لماذا تستخدم بعض المحركات غطاءً طرفيًا معزولًا؟

أحد أسباب تيار العمود هو أنه أثناء تصنيع المحرك، وبسبب عدم انتظام المقاومة المغناطيسية بين الجزء الثابت والجزء الدوار على طول المحور المحيط بالقلب الحديدي، يتولد تدفق مغناطيسي يتقاطع مع العمود الدوار، مما يؤدي إلى توليد قوة دافعة كهربائية. ولأن قياس تيار العمود أو جهد العمود ليس بالأمر السهل، فإن أضرار تيار العمود تظهر عند وقوع حادث احتراق المحامل الدوارة.

هناك سببان لتيار العمود: أولاً، عدم توازن الممانعة المغناطيسية للدائرة المغناطيسية، حيث يوجد تدفق مغناطيسي دوار يتقاطع مع العمود الدوار، وعندما يفشل ملف الدوار في الوصول إلى الأرض، يحدث تيار أرضي؛ ثانياً، يوجد تدفق مغناطيسي متبقٍ على العمود الدوار، والذي يعمل كمولد أحادي القطب.

في المحركات الكبيرة، وخاصةً محركات التردد المتغير، يزداد احتمال حدوث تيار كهربائي في العمود، وتتفاقم مشكلة التآكل الكهربائي للمحامل. ولحل هذه المشكلة جذرياً، تم ابتكار المحامل المعزولة وأغطية الأطراف المعزولة.

تتلخص شروط تكوّن التيار المحوري في شرطين: أولهما وجود جهد محوري، وثانيهما تكوّن حلقة. في المحرك ذي التصميم والتشغيل العاديين، يكون فرق الجهد بين طرفي العمود ضئيلاً، وبفضل معالجة طبقة الزيت أو عزل المحامل، لا يكفي هذا الفرق لإحداث أي ضرر.

إذا كانت هناك مشكلة في وصلة معينة، فإن جهد العمود يتجاوز القيمة الحدية، وقد يؤدي ذلك إلى انهيار العزل الأصلي، وتشكيل حلقة في العمود الدوار، والحلقة الداخلية للمحمل، والحلقة الخارجية للمحمل، وغرفة المحمل، وبالتالي فإن سطح موضع محمل العمود الدوار والحلقة الداخلية للمحمل سينتج نقاط تآكل دائرية صغيرة وعميقة أو ندوب قوس شريطية بسبب التفريغ القوسي، وهو ما يكفي لحرق العمود وغلاف المحمل.

وفقًا لبنية ومبدأ عمل المولد التزامني، ونظرًا لتداخل وصلة قلب الجزء الثابت، ووصلة صفيحة الفولاذ السيليكوني للجزء الثابت، وعدم انتظام الفجوة الهوائية بين الجزء الثابت والجزء الدوار، وعدم توافق مركز العمود مع مركز المجال المغناطيسي، وما إلى ذلك، فإن العمود الرئيسي للوحدة سيدور حتمًا في مجال مغناطيسي غير متناظر تمامًا. وبهذه الطريقة، يتولد جهد متردد عند طرفي العمود.