المواد المستخدمة في الآلات الكهربائية

** المواد الفعالة : **

& تستخدم المواد الفعالة في تصنيع الآلات الكهربائية و الدارات الكهربائية و الدارات المغناطيسية و تقسم المواد الفعلة إلى :

أولاً - المواد المغناطيسية : يكون عامل النفاذ المغناطيسي النسبي للمواد الحديدية المغناطيسية أو الفيرومغناطيسية أكبر بكثير من الواحد أي عند وضعها في مجال مغناطيسي قوي تصبح مغناطيساً و عند إزالة المجال الممغنط تحتفظ ببعض المغناطيسية التي اكتسبتها من هذه المواد الحديد و خلائطه و النيكل و الكوبالت إلا أن الأخيرة أسعارها مرتفعة . إن المواد المغناطيسية المستخدمة في الآلات الكهربائية تختلف حسب طبيعة السيالة المغناطيسية المارة في أجزاء الآلة حيث أن اختيار المادة المغناطيسية لكل جزء من أجزاء الدارة المغناطيسية للآلة الكهربائية يتعلق بكون هذه السيالة المارة في هذا الجزء ثابتة كأقطاب آلات التيار المستمر و الآلات المتواقتة أو سيالة متغيرة كما في المحولات و متحرض الآلات الدوارة كما يتعلق اختيار نوع المادة المغناطيسية بحدود الضياعات الحديدية المسموح بها . يستخدم في بناء الآلات الكهربائية المواد الحديدية اللينة و التي تتصف بعروة بطاء مغناطيسي ضيقة و حدة و ذات مساحة صغيرة . عندما تكون السيالة المغناطيسية متغيرة غالباً ما تكون الأجزاء الحديدية مجمعة من صفائح حديدية رقيقة من أجل التقليل من الضياعات التي تسببها التيارات الإعصارية تكون هذه الصفائح الحديدية مسحوبة على الساخن أو البارد و معزولة عن بعضها البعض بطبقة رقيقة من الورنيش أو الورق . تؤثر نظافة الحديد تأثير فعال على الضياع بالبطاء المغناطيسي فتسوء صفاته المغناطيسية و يزداد ضياعه بمجرد وجود آثار ضئيلة من عنصر الفحم أو الأوكسجين لذلك عند استخراج الحديد تستعمل طريقة التحليل الكهربائي ثم صهر الحديد وصبه و إحمائه للحصول عليه نظيفاً . لأجل إنقاص الضياعات الحديدية الناتجة عن ظاهرة البطاء المغناطيسي و التيارات الإعصارية يعمد إلى إدخال عنصر السيليسيوم إلى الحديد حيث تزداد مقاومته النوعية الكهربائية ولكن ذلك يتم على حساب صفاته الميكانيكية حيث أن خليطة الحديد مع السيليسيوم تصبح هشة غير قابلة لعمليات السحب و الطرق و الثني . تتصف المواد المغناطيسي المستخدمة في الآلات الكهربائية بالصفات التالية :

1- نفاذيتها المغناطيسية عالية تزيد عن نفاذية الهواء

2- تحريضها المغناطيسي الأعظمي عالي

3- علاقة التحريض المغناطيسي B بشدة المجال المغناطيسي غير خطية و تتعلق باتجاه التمغنط

4- عروتها المغناطيسية ضيقة

5- تحتفظ بمغناطيسية داخلية متبقية حتى بعد إزالة الساحة المغناطيسية عنها

ثانياً - المواد الناقلة : أبرزها : 1- النحاس : يعد من أكثر المعادن الناقلة استعمالاً في الآلات الكهربائية لحسن صفاته الكهربائية و الحرارية حيث يدخل في صناعة ملفاتها الرئيسية و المساعدة و مرابطها و وصلاتها . يتصف النحاس بثباته الكيميائي ولا يتأكسد إلا في الرطوبة الزائدة و الحرارة العالية و هو قابل للطرق و الطي و السحب و اللحام . تصنع الأسلاك الرفيعة من النحاس المصفى و يستعمل النحاس القاسي في الأماكن التي تتطلب صلابة ميكانيكية عالية كصفائح مبدلات آلات التيار المستمر بينما يستعمل النحاس اللين في نواقل و ملفات الآلات الكهربائية .

2- الألمنيوم : من أكثر المواد الناقلة استعمالاً بعد النحاس يمتاز بخفة وزنه و يستعمل في صناعة النواقل الخفيفة في الأقسام الدائرة للمنوبات و الآلات الكهربائية الأخرى .سلبياته : رداءة صفاته الميكانيكية أقل ناقلية كهربائية من النحاس يتأكسد سطحه بسرعة فتظهر عليه طبقة من الأوكسيد ذات مقاومة مرتفعة لذلك يصعب لحمه أو وصله بالقصدير .

3- الفحم : يستعمل لصناعة مسفرات الآلات الكهربائية حيث لديه صفات ميكانيكية و كهربائية ملائمة لهذا الغرض . يتميز الفحم بارتفاع درجة انصهاره و مرونته الجيدة و ثباته الكيميائي و حسن ناقليته للكهرباء و الحرارة و صلابته الميكانيكية . نميز عدة أنواع للفحم المستعمل في الآلات الكهربائية منها :

الفحم القاسي : يستعمل لصناعة مسفرات الآلات الكهربائية ذات الاستطاعة الصغيرة .

الفحم اللين : يستعمل في صنع مسفرات الآلات الكهربائية ذات الاستطاعة الكبيرة .

الفحم الغرافيتي : يستعمل في صنع مسفرات الآلات الكهربائية عالية الاستطاعة و عالية التيار .

الفحم المعدني : يستعمل في صنع مسفرات الآلات الكهربائية منخفضة التوتر و عالية التيار . &

** المواد العازلة : **

& تستخدم لعزل أسلاك الملفات الكهربائية عن بعضها و عن جسم الآلة .