بحث حول : المعطيات الاسمية للآلات الكهربائية

تزود كل آلة كهربائية بلوحة اسمية Name plate معدنية مثبتة على هيكلها الخارجي
يشار في هذه اللوحة عادة إلى طراز الآلة ومعطياتها الاسمية التي تؤخذ كأساس لتحديد شروط عمل الآلة الكهربائية ومواصفاتها أثناء التصميم.

المعطيات الاسمية:Nominal data

تشمل هذه المعطيات الاستطاعة، التوتر،التيار، سرعة الدوران، التردد، المردود،عدد الأطوار، معامل الاستطاعة ونظام العمل .

كما يشار إلى اللوحة الاسمية إلى الجهة الصانعة وتاريخ إنتاج الآلة ودرجة العازلية وبعض المعلومات الإضافية التي تلزم عند التركيب والاستثمار ( الوزن ، طريقة توصيل الملفات...الخ)

ويمكن استخدام مصطلح الاسمى Nominal للتعبير عن مقادير أخرى غير مذكورة في جدول المواصفات الفنية لكنها تميز حالة العمل الاسمية كعزل الدوران الاسمي Nominal torque والانزلاق الاسمي Nominal slip .....الخ

الاستطاعة الاسمية: Nominal or rated power

وهي التي تصمم على أساسها الآلة الكهربية وتحقق شروط عدم ارتفاع درجة حرارتها على الحد المسموح والحفاظ على جاهزية العمل خلال فترة الاستثمار المحددة لهذه الآلة.

فبالنسبة للمحركات الكهربائية يقصد بالاستطاعة الاسمية الاستطاعة الميكانيكية المفيدة Useful mechanical power على المحور وتقاس بالوات أو الكيلو وات.

أما الاستطاعة الاسمية في مولدات التيار المستمر فإنها تعني استطاعة الخرج الكهربائية المفيدة المأخوذة من الآلة وتقاس أيضا بالوات أو الكيلو وات.

كما تشير الاستطاعة الاسمية في مولدات التيار المتناوب إلى استطاعة الخرج الكلية (الظاهرية) والتي تقاس بالفولت أمبير أو بالكيلو فولت أمبير.

يتم ترتيب الاستطاعات الاسمية لجميع أنواع الآلات الكهربية الدوارة والمحولات ضمن جداول معيارية بالطريقة نفسها التي تحدد فيها سرعة الدوران الاسمية للآلات الكهربية.

يمكن تشغيل الآلات الكهربائية في ظروف عمل غير اسمية ( باستطاعات أو تيارات وتوترات تزيد أو تقل عن الحدود الاسمية).

عند الأحمال التي تقل عن الحمل الاسمي تكون عادة قيم المردود ومعامل الاستطاعةpower factor أدنى من مستواهم النظامي.

أما زيادة الحمل overload على القيم الاسمية فتؤدي إلى ظهور الأوان وبالتالي خروج الآلة من العمل بشكل مبكر.

أن درجة الحرارة العظمى المسموحة في الملفات تتعلق إلى حد كبير بخواص المادة العازلة المستخدمة ومدة خدمة الآلة وهي تتراوح عادة ما بين 105 و 180 درجة مئوية.

تعد الآلات الكهربية آلات معكوسة Reversible أي أنها تستطيع العمل كمولدات أو كمحركات على حد سواء.

وهذه الخاصية تنطبق على المبدلات الكهربائية الدوارة والمحولات،إذ يمكن عكس استثمار الطاقة الكهربية في هذه الآلات أيضا.

بيد أن الآلات التي يتم إنتاجها في فروع الصناعات الكهربائية تخصص عادة للعمل في نظام موحد، وهذا يسمح بجعل الآلة اكثر ملاءمة لشروط الاستثمار واقل حجما واخفض تكلفة.

المواصفات الواجب توافرها في التوتر:

تصنع الآلات الكهربية بتوترات عيارية محددة تتوافق مع مستويات التوتر العيارية المستخدمة في الشبكات الكهربية.

تزيد التوترات العيارية الخاصة بالمولدات على توترات المحركات بحوالي 5-10%
فمثلا إذا كان التوتر العياري للمحرك 220 فولت يكون توتر المولد 230 فولت.

ويعود السبب في اختلاف قيم التوترات العيارية المستخدمة في المحركات والمولدات إلى هبوطات التوتر voltage drops في الشبكات الكهربية التي تربط ما بين هذه المحركات و المولدات.

أما في المحولات فتؤخذ التوترات العيارية في جهة الملفات الأولية مساوية لتوترات المحركات وفي جهة الملفات الثانوية تكون مساوية لتوترات المولدات.

تصمم آلات التيار المتناوب في الغالب للعمل على توترات جيبية متناظرة بالنسبة لجميع الأطوار. وتحدد درجة اختلال هذا الشرط في جداول المعايير والمواصفات.

فعلى سبيل المثال يجب ألا تزيد مقدار انحراف التوتر voltage deviation في تجهيزات الطاقة الكهربائية عن -5% و +10%

كما أن Distortion factor يجب ألا يتجاوز 5%

أما الآلات المخصصة للعمل مع مبدلات التيار Rectifiers فتتعرض عادة لتأثير توترات وتيارات غير جيبية تسبب حدوث فقد في القدرة داخل هذه المحولات وارتفاع درجة الحرارة للملفات