المحركات الكهربائية تدفع النمو الصناعي العالمي
عندما أصبحت البشرية غير راضية عن ضخامة وقيود محركات البخار، ظهرت أداة رائعة ستحول الحضارة الصناعية - المحرك الكهربائي.هذا "المحول الكهرومغناطيسي" المبدع أعاد كتابة قوانين الطاقة الميكانيكية بتحويل التيارات الكهربائية غير المرئية إلى حركة دقيقةتخيل المصانع الحديثة بدون خطوط التجميع، ناطحات السحاب بدون مصاعد، أو الأدوات الكهربائية التي يتم تحويلها إلى قشور غير حية، كل هذا سيكون مستحيلاً بدون المحرك الكهربائي.هذا الجهاز يحول الطاقة الكهربائية بكفاءة إلى طاقة ميكانيكية، في حين أن نظيره العكسي المولد يقوم بالوظيفة المعاكسة.
المحركات الكهربائية والمولدات تشكل الركائز التوأم لتكنولوجيا الحث الكهرومغناطيسي في المولدات الموصلات التي تقطع المجال المغناطيسي تنتج تيار كهربائيبينما تستخدم المحركات التيار في الحقول المغناطيسية لتوليد قوة الدورانهذا التفاعل الأساسي للجاذبية الكهرومغناطيسية والرفض قوى كل محرك كهربائي موجود.
كان محرك التيار المباشر أول محرك كهربائي قابل للتطبيق تجارياً. يحتوي تصميمه على محرك ثابت (يخلق مجال مغناطيسي ثابت) وسلسلة دوارة (دوار).عندما يتدفق التيار المستمر من خلال لفائف الدوار، فإنه يولد مجالا مغناطيسيا يتفاعل مع مجال الستاتور، وتنتج عزم الدوران. المتحول عكس الاتجاه الحالي باستمرار للحفاظ على الدوران. معروف عن التحكم الممتاز في السرعة،محركات التيار المباشر لتشغيل الأدوات الصغيرة، معدات الرفع، والمركبات الكهربائية.
تهيمن محركات التيار المتردد الآن على التطبيقات الصناعية ، بشكل رئيسي في شكلين:
- محركات الحث:يحتوي هذا الجهاز على دوارات مثل قفص السنجاب ويعتمد على التيار المتردد ثلاثي المراحل لإنشاء حقول مغناطيسية دوارة تحفز تيارات الدوار."نزلق" طفيف (الدوار يتأخر عن سرعة المجال) يجعلها أقل كفاءة ولكن قوية للغاية للاستخدام الصناعي.
- محركات متزامنة:باستخدام دوارات المغناطيس الدائم التي تقفل بدقة على الحقل الدوار، هذه المحركات عالية الكفاءة توفر دقة استثنائية وكثافة الطاقة،مما يجعلها مثالية للأتمتة وأنظمة الخدمة.
المحركات الدوارة التقليدية تتطلب أنظمة ميكانيكية معقدة (مثل المسامير الرصاصية) للحركة الخطية.المحركات الخطيّة تُحدث ثورةً في هذا الأمر من خلال تصميمات دواريّة "مفتوحة" في الأساس، في حين أن المتحركات المتحركة (التي تعمل كدوائر) تسافر مباشرة على طول المسارات الكهرومغناطيسية. هذه التكنولوجيا المباشرة للقيادة تلغي خسائر النقل الميكانيكية ،تحقيق سرعة غير مسبوقة ودقة تحديد المواقع في آلات CNC وأنظمة النقل الآلية.
تطوير المحرك شمل العديد من العلماء في القرن التاسع عشر النماذج الأولى كافحت ضد محركات البخار بسبب قيود البطاريةلكن المولدات وتوزيع الطاقة المتغيرة أطلقوا سراح إمكاناتهم الحقيقيةمن النماذج التجريبية إلى مجموعة متنوعة اليوم، بما في ذلك الطاقة الفعالة، والمقاومة للانفجار، والنماذج الخدمية، والحركات الآن تمر كل قطاع صناعي.التقدم المستقبلي في المواد والإلكترونيات الكهربائية يعد بكفاءة أكبر، التصغير، والذكاء، توسيع مستمر للحدود الأتمتة.