 |
| كيف يعمل مولد التيار المستمرالذي كان يستخدم في السيارات |
مولد السيارة هو الذي يقوم بانتاج الطاقة الكهربائية عن طرق تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ، ويوجد نوعان من المولدات المستخدمه في السيارة من ناحية نوع الكهرباء بمعني لدينا تيار متردد وتيار مستمر لذا فهناك مولد تيار متردد (الدينمو المستخدم في أغلب السيارات) ومولد التيار المستمر الذي هو محور حديثنا في هذا المقال حيث سنتعرف علي ما هو مولد التيار المستمر المستخدم في السيارات ومبدا عمله ومكوناته .
مولد التيار المستمر في السيارة
أصبحت مولدات التيار المستمر في طي النسيان بالنسبة للعمل في المركبات الحديثة. ففي الأيام الأولى للسيارات ، كانت السيارة تحتوي على مولدات كهربائية تعمل بالتيار المستمر ثم مع التطور تم استبدالها بمولدات التيار المتردد (الدينموalternators) في السيارات الحديثة.
من هذه الزاوية، سنحاول إلقاء الضوء على هذا النوع من المولدات الكهربائية حتى يتسنى لنا فهم لماذا مولد التيار المتردد أفضل منه.
وببساطه مولد التيار المستمر ينتج الطاقة من الحركة الميكانيكية فقط. طالما تدير العمود ، سينتج المولد الكهرباء.
مكونات مولدات التيار المستمر
وهي كما تظهر في الصورة اول المقال :- هيكل العضو الساكن : وهو الجسم الحاوي لأجزاء المولد الداخلية.
- عضوالإستنتاج armature: ويسمى عضو الاستنتاج الدوار وهو عبارة عن قلب على شكل صفائح رقيقة مصنوعة من الحديد مركب بداخله ملفات عضو الاستنتاج، ومثبت على عمود عضو الاستنتاج (عمود الإدارة).
- أطراف التوصيل terminals : أطراف الدخل والخرج للمولد.
- عضو التوحيد (المجمع) :يتكون من صفائح رقيقة من النحاس معزولة عن بعضها وعن عضو الاستنتاج، ويكون هو وعضو الاستنتاج جسماً واحداً محمولاً على عمود الإدارة ذا نهايتين تحملان على محامل كروية.
- غطاء تحميل عضو التوحيد : مجهز بمحمل كروي لحمل نهاية عمود الإدارة من جهة عضو التوحيد (المجمع).
- غطاء محمل عمود الإدارة : مجهز بمحمل كروي لحمل نهاية عمود الإدارة من جهة عضو الاستنتاج.
- حذاء القطب : عبارة عن زوج أو زوجين من أحذية القطب مثبتة على السطح الداخلي لهيكل العضو الساكن في وضعية متقابلة.
- ملفات الاثارة excitation windings: ملفات العضو الساكن ومسؤولة مع أحذية القطب عن إثارة المجال المغناطيسي اللازم لتوليد التيار.
- حامل الفرش الكربونية والفرش الكربونية :توضع ملامسة لعضو التوحيد بواسطة نوابض ضغط.
- بكرة مع مروحة : وهي غير موضحه بالصورة في اول المقال ، والبكرة مسؤولة عن توصيل سرعة دوران عمود المرفق إلى عضو الاستنتاج عن طريق سير، أما المروحة فهي مسؤولة عن تبريد المولد بدفع الهواء إلى داخله من خلال فتحات الغطاء الأمامي ويمر ويخرج من خلال فتحات الغطاء الخلفي.
- منظم regulator : غير موضح بالصورة اول المقال ،هو عبارة عن منظم تلامسي كهرومغناطيسي، يعمل على القصر السريع لدائرة مقاومة التنظيم المتصلة على التوالي مع ملفات الإثارة.
مولد التيار المستمر على هيئة ماكينة ذات ملفات توازي، أي إن ملفات عضو الاستنتاج وملفات الاثارة متصلة مع بعضها على التوازي. التيار اللازم لإثارة المجال المغناطيسي يتم إنتاجه بواسطة هذه الماكينة (مولد التيار المستمر) نفسها ويؤخذ من تيار عضو الاستنتاج (مبدأ الإثارة الذاتية).
ملفات الإثارة يتم تثبيتها على السطح الداخلي لهيكل العضو الساكن، وتمثل هي وأحذية القطب ما يسمى بالعضو الساكن للمولد .
أساس عمل مولد التيار المستمر
يحتوي عضو الاستنتاج على عدد من الملفات المصنوعة من النحاس، توضع هذه الملفات في المجاري الخاصة بالقلب الحديدي المصنوع من الحديد على شكل مجموعة من الصفائح الرقيقة. عندما يدور عضو الاستنتاج، فإن ملفاته تقطع خطوط قوى المجال المغناطيسي بين أحذية قطب العضو الساكن، يتسبب ذلك في توليد جهد متردد في الملفات.
عندما تغلق الدائرة، التيار المتردد المتولد والذي تم تقويمه وتحويله إلى تيار مستمر عن طريق عضو التوحيد يمر من خلال الفرش الكربونية الملامسة لعضو التوحيد إلى البطارية والأحمال الكهربائية الأخرى عن طريق أسلاك التوصيل. كل التيار المتولد يتم تجميعه من عضو التوحيد (المجمع).
في مدى القدرة المنخفضة، يتم تنظيم الجهد ببساطة عن طريق نقاط تلامس منظم الجهد. عند الخرج العالي للمولد، يتم استخدام منظم إضافي للتيار إلى جانب منظم الجهد ليحمي المولد ضد التحميل الزائد.
أيضا يتم استخدام مرحل كهرومغناطيسي مستقل ليقطع الاتصال بين البطارية والمولد لمنع مرور التيار من البطارية خلال ملفات المولد، وبذلك تتم حماية البطارية من التفريغ عند السرعات المنخفضة لمحرك المركبة وعند توقف المولد عن العمل.