الموسوعة الكهربائية التفاعلية

محاكاة المولد الكهربائي التزامني

غيّر سرعة الدوار وعدد الأقطاب وشاهد كيف يتحدد تردد الجهد الناتج ومقداره.

المستوى: متوسطالآلات الكهربائيةبدون تسجيل دخول

ابدأ التجربة ↓ اقرأ الشرح النظري في الموسوعة

الهدف من التجربة

أن تربط بين سرعة دوران الدوار وعدد الأقطاب والتردد، وتعرف كيف يتناسب الجهد المتولد مع السرعة عند ثبات التدفق.

الشرح النظري المختصر

في المولد التزامني يدور الدوار المغناطيسي داخل ملفات الجزء الثابت، فيقطع مجاله اللفات ويولّد جهدًا متناوبًا. كل قطبين (شمال وجنوب) يمرّان أمام اللفة يصنعان دورة كاملة. تشبيه: إذا كان على عجلة أربعة أزواج من الأسنان فإن دورة واحدة للعجلة تعطي أربع نبضات؛ وكذلك كلما زاد عدد الأقطاب ارتفع التردد عند السرعة نفسها.

يجب أن يعمل المولد عند السرعة التزامنية المطابقة لتردد الشبكة (مثلًا 1500 rpm لمولد بأربعة أقطاب على 50 Hz) قبل الربط بالشبكة.

المعادلات المستخدمة

f = P · N / 120
التردد بدلالة عدد الأقطاب والسرعة
N_s = 120 · f / P
السرعة التزامنية
E_ph = 4.44 · f · Φ · N_ph · k_w
جهد الطور الفعال (RMS)
V_L = √3 · E_ph
جهد الخط في توصيل نجمة

تعريف المتغيرات والوحدات

الرمزالمعنىالوحدة
fالترددHz
Pعدد الأقطابقطب
Nسرعة الدورانrpm
Φالتدفق لكل قطبWb
N_phعدد لفات الطورلفة
k_wمعامل اللف (0.95 ثابت)بلا وحدة
E_phجهد الطورV

التجربة التفاعلية

كيف أستخدم التجربة؟
  1. اضبط 4 أقطاب و1500 rpm لتحصل على 50 Hz.
  2. غيّر الأقطاب وراقب منحنيات التردد مقابل السرعة.
  3. الدوار المتحرك مبطّأ 50 مرة ليظهر؛ الدوران الفعلي مكتوب تحته.

لوحة التحكم

النموذج التفاعلي

النتائج المباشرة

الجهد اللحظي للأطوار الثلاثة A و B و C خلال ثلاث دورات كهربائية.
التردد مقابل السرعة لأعداد أقطاب مختلفة؛ الخط المتصل هو الأقطاب الحالية والنقطة حالة التشغيل.

تفسير النتائج

الافتراضات وحدود النموذج

النتائج مأخوذة من معادلات فيزيائية معروفة تُحسب لحظيًا من المدخلات، وليست أرقامًا عشوائية. لكنها نماذج مبسطة للتعلم وليست بديلًا عن التصميم الهندسي.

اختبر نفسك (5 أسئلة)