د ډي سي او اې سي ماشینونو اساسات
برقي ماشین هغه وسیله ده چې د الکترومقناطیسم د اصولو له لارې انرژي له یوې بڼې څخه بلې بڼې ته بدلوي. په برقي انجینرۍ کې، د ماشینونو دوه خورا اساسي او ډیری وختونه بحث شوي ګروپونه DC (مستقیم جریان) ماشینونه او AC (بدیل جریان) ماشینونه دي. دواړه کولی شي د موټرو په توګه کار وکړي (بریښنا انرژي په میخانیکي انرژي بدلوي) یا جنراتورونه (میخانیکي انرژي په بریښنا انرژي بدلوي). دا مقاله د DC او AC ماشینونو ترمنځ د اساسي مفاهیمو ، جوړښت، عملیاتي اصولو او کلیدي توپیرونو په اړه بحث کوي.
۱. د بریښنایی ماشینونو بنسټیز مفاهیم
د برقي ماشین اصلي کار په دوو اصلي اصولو ولاړ دی:
۱. لورینټز قوه: په مقناطیسي ساحه کې د جریان لیږدونکی کنډکټر به یو قوه تجربه کړي. دا اساس دی د موټرو کار، چیرې چې مقناطیسي ځواک یو تورک تولیدوي چې روټر څرخوي.
۲. برقي مقناطیسي تحرک (د فارادي قانون): په مقناطیسي جریان کې بدلونونه چې د کنډکټر له لارې پرې کیږي یو هڅول شوی ولتاژ تولیدوي. دا اساس دی د جنراتور کار، چیرې چې میخانیکي گردش بریښنایی ولتاژ تولیدوي.
په بل عبارت، یو بریښنایی ماشین د مقناطیسي ساحو او بریښنایی جریانونو تعامل کاروي ترڅو حرکت تولید کړي، یا برعکس، د حرکت څخه بریښنا تولید کړي.
۲. ډي سي (مستقیم جریان) ماشین
۲.۱ تعریف او ځانګړتیاوې
ډي سي ماشین یو بریښنایی ماشین دی چې د مستقیم جریان (ډي سي) سرچینې څخه کار کوي. دا ماشینونه د سرعت او تورک کنټرول اسانتیا لپاره پیژندل کیږي. په هرصورت، د کموټیټرونو او برشونو کارول د ډیری AC ماشینونو په پرتله ساتنه ډیره ستونزمنه کوي.
۲.۲ د ډي سي ماشین اصلي جوړښت
په عمومي توګه، د ډي سي ماشین عبارت دي له:
– سټیټر (سټیشنري برخه): مقناطیسي ساحه تولیدوي. مقناطیسي ساحه د لاندې له لارې رامینځته کیدی شي:
- د سټیټر قطبونو باندې د ساحې بادونه، یا
- دایمي مقناطیسونه (په کوچنیو DC موټرو کې).
– روټر/آرمچر (څرخیدونکی برخه): چیرې چې د آرمچر کویل موقعیت لري. پدې کویل کې، هڅول شوی ولتاژ او د جریان جریان واقع کیږي، کوم چې تورک تولیدوي.
- کموټیټر: د یوې قطع شوې حلقې په بڼه یوه برخه ده چې د روټر کویل کې د جریان لوري بیرته راګرځولو لپاره کار کوي ترڅو تورک په ورته لوري کې پاتې شي.
– برش: یو کنډکټر (معمولا کاربن) چې د سرچینې څخه د بریښنا جریان لیږدوي.
2.3 د کار اصل ډي سي موټور
کله چې جریان بهیږي د روټر کویل باندې چې په مقناطیسي ساحه کې دی په سټیټر کې، د لورینټز ځواک په کنډکټرونو باندې رامینځته کیږي. دا ځواک ټارک رامینځته کوي، چې روټر د څرخیدو لامل کیږي. د یو ثابت ټارک لوري سره د څرخیدو ساتلو لپاره، کموټیټر په هر نیم انقلاب کې د اوسني اتصال بیرته راګرځوي.
د ډي سي موټور سرعت د لاندې عواملو له امله اغیزمن کیږي:
- د لنگر ولتاژ شدت،
- د ساحې د جریان شدت،
- میخانیکي بار.
د ډي سي موټرو سرعت کنټرول په اسانۍ سره ترسره کیدی شي، د بیلګې په توګه د ان پټ ولټاژ بدلولو یا د ساحې جریان تنظیمولو سره.
2.4 د جنراتور د کار اصل DC
کله چې روټر د میخانیکي سرچینې (د مثال په توګه، یو توربین) لخوا وګرځول شي، د روټر کویلونه مقناطیسي جریان پرې کوي، یو هڅول شوی ولتاژ تولیدوي (په طبیعي ډول AC). بیا کموټیټر پایله اصلاح کوي، چې په پایله کې یې په ټرمینلونو کې د DC محصول رامینځته کیږي.
د ډي سي ماشینونو ۲.۵ ډولونه
د ډي سي ماشینونه ډیری وختونه د ساحې د هڅونې د طریقې له مخې طبقه بندي کیږي:
- شنټ: د لنگر سره موازي د ساحې کویل (نسبتا مستحکم سرعت).
- لړۍ: د ساحې کویل د آرمچر سره په لړۍ کې (لوی لومړنی تورک).
– مرکب: د شنټ او لړۍ ترکیب (د لومړني تورک او ثبات ترمنځ جوړجاړی).
– په جلا توګه هڅول شوي: جلا ساحې سرچینې (ډیر انعطاف منونکی کنټرول).
۳. د AC (بدیل جریان) ماشین
۲.۱ تعریف او ځانګړتیاوې
د AC ماشین یو بریښنایی ماشین دی چې په بدیل جریان کار کوي. د AC ماشینونه په صنعتي غوښتنلیکونو غالب دي ځکه چې دوی ساده دي (په ځانګړي توګه د انډکشن موټورونه)، ډیر قوي دي، او لږ ساتنې ته اړتیا لري. د AC ماشینونه عموما په دوه اصلي ډولونو کې راځي: همغږي ماشینونه او د انډکشن (غیر همغږي) ماشینونه.
۳.۲ د AC ماشین عمومي جوړښت
د AC ماشین اساسي برخې هم سټیټر او روټر لري:
- سټیټر: درې مرحلې کویلونه لري (په ډیری صنعتي غوښتنلیکونو کې) چې څرخیدونکي مقناطیسي ساحه تولیدوي.
– روټر: د روټر ډول د انجن ډول پورې اړه لري:
- د انډکشن موټور کې د squirrel cage روټر د کنډکټر بارونو څخه جوړ دی چې د حلقو سره لنډ سرکټ شوي دي.
- په ځینو انډکشن موټرو کې د زخم روټر د بهرني مقاومت اضافه کولو ته اجازه ورکوي.
- قطبي روټر (فیلډ روټر) په همغږي ماشینونو کې (د روټر ساحه د DC اوسني یا دایمي مقناطیس څخه کیدی شي).
۳.۳ د مقناطیسي ساحې څرخیدنه
د درې پړاوه AC ماشین ځانګړی ځانګړتیا د سټیټر وړتیا ده چې په طبیعي ډول یو څرخیدونکی مقناطیسي ساحه تولید کړي. کله چې درې پړاوه جریان د سټیټر کویلونو له لارې تیریږي، مقناطیسي ساحه په یو ځانګړي سرعت سره څرخیږي، چې د همغږي سرعت په نوم یادیږي:
\[
n_s = \frac{120 f}{P}
\]
چیرته:
– \( n_s \) = هممهاله سرعت (rpm)،
– \( f \) = فریکونسي (Hz)،
– \( P \) = د قطبونو شمېر.
دا سرعت د AC موټور اساسي ځانګړتیاوې ټاکي.
۴. د انډکشن موټور (غیر متزلزل)
۴.۱ د کار اصل
د انډکشن موټورونه د الکترومقناطیسي انډکشن په اصل کار کوي. د سټیټر څرخیدونکی ډګر د روټر کنډکټرونو څخه تیریږي، په روټر کې یو هڅول شوی جریان تولیدوي. دا روټر جریان د روټر مقناطیسي ساحه تولیدوي چې د سټیټر ساحې سره تعامل کوي، تورک تولیدوي.
د انډکشن موټور روټر هیڅکله همغږی سرعت ته نه رسیږي. د روټر سرعت او همغږی سرعت ترمنځ توپیر ته سلیپ ویل کیږي:
\[
s = \frac{n_s – n_r}{n_s}
\]
د انډکشن پروسې د دوام لپاره سلیپ اړین دی.
۴.۲ ګټې او محدودیتونه
غوره والی:
- ساده او قوي جوړښت،
- لږ ساتنه،
– په نسبي ډول ټیټ لګښت، د صنعت لپاره مناسب.
محدودیتونه:
- د سرعت کنټرول د اضافي وسایلو پرته د DC موټرو په څیر اسانه ندی،
- د پیل کولو جریان لوی کیدی شي (د پیل کولو ځانګړي میتود یا انورټر/VFD ته اړتیا لري).
5. همغږي ماشین
۴.۱ د کار اصل
په یوه همغږه ماشین کې، روټر د سټیټر د څرخیدونکي ساحې په څیر په ورته سرعت سره ګرځي. روټر مقناطیسي ساحه لري (د DC جریان څخه د سلیپ حلقو یا دایمي مقناطیسونو له لارې) چې د سټیټر ساحې سره "قلف" کوي.
۵.۲ غوښتنلیکونه
- په بریښنا فابریکو کې همغږي جنراتورونه (بدیل کونکي) ترټولو عام کارول کیږي، ځکه چې دوی یو مستحکم AC ولټاژ تولیدوي.
- همغږي موټورونه د هغو غوښتنلیکونو لپاره کارول کیږي چې دوامداره سرعت او لوړ موثریت ته اړتیا لري، او همدارنګه د تنظیم وړ بریښنا فاکتور (په ځانګړي توګه د جوش کنټرول سره).
۶. د ډي سي او اې سي ماشینونو پرتله کول
۱. سرچینه او محصول
- ډي سي ماشینونه: ډي سي ان پټ/آؤټ پټ، د میخانیکي اصلاح لپاره د کموټیټر په کارولو سره.
- د AC ماشینونه: د AC ان پټ/آؤټ پټ، عموما د کموټیټر پرته (پرته له ځینو ځانګړو ډولونو).
۲. ساتنه
– DC: د برش او کموټیټر د اغوستلو له امله لوړ.
– AC (انډکشن): ټیټ ځکه چې دا برشونه نه کاروي (د پنجرې روټرونو لپاره).
۳. د سرعت کنټرول
- DC: نسبتا اسانه او د ترتیباتو پراخه لړۍ.
– AC: ډیر پیچلی، مګر اوس د VFD/انورټر لخوا خورا مرسته کیږي.
۵. غوښتنلیک
- ډي سي: ځینې برقي موټرې، هغه تجهیزات چې دقیق تورک/سرعت کنټرول ته اړتیا لري (په ځینو ډیزاینونو کې)، د موټر چلولو پخوانی سیسټمونه.
– AC: صنعتي موټرې، پمپونه، فینونه، کمپرسورونه، د بریښنا تولید (همغږي جنراتورونه).
۷. پایله
د ډي سي او اې سي ماشینونه دواړه د مقناطیسي ساحو او برقي جریانونو تعامل کاروي، مګر د تورک، جوړښت او عملیاتي ځانګړتیاو په تولید کې توپیر لري. ډي سي ماشینونه د کنټرول په اسانۍ کې غوره دي، مګر د کموټیټر او برشونو له امله ډیرې ساتنې ته اړتیا لري. د اې سي ماشینونه، په ځانګړې توګه د انډکشن موټورونه، د دوی د سادګۍ، دوام او اقتصاد له امله د صنعت ملا تیر دي. د دواړو ډوله ماشینونو اساساتو پوهیدل د انورټرونو سره د سرعت کنټرول، د ډرایو سیسټمونو، او د بریښنایی ماشینونو د فعالیت او موثریت تحلیل په څیر پرمختللو موضوعاتو کې د ډوبیدو دمخه یو اړین ګام دی.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم یو ډیر تخنیکي نسخه (د مفهوم انځورونو او ساده محاسبې مثالونو سره) یا د مسلکي / لیسې زده کونکو لپاره یو اسانه نسخه جوړه کړم.
