محركات كهربية -35 – المحرك العام Universal Motor – والتطبيق فى محرك الغسالة الأتوماتيك

المحرك العام Universal Motor

 مصدر التسمية أن المحرك منه ما يعمل بالتيار المتردد ومنه ما يعمل بالتيار المستمر  

مكوناته :-

العضو الثابت (Stator) :

شرائح من الحديد الصلب مجمعة لتعطى الشكل ش (3) بقطبين بارزين

العضو الدوار (الأرمتشر)  الملفوف:

شرائح اسطوانية على شكل ترس مجمعة لتشكل مجارى على محيطه الخارجى تحتوى على ملفات العضو الدوار وتنتهى أطراف الملفات على المجمع (كميوتيتور) Commutator لحاما بشرائح معدنية على محيط المجمع ويتلاصق بالشرائح قطعتى من الكربون (الشربون- الفرش) Burshes مثبتين على محور متعامد على محور القطبين للعضو الثابت وظيفتهما توصيل التيار الكهربى لملفات الارمتشر   

نظرية التشغيل فى المحرك العام

فى هذا النوع من المحركات دائرة الارمتشر توالى مع دائرة ملف العضو الثابت عن طريق قطعتى الشربون أى أن تيار العضو الثابت هو نفسه تيار العضو الدوار وهو ليس كالمحركات الاستنتاجية حيث تيار العضور الدوار منتج تأثيريا بل تقوم نظرية تشغيله على أن الموصل وبه تيار كهربى (السلك أو جنب الملف فى مجرى العضو الدوار ) فى مجال مغناطيسى (مجال العضو الثابت) تؤثر به قوة واتجاهها تحكمه قاعدة اليد اليسرى كما علمنا من قبل

تحليل عمل المحرك      

 1- فى ش (1) وبفرض الجزء الموجب من موجة التيار يصبح القطب الأيسرA قطبا شماليا والأيمن B قطبا جنوبيا  ويكون اتجاة التيار فى ملفات الارمتشر إلى الداخل فى اليسار وعكسه إلى الخارج فى اليمين وبقاعدة اليد اليسر تنشأ قوتين على جانبى الارمتشر متساويتين ومتضادتين فى الاتجاة فتحدثا عزم دوران ضد عقارب الساعة .

2-   فى النصف السالب من موجة التيار تنعكس الاقطاب ليظهر الجنوبى ذات اليسار والشمالى ذات اليمين ويتغير ايضا اتجاة التيار فى ملفات الارمتشر فتظل اتجاة القوى ثابت ولذلك لو أردنا عكس دوران المحرك العام لعكسنا توصيل الشربون كما فى ش (2)

وعلى عكس المحركات الاستنتاجية فتردد تيار العضو الدوار هو نفس تردد تيار العضو الثابت 50 هرتز اى ليس نسبة من تردد المجال ( SF ) كما فى الاستنتاجى ومن هنا فإن سرعة المحرك العام عالية جدا وتصل بدون حمل إلى 20000 لفة فى الدقيقة لتنخفض كثيرا مع الحمل. 

هذا النوع شائع الاستخدام فى المكنسة الكهربية والخلاطات والشنيور وماكينات الخياطة والغسالات الأتوماتيك 

التحكم فى سرعة المحرك العام

معلوم أن القوة التى تؤثر فى موصل معدنى طوله (L) يمر به تيار (I) ويوجد فى مجال مغناطيسى شدته B هى

F=BIL وطبعا عزم  والعزم يعنى سرعة دوران ، فبتغيير التيار  (I) بتغيير جهد التغذية أو بتغيير شدة المجال (B) يتم تغيير السرعة تباعا

1.  تغيير السرعة بتغيير جهد التغذية : عن طرق مقاومة متغيرة (ريوستات) توالى مع ملف المجال مثل دواسة ماكينة الخياطة (ش 5) ، أو التحكم فى الجهد بعنصر من الجوامد مثل الترياك أو (Silicon Controlled Rectifier – SCR) إذ يسمح بمرور جزئى محكوم لجهد المصدر الكهربى ش (7 أ ) فبضبط المقاومة المتغيرة R2 تتحدد الفترة الزمنية من زمن الموجة الكهربية التى تشعل المتحكم SCR ليمرر جزء من الموجة الموحدة (محرك شربون مستمر DC Brushes Motor) شكل موجة الخرج ش(7ب) أما فى محرك التيار المتردد فيحل الترياك (Triac) محل SCR ليمرر جزء سالب وآخر موجب من موجة تيار المصدر ش(8أ) ، وشكل موجة الخرج ش (8ب)

2- تغيير الفيض المغناطيسي للعضو الثابت وذلك بأن تكون الملفات من طبقتين أو ثلاث ش (6) تدخل توالى 

عكس اتجاة الدوران للمحرك العام

بعكس توصيل طرفى فرش الكوميوتيتور ينعكس اتجاة الدوران للمحرك العام

               

                      

                                                  ش(7) أ                                                   ش(7) ب

             

تطبيق المحرك العام فى الغسالة الأتوماتيك 

  الجيل الأول من الغسالات الأتوماتيكية ذو التايمر الميكانيكى قام على محرك حثى ذو الموتورين فى جسم واحد أحدهما للسرع المنخفضة (غسيل) والآخر  للسرعة العالية (شطف) أما الجيل الثانى ش(8أ) أعتمد على المحرك العام (تيار متردد-AC Brushes Motor)  ومعالج (CPU) بلوحة إلكترونية مطبوعة  ، فتأتى للميكرو كونتروللر   معلومة سرعة المحرك من خلال التاكو ميتر (مقياس السرعة) مشفرة بقيمة جهد مستمر وكذا الزمن الدورى لموجة المصدر الكهربى من وحدة اكتشاف تقاطع الموجة مع المحور الصفرى (Zero Cross Detector) ليقوم بمعالجة الانحراف عن السرعة المقررة فى البرنامج بزيادة أو نقص زمن اشعال عنصر التوصيل والقطع (Switching)  لضبط السرعة عند السرعة المقررة 

وعليه فإن أطراف خرج محرك الغسالة ذو الشربون ش (9) عادة يخرج منه 6 أطراف :-

طرفان للتاكو ميتر ، طرفان لملف المجال (أحيانا ثلاثة بغرض السرعتين ) ، طرفان للشربون وذلك غير طرفى الحماية الحرارية  ش(10)  

فى ش(11) محرك عام ب 8 طرف وفى ش (12) كارت التحكم فى تشغيل الغسالة بنظام الميكروبروسسور 

ملحوظة 

الجيل الثالث من الغسالات الأتوماتيكية يقوم على محرك مستمر بدون شربون يقوده إنفرتر ويعمل على التيار المتردد ووحدة التحكم المطقى المبرمج 

                                                                                                                   ش(9)

                                                                         ش(10)

   ش(11)