المولدات الكهربائية من الآلات القائمة بذاتها، حيث تُتيح الطاقة الكهربائية عند عدم توفرها من الشبكة المحلية. في الوقت ذاته، فأنها توفر الطاقة الاحتياطية للشركات أثناء انقطاع التيار، وتشغيل الأجهزة والمعدات في المناطق النائية التي لا تصل إليها شبكة الكهرباء بالإضافة إلى توفير الطاقة للمركبات الكهربائية.ومن أنواع المولدات الكهربائية (مولدات التيار المستمر) والأخير هو الأكثر استخدامًا للأجهزة الإليكترونية التي تحتاج إمداد طاقة دائم ومستقر، لذلك في السطور التالي نوضح أهمية واستخدامات محركات التيار المستمر.
وتعمل المولدات الكهربائية عن طريق تحويل الطاقة الميكانيكية أو الكيميائية إلى طاقة كهربائية باستخدام مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، عندما يقوم الموصل بقطع خطوط المجال المغناطيسي، فإنه ينشأ تيار كهربائي في الموصل وتعتمد كمية التيار الكهربائي على قوة المجال المغناطيسي وسرعة حركة الموصل.
استخدامات محركات التيار المستمر
تستخدم محركات التيار المستمر في العديد من التطبيقات، منها:
- مولدات التيار المستمر من النوع المنفصل والتي تستخدم لأغراض الطاقة والإضاءة.
- تستخدم لإضاءة المصابيح القوسية وتحسين جودة الطاقة.
- تُستعمل مولدات التيار المستمر في تعويض انخفاض الجهد داخل المغذيات.
- توفير مصدر طاقة للفنادق والمصانع والمكاتب وغيرهم.
- يُعتمد على محركات التيار المستمر في العديد من التطبيقات الصناعية، مثل: آلات التشغيل والمعدات والرافعات لرفع ونقل المواد الثقيلة.
كيفية عمل مولد التيار المستمر
يعتمد مولد التيار المستمر على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، فعندما يتعرض موصل كهربائي لمجال مغناطيسي متغير؛ فإنه ينتج قوة دافعة كهربائية (emf)، وفي مولد التيار المستمر يتكون الجزء المتحرك من ملف من الأسلاك يسمى الإطار الحامل ويدور داخل مجال مغناطيسي ثابت ينشأ بواسطة مغناطيس دائم أو ملف كهربائي.
عندما يدور الإطار الحامل، يقطع خطوط المجال المغناطيسي؛ ما يؤدي إلى تحفيز emf في الأسلاك، كما يتغير اتجاه emf كلما تغير اتجاه حركة الإطار الحامل، وللحصول على تيار مستمر، يستخدم مبدل حلقة مقسمة لجمع emf من الإطار الحامل.
بينما يتكون مبدل الحلقة المنقسمة من حلقة معدنية مقسمة إلى شرائح معزولة عن بعضها البعض تتصل كل شريحة بفرشاة تنزلق على سطح الحلقة.
عندما يدور الإطار الحامل، يتغير اتجاه التيار في كل جزء من الملف، ولكن يتم عكس اتصالات موصّلات المحرك بواسطة مبدل الحلقة المنقسمة، نتيجة لذلك، نحصل على تيار أحادي الاتجاه في المحطات.
مكونات مولد التيار المستمر
يُستخدم مولد التيار المستمر كمحرك بعيدًا عن تغيير أساسياته، فيما يلي شرح للمكونات الأساسية لمولد التيار المستمر:
الجزء الثابت:
وظيفته الرئيسية توفير المجالات المغناطيسية التي يدور الملف بها ويشمل الجزء الثابت على مغناطيسين ذات قطبية متقابلة في مواجهة بعضهما البعض، كما توجد تلك المغناطيسات لتناسب منطقة الدوار.
الدوار:
أما الدوار فيشمل على صفائح حديدية مشقوقة إلى جانب فتحات مكدسة التي تشكل قلب أسطواني للحديد، وتتمثل وظيفة الصفائح الحديدية لتقليل الخسارة الخارجة عن التيار.
الهيكل الخارجي:
الهيكل الخارجي يُعرف بمولد التيار المستمر وهو مصنوع من الحديد الزهر أو الفولاذ، ويوفر القوة الميكانيكية الضرورية التي تحمل التدفق المغناطيسي الناتج من القطبين.
العاكس:
يعمل كمعدل تغيير جهد التيار المتردد لجهد تيار مستمر داخل ملف المحرك، كما إنه مصمم بقطعة نحاسية، وجميع القطع النحاسية محمية من خلال مساعدة صفائح الميكا.
مميزات مولدات التيار المستمر
- سهولة التحكم: يمكن التحكم بسهولة في سرعة واتجاه دوران محركات التيار المستمر عن طريق تغيير الجهد أو التيار المطبق عليها.
- كفاءة عالية: تتمتع محركات التيار المستمر بكفاءة عالية، مما يعني أنها تستهلك طاقة أقل من محركات التيار المتردد لنفس القدر من العمل.
- عزم دوران مرتفع: تتمتع محركات التيار المستمر بعزم دوران مرتفع عند بدء التشغيل، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة كبيرة عند السرعات المنخفضة.
- سهولة الصيانة: تعتبر محركات التيار المستمر أسهل في الصيانة من محركات التيار المتردد.
- تنوع الاستخدامات: تستخدم محركات التيار المستمر في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك المركبات الكهربائية، والأجهزة الإلكترونية، والآلات الصناعية، والمعدات الطبية.
الفرق بين التيار المتردد والمستمر
أولًا التيار المتردد يُعني AC، والتيار المستمر DC، والفرق بينهما هو الاتجاه الذي يجري فيه الشحن الكهربائي.
التيار المستمر: يجري فيه الشحن الكهربائي في طريقًا واحد،من الموجب للسالب سواء للبطارية أو الطاقة، ولا يمكن تحويل التيار المستمر لمستويات جهد مختلفة عن طريق المحولات ما يجعله يناسب الأجهزة الإليكترونية.
التيار المتردد: في حين يتذبذب الشحن الكهربائي بين الطرفين السالب والموجب لمصدر الطاقة، في حين يمكن تحويل التيار المتردد لمستوى جهد مختلف عن طريق استخدام المحولات، ما يجعله أكثر استخدامًا في نقل الطاقة لمسافات طويلة بمستوى جهد عالي ثم خفضه لمستوى أقل وذلك ليناسب استخدام الشركات.
خدمات باور هاوس حلك الأمثل
تتمتع شركة باور هاوس بخبرة تتجاوز الثلاثون عامًا في مجال تصنيع وبيع مولدات التيار المستمر والمتردد، حاويات التخزين أيضًا تأجير مختلف المعدات الصناعية. تلتزم باور هاوس بتوفير وتقديم أفضل اسعار مولد الكهرباء بأنواعه المختلفة وأجود المنتجات لعملائها في الدول العربية والإفريقية كافة، وفي حال كنت تبحث عن معدات ومنتجات بمختلف الأحجام والخيارات والأشكال؛ بالتأكيد ستجد ضالتك عند شركتنا.
الأسئلة الشائعة:
– ما هو مولد التيار المستمر؟
مولد التيار المستمر هو جهاز يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية في شكل تيار مستمر، يعتمد مولد التيار المستمر على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، حيث عندما يدور موصل في مجال مغناطيسي، ينشأ تيار كهربائي في الموصل، ويتم جمع التيار الكهربائي بواسطة الفرشاة وجامع التيار.