المحركات المصقولة مقابل المحركات بدون فرش: متى ولماذا تختار واحدًا على الآخر？

مقدمة  للمحركات المصقولة وبدون فرش

1. في حياتنا الواقعية، سيتم تطبيق العديد من أنظمة التحكم في الحركة على محركات التيار المستمر.بالمقارنة مع محركات التيار المتردد، يعتقد الناس أن محركات التيار المستمر أسهل في التحكم، لذلك عندما يتم تطبيقها للتحكم في عزم الدوران أو السرعة أو الموضع، سيكون الكثير من الناس في الغالب أكثر استعدادًا لاختيار محرك التيار المستمر.

2. تنقسم محركات التيار المستمر أيضًا إلى النوعين التاليين: محركات بدون فرش ومحركات ذات فرش.ويمكن أيضًا رؤية الفرق بين الاثنين من الاسم.يستخدم المحرك بدون فرش مبدأ التحكم الإلكتروني ليحل محل وظيفة التخفيف الميكانيكية الأصلية.يحتوي المحرك المصقول بالتيار المستمر على فرش يمكن أن تكون كذلك

3. يتم التحكم فيه بواسطة المحرك لتغيير الاتجاه.

في العديد من التطبيقات، يمكن استخدام محركات DC ذات الفرشاة أو بدون فرش.وتعتمد وظيفتها على نفس مبدأ الجذب والتنافر بين الملفات والمغناطيس الدائم.كلاهما لهما إيجابيات وسلبيات، ويمكنك اختيار أحدهما على الآخر حسب متطلبات طلبك.

المحرك بدون فرش هو محرك يعتمد على تقنية التخفيف الإلكترونية.بالمقارنة مع محرك DC التقليدي الخاص بنا، تم تحسين عمره وكفاءته.في الوقت الحاضر، يتم أيضًا استخدام المحركات بدون فرش في المزيد والمزيد من المجالات وفقًا لخصائصها.تتوفر محركاتنا بدون فرش في نماذج مختلفة:محرك بدون فرش NEMA17-42×42 مللي متر、محرك بدون فرش NEMA23-57×57 مللي متر、محرك بدون فرش NEMA24-60×60MM、محرك بدون فرش NEMA31-80×80 مللي متر、محرك بدون فرش NEMA34-86×86 مللي متر、محرك بدون فرش NEMA45-110×110MM وما إلى ذلك وهلم جرا.

المحركات ذات الفرشاة وبدون فرش: المزايا والعيوب

ستقدم هذه المقالة بعض الملخصات البسيطة لإعطائك فكرة أساسية حول ما إذا كنت تريد اختيار محرك بدون فرش أو محرك مصقول في التطبيق.يلخص الجدول التالي المزايا والعيوب الرئيسية للمحركين.المعلومات هي للإشارة فقط:

1. مدى الحياة

كما ذكرنا سابقًا، أحد عيوب المحركات المصقولة هو وجود تآكل ميكانيكي للفرش ومبدل التيار.تعتبر فرش الكربون على وجه الخصوص بمثابة تضحية، وفي العديد من المحركات تم تصميمها بحيث يتم استبدالها بشكل دوري كجزء من برنامج الصيانة.يتم أيضًا تآكل النحاس الناعم للمبدل ببطء بواسطة الفرش، ويصل في النهاية إلى نقطة لن يعمل فيها المحرك بعد الآن.وبما أن المحركات بدون فرش لا تحتوي على نقاط اتصال متحركة، فإنها لا تعاني من هذا التآكل.

2. السرعة والتسارع

يمكن تحديد سرعة دوران المحركات المصقولة بواسطة الفرش والمبدل، بالإضافة إلى كتلة الدوار.عند السرعات العالية جدًا، يمكن أن تصبح ملامسة الفرشاة لعاكس الحركة غير منتظمة، ويزداد تقوس الفرشاة.تستخدم معظم المحركات المصقولة أيضًا نواة من الحديد الرقائقي في الجزء الدوار، مما يمنحها قصورًا دورانيًا كبيرًا.هذا يحد من معدلات التسارع والتباطؤ للمحرك.من الممكن بناء محرك بدون فرش باستخدام مغناطيسات أرضية نادرة قوية جدًا على الجزء الدوار، مما يقلل من القصور الذاتي الدوراني.وبطبيعة الحال، فإن ذلك يزيد من التكلفة.

3. الضوضاء الكهربائية

تشكل الفرش والمبدل نوعًا من المفاتيح الكهربائية.أثناء دوران المحرك، يتم فتح وإغلاق المفاتيح، بينما يتدفق تيار كبير عبر ملفات الجزء الدوار، والتي تكون حثية.وينتج عن هذا الانحناء عند جهات الاتصال.وهذا يولد كمية كبيرة من الضوضاء الكهربائية، والتي يمكن أن تقترن بالدوائر الحساسة.يمكن تخفيف الانحناء إلى حد ما عن طريق إضافة مكثفات أو مصدات RC عبر الفرش، لكن التبديل اللحظي للمبدل يولد دائمًا بعض الضوضاء الكهربائية.

4. الضوضاء الصوتية

المحركات ذات الفرشاة هي 'تبديل قوي' - أي أن التيار ينتقل فجأة من ملف إلى آخر.يختلف عزم الدوران الناتج عن دوران العضو الدوار أثناء تشغيل وإيقاف اللفات.باستخدام محرك بدون فرش، من الممكن التحكم في تيارات الملفات بطريقة تنقل التيار تدريجيًا من ملف إلى آخر.يؤدي هذا إلى تقليل تموج عزم الدوران، وهو نبض ميكانيكي للطاقة على الدوار.يؤدي تموج عزم الدوران إلى حدوث اهتزازات وضوضاء ميكانيكية، خاصة عند السرعات المنخفضة للدوار.

5. التكلفة

نظرًا لأن المحركات بدون فرش تتطلب إلكترونيات أكثر تعقيدًا، فإن التكلفة الإجمالية للمحرك بدون فرش أعلى من تكلفة محرك الفرشاة.على الرغم من أن تصنيع المحرك بدون فرش أسهل من المحرك المصقول، نظرًا لأنه يفتقر إلى الفرش ومقوم التيار، فإن تكنولوجيا المحرك المصقول ناضجة جدًا وتكاليف التصنيع منخفضة.يتغير هذا مع زيادة شعبية المحركات بدون فرش، خاصة في التطبيقات ذات الحجم الكبير مثل محركات السيارات.أيضًا، تستمر تكلفة الإلكترونيات، مثل وحدات التحكم الدقيقة، في الانخفاض، مما يجعل المحركات بدون فرش أكثر جاذبية.

فيديو لمنتجنا

ملخص

نظرًا لاعتبارات التكلفة والأداء، سيختار الجميع المحركات بدون فرش، مما أدى إلى تطبيق المحركات بدون فرش في العديد من المجالات.وبطبيعة الحال، يتم استخدام المحركات المصقولة أيضًا في بعض الأماكن.

يمكن تعلم الكثير من خلال ملاحظة اعتماد المحركات بدون فرش في السيارات.اعتبارًا من عام 2020، انتقلت معظم المحركات التي تعمل أثناء تشغيل السيارة، مثل المضخات والمراوح، من المحركات المصقولة إلى المحركات بدون فرش لتحسين الموثوقية.التكلفة الإضافية للمحرك والإلكترونيات تعوض عن انخفاض معدل الفشل الميداني وانخفاض متطلبات الصيانة.

ومن ناحية أخرى، فإن المحركات التي تعمل بشكل غير متكرر - على سبيل المثال، تلك التي تحرك المقاعد الكهربائية والنوافذ الكهربائية - لا تزال في الغالب محركات مصقولة.والسبب هو أن إجمالي وقت تشغيل السيارة طوال عمرها الافتراضي صغير جدًا وأن فرص تعطل المحرك طوال عمر السيارة ضئيلة جدًا.

مع استمرار انخفاض تكلفة المحركات بدون فرش والإلكترونيات المرتبطة بها، تجد المحركات بدون فرش طريقها إلى التطبيقات التي تشغلها تقليديًا المحركات ذات الفرشاة.لنأخذ مثال السيارات مرة أخرى، فإن محركات ضبط المقعد في البطاقات المتطورة تستخدم محركات بدون فرش لأنها تنتج ضوضاء أقل.