المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي عنصران مهمان في منظومة الكهرباء عامة، ويصنفان من أكثر المعدات الكهربائية استخداماً.
يعد المولد الكهربائي العنصر المسؤول عن توليد الطاقة الكهربائية، في حيث المحرك الكهربائي يحول الطاقة الكهربائية لطاقة حركية لتشغيل المعدات في المصانع مثلاً.
وعلى هذا اﻷساس وجب على كل مختص في مجال الكهرباء أن يكون على علم تام بكل من المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي.
سنتعرف في هذه المقالة على مقارنة شاملة بين المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي من حيث التعريف ومبدأ العمل والفرق بين مصادر التحويل والمكونات وتطبيقات كل من المحرك الكهربائي والمولد الكهربائي.
تعريف المحرك الكهربائي
المحرك الكهربائي ببساطة هو حمل كهربائي حثي يحتوي على ملفات يصنف ضمن أحد أنواع اﻵلات الكهربائية، يحول طاقة الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية لتشغيل اﻵلات والمعدات.
ويتم تغذية المحرك الكهربائي من مصدر كهرباء متوافق معه تماما، مثل محرك كهربائي 3 فاز متناوب يتم تغذيته بمصدر كهرباء 3 فاز مع مراعاة جهد التغذية.
ويأتي المحرك الكهربائي بأنواع عديدة مثل محركات التيار المتناوب ومحركات التيار المتردد وتصنف إلى محركات متزامنة وأخرى حثية.
تعريف المولد الكهربائي
المولد الكهربائي يمكن تعريفه بأنه عنصر كهربائي وظيفته تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بجهد وتيار وتردد معين.
وقد يكون خرج كهرباء المولد متناوب أو مستمر حسب نوعه، ويصنف المولد الكهربائي إلى مولد صغير منزلي 1 فاز وآخر متوسط وكبير 3 فاز.
ويحتوي المولد الكهربائي على عناصر داخلية تؤدي وظائفها بأكمل وجه ﻹخراج طاقة كهربائية بجهد وتيار وتردد منتظم.
ومن أنواع مولدات الكهرباء: مولدات التيار المتردد ومولدات التيار المستمر ومنها مولدات تزامنية وأخرى مولدات حثية.
مبدأ عمل المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي
مبدأ عمل المولد الكهربائي
يعتمد مبدأ عمله على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، حيث يقوم المحرك الميكانيكي الذي يعمل بالديزل أو البنزين أو التوربين على إدارة عمود المولد.
ويحتوي العضو الدوار على ملفات تغذي بتيار مستمر وذلك بهدف توليد مجال مغاطيسي.
ويتم إدارة العضو الدوار داخل العضو الثابت المكون من ملفات نحاسية بحيث يقطعه المجال المغناطيسي.
ونتيجة لذلك يتولد جهد كهربائي متردد في ملفات العضو الثابت للملفات، وثم يتم تنظيم شدة المجال المغاطيسي لاستقرار خرج الجهد عند حصول تغيير في الحمل الكهربائي.
مبدأ عمل المحرك الكهربائي
المحرك الكهربائي عكس عمل المولد الكهربائي، حيث يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.
ولكن: ما هي خطوات مبدأ عمله؟
عند تغذية ملفاته الثابتة بالتيار الكهربائي يتولد حول الملفات مجال مغناطيسي وفق اتجاه التيار (قاعدة اليد اليمنى لفليمنغ).
حينها تتفاعل المغناطيسية بحيث تولد قوة ميكانيكية عالية على محور إدارة العضو الدوار للمحرك..
يستمر المحرك الكهربائي حينها في الدوران، ويتم استغلاله في ضخ المياه أو تحريك خط إنتاج أو حمل ميكانيكي … إلخ.
المكونات الداخلية
أولاً: تركيب المحرك الكهربائي
يتكون المحرك الكهربائي من عضو ثابت وعضو دوار، وملفات تغذية وفرش كربونية في بعض المحركات.
ثانياً: تركيب المولد الكهربائي
يتكون المولد الكهربائي ببساطة من جزء دوار وجزء ثابت وملفات المجال المغناطيسي ومنظومة إثارة إضافة لبطارية.
تطبيقات واستخدامات المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي
يستخدم المحرك الكهربائي بشكل عام في المصانع والمشاريع الخاصة مثل مضخات المياه والمصاعد وخطوط اﻹنتاج والسيارات الكهربائية… إلخ.
في حين المولد الكهربائي يستخدم في محطات التوليد ومولدات الطوارئ والمولدات المستمرة.
مقارنة شاملة بين المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي
إليك أهم الفروق بين المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية من حيث الوظيفة ونوع الطاقة الداخلة والخارجة وفكرة العمل والاستخدام.
| وجه المقارنة | المولد الكهربائي | المحرك الكهربائي |
|---|---|---|
| الوظيفة | تحويل الطاقة الميكانيكية أو الحركية لطاقة كهربائية | تحويل الطاقة الكهربائية لطاقة ميكانيكية أو حركية |
| نوع الطاقة الداخلة | طاقة ميكانيكية أو حركية | طاقة كهربائية |
| الطاقة الخارجة | طاقة كهربائية | طاقة ميكانيكية أو حركية |
| فكرة العمل | يعتمد على قانون الحث الكهرومغناطيسي (فليمنغ لليد اليمنى) | يعتمد على قانون القوة الكهرومغناطيسية (فليمنغ لليد اليسرى) |
| التطبيقات | إنتاج طاقة كهربائية لتشغيل الأحمال الكهربائية | تشغيل خطوط الإنتاج في المصانع وضخ المياه والمصاعد … إلخ |
قد يهمك: كيفية اختيار المولد الكهربائي المناسب للاحتياج اليومي
الخلاصة
هناك فرق عكسي بين المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي من حيث الوظيفة، ويصنفان من المنظومات المتكاملة، حيث نستعن بالمولد الكهربائي في توليد الطاقة الكهربائية لتشغيل المحرك الكهربائي.
ونستخدم المحرك الكهربائي في تشغيل خطوط الإنتاج والمعدات الصناعية وما إلى ذلك من معدات مشابهة.
ويعد فهم الفرق بينهما مهم جداً لإدراك اختيار اﻷنسب لكلاً على حدة وللحصول على أفضل كفاءة.
المحرك الكهربائي والمولد الكهربائي من أكثر المعدات استخداماً في منظومة الكهرباء، حيث يكملان بعضهما البعض.
فلا يمكن تشغيل المحرك الكهربائي دون وجود مولد كهربائي، حيث المولد الكهربائي ينتج الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل المحرك.
وللمحرك الكهربائي تطبيقات كثيرة مثل مضخات المياه والمصاعد وتحريك خطوط الإنتاج.
فكلاهما بحاجة لبعض لاستكمال منظومة كهرباء بأفضل كفاءة تشغيل.
قد يهمك: ما أقصى تيار يتحمله المحرك الكهربائي 3 فاز؟
المصدر: plantengineering
