تُعد القدرة على التحكم في سرعة محرك التيار المستمر ميزةً قيّمة. فهي تتيح ضبط سرعة المحرك لتلبية متطلبات تشغيلية محددة، مما يسمح بزيادة السرعة وخفضها. في هذا السياق، شرحنا بالتفصيل أربع طرق لتقليل سرعة محرك التيار المستمر بفعالية.
إن فهم وظيفة محرك التيار المستمر يكشف4 مبادئ رئيسية:
1. يتم التحكم في سرعة المحرك عن طريق وحدة التحكم في السرعة.
2. سرعة المحرك تتناسب طرديًا مع جهد التغذية.
3. سرعة المحرك تتناسب عكسيا مع انخفاض جهد المحرك.
4. سرعة المحرك تتناسب عكسيا مع التدفق كما تتأثر بنتائج المجال.
يمكن تنظيم سرعة محرك التيار المستمر من خلال4 طرق أساسية:
1. عن طريق دمج وحدة تحكم محرك التيار المستمر
2. عن طريق تعديل جهد الإمداد
3. عن طريق ضبط جهد المحرك، وتغيير مقاومة المحرك
4. عن طريق التحكم في التدفق، وتنظيم التيار عبر لف المجال
تحقق من هذه4 طرق لضبط السرعةمن محرك التيار المستمر الخاص بك:
1. دمج وحدة تحكم سرعة التيار المستمر
علبة التروس، والتي قد تسمع عنها أيضًا باسم مُخفِّض السرعة، هي ببساطة مجموعة تروس يُمكن إضافتها إلى محركك لإبطاء سرعته بشكل كبير و/أو زيادة قوته. يعتمد مقدار التباطؤ على نسبة التروس وكفاءة عمل علبة التروس، والتي تُشبه إلى حدٍ ما وحدة تحكم محرك التيار المستمر.
كيفية تحقيق التحكم في محرك التيار المستمر؟
سندبادتُوازن محركات التيار المستمر، المُجهزة بوحدة تحكم سرعة مُدمجة، مزايا محركات التيار المستمر مع أنظمة التحكم الإلكترونية المُتطورة. يُمكن ضبط مُعاملات وحدة التحكم ووضع التشغيل بدقة باستخدام مُدير الحركة. وحسب نطاق السرعة المطلوب، يُمكن تتبع موضع الدوار رقميًا أو باستخدام مُستشعرات هول التناظرية المُتاحة اختياريًا. يُتيح ذلك ضبط إعدادات التحكم في السرعة بالتزامن مع مُدير الحركة ومُحولات البرمجة. بالنسبة للمحركات الكهربائية الدقيقة، تتوفر في السوق مجموعة مُتنوعة من وحدات تحكم محركات التيار المستمر، والتي يُمكنها ضبط سرعة المحرك وفقًا لجهد التغذية. وتشمل هذه الوحدات وحدات تحكم سرعة محركات التيار المستمر بجهد 12 فولت، و24 فولت، و6 فولت.
2. التحكم في السرعة باستخدام الجهد
تشمل المحركات الكهربائية طيفًا متنوعًا، بدءًا من نماذج ذات قدرة حصانية جزئية مناسبة للأجهزة الصغيرة، وصولًا إلى وحدات عالية القدرة بقدرة آلاف الأحصنة للعمليات الصناعية الثقيلة. تتأثر سرعة تشغيل المحرك الكهربائي بتصميمه وتردد الجهد المطبق. عند ثبات الحمل، تتناسب سرعة المحرك طرديًا مع جهد التغذية. وبالتالي، فإن انخفاض الجهد يؤدي إلى انخفاض سرعة المحرك. يحدد مهندسو الكهرباء السرعة المناسبة للمحرك بناءً على المتطلبات الخاصة بكل تطبيق، كما هو الحال في تحديد القدرة الحصانية بالنسبة للحمل الميكانيكي.
3. التحكم في السرعة باستخدام جهد المحرك
هذه الطريقة مُصممة خصيصًا للمحركات الصغيرة. يستمد ملف الحقل الطاقة من مصدر ثابت، بينما يُغذى ملف المحرك من مصدر تيار مستمر متغير منفصل. بالتحكم في جهد المحرك، يُمكن ضبط سرعة المحرك بتغيير مقاومة المحرك، مما يؤثر على انخفاض الجهد عبره. تُستخدم مقاومة متغيرة على التوالي مع المحرك لهذا الغرض. عندما تكون المقاومة المتغيرة في أدنى قيمة لها، تكون مقاومة المحرك طبيعية، وينخفض جهد المحرك. مع زيادة المقاومة، ينخفض الجهد عبر المحرك أكثر، مما يُبطئ المحرك ويُبقي سرعته أقل من المستوى المعتاد. ومع ذلك، فإن أحد العيوب الرئيسية لهذه الطريقة هو فقدان الطاقة الكبير الناتج عن توصيل المقاومة على التوالي مع المحرك.
4. التحكم في السرعة باستخدام التدفق
يُعدِّل هذا النهج التدفق المغناطيسي الناتج عن ملفات المجال لتنظيم سرعة المحرك. يعتمد التدفق المغناطيسي على التيار المار عبر ملف المجال، والذي يمكن تعديله بتعديل التيار. يتم هذا التعديل عن طريق توصيل مقاومة متغيرة على التوالي مع مقاومة ملف المجال. في البداية، مع ضبط المقاومة المتغيرة على أدنى قيمة لها، يتدفق التيار المقنن عبر ملف المجال بسبب جهد التغذية المقنن، مما يحافظ على السرعة. مع انخفاض المقاومة تدريجيًا، يزداد التيار المار عبر ملف المجال، مما يؤدي إلى زيادة التدفق وانخفاض سرعة المحرك إلى ما دون قيمتها القياسية. على الرغم من فعالية هذه الطريقة في التحكم في سرعة محركات التيار المستمر، إلا أنها قد تؤثر على عملية التبديل.
خاتمة
الطرق التي استعرضناها ليست سوى عدد قليل من الطرق للتحكم في سرعة محرك التيار المستمر. بالتفكير فيها، يتضح جليًا أن إضافة علبة تروس صغيرة للتحكم في المحرك واختيار محرك بمصدر جهد مثالي هو خطوة ذكية واقتصادية للغاية.
المحرر: كارينا
وقت النشر: ١٧ مايو ٢٠٢٤