تصميم نظام التحكم في جهاز تنظيم سرعة المحرك DC على أساس الكمبيوتر المصغر أحادي الشريحة
في أوائل الثمانينات ، دخلت محركات DC بدون فرشات في المرحلة العملية ، وتم بنجاح البحث في الموجة المربعة ومحرك DC ذو موجة بدون فرشات. لقد تطور مفهوم "محرك DC بدون فرشات" من محرك DC الأولي مع مغير الطور الإلكتروني إلى المحرك الذي تم تبديله إلكترونياً مع الخصائص الخارجية لمحرك DC التقليدي. في الوقت الحاضر ، تعمل محركات DC بدون فرشات على دمج المحركات ، وآليات النقل ، ومكونات الكشف ، وبرامج التحكم والأجهزة في جيل جديد من أنظمة التحكم في السرعة الكهربائية. يتميز محرك DC بدون فرش بأعلى أداء لتنظيم السرعة ، خاصة في: تنظيم السرعة المريح (تنظيم السرعة بدون خطوات) ، نطاق سرعة واسع ، أداء جيد منخفض السرعة (عزم دوران كبير ، تيار بدء صغير) ، تشغيل مستقر ، ضوضاء منخفض ، كفاءة عالية ، التطبيقات من الصناعة إلى المدنيين واسعة للغاية. مثل الدراجات الكهربائية ، السيارات الكهربائية ، المصاعد ، شفاطات المطبخ ، آلات حليب فول الصويا ، آلات التنظيف الصغيرة ، أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، الروبوتات ، إلخ. بما أن محركات DC بدون فرش لها هذه المزايا ، فقد تم اقتراحها في المؤتمر الدولي للسيارات لعام 2004. سيتم استبدال المحرك بمحرك بدون فرش. في مجال الأتمتة الصناعية ، أدركت الولايات المتحدة واليابان وبريطانيا وألمانيا تحويل محركات DC بدون فرشات بدلاً من المحركات النحاسية.
يستخدم محرك DC على نطاق واسع في آلات الإنتاج مع تنظيم السرعة العالية بسبب نطاق تنظيم السرعة واسع النطاق ، تنظيم السرعة السلس والسهل ، الانطلاق الكبير ، الكبح وعزم التحميل الزائد ، التحكم السهل والموثوقية العالية. من أجل تعديل سرعة محرك DC ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا هي تغيير جهد نهاية الذراع ، أي ضبط مقاومة المقاوم R لتغيير جهد المحطة لتحقيق الغرض من تنظيم السرعة. ومع ذلك ، فإن طريقة التحكم بالسرعة التقليدية هذه غير فعالة لأن المقاومة المتصلة تستهلك جزءًا من الجهد.
مع تطور تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، ظهرت العديد من طرق التحكم الجديدة في الجهد الكهربي ، من بينها PWM (PulseWidth Modulation) هي طريقة شائعة للتحكم في السرعة. يشير التحكم PWM إلى تقنية ضبط عرض النبض عن طريق ضبط الوقت الذي يتم فيه تشغيل المفتاح مع الحفاظ على الفترة T ، وبالتالي تحقيق غرض ضبط سرعة المحرك. في نظام تنظيم سرعة عرض النبضة ، يكون الجهد الكهربي عبر المحرك للمحرك هو جهد نبضي مع عرض نبض قابل للتعديل. عندما يكون تردد نبض الإخراج سريعًا بما فيه الكفاية ، نظرًا لوجود القصور الذاتي ، من الضروري فقط تغيير وقت التشغيل وإيقاف التشغيل وفقًا لقانون معين. يمكن الوصول إلى سرعة المحرك والمحافظة عليها بقيمة ثابتة [2]. بالنسبة لمحرك DC ، فإن نظام تنظيم السرعة بدون خطوات الذي يتكون من تكنولوجيا التحكم PWM لا يؤثر على نظام DC أثناء بدء التشغيل ، ولديه خصائص استهلاك الطاقة المبدئية الصغيرة والتشغيل المستقر. في هذه الورقة ، تم تصميم جهاز التحكم في سرعة المحرك DC القائم على الحواسيب الصغيرة أحادية الشريحة. الحوسبة الجزئية أحادية الشريحة AT89C2051 مع السعر المنخفض هي اللب ، ويتم تشكيل جهاز التحكم بالسرعة مع لوحة المفاتيح ودائرة محرك الأقراص لتحقيق تنظيم السرعة بدون خطوات لمحرك DC.
