تعتبر المحركات الكهربائية بنوعيها المتناوب والمستمر العنصر الرئيسي في التجهيزات الكهربائية سواء في الاستعمالات المنزلية أو الصناعية، وتحتل المحركات التحريضية ثلاثية الطور المكانة الأولى بين محركات التيار المتناوب ولها نوعان أساسيان، الأول محرك القفص السنجابي، والثاني محركات القلب الملفوف وحلقات الانزلاق.
يوجد مشروعان مشتركان ومكملان لبعضهما البعض عن المحركات الكهربائية، وهما لكل من الباحث محمد الخطيب خريج معهد التقاني للهندسة الميكانيكية والكهربائية اختصاص كهرباء، والباحثة غادة السوادي من نفس الاختصاص مع مجموعة من زملائهما ليشكلا مشروعاً متكاملاً، وهو مخبر لتدريب الطلاب في المعاهد والجامعات على إدارة التحكم والتشغيل الآلي لمحرك تحريضي ثلاثي الأطوار.
يبين الخطيب بأن طريقة التشغيل والحماية الأكثر شيوعاً للمحركات مؤلفة من كونتكتور وكباسين ويوجد فواصم خلفية لحماية المحرك. وفي ظل انتشار وتطور الصناعات اليوم تطلب الأمر إيجاد طرق للتحكم بسرعة المحركات التحريضية، لأنها ببساطه هي الأكثر انتشاراً كونها ذات أداء عالٍ، ونسبة تأثر سرعتها في حالة الحمل لا تتجاوز 5%. وأشار بأن المشروع يحتوي على ريليه وكونتكتورات ومؤقت وضواغط وكل الأجهزة التي يحتاجها الطالب كي يتدرب على الدارات الموجودة لديه بالكتب النظرية. وقال: هذه المحركات التي قمنا بتصنيعها وتصميمها تعمل في تشغيل المصاعد وخطوط سير الإنتاج في المعامل، وتستخدم ضمن المخابر لتدريب الطلاب في كل ما يلزمه الطالب لمتابعة دراسته العملية.
فكرة المشروع
الفكرة ليست جديدة بالكامل من حيث التصميم وفقاً لما أشار إليه الباحث الخطيب، ولكن هناك حاجة كبيرة لها في المعهد التقاني للهندسة الميكانيكية والكهربائية، إذ إنه وبسبب الحصار الاقتصادي على البلد، لا توجد مخابر كافية لتدريب الطلاب، وفي الواقع لا يوجد سوى مخبر واحد في كل القسم. ومن هنا جاءت فكرة قيام دارات تحكم لتشغيل المحركات ومساعدة الطلبة في فهم المادة العلمية التي يدرسونها نظرياً. ولهذا فإن المشروع هو عبارة عن مخبر جديد يقدم إلى المعهد لتخفيف الضغط على المخبر الأول. والفكرة الثانية المهمة أن المخبر الموجود في الكلية، هو مخبر مستورد من دول أوروبية، بينما المخبر الذي تم إنجازه حالياً هو مخبر من تصميمنا وإنجازنا نحن الطلبة وبمواد محلية وجودة عالية توازي المخبر الأوروبي.
ولفت إلى أن هذا المشروع مرتبط بمشروع آخر تم تصميمه لاكتشاف الأعطال عن بُعد، إذ إن أي أمر يحدث أثناء التدريب بالمخابر على سبيل المثال انقطاع فاز أو تبديله، يعطي مؤشراً بأن هناك عطل ويفصل المحرك عن العمل مباشرة ويحدد نوع العطل.
عرض المشكلات
توجد دارات تحكم في اختصاص الكهرباء، وهناك حاجة إلى تجهيزات لتجريبها وتشغيلها لإظهار ما يحدث على أرض الواقع. من هنا انطلق بحث ومشروع خريجة المعهد التقاني للهندسة الميكانيكية والكهربائية غادة السوادي مع مجموعة من زملائها. تقول: يتوجه مشروعنا لعرض مشكلات الشبكة وطريقة حلها ضمن دارات التحكم الآلية انطلاقاً من معرفتنا بالشبكة الكهربائية التي تتألف من ثلاث أطوار. وعليه عملنا على عرض مشاكل الشبكة مثل ارتفاع الجهد أو انخفاضه أو قطع الفازات أو حالة المخاواة الموجودة بين الأطوار. وتعاونا مع زملائنا في المشروع الأول، حيث تم توصيل دارة تحكم مع المشروع الأول على قواطع بالاعتماد على دراستنا في مواضيع وفهم الإلكترون والكهرباء، حيث قمنا بتجميع العناصر واستعراض المشاكل التي قد تحدث للوحات الآلية أو المحركات.
وبينت السوادي أنهم ركزوا على استعراض هذه المشاكل ضمن مشروعهم مع الإشارة إلى أن القاطع الذي قاموا بتجمعيه هو قاطع الفاز، وهو قاطع صناعي يتواجد ضمن شبكات التابلوهات في المصانع، ومن خلاله يمكن اكتشاف أي عطل أو مشكلة في المخبر أو في المعمل. إذ إن هذا الجهاز يفصل ويعطي على الشاشة إنذاراً يوضح نوع العطل، ويؤكد على ضرورة القيام بصيانة في مكان ما في المصنع. إضافة على وضع الفرياكات التي من خلالها يتم رفع الجهد. إذ يوجد فرياك لكل طور، وبالتالي يمكن رفع الجهد بالطور.
ابتكار محلي
قد لا تكون المشاريع التي عمل عليها هؤلاء الباحثون جديدة على المستوى العالمي، ولكنها مبتكرة محلياً وجديدة في طريقة طرحها وأهدافها. ولعله يكفي أن يكون لدى خريجين من معهد التقاني للهندسة الميكانيكية والكهربائية تصميم وتصنيع هذا المختبر ليتدرب عليه زملائهم مع إمكانية وضعه في خدمة جميع الطلبة في المعاهد أو الجامعات الأخرى.