مزايا وعيوب محرك DC بدون فرش

عيوب محرك DC بدون فرش

1. مزايا محرك DC بدون فرش

2. عيوب محرك DC بدون فرش

المحرك الكهربائي هو جهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية على شكل دوران لعمود ما يعرف بالدوار.

تعمل معظم المحركات الكهربائية على مبدأ أنه عند وضع موصل في مجال مغناطيسي، يتدفق التيار من خلاله.سيؤدي ذلك إلى فرض قوة على الموصل، ويمكن تحديد اتجاه القوة من خلال قاعدة اليد اليسرى في التصوير.

هناك أنواع متعددة من محركات التيار المستمر؛ومع ذلك، هناك نوعان شائعان من محركات التيار المستمر هما محرك DC بدون فرش ومحرك DC بالفرشاة.

في محرك التيار المستمر المصقول، يتم وضع مادة موصلة تسمى الدوار بين المغناطيس الدائم المعروف باسم الجزء الثابت.عندما يتدفق التيار عبر ملف عضو الإنتاج، يتم تطبيق القوة على الجزء المتحرك الذي يقوم بتدوير الجزء المتحرك في الاتجاه وفقًا لقاعدة اليد اليسرى.يؤدي هذا إلى دوران الدوار بمقدار 180 درجة.ولزيادة تدوير الدوار إلى 360 درجة، يتم عكس اتجاه التيار بمساعدة المبدلات والفرش.وينتج عن ذلك دورة كاملة قدرها 360 درجة، ويستمر المحرك في الدوران ويستمر اتجاه التيار أيضًا في الانعكاس بعد كل نصف دورة.

من ناحية أخرى، في حالة محرك DC بدون فرش، يكون الجزء الدوار مغناطيسًا دائمًا بينما يكون الجزء الثابت مغناطيسًا كهربائيًا.على عكس محرك التيار المستمر المصقول، لا يتم استخدام فرش الكربون لعكس اتجاه التيار من أجل دوران كامل بزاوية 360 درجة، ولكن يتم التحكم في التيار من خلال بعض وحدات التحكم الإلكترونية.وهذا لا يوفر حلاً لمشكلة الصيانة المتكررة بسبب تلف فرش الكربون التي تتطلب الاستبدال فحسب، بل يوفر أيضًا تحكمًا ودقة عالية الدقة في السرعة.

الآن نتحدث عن 'مزايا وعيوب محرك DC بدون فرش '

مزايا محرك DC بدون فرش

تتمتع محركات DC بدون فرش بالعديد من المزايا مقارنة بمحركات DC التقليدية ذات الفرشاة.وتناقش أدناه بعض المزايا بالتفصيل:

1. لا يحتوي محرك DC بدون فرش على أي فرش كربون، مما يقلل من متطلبات الاستبدال المتكرر للفرش وتكاليف الصيانة.

2. تتمتع محركات DC بدون فرش بأداء وكفاءة أفضل مقارنة بمحركات DC المصقولة نظرًا لمشاركة التحكم الإلكتروني الذي يتيح التحكم عالي المستوى في سرعة المحرك وموضعه.يبلغ عمر محرك DC بدون فرش حوالي 6 مرات أعلى من محرك DC ذو الفرشاة المضادة.

3. يمكن أن تسبب الفرش شرارات عالية مما قد يؤدي إلى قصر العمر أو الاحتراق الكامل لمحرك التيار المستمر المصقول.ومع ذلك، في حالة محرك التيار المستمر بدون فرش، نظرًا لعدم وجود مشكلة في الشرارة، هناك فرص أقل للإرهاق بسبب مشكلات الشرارة.

4. تتوفر محركات DC بدون فرش بأحجام صغيرة وصغيرة الحجم وتوفر أيضًا نسبة عزم دوران عالية إلى الوزن مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات الروبوتية والطبية التي تتضمن أذرعًا آلية وأرجلًا آلية.

5. ينتج محرك DC بدون فرش ضوضاء تشغيل منخفضة نسبيًا مقارنة بالمحركات الأخرى ذات نفس التصنيفات.كما هو الحال في المحركات الأخرى، هناك اتصال مستمر للفرش مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء وإثارة أثناء الاتصال.لذلك، يتم إعطاء الأفضلية لمحركات التيار المستمر بدون فرش حيث يجب تجنب الضوضاء الكهربائية.

6. نظرًا لاستبدال نظام التخفيف التقليدي القائم على الإعداد الميكانيكي بنظام تخفيف إلكتروني حديث، مما يؤدي إلى مزيد من التحكم وتقليل فرص الفشل بسبب أسباب التآكل التي تمت مناقشتها مسبقًا.

7. على عكس المحركات الأخرى، يتميز محرك DC بدون فرش بتيار منخفض بدون تحميل مما يجعله مناسبًا لتشغيله عند حمل منخفض أو بدون حمل.

8. يمكن لمحركات التيار المستمر بدون فرش أن توفر أقصى عزم دوران بشكل مستمر أثناء الدوران، بينما يمكن لمحرك التيار المستمر المصقول أن يوفر أقصى عزم دوران عند نقطة محددة فقط من الدوران.للحصول على نفس تصنيف عزم الدوران، سيتطلب المحرك المصقول مغناطيسًا أكبر بكثير مقارنةً بمحرك التيار المستمر بدون فرش.وينتج عن ذلك محرك DC صغير الحجم بدون فرش مدمج للغاية مما يثبت معدل عزم الدوران العالي جدًا.

9. يمكن أن تحتوي محركات التيار المستمر بدون فرش على تحكم في التغذية المرتدة لمراقبة السرعة وعزم الدوران والتحكم فيها، مما يؤدي إلى دقة عزم الدوران والتحكم في السرعة مما يوفر كفاءة أعلى، واستهلاك منخفض للطاقة، وعمر بطارية طويل في حالة تشغيل المحرك باستخدام بعض البطاريات.

10. تعاني محركات التيار المستمر المصقولة من مشكلة التسخين ولا تبرد بسرعة بسبب وجود مغناطيس كهربائي في وسط المحرك.من ناحية أخرى، لا يحتوي محرك التيار المستمر بدون فرش على مغناطيس كهربائي في المنتصف مما يقلل من مشكلة التسخين.

عيوب محرك DC بدون فرش

كما هو الحال في جميع الأجهزة الأخرى، فإن محركات التيار المستمر بدون فرش لديها أيضًا عيوب قليلة مقارنة بالمحركات الأخرى.نظرًا لأن محرك DC بدون فرش يتفوق على محرك DC بدون فرش في كثير من الحالات، إلا أن محرك DC بدون فرش به أيضًا بعض أوجه القصور التي تمت مناقشتها أدناه:

تعد تكلفة محرك DC بدون فرش أعلى نسبيًا مقارنة بمحرك DC المصقول، كما تزيد وحدة التحكم الإلكترونية من تكلفة الإعداد الإجمالي، كما هو الحال في المحرك التقليدي، يتم استخدام إعداد تخفيف ميكانيكي منخفض التكلفة يشتمل على فرش.

عندما يتم تشغيل محرك DC بدون فرش بسرعة منخفضة، تحدث اهتزازات طفيفة أثناء الدوران بسرعة منخفضة.ومع ذلك، تقل الاهتزازات عند السرعات العالية.

بسبب تردد الاهتزاز الطبيعي المتأصل لمحرك DC بدون فرش، في بعض الأحيان يمكن أن يتطابق هذا التردد الطبيعي أو يمكن أن يقترب من تردد اهتزاز الجسم أو الأجزاء البلاستيكية مما يؤدي إلى حدوث ظاهرة الرنين.ومع ذلك، يمكن تقليل هذا الرنين عن طريق التعديل، ومن الشائع ملاحظة ظاهرة الرنين في العديد من الأجهزة التي تعتمد على محرك DC بدون فرش.

من السهل تشغيل محركات التيار المستمر المصقولة باستخدام أسلاك بسيطة حيث يتم توصيل الطرف الموجب بالطرف الموجب والسالب بالسلك السالب ويبدأ المحرك في الدوران.ومع ذلك، في حالة محرك التيار المستمر بدون فرش، فإن توصيل الأسلاك وتشغيل المحرك ليس بهذه البساطة بسبب مشاركة التحكم الإلكتروني وارتباطه بجميع المغناطيسات الكهربائية.