تلعب المحركات وأجهزة التحكم في المحركات دورًا مهمًا في العديد من المجالات ، وخاصة التطبيقات الطبية والروبوتية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجال مركبات الطاقة الجديدة المشهور مؤخرًا لديه طلب واضح بشكل متزايد على المحركات الصغيرة ذات الكفاءة العالية والعزم العالي والمنخفض والمحركات عالية الطاقة ومنخفضة الطاقة.
يمكن أن تختار هذه الأجهزة الطرفية من محركات DC المصقولة أو محركات DC بدون فرش (BLDC) أو مزيج من الاثنين. تعمل معظم المحركات وفقًا لقانون فاراداي للحث. ومع ذلك ، هناك اختلافات رئيسية بين المحركات المصقولة وغير المصقولة ونطاق تطبيقاتها.
دعنا نقدم الفرق بين المحركات المصقولة والمحركات بدون فرش. أولاً ، سوف نقدم محركات DC المصقولة.
نحى محرك DC
منذ حوالي أواخر القرن العشرين ، كانت محركات التيار المستمر المصقولة واحدة من أبسط أنواع محركات الدفع ، واليوم يتكون محرك التيار المستمر المصقول النموذجي من حديد التسليح (يسمى أيضًا الدوار) ، والمبدل ، والفرش ، والعمود ، والمغناطيسات الميدانية. بالطبع ، يحتاج المحرك المصقول إلى توفير طاقة التيار المستمر أو طاقة البطارية المطلوبة للتشغيل في نفس الوقت ، والحصول على عزم الدوران من خلال المجال المغناطيسي الدوار ، وبالتالي إخراج الطاقة الحركية.
1. هيكل بسيط ، محرك فرشاة DC العام يشمل المحرك أو الدوار ، المبدل ، الفرشاة ، العمود ومغناطيس المجال. بالطبع ، يلزم وجود بطارية أو مصدر طاقة. تعتمد خصائص المحرك على المادة المصنوع منها وعدد الملفات الملفوفة حوله وكثافة الملفات. المحرك أو الدوار عبارة عن مغناطيس كهربائي ومغناطيس المجال مغناطيس دائم. المبدل عبارة عن جهاز دائري مقسم حول العمود يقوم بالاتصال الجسدي بالفرش ، وهي متصلة بالقطبين الموجب والسالب لمصدر الطاقة.
2. المبدل حول العمود ، يكون المبدل على اتصال بالفرشاة ، التي يتم توصيلها بأقطاب متقابلة من مزود الطاقة لتوصيل الشحنات الموجبة والسالبة إلى المبدل. تدفع الفرش الدوار للدوران مع المجال المغناطيسي المتولد عن طريق إدخال قوة القطبية المعاكسة من خلال المبدل. يكون اتجاه الدوران في اتجاه عقارب الساعة و / أو عكس اتجاه عقارب الساعة ، ويمكن تحقيق الدوران الأمامي والخلفي للمحرك عن طريق تغيير قطبية الفرشاة.
محرك بدون فرش (BLDC)
فرش السيارات
مبدأ العمل لمحرك DC بدون فرش هو نفس مبدأ التجاذب والتنافر المغناطيسي للمحرك المصقول ، لكن هيكلها مختلف قليلاً. لا يحتوي المحرك بدون فرش ، كما يوحي الاسم ، على فرش ، ويعتمد التبديل الإلكتروني ، ولا يتحرك الملف ، ويدور الدوار. يتم تسليم عمل التبديل إلى دائرة التحكم في وحدة التحكم. الكفاءة العالية هي نقطة البيع الرئيسية لمحركات BLDC. نظرًا لأن الدوار عبارة عن مغناطيس NdFeB (مغناطيس NdFeB) ، أي أنه لا يوجد اتصال ولا يلزم وجود مبدل وفرشاة ، بحيث يعمل الدوار بكفاءة عالية.
يمكن أن تحتوي المحركات عديمة الفرشاة إما على الدوار من الداخل أو الدوار على الجزء الخارجي من اللفات (يسمى أحيانًا محرك "الدوار الخارجي"). يُطلق على عدد اللفات المستخدمة في محرك بدون فرش عدد المراحل. على الرغم من أنه يمكن إنشاء محركات بدون فرش بأعداد مختلفة من الأطوار ، إلا أن المحركات بدون فرش ثلاثية الأطوار هي الأكثر شيوعًا. اللفات الثلاث للمحرك عديم الفرشاة متصلة بتكوين "نجمي" أو "دلتا". في كلتا الحالتين ، هناك ثلاثة أسلاك متصلة بالمحرك (يشار إليها عادةً باسم U ، V ، W) ، وتقنية القيادة وشكل الموجة متماثلان. في الوقت نفسه ، من أجل اكتشاف موضع الدوار في وقت محدد في المحرك بدون فرش ، سيتم تشغيل بعض المحركات بدون فرش مع مستشعرات Hall ، وهناك تقنيات أكثر دقة تستخدم الترميز المغناطيسي. عندما يدور الدوار المغناطيسي ، تلتقط مستشعرات هول المجال المغناطيسي للدور. بعد أن يستقبل المحرك IC الإشارة ، فإنه يحسب ويمرر التيار عبر لفات الجزء الثابت بالتتابع ، وبالتالي يقود الدوار إلى الدوران.
ما ورد أعلاه هو مقدمة موجزة للفرق بين المحركات المصقولة والمحركات بدون فرش.
