عدد أزواج الأقطاب

عدد أزواج الأقطاب في الهندسة الكهربائية (بالإنجليزية: number of pole pairs) هو عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية في آلة كهربائية ^[1] ، ويرمز له بالرمز p . وبناء على ذلك يكون عدد الأقطاب لمغناطيس أو لملف $2\cdot p$ .

مقدمة

توزيع الثلاثة ملفات في العضو الساكن لآلة تعمل بتيار ثلاثي الأطوار.

تتالي الثلاثة جهود في آلة تعمل بتيار ثلاثي الأطوار.

محرك ثلاثي الأطوار له عدد أزواج أقطاب

p=1

و 3 ملفات للعضو الساكن

آلة كهربائية غير تزامنية : عدد أزواج الأقطاب

p=2

و 3 ملفات ; الشكل يوضح المجالات المغناطيسية بين الفتحات .

توجد الأقطاب المغناطيسية دائما مزدوجة ، وبناء على ذلك يكون أصغر عدد أزواج أقطاب $p=1$ (1 القطب الشمالي + 1 القطب الجنوبي). بالمثل يكون عدد الأقطاب $2\cdot p$ . وإذا كان لدينا آلة كهربائية ذات أربعة أفطاب فيكون فيها عدد أزواج أقطاب = 2 .^[2]

ويمكن تفسير ذلك كالآتي: في الحالة البسيطة وهي حالة آلة تعمل بالتيار المستمر فيشير عدد أزواج الأقطاب فيها إلى مجالها المغناطيسي الرئيسي ، أي المجال المغناطيسي الذي ينشأ في العضو الساكن بواسطة التيار المستمر المار في ملفه . وهذا المجال المغناطيسي له قطب شمالي وقطب جنوبي . فيكون للآلة عدد أزواج أقطاب = 1 .

وبالنسبة إلى آلة كهربائية تعمل بثلاثة أطوار (مثل محرك تيار ثلاثي الأطوار) يعالج الأمر بنفس طريقة التعامل مع آلة التيار المستمر . ينشأ المجال المغناطيسي الدوار عن طريق توزيع ثلاثة ملفات على دائرة ، الزاوية المتتالية بينهم 120° لتكوين العضو الساكن ، ويمر في كل منهم تيار متردد ذو طور محدد . فينشأ في كل ملف نفس المجال المغناطيسي . ويكون لهذا المجال زوج أقطاب مكون من قطب شمالي وقطب جنوبي وهو يدور تبعا لأطوار التيار . وبالنسبة إلى آلة تعمل بتيار ثلاثي الأطوار في عضوها الساكن يكون عدد أزواج الأقطاب فيها 1 . وعندما نزيد على الثلاثة ملفات ثلاثة ملفات أخرى في العضو الساكن بحيث يكون الزاوية بين كل ملفين 60° يصبح للآلة عدد أزواج أقطاب 2 . وكلما زاد عدد أزواج الأقطاب تصغر المسافة بين الأقطاب . ^[3] ويحتسب عدد ازواج أقطاب آلة كهربائية من عدد مابها من ملفات . ^[4]

مثال: محرك كهربائي غير تزامني ذو أربعة أقطاب وله 3 ملفات يكون له عدد أزواج أقطاب 2 ، وعدد الملفات 6 .

عدد أزواج الاقطاب وسرعة الدوران

تعتمد سرعة دوران آلة تيار ثلاثي الأقطاب على تردد التيار وعلى عدد أزواج الأقطاب . فمحرك التزامن يدور بنفس تردد التيار . أما بالنسبة لمحرك غير تزامني فيكون معدل دورانه أقل قليلا عن تردد التيار ويعتمد ذلك على التحميل . وتحسب سرعة الدوران n_s من المعادلة :^[5]

n_{\text{s}}={\frac {f}{p}}

المرجع :^[6]

فإذا احتسبنا سرعة الدوران بعدد الدورات / الدقيقة نحصل على:

n_{\text{s}}={\frac {60\cdot f}{\mathrm {p} }}

وتبلغ سرعة الدوران 3000 دورة/دقيقة عندما يكون تردد الجهد 50 هيرتز (وهي التردد المعتاد في الكهرباء المنزلية). ويمكن من سرعة الدوران المكتوبة على لوحة خصائص آلة معرفة عدد أقطاب الآلة . ^[7]

مثال: محرك تزامن ذو قطبين يعمل بتيار متردد 50 هيرتز ، فتكون سرعة دورانه 3000 دورة/ الدقيقة ، لأن القطبين يكونات زوج أقطاب واحد .