مقدمة:
في محركات التيار المتردد وبالتحديد المحركات الحثية تنقسم إلى قسمين بناءً على العضو الدوار أحدهما ذو القفص السنجابي (Squirrel Cage)، والآخر ذو الحلقات الانزلاقية (Slip Rings)، والذي يسمى أيضاً بذو أسلاك ملفوفة (Wound) يتشابهان ويختلفان في بعض الأمور، وسنذكر أهم التشابهات والاختلافات بينهما في هذا المقال.
أولاً: التشابهات:
١- العضو الثابت: كلاهما لديهما نفس العضو الثابت، وهو عبارة عن ملفات تتغذى بتيار متردد ثلاثي الطور ( Three phase) بين كل ملف وملف ١٢٠ درجة أو بتيار متردد أحادي الطور (Single phase) .
٢- مبدأ العمل: كلاهما يعتمد على مبدأ الحث (Induction)، والذي سبق أن تحدثنا عنه في مقال المحرك الحثي ذو القفص السنجابي بالتفصيل والموجود بالرابط أدناه.
٣- سرعة دوران المجال المغناطيسي للعضو الثابت: بما أنهما يشتركان في العضو الثابت فمن الطبيعي أن سرعة دوران المجال المغناطيسي مساوية لكلا النوعين والتي تسمى بالسرعة التزامنية، وتعطى بالعلاقة الموجودة بالصورة (1).
٤-سرعة دوران المجال المغناطيسي للعضو الدوار: بما أن المحرك الحثي يعتمد على مبدأ الحث فمن الطبيعي أن يكون هناك فرق بين سرعة العضو الدوار وسرعة العضو الثابت وإلا لن يدور المحرك ولن يعمل، وتسمى بسرعة الانزلاق (Slip) وهي نفسها لكلا النوعين وهي عادة تعطى بنسبة مئوية بالعلاقة الموجودة بالصورة (2).
تقريباً هذه أبرز التشابهات بين المحرك ذو القفص السنجابي والمحرك ذو الحلقات الانزلاقية، والآن لننتقل إلى الاختلافات.
ثانيا: الاختلافات.
١- العضو الدوار: فالعضو الدوار للمحرك ذو القفص السنجابي عبارة عن قضبان متصلة معاً بواسطة حلقتين لكل طرف من أطراف القضبان، كما هو مبين بالصورة (3).
أما بالنسبة للعضو الدوار للمحرك ذو الحلقات الانزلاقية فهي عبارة عن ٣ ملفات ملفوفة حول بعضها -كما في الصورة (4)- يفصل بين كل ملف وملف ١٢٠ درجة.
٢- أطراف العضو الدوار: بالنسبة لذو القفص السنجابي فإنه لا يوجد أطراف مفتوحة أي أنها دائرة مغلقة كما بالصورة (3)، أما بالنسبة لذو الحلقات الانزلاقية فهي عبارة عن ٣ فتحات لكل فيز ولكل فتحه ٣ حلقات انزلاقية (Slip Rings) و ٣ مسفرات (brushes) حيث يتم توصيلها بمتحكم للتحكم بها، فمثلاً يوصل بها مقاومات متغيرة للتحكم بها كما هو مبين بالصورة (5).
لكن طريقة التحكم بالمحرك ذو الحلقات الانزلاقية عن طريق توصيلها بمقاومات متغيرة أصبحت قديمة ونادرة، والطريقة الأكثر شيوعاً و استخداماً حديثاً هي دوائر إلكترونيات القوى (Power Electronics) والتي تستخدم في توربينات الرياح والذي سيعمل كمولد في هذه الحالة، كما هو مبين بالصورة (6).
تقريباً هذه هي أهم التشابهات والاختلافات بين النوعين إذ أنها ليست الوحيدة فهناك تشابهات واختلافات أخرى، فمثلاً التكلفة تختلف لكلا النوعين أيضاً الصيانة فلكل منهما خطوات معينة يجب اتباعها للصيانة، وغيرهما الكثير من التشابهات والاختلافات.
مصادر:
[1] Electromagnetism : Three phase Motor, URL
[2] Squirrel Cage Induction Motor: Working Principle, Construction and Application , URL
[3] What is Slip Ring Induction Motor and Its Working, URL
[4] Slip Ring Motor Fundamentals , URL
[5] Correlation among the transient characteristics of doubly fed induction generators under grid fault, URL
