المحرك العام

المحرك العام

Universal Motor

الغرض من التجربة

1.     إيجاد كفاءة المحرك العام في حال عمله كمحرك تيار مباشر .

2.     إيجاد كفاءة المحرك العام في حال عمله كمحرك تيار متردد.

نظرية التجربة

محرك التوالي العام أو المحرك العام هو محرك يعمل على كل من مصدري التيار المستمر و التيار المتردد، و من هنا جاءت التسمية بالمحرك العام. وتعتمد نظرية عمله على أنه إذا قمنا بعكس قطبية كل من تياري المنتج والمجال في محركات التيار المستمر في نفس اللحظة سيستمر المحرك في الدوران في نفس الاتجاه لأن اتجاه العزم المتولد لم يتغير. بما أن ملفات المنتج و ملفات المجال موصلان على التوالي في محركات التيار المستمر ذي تغذية التوالي فإن تياري المنتج و المجال يكونان منطبقان وينعكسان في نفس اللحظة عندما يوصل المحرك مع مصدر للتيار المتردد و بالتالي سيتولد عزم في اتجاه واحد و ذي قيمة متوسطة تعمل على دوران المحرك.

تركيب محرك التوالي العام هو نفس تركيب آلات التيار المستمر ذات تغذية التوالي، و عند تصميم محرك التوالي ليعمل على مصدر للتيار المتردد لابد من بذل الجهود لتحسين أداء المحرك ورفع كفاءته، فالقلب يصنع من شرائح الحديد لتقليل الفقودات كما يتم لف ملفات مجال بعدد أقل من اللفات لتقليل المجال المغناطيسي و بالتالي فقودات الحديد ويتم تعويض نقص عدد لفات ملفات المجال بزيادة عدد الموصلات في ملفات المنتج.

و تختلف خواص المحرك بعض الشيء عند تشغيله بالتيار المتردد عن خواصه عند تشغيله بالتيار المستمر وذلك لسببين:

·   معاوقة ملفات المنتج و ملفات المجال تمتص جزء من جهد المصدر وبالتالي تكون السرعة أقل عند استخدام الجهد المتردد عنها في حالة استخدام نفس الجهد المستمر

·   قد تصل الدائرة المغناطيسية إلى حالة التشبع المغناطيسي عند القيم العظمى للتيار المتردد مما يقلل من قيمة المجال المغناطيسي و بالتالي العزم المتولد.

جزء من قدرة الدخل للمحرك يعمل لتجاوز الفقودات. وهذه الفقودات إجمالا هي: فقودات الحديد والنحاس للعضو الثابت والدوار إضافة للفقودات الميكانيكية.

اجراءات التجربة

العمل كمحرك تيار مباشر

1-    قم بتوصيل الدائرة كما في الشكل-1.

2-    افتح المصدر EMT9/2 ثم زد جهد المجال لقيمته القصوى.

3-    ضع مقاومة الحمل في قيمة متوسطة (الوضع 4 مثلا).

4-    افتح المصدر EMT9/3 وزد تدريجيا في الجهد حتى يبدأ المحرك بالدوران و يصل جهد المولد180V.

5-    ابدأ بتحميل المولد عن طريق المقاومة.

6-    قم بأخذ القياسات وتدوين القراءات كم في الجدول-1.

السرعة N	العزم L	التيار للمولد	الجهد للمولد	التيار للمحرك	الجهد للمحرك	وضع المقاومة
					150	4
					150	5
					150	6
					150	7
					150	8

جدول-1

العمل كمحرك تيار متردد

1-    قم بتوصيل الدائرة كما في الشكل-2.

2-  افتح مصدر التيار المباشر و اضبط جهد المجال في القيمة 100V. تأكد أن هنالك تيار مباشر يسري في ملفات المجال.(هذا الإجراء مهم لأن المحرك توالي الإثارة و يجب ألّا يعمل في اللاحمل لتجنب سرعات عالية جداً)

3-    ضع مقاومة الحمل في قيمة متوسطة (الوضع 4 مثلا).

4-    افتح مصدر التيار المتردد.(لاحظ كيف يكون التيار عاليا جدا في البداية ثم يستقر بزيادة السرعة)

5-    ابدأ بتحميل المولد عن طريق المقاومة مع مراعاة ألّا يتجاوز تيار المولد 2A.

6-    قم بأخذ القياسات وتدوين القراءات كم في الجدول-2.

قدرة العمود		(EMT20F) الدخل المتردد				وضع المقاومة
السرعة N	العزم L	معامل القدرة	قدرة الدخل	التيار للمحرك	الجهد للمحرك
						4
						5
						6
						7

جدول-2

النتائج و الأسئلة

العمل كمحرك تيار مباشر

·                استخدم النتائج المتحصل عليها في جدول-1 لإيجاد الكفاءة كما في الجدول أدناه

المحرك العام
الكفاءة	قدرة الدخل Pin: V*I	قدرة الخرج Pout	العزم T	Ω
				4
				5
				6
				7
				8

v            ارسم الكفاءة مقابل قدرة الخرج . علق على الكفاءة بناءا على النتائج التي

تحصلت عليها .

v    أرسم خصائص العزم – السرعة للمحرك العام

العمل كمحرك تيار متردد

·                استخدم النتائج المتحصل عليها في جدول-1 لإيجاد الكفاءة كما في الجدول أدناه

الكفاءة	قدرة الدخل Pin: (EMT 20F)	قدرة الخرج:	العزم T	Ω
				4
				5
				6
				7

v     ارسم الكفاءة مقابل قدرة الخرج  وكذلك . علق على الكفاءة بناءا على النتائج التي تحصلت عليها و كذلك معامل قدرة الدخل.

v            ارسم خصائص العزم – السرعة للمحرك العام

v            قم بمقارنة نتائج الكفاءة التي تحصلت عليها في حالتي العمل بالتيار المباشر والعمل بالتيار المتردد. علل للاختلاف.