لماذا يحدث تيار كهربائي في عمود المحرك؟ وكيف يمكن منعه والتحكم فيه؟

يُعدّ تيار العمود مشكلة شائعة لا مفر منها في محركات الجهد العالي ومحركات التردد المتغير. يُمكن أن يُلحق تيار العمود أضرارًا جسيمة بنظام محامل المحرك. لهذا السبب، يستخدم العديد من مُصنّعي المحركات أنظمة محامل عازلة أو إجراءات تجاوز لتجنب مشاكل تيار العمود. ينشأ تيار العمود نتيجة مرور تدفق مغناطيسي متغير مع الزمن عبر الدائرة الكهربائية المُكوّنة من عمود المحرك ومحامله وحجرة المحامل، مما يُحفّز جهدًا كهربائيًا على العمود ويُولّد تيارًا عند تشغيل الدائرة. إنها ظاهرة فيزيائية ذات جهد منخفض وتيار عالٍ تُلحق أضرارًا جسيمة بنظام محامل المحرك وتُؤدي إلى تلف المحامل في فترة وجيزة بسبب التآكل الكهربائي. يتكون قلب المحرك من صفيحة مُخرّطة على شكل مروحة بها فتحات مُثبتة على القاعدة. يُعدّ انقسام قلب المحرك الكبير وعدم مركزية الدوّار من العوامل الرئيسية في توليد تيار العمود. لذلك، يُصبح تيار العمود المشكلة الرئيسية للمحركات الكبيرة.

لتجنب مشكلة تيار العمود، يجب اتخاذ التدابير اللازمة في اختيار وتصميم الأجزاء والمكونات للقضاء نظريًا على العوامل المولدة لهذا التيار. يتم التحكم في عدد نقاط التماس (S) على محيط المحرك وضبطه من خلال العلاقة بين S والقاسم المشترك الأكبر (t) لعدد أزواج أقطاب المحرك. عندما يكون S/t عددًا زوجيًا، لا تتحقق شروط توليد جهد العمود، وبالتالي لا يوجد تيار. أما عندما يكون S/t عددًا فرديًا، فمن المرجح جدًا أن يتولد جهد العمود، وبالتالي يتولد تيار. حتى في المحركات الصناعية ذات التردد العالي، ستظل مشكلة تيار العمود قائمة. لذلك، تُتخذ تدابير وقائية لتجنب تيار العمود في المحركات الكبيرة.

بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ التوافقيات العليا لمحركات التردد المتغير أحد أسباب تيار العمود. وبغض النظر عن قدرة محرك التردد المتغير، قد يتولد تيار في العمود، لذا تستخدم العديد من محركات التردد المتغير ذات القدرة المنخفضة محامل معزولة، بينما تستخدم معظم المحركات ذات القدرة العالية أغطية طرفية معزولة، أو تتخذ تدابير عزل في موضع محمل العمود. ولضمان توافق محركات التردد المتغير مع أجزاء محركات التردد الصناعية العادية، يتخذ بعض المصنّعين إجراءات تجاوز في موضع غطاء المحمل.