلا الملفين النحاسيين للمحافظة على استقرار الدوران عن طريق توزيع القطبية الناشئة عن المجال الكهرومغناطيسي على أكمل وجه. والشكل التالي يوضح شكل المحرك الكهربائي المتردد عديم المسفرات AC Brushless Motor من الخارج وتركيبه الداخلي:

كما ويمتاز المحرك الكهربائي المتردد AC بتجنبه إلى العديد من المشكلات المتعلقة بتحريك المحرك فخلو الفرش في هذه المحركات تؤدي إلى زيادة العمر الافتراضي للمحرك الكهربائي، كما يجعلها أكثر نقاوة من الشحبار (الغبار الأسود) الناتج من الاحتكاك بين المبدل والفرش، والأهم هو أن المحركات الكهربائية المترددة أكثر هدوءً من غيرها.

4- محركات السيرفو أو المؤازرة Servo Motors

وهي محركات منها ما يعمل بالتيار المتردد AC Servo Motor ومنها الآخر ما يعمل بالتيار المباشر DC Servo Motor.
يستخدم محرك السيرفو بشكل شائع للأجهزة عالية التقنية في التطبيقات الصناعية مثل تكنولوجيا التشغيل الآلي. فمحرك السيرفو والذي يطلق عليه أيضاً المحرك المؤازر هو عبارة عن جهاز كهربائي مستقل المحتوى self-contained electrical device، تدور أجزاء الدوارة بكفاءة عالية ودقة كبيرة جداً. يمكن نقل عمود الخرج Output Shaft لهذا المحرك إلى زاوية معينة بما تناسب الطلب. والشكل التالي يوضح شكل محرك السيرفو أو المؤازر Servo Motor من الخارج وتركيبه الداخلي

تستخدم محركات المؤازرة بشكل رئيسي في الإلكترونيات المنزلية، الألعاب، السيارات، الطائرات، والعديد من التطبيقات الأخرى. والجدير بالذكر أن هنالك خمسة أنواع رئيسية لمحرك السيرفو.

5- المحرك الخطوي Stepper Motors

يمكن للمحركات الخطوية أن تعمل عل كل من التيار المتردد والتيار المباشر، إذ أن كلا التيارين يتم تحويلهما داخل المحرك إلى سلسلة متتالية من النبضات أو الموجات المربعة والتي يتم تطبيقها على لفات المحرك لتشغيل المحرك وإنتاج الحركة الدورانية المناسبة. تعد المحركات الخطوية من أهم المحركات التي تستخدم في مجالات الصناعة وذلك لدقة ضبط سرعة واتجاه المحرك بما يخدم حاجة المستخدم أو الماكينا. والشكل التالي يوضح شكل المحرك الخطوي Stepper Motors من الخارج وتركيبه الداخلي:

يتألف المحرك الخطوي أؤ الستبر من الداخل من عمود دوار واحد ومجموعة من الملفات الثابتة والتي لا تتشارك في مرور التيار الكهربائي من خلالها بنفس الوقت. فعندما يمر التيار الكهربائي عبر هذه الملفات المنفصلة، فإن العمود الدوراني للمحرك (وهو عبارة مغناطيس دائم) يحاذي نفسه وفقاً لقطب الملف الكهرومغناطيسي المنشط والمنشئ. عندما يتم تنشيط ملفات المحركات في تسلسل معين، فإن عمود المحرك يحاذي نفسه وفقاً لقطب الملف، ويدور.

6- المحرك الكهربائي الخطي Linear Motors

هي محركات تعمل بشكل خطي أي ليس دوراني. حيث يكون الجزء الذي يحتوي على مغناطيس دائم هو الجزء الثابت للمحرك الخطي، ويطلق عليه أيضاً اسم "اللوحة الثانوية أو المغناطيسية". أما الجزء الذي يحتوي على لفائف الملف Coils، فهو الجزء المتحرك ويُسمى أيضاً الوحدة الأولية أو وحدة الملف.
تعمل المحركات الخطية باستخدام وحدة تزويد طاقة على بالتيار المتردد AC ووحدة تحكم مؤازرة Servo Controller، والتي غالباً ما تكون هي نفسها المستخدمة في محركات المؤازرة الدوارة rotary servo motors. يتم توصيل الجزء الأساسي للمحرك الخطي بمصدر الطاقة لإنتاج مجال المغناطيس عن طريق تغيير المرحلة الحالية في الملفات ليتم تغيير قطبية كل ملف. تتسبب قوى الجذب الكهرومغناطيسية الصادرة بين الملفات الموجودة في الجزء الأساسي والمغناطيسات في الجزء الثانوي في تحريك أولي للملفات الكهربائية وتوليد قوة خطية. يتم التحكم في سرعة الحركة عن طريق معدل وكمية التغير في التيار الكهربائي المار في الملفات، وأيضا تحدد كمية التيار القوة المولدة في المحرك الخطي. والشكل التالي يوضح شكل المحرك الكهربائي الخطي Linear Motors من الخارج وتركيبه الداخلي:

يُشار إلى المحركات الخطية أيضًا بوحدات القيادة المباشرة Direct Drive Units، نظراً لأن الحمل يرتبط مباشرة بالمحرك. هذا يعني إلغاء الحاجة إلى مكونات مرنة مثل علب التروس والمرابط، والتي تقدم رد فعل عكسي كالخطأ في الحركة. أيضاً، ولأنها لا تعتمد على مكونات الحركة الميكانيكية مثل البراغي الكروية، والأحزمة، والأرفف Racks والأجنحة Pinions، فإن المحركات الخطية تتمتع بدقة وتكرار أعلى من ذلك بكثير، دون تموج في السرعة.
كما وأن هذا النقص في الأجزاء الدوارة أو المساندة للدوران يجعلها خالية من الصيانة تقريباً ويساهم في خفض إجمالي تكلفة المحرك الخطي مقارنة بالمحركات الأخرى التقليدية.

7- محرك الدفع المباشر Direct Drive Motors

محرك الدفع المباشر هو أي محرك - دوار أو خطي – يعمل بتيار متردد AC أو مباشر DC - يتم توصيل الحمل فيه مباشرة بالمحرك ، بدون عناصر ناقل حركة ميكانيكية مثل علب التروس أو أنظمة الحزام والبكرة. وبعبارة أخرى، فإن المحرك يقود مباشرة الحمل المثبت عليه كما في الشكل التالي:

أسئلة شائعة عن أنواع المحركات الكهربائية

ما هي المحركات الأكثر هدوء ولا تصدر ضجيج؟

بالطبع سيكون الجواب هو المحركات الكهربائية المترددة والتي تعمل على التيار المتناوب AC، حيث لا يوجد تلامس فيزيائي من شأنه اصدار صوت احتكاك عالي. إذ أن الحث الكهرومغناطيسي هو المبدأ الذي تعمل عليه المحركات الكهربائية المترددة AC Motors.

هل يوجد هنالك محركات مع فرش أو مسفرات AC Brushed Motors؟

لا تحتوي محركات التيار المتردد على مسفرات أو حتى مبدلات، وذلك لأن التيار المتولد في الجزء الدوار يتولد بالحث الكهرومغناطيسي.

ما أنواع المحرك الكهربائي الذي يعمل بالتيار المباشر؟

1- محرك التيار المستمر.
2- المحركات الكهربائية المباشرة عديمة المسفرات.
3- محركات السيرفو أو المؤازرة.
4- المحرك الخطوي.
5- محرك الدفع المباشر.

ما أنواع المحرك الكهربائي الذي يعمل بالتيار المتردد؟

1- المحركات الكهربائية المترددة عديمة المسفرات.
2- محركات السيرفو أو المؤازرة.
3- المحرك الخطوي.
4- محرك الدفع المباشر.
5- المحرك خطي مباشر.

لماذا لا يوجد محركات خطية مباشرة Linear DC Motors؟

لا يتم تصنيع المحرك الخطي المباشر وذلك لكلفة الإنتاج كما ويعاني مثل هذا التصميم (أي المحرك الخطي المباشر) من ضعف في آلية التوجيه والضبط.



author-img
العلم للجميع

تعليقات

25 تعليقًا
إرسال تعليق
  • Unknown photo
    Unknown22 سبتمبر 2019 في 10:06 م

    من أجمل ماقرأت .. مختصر ومفيد

    حذف التعليق
    • Unknown photo
      Unknown10 ديسمبر 2019 في 4:44 ص

      كلام جميل و مفيد جدا جزاك الله خير.

      حذف التعليق
      • الدورى المصرى photo
        الدورى المصرى12 فبراير 2020 في 5:03 م

        جميل جدا
        ولكن كنت اريد ار اعلم كيف احصل على كل نوع من هذه المواتير واريد وا اعرف ما هى انواع البطاريات والفولت الذى تعمل به

        حذف التعليق
        • العلم للجميع photo
          العلم للجميع15 فبراير 2020 في 5:51 ص

          تتوفر جميع تلك المواتير أو المحركات الكهربائية إن صح التعبير في الأسواق، فبإمكانك شرائها أون لاين أو من متاجر الأدوات الالكترونية أو مواد البناء. لكن أنا شخصياً أفضل استخراج المحركات من القطع التالفة، إذ أن ستوفر المال والعديد من المواتير من تلك الأجهزة التالفة.
          أما بالنسبة الى فرق الجهد، فجميع تلك المحركات تتوفر بأحجام مختلفة تتناسب مع فرق الجهد الذي تعمل عليه، والذي يتراوح ما بين 5 فولت DC وحتى 380 فولت AC كما هو الحال في محركات الثلاث فاز.

          حذف التعليق
          • حذيفة تيسير photo
            حذيفة تيسير28 فبراير 2020 في 2:10 م

            السلام عليكم
            إن كنت إربد تحويل الدراجة الهوائية لدراجة تعمل بالكهرباء ما هو نوع المحرك او الموتور الذي علي إستخدامه
            أرجو الرد في أقرب وقت
            و شكرا .

            حذف التعليق
            • العلم للجميع photo
              العلم للجميع29 فبراير 2020 في 12:51 م

              أفضل محرك لاستخدامه هو النوع الأول أي محرك التيار المستمر DC Motor. حيث بامكانك ربطه وتوصيله مع بطارية رصاص بسعة 4 mAh أو أكبر.
              لكن اذا أردت أن تحصل على قدرة محرك أفضل، فقم باستعمل محرك مع تروس التعشيق Gear كما هو الحال في مقدح أو قادوح الذي يعمل على بطاريات الشحن.

              حذف التعليق
            • Unknown photo
              Unknown10 أبريل 2020 في 3:45 ص

              السلام عليكم ورحمة الله وبدكاته
              اريد انا اعرف ماهو نوع موتور ماكينات الحلاقة التي تعمل بالتيار ااكهربائي مباشره (واير ) مثال ماكينه حلاقة موزر بريمات وشكرا

              حذف التعليق
            • Unknown photo
              Unknown3 يونيو 2020 في 2:06 م

              هل يمكن تشغيل محرك تيار متغير على تيار مستمر

              حذف التعليق
              • العلم للجميع photo
                العلم للجميع4 يونيو 2020 في 5:59 ص

                ذلك يعتمد على التصميم الداخلي للمحرك الكهربائي، فإذا كان يشمل بداخله على دارة تقويم للتيار من AC الى DC فبامكان هذا المحرك العمل مباشرة. أما اذا لم يكن يشمل على تلك الدارة الداخلية مثل محرك الغسالة أو مروحة التبريد المنزلية فيجب ربط دارة وسيط بين المحرك وفرق الجهد المستمر تسمى بدارة الانفرتر Inverter Circuit لتحويل فرق الجهد المباشر المنخفض DC الى آخر أعلى منه أي AC بقيمة أكبر كما في دارة الـ UPS (مخزن الطاقة)

                حذف التعليق
              • ابراهيم على photo
                ابراهيم على20 يونيو 2020 في 6:25 ص

                ايه بيانات المحرك المناسب لتحريك جنزير يحرك ١٠ اسياخ شواية
                و يا ريت يكون محرك متعدد السرعات و يشتغل على التيار العادى و لو بمحول

                حذف التعليق
                • العلم للجميع photo
                  العلم للجميع21 يونيو 2020 في 9:37 ص

                  أفضل محرك يعمل بالتيار المباشر هو محرك مساحة الزجاج الأمامي في السيارة، ويعمل على فرق جهد هو 12 فولت. أما اذا لم يكن هنالك محرك مساحة زجاج متوفر، بامكانك اللجوء الى محرك 12 فولت الموجود داخل الطابعات بشقيها الليزر والعادية.

                  حذف التعليق
                • Unknown photo
                  Unknown6 يوليو 2020 في 12:41 ص

                  اريد تشغل ربط مولد ومحرك بflyweel بواسطة سبور فهل يمكن تشغيل محرك تيار مستمر مع مولد تيار متردد بطارية تخزين وما هي مواصفات محرك التيار المستمر المعني؟

                  حذف التعليق
                • Unknown photo
                  Unknown24 يوليو 2020 في 6:17 م

                  الرجاء تعريف مفسر لموتور السيرفو تيار متردد ومستمر

                  حذف التعليق
                  • Unknown photo
                    Unknown24 يوليو 2020 في 6:18 م

                    تعريف مفسر ومختصر لموتور السيرفو AC DC

                    حذف التعليق
                    • Mostafa Al Faris photo
                      Mostafa Al Faris26 يوليو 2020 في 7:32 م

                      السلام عليكم
                      احتاج تشغيل دراسة قمح بموتور ٨٠ الى ٦٠ حصان . هل يصلح بموتور كهربائى بهذه القوة؟

                      حذف التعليق
                      • العلم للجميع photo
                        العلم للجميع31 يوليو 2020 في 10:12 ص

                        نعم يصلح، فهنالك محركات مثل محركات السيارات الكهربائية تصل الى 80 كيلو واط أي ما يعادل 107 أحصنة أو حصان. لكن تكمن الكلفة التشغيلية في مقدار استهلاك التيار الكهربائية عند الربط المباشر بالكهرباء. فالحصان الميكانيكي يتم زيادته والتعديل عليه ورفعه عن طريق التروس (صندوق التعشيق) Gear Box أما المحرك الكهربائي فيعتمد على كمية الأمبيرات وسرعة دورانه. ومن هنا بإمكانك اللجوء الى الحل الكهربائي بوجود البطاريات والتي توفر كمية تدفق عالية من الأمبيرات عند بدء التشغيل لحين الموصول الى السرعة أو العزم المطلوب.

                        حذف التعليق
                      • Unknown photo
                        Unknown8 أغسطس 2020 في 7:37 ص

                        لما بشغل المحرك dc بالمسفرات ببطاريه الهاتف 1.7 يحدث دخان وسخونه البطارية عاوز اعرف ايه فرق الجهد المناسب المحرك وكفيه علاج المشكله يعني لو هركب مقاومة عرفني طريقه التوصيل وشكرا

                        حذف التعليق
                      • Unknown photo
                        Unknown12 أغسطس 2020 في 3:48 ص

                        جزاك الله عنا الف جزاء وشكرا لك على الإفادة الجميلة والرائعة

                        حذف التعليق
                        • Unknown photo
                          Unknown16 أغسطس 2020 في 4:20 م

                          تم

                          حذف التعليق
                          • غير معرف5 أكتوبر 2020 في 9:19 ص

                            كم يجب ان تكون قوة المحرك بالفولط ليدور دراجة هوائية بكفاءة وماهو المحرك الافضل لذلك واين يمكن ايجاده؟

                            حذف التعليق
                          • Unknown photo
                            Unknown10 يناير 2021 في 11:38 م

                            هل يمكن استخدام محرك ال Brushless motor لسيارات الكهربيه
                            وهل سيكون اقوي بالاداء واسرع من Ac motor
                            ستساعدني كثيرا اذا اعتطني هذه المعلومه بشكل صحيح ومبسط
                            شكرا لك

                            حذف التعليق
                            google-playkhamsatmostaqltradent