لف المحركات
نظرا لما للمحركات الكهربية من اهمية وضرورة فى حياتنا وما تحمله للانسان من وسائل الراحة والرفاهية كان لابد لنا من ان نتطرق لها بشكل او بأخر وتعد من الموضوعات التى غالبا ما تمنيت الحديث عنها والاعداد لها هو اعادة لف المحركات وسوف نتناول الموضوع من عدة جوانب وفى عدة حلقات وذلك نظرا لطول واهمية الموضوع وتشعبه وسنتناول فى ذلك شرح لاعادة لف محركات الثلاثة اوجه من كافة جوانبة.
أولا معرفة نوعية اللف وحساب خطوة اللف
حساب خطوة اللف
أن لكل ملف من ملفات المحرك جنبان يوضع كل جنب فى مجرى مناسبة له ويسمى ذلك بخطوة اللف ويتم حساب خطوة اللف بعدة طرق :
- تحسب خطوة اللف على اساس عدد مجارى القطب ( وتسمى قطبية )
- تحسب خطوة اللف على اساس عدد مجارى القطب+واحد ( وتسمى قطبية+1 )
- تحسب خطوة اللف على اساس عدد مجارى القطب- واحد ( وتسمى قطبية-1 )
- تحسب خطوة اللف على اساس عدد مجارى القطب- اثنين ( وتسمى قطبية-2 )
فإذا أفترضنا ان لدينا محرك 24 مجرى وله من الاقطاب 4 فتكون خطوة اللف كما يلى
- *24 ÷ 4 = 6 أى أن خطوة اللف من 1 : 6 وتسمى قطبية
- *24 ÷ 4 = 6 + 1 = 7 أى أن خطوة اللف من 1 : 7 وتسمى قطبية + 1
- *24 ÷ 4 = 6 - 1 = 5 أى أن خطوة اللف من 1 : 5 وتسمى قطبية - 1
- *24 ÷ 4 = 6 - 2 = 4 أى أن خطوة اللف من 1 : 4 وتسمى قطبية - 2
ثانياً : أختيار مساحة مقطع السلك المناسب للف
يتم تحديد مساحة مقطع السلك المناسب للف من خلال عدة عوامل هى :
- شدة التيار وكثافته :
تتناسب شدة التيارالمار بالملفات تناسباً طرديا مع مساحة مقطع السلك الخاص بالف .
فكلما ارتفعت شدة التيار كلما زاد مقطع السلك مع ملاحظة ان مساحة مقطع واحد ملى متر مربع من النحاس تستطيع ان تتحمل من 5 :7 امبير مع ملاحظة انه يتم قياس شدة تيار المحرك وهو عمل على توصيله دلتا . وكذلك كثافة التيار تتبع نفس شدة التيار فى تحديد مساحة مقطع السلك.
- قدرة المحرك :
تحدد قدرة المحرك وشدة التيار مساحة مقطع السلك المستخدم فى اللف
فكلما زادت قدرة المحرك زادت شدة التيار وبالتالى تزداد مساحة مقطع السلك.
- نوعية عمل المحرك :
من حيث عدد مرات التشغيل والايقاف للمحرك فهناك محركات تعمل باستمرار دون توقف واخرى تعمل فترات طويلة وعدد مرات توقفها قليلة وهناك محركات تعمل من خلال عدد مرات تشغيل وايقاف بشكل مستمر أى ان فترة تشغيل وفترة ايقاف المحرك لها دور هام فى ارتفاع شدة التيار وبالتالى مساحة المقطع.
- مكان عمل المحرك :
مكان عمل المحرك يحدد شدة التيار المارة فى ملفات المحرك والتى تؤثر بدورها على ارتفاع درجة حرارة المحرك .
ويمكن تحديد مساحة المقطع حسب العوامل السابقة مرتبط مع بعضها البعض
فمثلا المحركات ذات القدرة الكبيرة والتى تعمل بشكل مستمر فى مكان مغلق لها مساحة مقطع مختلف عن نفس المحركات والتى تعمل بشكل متقطع فى مكان مفتوح.
فعند ايجاد مساحة مقطع السلك يتم تقسيم شدة التيار على كثافته لنتج لنا فى النهاية مساحة المقطع كما بالمثال التالى .
محرك قدرته 1.5 كيلو وات يعمل فترات قصيرة 220 فولت وله معامل قدره 8.
أوجد مساحة مقطعة ؟
الحــــــــــــــل
ثالثا : حساب عدد اللفات للملف الواحد
يتم تحديد عدد لفات الملف الواحد لمحرك ثلاثى الاوجه بعد معرفة العناصر التالية:
بعض عناصر الجدول السابقة يمكن الحصول عليها أما ان تكون مدرجة على لوحة البيانات او يمكن قياسها مباشرة كطول المجرى والقطر الداخلى اما باقى العناصر فيمكن اخذها من الجدول ( سيتم ادراجة فيما بعد ).
وبعد الحصول على العناصر السابقة يمكن ايجاد عدد لفات الملف الواحد من خلال المعادلة التالية :
ويعد هذا القانون من أدق القوانين لحساب لفات المحرك ثلاثى الاوجه حيث لاتتجاوز نسبة الخطأ فيه أكثر من 5% ولايوجد قانون اخر يمكن ان يحقق ماهو ادق من ذلك.
والان نتحدث عن الجداول:
- الرقم الثابت :
تم أخذ هذا الرقم الثابت بعد الخضوع للعديد من التجارب على المحركات وقد ثبت بالتجربة أن عدد الاقطاب يتحكم فى هذا العدد الثابت والذى يتراوح بين 113و 116 وياتى ذلك التسلسل حسب الجدول التالى والمعروف بجدول الرقم الثابت.
- معامل اللف:
يرتبط هذا المعامل ارتباطاً وثيقاً بخطوة اللف ونوعها فكلما قل عدد اللفات وزاد طول خطوة اللف كلما أرتفع معامل اللف والعكس صحيح أى انه كلما ارتفع عدد اللفات وقلت خطوة اللف كلما نقص معامل اللف وهو فى الغالب يتراوح بين 0.75 – 0.97
والجدول التالى يبين القيم الخاصة بمعامل اللف لنوع اللف متداخل :
- القدرة المغناطيسية:
وهذا الرقم يتبع شرائح الجسم الثابت من حيث سمكها وكميتها ودرجة العزل بينها وبين الجسم الثابت ودرجة تثبيتها مع بعضها البعض وقيمتها تتراوح بين 0.7 : .85
وجدول القدرة المغناطيسية يوضح ذلك
ويمكن إيجاد طول القطب المشار إليه بالون الاصفر بالخلية بالقانون التالى
رابعاً : حساب عدد الملفات للملف الواحد
أن لكل محرك ثلاثى الاوجه مجموعة ملفات تكون فى داخل العضو الثابت لتكوين المجال المغناطيسى المسبب لحركة المحرك وهذه الملفات مقسمه بالتساوى على فازات المحرك الثلاثة بشكل متوازن سواء بقطر السلك أو بالعدد أو بنوع الخطوة ولمعرفة عدد المجموعات او الملفات لابد اولا من معرفة نوعية اللف ( جانب فى المجرى أو جانبين فى المجرى ) لنتمكن من معرفة الملفات الكلية وبالتالى نقوم بتوزيعها على المجموعات والاوجه
فإذا كانت نوعية اللف جانب فى المجرى فيكون
عدد الملفات الكلية = نصف عدد المجارى
وإذا كانت نوعية اللف جانبين فى المجرى فيكون
عدد الملفات الكلية = عدد مجارى المحرك
عدد الملفات لكل وجه = عدد الملفات الكلية ÷ عدد الاوجه
عدد الملفات لكل مجموعة = عدد الملفات لكل وجه ÷ عدد المجموعات
ويمكن معرفة عدد المجموعات عن طريق عدد الاقطاب وطريقة توصيل المجموعات
فعدد المجموعات تكون مساوية لعدد الاقطاب أو نصفها والشكل التالى يوضح مجموعة واحدة مكونة من ثلاثة ملفات ( نوع الف متداخل )
الشكل التالى يبين مجموعة من الملفات متصلة مع عدد من المجموعات مكونة عدد من الاقطاب لوجه واحد فقط
