Чӣ тавр муҳаррикҳои барқӣ кор мекунанд: Дастури пурра ва муфассал
Муҳаррики барқӣ яке аз инқилобӣтарин кашфиётҳо дар таърихи технологияи инсонӣ мебошад. Аз мошинҳои барқӣ то асбобҳои рӯзгор, муҳаррикҳои барқӣ нақши муҳим доранд. Аммо муҳаррикҳои барқӣ дар асл чӣ гуна кор мекунанд? Ин мақола роҳнамои мукаммал ва муфассалро дар бораи тарзи кори муҳаррикҳои барқӣ пешниҳод мекунад ва принсипҳои асосӣ, ҷузъҳои ҳаётан муҳим ва механизмҳои кориро, ки ба онҳо имкон медиҳанд, таҳқиқ мекунад.
1. Принсипҳои асосии муҳаррикҳои барқӣ
Муҳаррикҳои барқӣ бар асоси принсипҳои асосии электромагнетизм кор мекунанд. Вақте ки ҷараёни барқӣ дар майдони магнитӣ аз сим мегузарад, қувваи электромагнитӣ, ки бо номи қувваи Лоренц маълум аст, ба сим таъсир мерасонад. Ин қувва боиси ҳаракати сим мегардад ва ин ҳаракатро ба ҳаракати механикӣ табдил додан мумкин аст, ки онро барои мақсадҳои гуногун истифода бурдан мумкин аст.
Қонуни индуксияи электромагнитии Фарадей ва қонуни Ампер ду принсипи асосии танзимкунандаи кори муҳаррикҳои электрикӣ мебошанд. Қонуни Фарадей мегӯяд, ки тағйирёбандаи майдони магнитӣ дар занҷири барқӣ қувваи электроҳаракаткунанда (ЭҲМ)-ро дар он занҷир ба вуҷуд меорад. Аз тарафи дигар, қонуни Ампер мегӯяд, ки ҷараёни аз ноқили дар майдони магнитӣ ҷойгиршуда ҷорӣшаванда қувваро эҳсос мекунад.
2. Қисмҳои асосии муҳаррики барқӣ
Барои фаҳмидани тарзи кори муҳаррики электрикӣ, фаҳмидани ҷузъҳои асосии он муҳим аст:
а) Ротор
Ротор қисми гардиши муҳаррики барқӣ аст. Он одатан аз як печи сим иборат аст, ки дар майдони магнитӣ чарх мезанад. Майдони магнитие, ки аз ҷараёни аз ин печи симӣ мегузарад, қувваеро ба вуҷуд меорад, ки роторро гардон мекунад.
б) Статор
Статор қисми статсионарии муҳаррики барқӣ аст, ки майдони магнитиро ба вуҷуд меорад, ки бо ротор ҳамкорӣ мекунад. Статор одатан аз магнитҳои доимӣ ё печҳои электромагнитӣ иборат аст. Дар ин ҷо таъсири мутақобилаи электромагнитии аввалия, ки гардишро дар ротор ба вуҷуд меорад, ба амал меояд.
в. Ҳалқа ва хасуи тамосӣ
Дар баъзе муҳаррикҳои барқӣ, бахусус муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ, ҳалқаҳои контактӣ ва чӯткаҳо барои таъмини ҷараёни электрикӣ ба ротор истифода мешаванд. Ҳалқаҳои контактӣ бо ротор чарх мезананд, дар ҳоле ки чӯткаҳо бо ҳалқаҳои контактӣ дар тамоси собит қарор доранд ва имкон медиҳанд, ки ҷараёни ҷараён ба печҳои ротор гузарад.
г. Коммутатор
Коммутатор ҷузъест, ки самти ҷараёни электрикиро дар ротор тағйир медиҳад ва кафолат медиҳад, ки қувваи электромагнитӣ гардиши роторро мунтазам нигоҳ медорад. Ин дар муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ муҳим аст.
3. Намудҳои муҳаррикҳои барқӣ
Якчанд намуди муҳаррикҳои барқӣ мавҷуданд, ки ҳар кадоме механизми кори худро дорад. Инҳоянд баъзе аз намудҳои асосӣ:
а. Муҳаррики ҷараёни доимии доимӣ
Муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ барои ҳаракат додани ротор аз ҷараёни мустақим истифода мебаранд. Коммутатор ва хасуҳои муҳаррики ҷараёни доимӣ самти дурусти ҷараёнро дар печҳои ротор нигоҳ медоранд, ки боиси гардиши пайваста мегардад. Муҳаррикҳои ҷараёни доимӣ дар барномаҳое, ки назорати дақиқи суръатро талаб мекунанд, ба монанди мошинҳои барқӣ ва таҷҳизоти саноатӣ, васеъ истифода мешаванд.
б. Моторҳои ҷараёни тағйирёбандаи AC (AC)
Муҳаррикҳои AC бо истифода аз ҷараёни тағйирёбанда кор мекунанд. Ду намуди асосии муҳаррикҳои AC мавҷуданд: муҳаррикҳои асинхронӣ ва муҳаррикҳои синхронӣ. Дар муҳаррикҳои асинхронӣ, ҷараёни электрикӣ ба ротор ворид мешавад ва майдони магнитиро ба вуҷуд меорад, ки бо статор ҳамкорӣ мекунад. Дар муҳаррикҳои синхронӣ, ротор бо ҳамон суръате, ки ҷараёни додашуда истифода мешавад, мечархад.
в. Муҳаррики DC-и бечӯтка (BLDC)
Муҳаррикҳои BLDC дар ротор аз магнитҳои доимӣ ва дар статор аз печҳои электромагнитӣ истифода мебаранд. Онҳо барои интиқоли ҷараён ба ротор аз хасу ва коммутаторҳо истифода мебаранд, ки онҳоро пойдортар ва самараноктар мегардонад.
4. Чӣ тавр муҳаррики барқӣ кор мекунад
Раванди кори муҳаррики барқӣ метавонад ба якчанд марҳилаҳои асосӣ тақсим шавад:
а. Таъмини ҷараёни барқ
Қадами аввал дар кори муҳаррики барқӣ ин таъмини ҷараёни барқ ба печҳои сим мебошад. Ин метавонад ҷараёни доимӣ (DC) ё ҷараёни тағйирёбанда (AC) бошад, вобаста ба намуди муҳаррик.
б) Ташаккули майдони магнитӣ
Ҷараёни электрикӣ, ки аз печи сим дар ротор ё статор мегузарад, майдони магнитиро ба вуҷуд меорад. Дар муҳаррики ҷараёни тағйирёбанда, майдони магнитӣ инчунин метавонад аз ҳисоби ҷараёни электрикие, ки аз статор мегузарад, ба вуҷуд ояд.
в) Таъсири мутақобилаи майдони магнитӣ
Майдони магнитие, ки аз ҷониби ҷараёни электрикӣ дар печ ба вуҷуд меояд, бо майдони магнитии мавҷуда (ё аз магнитҳои доимӣ дар статор ё аз майдони магнитии аз ҷониби печҳои статор ба вуҷуд омада) ҳамкорӣ мекунад. Ин ҳамкорӣ қувваи электромагнитиро дар ротор ба вуҷуд меорад.
г. Гардиши ротор
Қувваи электромагнитии ба вуҷуд омада боиси чарх задани ротор мегардад. Дар муҳаррики ҷараёни доимӣ, коммутатор дар таъмини ҷараёни дуруст нақши муҳим мебозад ва кафолат медиҳад, ки ротор мунтазам чарх мезанад. Дар муҳаррики ҷараёни тағйирёбанда, басомади ҷараёни тағйирёбанда суръати чарх задани роторро муайян мекунад.
5. Истифодаи муҳаррикҳои барқӣ
Моторҳои барқӣ дар соҳаҳои гуногун ва ҳаёти ҳаррӯза татбиқи хеле васеъ доранд:
а. Саноати автомобилсозӣ
Дар саноати автомобилсозӣ, муҳаррикҳои барқӣ дар мошинҳои барқӣ (EV) истифода мешаванд. Онҳо ҷузъи калидии тамоюли ҷаҳонӣ барои коҳиш додани партовҳои карбон ва вобастагӣ аз сӯзишвории истихроҷшаванда мебошанд.
б) Таҷҳизоти рӯзгор
Моторҳои барқӣ дар як қатор асбобҳои рӯзгор, аз қабили мошинаҳои ҷомашӯӣ, блендерҳо, вентиляторҳо ва асбобҳои хӯрокхӯрии барқӣ истифода мешаванд, ки ба осон кардани корҳои гуногуни рӯзгор мусоидат мекунанд.
в) Саноати истеҳсолӣ
Дар саноати истеҳсолӣ, муҳаррикҳои барқӣ дар мошинҳои истеҳсолӣ, роботҳои саноатӣ ва конвейерҳо истифода мешаванд. Онҳо пояи амалиётии иншооти гуногуни истеҳсолӣ ба ҳисоб мераванд.
г. Тандурустӣ ва тиббӣ
Дар соҳаи тандурустӣ, муҳаррикҳои барқӣ дар таҷҳизоти тиббӣ ба монанди MRI, дастгоҳҳои шунавоӣ ва дастгоҳҳои барқарорсозӣ истифода мешаванд, ки сифати ташхис ва нигоҳубини беморонро беҳтар мекунанд.
6. Кесимпулан
Муҳаррикҳои барқӣ ҷаҳони технология ва ҳаёти ҳаррӯзаи моро ба таври бешумор тағйир додаанд. Бар асоси принсипҳои асосии электромагнетизм, ҷузъҳои ҳаётан муҳими дар ҳамоҳангӣ коркунанда ва механизмҳои мураккаби муташаккил, муҳаррикҳои барқӣ қодиранд қувваи механикии боэътимод истеҳсол кунанд. Фаҳмидани тарзи кори муҳаррикҳои барқӣ на танҳо ба мо имкон медиҳад, ки дар бораи дастгоҳҳое, ки мо ҳар рӯз истифода мебарем, фаҳмиши амиқтар пайдо кунем, балки роҳро барои навовариҳои бештар дар оянда низ ҳамвор мекунад. Бо пешрафти технологияи муҳаррикҳои барқӣ, кӣ медонад, ки мо дар солҳои оянда кадом кашфиёт ва татбиқҳоро хоҳем дид?
