كيف تعمل المحركات الكهربائية DC بدون فرشات؟

تستخدم محركات DC بدون فرشات بشكل شائع في جميع أنحاء العالم. في المستوى الأساسي ، توجد محركات مصقولة وعديمة الفرشاة ومحركات DC و AC. لا تحتوي محركات DC بدون فرش ، كما قد تتخيل ، على فرش وتستخدم تيار مستمر. توفر هذه المحركات العديد من المزايا المحددة على الأنواع الأخرى من المحركات الكهربائية. ولكن كيف تعمل المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر بدون فرش بما يتجاوز الأساسيات؟

ما هو محرك DC بدون فرش؟

المحركات الكهربائية بدون فرش (محركات BLDC ، محركات BL) ، والمعروفة أيضًا باسم المحركات التي يتم تبديلها إلكترونيًا (ECMs ، محركات EC) ، هي محركات متزامنة يتم تشغيلها بواسطة مصدر كهربائي DC عبر محول طاقة متكامل / محول طاقة. الكفاءة هي ميزة بيع أساسية لمحركات BLDC. نظرًا لأن الدوار هو الحامل الوحيد للمغناطيس ، فإنه لا يحتاج إلى طاقة. هذا يعني أنه لا توجد اتصالات ولا مبدل ولا فرش. بدلاً من ذلك ، يستخدم المحرك دائرة تحكم. لاكتشاف مكان الدوار في أوقات معينة ، تستخدم محركات BLDC جنبًا إلى جنب مع وحدات التحكم أو أجهزة التشفير الدوارة أو مستشعر القاعة. تقوم ZHAOWEI بتصميم وتطوير وتصنيع سلسلة من محركات DC الصغيرة بدون فرش بجهد يتراوح من 3 فولت إلى 24 فولت.

كيف تعمل المحركات الكهربائية بدون فرش؟

يتكون محرك DC بدون فرش من جسم المحرك ومحرك DC بدون فرش. الجزء الثابت لمحرك DC بدون فرش هو المحرك المتعرج للملف والدوار هو المغناطيس الدائم. إذا تم تزويده بالكهرباء بتيار مستمر ثابت ، يمكن للمحرك أن ينتج مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا ولا يدور. عندما يتم الكشف عن موضع الدوار في الوقت الفعلي ، يمكن للجزء الثابت أن يولد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا مع تغيير موحد في الاتجاه وفقًا لموضع الدوار مما يجعل من الممكن توفير التيار المقابل. بهذه الطريقة ، يمكن للمحرك أن يدور باتباع المجال المغناطيسي. في الواقع ، مع محركات BLDC ، هو المغناطيس الدائم الذي يدور. للتحكم في الدوران ، كل ما عليك فعله هو ضبط حجم واتجاه التيار في هذه الملفات. أيضًا ، إذا تم دمج محرك DC بدون فرش مع وحدة تحكم بمحرك DC بدون فرش ، فسوف يجمع بين مزايا محركات DC بدون فرش والتحكم الإلكتروني. يمكن تكوين إعدادات وحدة التحكم بالاقتران مع مدير الحركة من خلال محولات البرمجة.

تتميز المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر بدون فرش بالعديد من المزايا بسبب مبدأ العمل.

• 2.1 تتمثل إحدى الميزات الكبيرة في الكفاءة ، حيث يمكن استخدام هذه المحركات باستمرار بأقصى قوة دوران (عزم الدوران). في المقابل ، تصل المحركات المصقولة إلى أقصى عزم دوران عند نقاط معينة في الدوران. عادةً ما تكون كفاءة المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر بدون فرش 85-90٪ ، بينما تتمتع المحركات المصقولة بمعدلات كفاءة تتراوح بين 75-80٪. يمكن لمحركات التيار المستمر التي لا تحتوي على فرشات والمزودة برؤوس تروس كوكبية توفير عزم دوران أعلى.
• 2.2 الميزة الكبيرة الثانية - المتعلقة بالأولى - هي إمكانية التحكم. يمكن التحكم في محركات BLDC ، باستخدام آليات التغذية الراجعة ، لتقديم عزم الدوران المطلوب وسرعة الدوران بدقة. التحكم الدقيق ، بدوره ، يقلل من استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة ، وبالتالي إطالة عمر الخدمة.
• 2.3 محركات التيار المستمر بدون فرش هادئة وخفيفة الوزن وذات عمر أطول بكثير ، وذلك بفضل عدم وجود الفرشاة. مع المحركات المصقولة ، تتآكل الفرشاة والمبدل نتيجة للتلامس المستمر مع الحركة ، كما ينتج عنها شرارات عند حدوث التلامس. الضوضاء الكهربائية ، على وجه الخصوص ، هي نتيجة الشرارات القوية التي تميل إلى الحدوث في المناطق التي تمر فيها الفرشاة فوق الفجوات في المبدل. عند مقارنة المحركات بدون فرش بالمحركات ذات الفرش ، يصبح من الواضح أن هذا هو السبب في أن محركات BLDC غالبًا ما تُعتبر مفضلة في الحالات التي يكون فيها تجنب الضوضاء الكهربائية أمرًا مهمًا.

بماذا يمكن استخدامها؟

لقد رأينا أن محركات BLDC توفر كفاءة عالية وقدرة قوية على التحكم بينما تتمتع أيضًا بعمر تشغيل طويل. ومع ذلك ، في كثير من الحالات ، لا تكفي المحركات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر بدون فرش وحدها. تلعب رؤوس التروس الكوكبية أيضًا دورًا مهمًا. غالبًا ما تُستخدم محركات تروس DC بدون فرشات في الأجهزة الحديثة التي تتطلب عزم دوران مرتفع وضوضاء منخفضة وعمر خدمة طويل. تُستخدم محركات التيار المستمر بدون فرش المُجمَّعة بمحركات تروس على نطاق واسع في آلات التدليك ، ومعدات اللياقة البدنية ، والمعدات الروبوتية ، ومكبرات الصوت ، والمكانس الكهربائية ، وما إلى ذلك.

• محرك DC بدون فرشات لطباخ القدر الساخن
• محرك DC بدون فرشات للمكانس الكهربائية