منوب

المُنَوِّب[1] أو المُرَدِّد[1] أو مولد التيار المتناوب[1] هو اسم يطلق على مولد كهربائي الذي يقوم بتحويل طاقة الحركة الحركية إلى طاقة كهربائية ذات تيار متردد وخاصة المولدات الضخمة.[2][3][4]

شكل نموذجي لمنوبة كهربائية حديثة.

أغلب المنوبات تستخدم مجالا مغناطيسيا دوارا، إلا أن بعض المنوبات الخطية ما زالت مستعملة خاصة في مولدات التيار المتناوب المنزلية والصغيرة.

يوجد أنواع مختلفة من المنوبات الكهربائية مثل المنوبات العنفية وهي تلك التي تستخدم طاقة البخار أو الغاز.

يعود سبب التسمية العربية «منوّبة» من المصدر «متناوب» والفعل «نوّب» وتمثل تعريباً مقبولاً في بعض الكتب العربية.

مبدأ العمل
شكل مبسط يوضح نظرية عمل المنوبة.

يعمل مولد التيار المتناوب بالأساس على مبدأ فاراداي نفسه في مولدات التيار المستمر. عندما يتغير المجال المغناطيسي حول موصل، فإن قوة دافعة كهربائية تتولد بالحث وبالتالي فرق جهد عبر طرفي الموصل وعند توصيلهما بحمل يمر تيار كهربائي. يطلق على الجزء الدوار من المنوبة اسم «العضو الدوار» ويسمى الجزء الثابت «العضو الثابت». يمكن توليد التيار أيضاً بتحريك الموصل بحيث يقطع خطوط المجال المغنطيسي وهذا ما يتم فعلاً.

في المنوبات الصغيرة توضع الأقطاب المغناطيسية على العضو الثابت بينما تولد الكهرباء من الملفات الموجودة في العضو الدوار وتوصل إلى خارج المنوبة عبر فرشتين كربونيتين وحلقتي انزلاق. هذه الطريقة تشكل خطراً سيما في المنوبات الكبيرة وذلك بسبب تولد الشرارة الكهربائية بين حلقة الانزلاق والفرشة الكربونية وتزداد شدة هذه الشرارة بزيادة قدرة المنوبة. من ناحية أخرى تزيد هذه العملية من صعوبة الصيانة وضرورة تغيير الفرش الكربونية بعد تلفها. هذه الأسباب أدت إلى الفكرة العكسية في المنوبات الكبيرة بحيث توضع الأقطاب المغناطيسية على العضو الدوار بينما يتولد التيار المتناوب في الملفات الموضوعة على العضو الساكن. هذه الطريقة تلغي الحاجة للفرشة الكربونية وحلقة التلامس مع الفرش. في هذه الحال يكون المجال المغناطيسي هو الدوار ولذلك فإن مبدأ عمل مثل هذه المنوبات هو مجال مغناطيسي دوار.

السرعات التزامنية

يعتمد تردد خرج المنوبة على عدد أقطبها وسرعتها الدورانية بالعلاقة:

حيث

  • N - عدد دورات الآلة الميكانيكية في الدقيقة (RPM أو min−1)
  • f - تردد خرج الآلة بالهرتز (Hz)
  • - P عدد الأقطاب (دائما زوجي: شمالي + جنوبي)

وتسمى السرعة الدورانية للفيض المغنطيسي بالسرعة التزأمنية إذا كانت متعلقة تماما بالتردد كما في العلاقة السابقة أو بالأحرى إذا كانت مساوية لسرعة الدوران الميكانيكية. فيما يلي جدول بسرعات وأقطاب مختلفة.

الأقطاب RPM عند 50 Hz RPM عند 60 Hz
2 3,000 3,600
4 1,500 1,800
6 1,000 1,200
8 750 900
10 600 720
12 500 600
14 428.6 514.3
16 375 450
18 333.3 400
20 300 360

مراجع
  1. منير البعلبكي، دار العلم للملايين، المورد الحديث، ص. 50، ترجمة Alternator.
  2. Robert L. Libbey (1991)، A Handbook of Circuit Math for Technical Engineers، سي آر سي بريس، ص. 22، ISBN 9780849374005، مؤرشف من الأصل في 15 ديسمبر 2019.
  3. D. M. Mattox, The Foundations of Vacuum Coating Technology, page 39 نسخة محفوظة 01 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
  4. American Society for Engineering Education (1995)، Proceedings, Part 2، ص. 1848، مؤرشف من الأصل في 26 يناير 2020.
  • بوابة كهرباء
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.