تصميم المحركات الكهربية

في هذه الدورة سوف تتعلم معرفة تصميم جميع أنواع المحركات الكهربية المستخدمة في تطبيقات الحياة اليومية المختلفة منها الأجهزة الكهربية في المنازل والماكينات والآلات الكهربية المستخدمة في المصانع وخطوط الإنتاج ومضخات الآبار والصرف الصحي والري و غيرها الكثير ..

في هذه الدورة سوف تتعلم :

تصميم المحركات الكهربية بكافة أنواعها
مبدأ عمل محركات التيار المستمر ومحركات التيار المتردد
طرق التحكم بسرعة محركات التيار المستمر والمتردد
أنواع وأشكال محركات التيار المتردد والمستمر و وظائف مكوناتها الداخلية
الحسابات التصميمية والمعادلات الأساسية لمحركات التيار المستمر والمتردد

في هذه الدورة سوف تكون قادرا على :

التمييز لأنواع المحركات الكهربية في كافة أشكالها وأنواعها
فهم ومعرفة البيانات الفنية الخاصة بتصميم المحركات الكهربية
تشغيل محركات التيار المستمر والمتردد في الدوائر الكهربية
اختيار المحركات اللازمة في تطبيق المشاريع كما في المصانع والماكينات الكهربية
تصميم المحركات في الورشات العملية والمختبرات

بدأ تطوير المحركات الكهربائية في بداية القرن التاسع عشر باكتشاف المغناطيس الكهربائي . ففي عام 1820م، اكتشف الفيزيائي الدنماركي هانز كريستيان أورستد أن السلك الذي يمر فيه تيار كهربائي يولـّد حوله مجالا مغنطيسيًا (حول التيار). وعند مرور التيار في سلك حلقي (مشكل في هيئة حلقة) فيكون المجال المغناطيسي المتولد أكثر شدة في داخل الحلقة ويكون اتجاه المجال عموديا على مستوى الحلقة . وفي أواخر العشرينيات من القرن التاسع عشر، أوضح الفيزيائي الأمريكي جوزيف هنري أنه يمكن ابتكار مغنطيس كهربائي أكثر قوة بلف عدة لفات من الأسلاك المعزولة حول قطعة من الحديد ، أي تسلك مسلك المغناطيس.

عام 1821م ، قام الفيزيائي الإنجليزي مايكل فارادي بتعليق سلكا من النحاس وأغطسه في وعاء به زئبق، وكان في الزئبق قضيب مغناطيسي . فلما مرر فاراداي تيارا كهربائيا في السلك فوجد أنه بدأ يدور حول المغناطيسي القائم في الزئبق. وتبين لفاراداي أن التيار الكهربائي تسبب في نشأة مجال مغناطيسي دائري حول السلك.

وفي عام 1827 اجرى الفيزيائي المجري "أنيوش يدليك" تجربة استخدم فيها الملفات السلكية . وقام بتعديل في التجربة بحيث تكون المحرك من ثلاثة عناصر لمحرك يعمل بالتيار المستمر: عضو ثابت و عضو دوار ، و مبادل كهربائي. هذا الجهاز لا يستخدم مغناطيسا ذاتيا، وإنما ينتج المجالان المغناطسيان من التيارين الكهربيين المارين في لفات العضو الثابت ولفات العضو الدوار.

وفي عام 1873م، ظهر أول محرك تيار مستمر ناجح تجاريا، حيث عرضه مهندس كهربائي بلجيكي يُدعى زينوب ثيوفيل جرام في فيينا.وقدم جرام أيضاً حافظة من شأنها تحسين كفاءة المحركات والمولدات الكهربائية البدائية.

وفي عام 1888م، اخترع مهندس صربي الأصل يدعى نيقولا تسلا محرك التيار المتناوب. وفي بداية القرن العشرين الميلادي، تم تطوير كثير من المحركات الكهربائية المتقدمة.

وفي العقد الأول من القرن العشرين، أجرى العديد من المهندسين والمخترعين تجارب مع المحركات الكهربائية الخطية. فبدلا من الدوران تنتج مثل هذه المحركات موجة كهرومغنطيسية تستطيع مباشرة تسيير عربة. وأصبح استخدام المحرك الخطي أكثر شيوعاً بفضل العمل الرائد للمهندس الكهربائي إيريك ليثويت في الخمسينيات والستينيات من القرن العشرين.