وجهات النظر: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2023-06-02 الأصل: موقع
كيف يعمل المحرك بدون فرش؟
عندما يتعلق الأمر بالمحركات الكهربائية ، هناك نوعان رئيسيان: تم تجاهله وبدون فرشاة. المحركات المصنوعة من التصميمات الأكبر سناً ، استنادًا إلى التصميم الكهروميكانيكي الذي كان موجودًا منذ أكثر من قرن. على النقيض من ذلك ، تعد المحركات بدون فرش تصميم أحدث وأكثر تقدمًا يستخدم الدوائر الإلكترونية بدلاً من الفرش المادية للتحكم في تشغيل المحرك.
في هذه المقالة ، سنأخذ غوصًا عميقًا في كيفية عمل المحركات بدون فرش ، ونناقش مزايا وعيوب هذا التصميم المحرك. سنبدأ بنظرة عامة على كيفية عمل جميع المحركات الكهربائية ، ثم سننتقل إلى التنفيذ المحدد لمحرك بدون فرش.
1. التمهيدي على المحركات الكهربائية
قبل أن نغوص في تفاصيل المحركات بدون فرش ، من الضروري أن يكون لديك فهم أساسي لكيفية عمل جميع المحركات الكهربائية. في أبسط أشكالها ، تكون المحركات الكهربائية هي الأجهزة التي تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يفعلون ذلك عن طريق استغلال التفاعل بين الحقول المغناطيسية والتيارات الكهربائية.
تحتوي جميع المحركات الكهربائية على جزأين رئيسيين: الدوار والجد. الدوار هو الجزء الدوار من المحرك الذي يحتوي على سلسلة من المغناطيس ، في حين أن الجزء الثابت هو الجزء الثابت من المحرك الذي يحتوي على سلسلة من ملفات الأسلاك. عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر الملفات ، فإنها تولد مجالًا مغناطيسيًا ، يتفاعل مع مغناطيس الدوار.
يخلق التفاعل بين المجال المغناطيسي للثابت ومغناطيس الدوار قوة عزم الدوران التي تدور الدوار ، والتي بدورها تعمل على قوى الجهاز الذي يقوده المحرك. يتم تحديد سرعة الدوار من خلال تواتر وسعة التيار الكهربائي الذي يتدفق عبر الملفات.
2. إدخال محركات بدون فرش
الآن بعد أن أصبح لدينا فهم أساسي لكيفية عمل جميع المحركات الكهربائية ، دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيفية اختلاف المحركات بدون فرش عن نظرائها المصقولة.
الفرق الأساسي بين المحركات المصقولة وبدون فرشاة هو كيفية توصيل التيار الكهربائي إلى ملفات المحرك. في محرك مصقول ، يتم استخدام الفرش الفيزيائية لتوصيل ملفات المحرك بركاب دوار ، والذي يتحكم في تدفق الكهرباء من خلال لفائف المحرك.
في المقابل ، تستخدم المحركات بدون فرش تصميمًا مختلفًا يلغي الحاجة إلى الفرش المادية. بدلاً من ركاب ، تستخدم المحركات بدون فرش الدوائر الإلكترونية للتحكم في تدفق الكهرباء من خلال الملفات. هذا يجعل المحركات بدون فرش أكثر كفاءة وموثوقة ودائمة من المحركات المصقولة حيث لا توجد جهات اتصال مادية أو أجزاء متحركة لتبديدها أو كسرها بمرور الوقت.
3. تشريح محرك بدون فرش
يتكون المحرك بدون فرش من جزأين رئيسيين: المحرك ووحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (ESC). يحتوي المحرك على الدوار والثابت ، في حين أن ESC مسؤول عن التحكم في تدفق الكهرباء إلى لفائف المحرك.
يتكون دوار المحرك عادة من مغناطيس دائم يتم ترتيبه في سلسلة من الأعمدة حول محيط الدوار. على النقيض من ذلك ، يحتوي الجزء الثابت على سلسلة من ملفات الأسلاك التي يتم ترتيبها حول الدوار ، مع كل ملف من الأسلاك متصلة بزوج من المفاتيح الإلكترونية في ESC.
عندما يتلقى ESC إشارة من وحدة التحكم في المحرك ، فإنه ينشط المفاتيح المناسبة لتقديم تيار كهربائي إلى ملفات المحرك. تتفاعل الحقول المغناطيسية الناتجة عن الملفات مع مغناطيس الدوار لإنشاء قوة عزم الدوران تدور عمود المحرك.
4. مزايا وعيوب المحركات بدون فرش
الميزة الأساسية للمحركات بدون فرش هي كفاءتها. نظرًا لعدم وجود فرش مادية لارتدائها أو توليد الحرارة ، فإن المحركات بدون فرش تنتج حرارة أقل من المحركات. لديهم أيضًا تحكم أكثر دقة في سرعة المحرك ، مما يسمح لهم بتوفير المزيد من الطاقة مع طاقة أقل إهدارًا.
ميزة أخرى من المحركات بدون فرش هي متانتها. نظرًا لعدم وجود جهات اتصال مادية أو أجزاء متحركة لتبديدها أو كسرها بمرور الوقت ، فإن المحركات بدون فرش أكثر موثوقية من المحركات المصقولة. كما أنها تميل إلى الاستمرار لفترة أطول وتتطلب صيانة أقل ، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للتطبيقات عالية الأداء.
ومع ذلك ، فإن المحركات بدون فرش لديها أيضا بعض العيوب. عادة ما تكون أغلى من المحركات المصقولة ، والتي يمكن أن تجعلها أقل سهولة للهواة والمشاريع DIY. كما أنها تتطلب دوائر تحكم إلكترونية أكثر تعقيدًا ، والتي يمكن أن تضيف إلى التكلفة الإجمالية وتعقيد المشروع.
خاتمة
باختصار ، تعد المحركات بدون فرش من نوع أحدث وأكثر تقدماً من المحركات الكهربائية التي تستخدم الدوائر الإلكترونية للتحكم في ملفات المحرك. إنها أكثر كفاءة وموثوقية ودائمة من المحركات المصقولة ، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للتطبيقات عالية الأداء. ومع ذلك ، فهي أيضًا أكثر تكلفة وتعقيدًا للاستخدام ، مما قد يجعلها أقل في متناول الهواة والمشاريع DIY. بشكل عام ، تعد المحركات بدون فرش تطورًا تكنولوجيًا مثيرًا يعد بإحداث ثورة في مجال المحركات الكهربائية في السنوات القادمة.
