ملف الحقل

تعريفًا بالموضوع، ملف المجال هو مغناطيس كهربائي يستعمل لتوليد مجال مغناطيسي في آلة كهرومغناطيسية مثل الآلات الكهربائية الدوارة كالمحرك الكهربائي أو المولد. يتكون من ملف سلك حيث يمر به التيار والذي بدوره يُولد المجال المغناطيسي. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
وفي هذا الصدد، مسار خطوط المجال المغناطيسى به أقطاب توضع عند زوايا متساوية حول العضو الدوار حيث تمر خطوط المجال المغناطيسى من العضو الثابت للدوار والعكس. يتم تصنيف العضو الثابت والدوار على حسب عدد الأقطاب. في الغالب ينم استخدام ملف له قطب.
كذلك، على الرغم من أن الشائع هو تواجد ملفات المجال في الآلات الدوارة، إلا أنها تتواجد كذلك في الكثير من الآلات الكهرومغناطيسية. هذه الآلات تحتوى على مغناطيس كهربائي بسيط في أدوات المعامل المعقدة مثل مطيافية الكتلة والرنين المغناطيسي النووي. ملفات المجال كانت تستعمل بكثرة في مكبرات الصوت قبل ظهور المغناطيس الدائم خفيف الوزن.
وفي السياق ذاته، في الآلات الدوارة، ملفات المجال تكون حول قلب مغناطيس حديد الذي يحدد اتجاه خطوط المجال الغناطيسي. يتكون القلب المغناطيسي من جزأين، العضو الثابت والعضو المتحرك. تكون خطوط المجال المغناطيسي في حلقة مستمرة أو دائرة مغناطيسية من العضو الثابت إلى العضو المتحرك ومن ثم إلى العضو الثابت مرة أخرى. ربما تكون ملفات المجال على العضو الثابت أو المتحرك.
العضو الثابت والمتحرك
ومن ناحية أخرى، في المحرك ذو التيار المستمر الحاوى لفرش يكون المجال ثابت ولكن تيار العضو المنتج لا بد وان يكون معكوس. وذلك يحدث من خلال وضع عاكس للتيار على ملفات العضو الدوار. محرك الحث ذو التيار المتردد تستعمل ملفات المجالعلى العضو الثابت، التيار المتواجد بالعضو الدوار ناتج عن الحث.
ومن جهة أخرى، توضع ملفات المجال على العضو الثابت أو المتحرك وذلك يعتمد على تكلفة تصميم الآله.
من جهة ثانية، تحتاج الكثير من الآلات الكهربية الدوارة لتيار كهربى لكى يتم إنتاجة من العضو الدوار، عادة بواسطة عاكس التيار أو حلقات الأنزلاق. هذه الاتصالات يمكن أن تضع حد لقيمة التيار المار خلال الآلة. لهذا السبب عند تشغيل الآله بملفين فإن المفات الحاملة للتيار المنخفض توضع على العضو الدوار وتلك الحاملة لتيار كبير تكون على العضو الثابت.
ومن ناحية أخرى، بالنسبة للمولدات فإن تيار المجال يكون أصغر من الخرج، المجال يكون على العضو الدوار ويتواجد من خلال حلقات انزلاق. التيار الناتج يتم أخذه من العضو الثابت وبالتالى لا نحتاج إلى حلقات انزلاق ذو تيار عالي. في المولد ذو التيار المستمر والذي لم تعد تستعمل لصالح المولدات ذو التيار المتردد فإن الحاجة لعكس التيار تعنى أن عواكس التيار تظل مطلوبة.
المجال ثنائي القطب ومتعدد الأقطاب
في هذا الإطار، تواجد المولد ثنائى القطب حتى عام 1890 ولكنه تم تغييره إلى متعدد الأقطاب فيما بعد. فيما بعد تم تصنيع المولد ثنائى القطب في أحجام صغيرة.
وفي السياق ذاته، بزيادة عدد الأقطاب المواجهة لآله جرام، فإن الحلقة تقطع خطوط مجال أكثر في اللفة الواحدة من المولد ثنائى القطب. وبالتالى فإن المولد ذو 4 أقطاب يستطيع إنتاج جهد ضعف الجهد المتولد من المولد ثنائى القطب.
علاوةً على ذلك، كان هذا التغير لا بد منه لان الجهود العالية تنقل القدرة بكفاءة أعلى. لزيادة الجهد الخارج، مولد ذو تيار مستمر يجب أن يدور أسرع.
علاوةً على ذلك، في السنوات الأخيرة لتطوير المولد الكهربى، مجال العضو الثابت تطور كثيرا من ثنائي القطب إلى تصميم متعدد الأقطاب.
من جانب آخر، المولد متعدد الأقطاب، عضو الإنتاج وملفات المجال يتم إحاطتها بواسطة إطار دائرى والتي بها يتم تركيب ملفات المجال. هذا يؤدى إلى البساطة، المظهر المتمائل وتسرب أقل كمية من المجال.
كذلك، تواجد في هذه الأثناء مولد ثنائى القطب مع لفين للمجال متواجدين في حلقة حول العضو الثابت.
المجال الثابت والمتحرك
في هذا الإطار، أغلب ملفات المجال تولد مجال ثابت ومستقر. أغلب ملفات المجال ثلاثية الأطوار ذو التيار المتردد يتم استخدامها لتوليد مجال دوار كجزأ من المحرك الكهربى. المحرك ذو التيار المتردد أحادى الطور تتبع الآتى: المحرك الصغير عادة يكون محرك يعمل بأي من التيارين سواء المستمر أو المتردد مثل المحرك ذو التيار المستمر الحاوى لفرش مع عاكس للتيار لكنه يعمل بتيار متردد. أما المحرك ذو التيار املتردد الكبير فهو محرك حث سواء كان ثلاثى الأطوار أو أحادى الأطوار.
مواد الملفات
ومن جهة أخرى، هناك مواد أفضل من النحاس مثل الفضة حيث له مقاومة اقل من النحاس. تستعمل الفضة في حالات نادرة.
شدة المجال المغناطيسي
انظر كذلك
إضافةً إلى ذلك، يتم عمل المفات بواسطة سلك نحاس مغناطيسى. مواد الملف يجب أن تكون لها مقاومة صغيرة كى تقلل من القدرة المستهلكة بملف المجال ولكن الأكثر أهمية من ذلك هو تقليل الحرارة الضائعة. الحارة الزائدة في الملفات تؤدى إلى القصور.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟