تاريخ موجز للتطور الحركي

في عام 1880، ابتكر المخترع الأمريكي إديسون مولدًا كبيرًا للتيار المستمر أطلق عليه اسم “العملاق”، والذي تم عرضه في معرض باريس عام 1881.

اديسون والد التيار المباشر
وفي الوقت نفسه، يجري أيضًا تطوير المحرك الكهربائي.المولد والمحرك وظيفتان مختلفتان لنفس الجهاز.استخدامه كجهاز إخراج تيار هو مولد، واستخدامه كجهاز إمداد بالطاقة هو محرك.

تم إثبات هذا المبدأ العكسي للآلة الكهربائية عن طريق الصدفة في عام 1873. في معرض صناعي في فيينا هذا العام، ارتكب عامل خطأ وقام بتوصيل سلك بمولد جرام قيد التشغيل.وقد وجد أن دوار المولد غير اتجاهه وذهب على الفور في الاتجاه المعاكس.يتحول الاتجاه ويصبح محركا.منذ ذلك الحين، أدرك الناس أنه يمكن استخدام محرك التيار المستمر كمولد وظاهرة عكسية للمحرك.وكان لهذا الاكتشاف غير المتوقع تأثير عميق على تصميم وتصنيع المحرك.

مع تطور تكنولوجيا توليد الطاقة وإمدادات الطاقة، أصبح تصميم وتصنيع المحركات أكثر مثالية.بحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، كانت محركات التيار المستمر تتمتع بجميع السمات الهيكلية الرئيسية لمحركات التيار المستمر الحديثة.على الرغم من أن محرك التيار المستمر قد تم استخدامه على نطاق واسع وقد أنتج فوائد اقتصادية كبيرة في التطبيق، إلا أن عيوبه تحد من تطويره بشكل أكبر.أي أنها لا تستطيع حل مشكلة نقل الطاقة لمسافات طويلة، ولا يمكنها حل مشكلة تحويل الجهد، لذلك تطورت محركات التيار المتردد بسرعة.

خلال هذه الفترة، ظهرت المحركات ثنائية الطور والمحركات ثلاثية الطور الواحدة تلو الأخرى.في عام 1885، اقترح الفيزيائي الإيطالي جاليليو فيراريس مبدأ المجال المغناطيسي الدوار وقام بتطوير نموذج محرك غير متزامن ثنائي الطور.في عام 1886، قام نيكولا تيسلا، الذي انتقل إلى الولايات المتحدة، بتطوير محرك غير متزامن ثنائي الطور بشكل مستقل.في عام 1888، قام المهندس الكهربائي الروسي دوليفو دوبروفولسكي بصنع محرك غير متزامن ذو قفص سنجابي ثلاثي الطور يعمل بالتيار المتردد.إن البحث والتطوير لمحركات التيار المتردد، وخاصة التطوير الناجح لمحركات التيار المتردد ثلاثية الطور، قد خلق ظروفًا لنقل الطاقة لمسافات طويلة، وفي الوقت نفسه أدى إلى تحسين التكنولوجيا الكهربائية إلى مرحلة جديدة.

تسلا، أبو التيار المتردد
حوالي عام 1880، قام البريطاني فيرانتي بتحسين المولد واقترح مفهوم نقل الجهد العالي بالتيار المتردد.في عام 1882، أنتج جوردون في إنجلترا مولدًا كبيرًا ثنائي الطور.وفي عام 1882، حصل الفرنسي جوراند والإنجليزي جون جيبس ​​على براءة اختراع "طريقة توزيع الإضاءة والطاقة"، ونجحا في تطوير أول محول ذي قيمة عملية.المعدات الأكثر أهمية.وفي وقت لاحق، قام وستنجهاوس بتحسين بناء محول جيبس، مما جعله محولاً ذو أداء حديث.وفي عام 1891، صنع بلو محولًا عالي الجهد مغمورًا بالزيت في سويسرا، ثم طور لاحقًا محولًا عملاقًا للجهد العالي.حقق نقل طاقة التيار المتردد عالي الجهد لمسافات طويلة تقدمًا كبيرًا بسبب التحسين المستمر للمحولات.

بعد أكثر من 100 عام من التطوير، أصبحت نظرية المحرك نفسه ناضجة تمامًا.ومع ذلك، مع تطور الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر وتكنولوجيا التحكم، دخل تطور المحرك مرحلة جديدة.من بينها، يعد تطوير محرك تنظيم سرعة التيار المتردد هو الأكثر لفتًا للنظر، لكنه لم يتم تعميمه وتطبيقه لفترة طويلة لأنه يتم تحقيقه من خلال مكونات الدائرة ووحدات المحول الدوار، وأداء التحكم ليس جيدًا مثل أن تنظيم سرعة العاصمة.

بعد السبعينيات، بعد تقديم محول الطاقة الإلكتروني، تم حل مشاكل تقليل المعدات، وتقليل الحجم، وتقليل التكلفة، وتحسين الكفاءة، والقضاء على الضوضاء تدريجيًا، وحقق تنظيم سرعة التيار المتردد قفزة إلى الأمام.بعد اختراع التحكم في ناقلات الأمراض، تم تحسين الأداء الثابت والديناميكي لنظام التحكم في سرعة التيار المتردد.بعد اعتماد التحكم بالكمبيوتر الصغير، يتم تحقيق خوارزمية التحكم في المتجهات بواسطة برنامج لتوحيد دائرة الأجهزة، وبالتالي تقليل التكلفة وتحسين الموثوقية، ومن الممكن أيضًا تحقيق تكنولوجيا تحكم أكثر تعقيدًا.يعد التقدم السريع في إلكترونيات الطاقة وتكنولوجيا التحكم في الحواسيب الصغيرة هو القوة الدافعة للتحديث المستمر لنظام التحكم في سرعة التيار المتردد.

في السنوات الأخيرة، مع التطور السريع لمواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة وتطوير تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة، حققت محركات المغناطيس الدائم تقدمًا كبيرًا.تم استخدام المحركات والمولدات التي تستخدم مواد المغناطيس الدائم NdFeB على نطاق واسع، بدءًا من دفع السفن إلى مضخات دم القلب الاصطناعية.تُستخدم المحركات فائقة التوصيل بالفعل لتوليد الطاقة ودفع القطارات والسفن عالية السرعة.

مع تقدم العلم والتكنولوجيا، وتحسين أداء المواد الخام وتحسين عملية التصنيع، يتم إنتاج المحركات بعشرات الآلاف من الأصناف والمواصفات، ومستويات الطاقة بأحجام مختلفة (من بضعة أجزاء من المليون من وات إلى أكثر من 1000 ميجاوات)، وبسرعة واسعة جدًا.المدى (من عدة أيام إلى مئات الآلاف من الدورات في الدقيقة)، مرونة شديدة في التكيف البيئي (مثل الأرض المسطحة، الهضبة، الهواء، تحت الماء، النفط، المنطقة الباردة، المنطقة المعتدلة، المناطق الاستوائية الرطبة، المناطق الاستوائية الجافة، الداخلية، الخارجية، المركبات والسفن ووسائل الإعلام المختلفة وغيرها)، لتلبية احتياجات مختلف قطاعات الاقتصاد الوطني وحياة الإنسان.