كيف تعمل مولدات التيار المستمر
يدور المبدل مع حلقة السلك كماتفعل تماماً حلقة الانزلاق مع العضو الدوار لمولد التيار المتناوب. ويقسم المبدل إلى فلقتين معزولتين، تسمى كل واحدة منهما فلقة المبدل، ويكون كل منهما معزولاً عن الآخر. وتوصل نهايتا حلقة السلك الدوارة بفلقتي المبدل، وتتلامس فرشتان كربونيتان متصلتان بالدائرة الخارجية، مع فلقتي المبدل. وتوصل إحدى الفرشتين التيار إلى خارج المولد، بينما تغذي الأخرى داخله. ولقد صمم المبدل بحيث تكون فلقة المبدل التي تحتوي على التيار الخارج دائما ملامسة للفرشاة الخارجة في الوقت المناسب، مهما تغير اتجاه التيار في داخل الحلقة. وفي مولد التيار المستمر الكبير يكون للحافظة العديد من ملفات الأسلاك وفلقات المبدل. وقد وجد المهندسون، بسبب المبدل، أنه من الضروري جعل الحافظة تعمل كعضو دوار بينما تعمل بنية المجال كعضو ساكن.
أنواع مولدات التيار المستمر
في بعض مولدات التيار المستمر، يأتي التيار المستمر اللازم للمغنطيس الكهربائي الذي يكوِّن بنية المجال من مصدر خارجي كما في معظم مولدات التيار المتناوب. ويطلق على هذا النوع من مولدات التيار المستمر مولدات الاستثارة المنفصلة. ويستخدم العديد من مولدات التيار المستمرجزءاً من التيار المستمر المنتج لتشغيل المغنطيسات الكهربائية اللازمة لها. وتعرف تلك المولدات بالمولدات ذاتية الاستثارة، ويعتمد مولد التيار المستمر ذاتي الاستثارة على المغنطيسية المتبقية، وهي جزء صغير من المغنطيسية يتبقى في المغنطيس الكهربائي بعد توقف المولد. ولولا وجود تلك المغنطيسية لكان من المحال تشغيل المولد ذاتي الاستثارة بعد توقفه.
ويمكن الحصول على التيار المستمر الذي تحتاجه المغنطيسات الكهربائية للمولدات ذاتية الاستثارة عن طريق ثلاث توصيلات مختلفة: 1- التوازي أو 2- التوالي أو 3- المركّب (وهي تركيبة من التوصيلات على التوازي والتوالي معاً).
ويعتمد نوع المولد المستخدم في أداء عمل معين على درجة التحكم في الجهد المطلوب. فالمولد الذي يستخدم في شحن البطاريات مثلاً، يحتاج إلى تحكم بسيط في الجهد، ولهذا يمكن استخدام مولد متصل على التوازي، بينما يحتاج المولد الذي يغذي المصعد إلى تحكم أكثر تعقيداً في الجهد، ولذا يستخدم مولد منفصل الاستثارة.
استخدامات مولدات التيار المستمر
يدار العديد من مولدات التيار المستمر بوساطة محرك تيار متناوب، ويطلق على المجموعة مجموعة المحرك والمولد. وهذه واحدة من طرق تغيير التيار المتناوب إلى التيار المستمر. وتحتاج المصانع التي تقوم بالطلاء بالكهرباء أو تنتج الألومنيوم أو الكلور أو أي مواد صناعية أخرى، وكذلك القاطرات والسفن التي تدار بمحرك ديزل ـ كهربائي، إلى كميات كبيرة من التيار المستمر، وتستخدم لذلك مولدات للتيار المستمر. ونظرًا لأن المبدل معقد ومكلف، فقد استبدل بكثير من مولدات التيار المستمر مولدات التيار المتناوب المزودة بمقومات إلكترونية. والمقوم الإلكتروني جهاز يسمح بسريان التيار في اتجاه واحد فقط. انظر : الإلكترونيات
يدور المبدل مع حلقة السلك كماتفعل تماماً حلقة الانزلاق مع العضو الدوار لمولد التيار المتناوب. ويقسم المبدل إلى فلقتين معزولتين، تسمى كل واحدة منهما فلقة المبدل، ويكون كل منهما معزولاً عن الآخر. وتوصل نهايتا حلقة السلك الدوارة بفلقتي المبدل، وتتلامس فرشتان كربونيتان متصلتان بالدائرة الخارجية، مع فلقتي المبدل. وتوصل إحدى الفرشتين التيار إلى خارج المولد، بينما تغذي الأخرى داخله. ولقد صمم المبدل بحيث تكون فلقة المبدل التي تحتوي على التيار الخارج دائما ملامسة للفرشاة الخارجة في الوقت المناسب، مهما تغير اتجاه التيار في داخل الحلقة. وفي مولد التيار المستمر الكبير يكون للحافظة العديد من ملفات الأسلاك وفلقات المبدل. وقد وجد المهندسون، بسبب المبدل، أنه من الضروري جعل الحافظة تعمل كعضو دوار بينما تعمل بنية المجال كعضو ساكن.
أنواع مولدات التيار المستمر
في بعض مولدات التيار المستمر، يأتي التيار المستمر اللازم للمغنطيس الكهربائي الذي يكوِّن بنية المجال من مصدر خارجي كما في معظم مولدات التيار المتناوب. ويطلق على هذا النوع من مولدات التيار المستمر مولدات الاستثارة المنفصلة. ويستخدم العديد من مولدات التيار المستمرجزءاً من التيار المستمر المنتج لتشغيل المغنطيسات الكهربائية اللازمة لها. وتعرف تلك المولدات بالمولدات ذاتية الاستثارة، ويعتمد مولد التيار المستمر ذاتي الاستثارة على المغنطيسية المتبقية، وهي جزء صغير من المغنطيسية يتبقى في المغنطيس الكهربائي بعد توقف المولد. ولولا وجود تلك المغنطيسية لكان من المحال تشغيل المولد ذاتي الاستثارة بعد توقفه.
ويمكن الحصول على التيار المستمر الذي تحتاجه المغنطيسات الكهربائية للمولدات ذاتية الاستثارة عن طريق ثلاث توصيلات مختلفة: 1- التوازي أو 2- التوالي أو 3- المركّب (وهي تركيبة من التوصيلات على التوازي والتوالي معاً).
ويعتمد نوع المولد المستخدم في أداء عمل معين على درجة التحكم في الجهد المطلوب. فالمولد الذي يستخدم في شحن البطاريات مثلاً، يحتاج إلى تحكم بسيط في الجهد، ولهذا يمكن استخدام مولد متصل على التوازي، بينما يحتاج المولد الذي يغذي المصعد إلى تحكم أكثر تعقيداً في الجهد، ولذا يستخدم مولد منفصل الاستثارة.
استخدامات مولدات التيار المستمر
يدار العديد من مولدات التيار المستمر بوساطة محرك تيار متناوب، ويطلق على المجموعة مجموعة المحرك والمولد. وهذه واحدة من طرق تغيير التيار المتناوب إلى التيار المستمر. وتحتاج المصانع التي تقوم بالطلاء بالكهرباء أو تنتج الألومنيوم أو الكلور أو أي مواد صناعية أخرى، وكذلك القاطرات والسفن التي تدار بمحرك ديزل ـ كهربائي، إلى كميات كبيرة من التيار المستمر، وتستخدم لذلك مولدات للتيار المستمر. ونظرًا لأن المبدل معقد ومكلف، فقد استبدل بكثير من مولدات التيار المستمر مولدات التيار المتناوب المزودة بمقومات إلكترونية. والمقوم الإلكتروني جهاز يسمح بسريان التيار في اتجاه واحد فقط. انظر : الإلكترونيات
الخميس أكتوبر 31, 2013 11:15 pm من طرف ستيفن هوبكنك
» رمضان مبارك
الإثنين يوليو 30, 2012 3:32 pm من طرف طالبة الفيزياء
» اقتراح للادارة !!
الثلاثاء يوليو 03, 2012 4:31 pm من طرف زهرة العلوم
» سلام خاص الى استاذي الغالي
الإثنين يوليو 02, 2012 4:12 pm من طرف زهرة العلوم
» نظائر الكلور
الإثنين يوليو 02, 2012 4:08 pm من طرف زهرة العلوم
» الصداقة الحقيقية
الإثنين يوليو 02, 2012 4:06 pm من طرف زهرة العلوم
» الابتسامة وفوائدها
الإثنين يوليو 02, 2012 3:58 pm من طرف زهرة العلوم
» العمليات الكيميائية لاستخلاص غاز الكلور
الإثنين يوليو 02, 2012 3:55 pm من طرف زهرة العلوم
» هل تعلم
الإثنين يوليو 02, 2012 3:45 pm من طرف زهرة العلوم