مع التقدم المستمر للمجتمع، والتطور المستمر للتكنولوجيا المتقدمة (وخاصةً تطبيق تقنيات الذكاء الاصطناعي)، وسعي الناس الدائم نحو حياة أفضل، يتزايد استخدام المحركات الدقيقة. على سبيل المثال، تتجه صناعة الأجهزة المنزلية، وصناعة السيارات، وأثاث المكاتب، والصناعات الطبية، والعسكرية، والزراعة الحديثة (الزراعة، والتربية، والتخزين)، والخدمات اللوجستية، وغيرها من المجالات نحو الأتمتة والذكاء الاصطناعي بدلاً من العمل اليدوي، مما يؤدي إلى تزايد شعبية استخدام الآلات الكهربائية. ينعكس اتجاه التطور المستقبلي للمحركات بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
اتجاه التطوير الذكي
مع توجه صناعة تصنيع المعدات العالمية، وإنتاج المنتجات الصناعية والزراعية نحو دقة العمل، ودقة التحكم، وسرعة العمل، ودقة المعلومات، يجب أن يتمتع نظام محرك المحرك بالحكم الذاتي، والحماية الذاتية، وتنظيم السرعة الذاتية، والتحكم عن بُعد بتقنية 5G+، وغيرها من الوظائف، لذا يجب أن يكون المحرك الذكي اتجاهًا تطويريًا مهمًا في المستقبل. يجب على شركة POWER إيلاء اهتمام خاص لبحث وتطوير المحرك الذكي في التطوير المستقبلي.
في السنوات الأخيرة، يمكننا أن نرى مجموعة متنوعة من تطبيقات المحركات الذكية، وخاصة خلال الوباء، لعبت الأجهزة الذكية دورا هاما في مكافحتنا للوباء، مثل: الروبوتات الذكية للكشف عن درجة حرارة الجسم، والروبوتات الذكية لتسليم البضائع، والروبوتات الذكية للحكم على حالة الوباء.
كما تلعب دورًا مهمًا في الوقاية من الكوارث والإنقاذ، مثل: الحكم على حالة حرائق الطائرات بدون طيار، والروبوت الذكي لمكافحة الحرائق وتسلق الجدران (تنتج POWER بالفعل المحرك الذكي)، واستكشاف الروبوت الذكي تحت الماء في مناطق المياه العميقة.
تطبيقات المحركات الذكية في الزراعة الحديثة واسعة جدًا، مثل: تربية الحيوانات: التغذية الذكية (وفقًا لمراحل نمو الحيوان المختلفة لتوفير كميات وعناصر غذائية مختلفة من الطعام)، وتوليد الحيوانات باستخدام روبوتات التوليد الاصطناعية، وذبح الحيوانات الذكي. زراعة النباتات: التهوية الذكية، رش الماء الذكي، إزالة الرطوبة الذكية، قطف الفاكهة الذكي، فرز وتعبئة الفاكهة والخضراوات الذكي.
اتجاه تطوير منخفض الضوضاء
بالنسبة للمحركات، هناك مصدران رئيسيان لضوضاء المحركات: الضوضاء الميكانيكية من جهة، والضوضاء الكهرومغناطيسية من جهة أخرى. في العديد من تطبيقات المحركات، يكون لدى العملاء متطلبات عالية لضوضاء المحركات. يجب مراعاة تقليل ضوضاء نظام المحرك من جوانب عديدة. إنها دراسة شاملة للهيكل الميكانيكي، والتوازن الديناميكي للأجزاء الدوارة، ودقة الأجزاء، وميكانيكا الموائع، والصوتيات، والمواد، والإلكترونيات، والمجال المغناطيسي، ومن ثم يمكن حل مشكلة الضوضاء وفقًا لمجموعة متنوعة من الاعتبارات الشاملة مثل تجارب المحاكاة. لذلك، في العمل الفعلي، يُعد حل ضوضاء المحركات مهمة أكثر صعوبة بالنسبة للعاملين في مجال البحث والتطوير في مجال المحركات، ولكن غالبًا ما يعتمد العاملون في مجال البحث والتطوير في مجال المحركات على الخبرة السابقة لحل الضوضاء. مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا والتحسين المستمر للمتطلبات، يواصل العاملون في مجال البحث والتطوير والعاملون في مجال التكنولوجيا تقديم موضوع أعلى.
اتجاه التطوير المسطح
في التطبيق العملي للمحرك، في كثير من الأحيان، من الضروري اختيار محرك بقطر كبير وطول صغير (أي أن طول المحرك أصغر). على سبيل المثال، يتطلب العملاء من محرك POWER المسطح من نوع القرص أن يكون له مركز ثقل أقل للمنتج النهائي، مما يحسن استقرار المنتج النهائي ويقلل الضوضاء أثناء تشغيل المنتج النهائي. ولكن إذا كانت نسبة النحافة صغيرة جدًا، فإن تقنية إنتاج المحرك تطرح أيضًا متطلبات أعلى. بالنسبة للمحرك ذي نسبة النحافة الصغيرة، فإنه يستخدم بشكل أكبر في الفاصل الطرد المركزي. في ظل حالة سرعة محرك معينة (السرعة الزاوية)، كلما كانت نسبة النحافة للمحرك أصغر، زادت السرعة الخطية للمحرك، وكان تأثير الفصل أفضل.
اتجاه تطوير خفيفة الوزن والتصغير
يُعدّ خفة الوزن والتصغير اتجاهًا تطويريًا مهمًا في تصميم المحركات، مثل محركات تطبيقات الطيران، ومحركات السيارات، ومحركات الطائرات بدون طيار، ومحركات المعدات الطبية، وغيرها، حيث يتطلب وزن وحجم المحرك متطلبات عالية. لتحقيق هدف خفة الوزن والتصغير، أي تقليل وزن وحجم المحرك لكل وحدة طاقة، يجب على مهندسي تصميم المحركات تحسين التصميم وتطبيق التقنيات المتقدمة والمواد عالية الجودة في عملية التصميم. نظرًا لأن موصلية النحاس أعلى بحوالي 40% من موصلية الألومنيوم، فيجب زيادة نسبة استخدام النحاس والحديد. بالنسبة لدوار الألومنيوم المصبوب، يمكن استبداله بالنحاس المصبوب. بالنسبة لقلب المحرك الحديدي والفولاذ المغناطيسي، يلزم أيضًا استخدام مواد عالية الجودة، مما يحسن بشكل كبير من موصليتها الكهربائية والمغناطيسية، ولكن تكلفة مواد المحرك ستزداد بعد هذا التحسين. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمحرك المصغر، تتطلب عملية الإنتاج أيضًا متطلبات أعلى.
كفاءة عالية واتجاه حماية البيئة الخضراء
تشمل حماية بيئة المحركات تطبيق معدل إعادة تدوير مواد المحركات وكفاءة تصميمها. ولضمان كفاءة تصميم المحركات، كانت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) أول من حدد معايير القياس، حيث وحّدت المعايير العالمية لكفاءة طاقة المحركات وقياسها. ويشمل ذلك الولايات المتحدة (MMASTER) والاتحاد الأوروبي (EuroDEEM) ومنصات أخرى لتوفير طاقة المحركات. ولتطبيق معدل إعادة تدوير مواد المحركات، سيطبق الاتحاد الأوروبي قريبًا معيار معدل إعادة تدوير مواد المحركات (ECO). كما تعمل بلادنا بنشاط على تعزيز حماية البيئة في مجال المحركات الموفرة للطاقة.
سيتم تحسين معايير الكفاءة العالية وتوفير الطاقة للمحركات عالميًا، وستصبح المحركات عالية الكفاءة وتوفير الطاقة مطلوبة في السوق. في الأول من يناير 2023، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح وخمس جهات أخرى "المستوى المتقدم لكفاءة الطاقة، ومستوى توفير الطاقة، ومستوى الوصول لمعدات منتجات الاستخدام الرئيسي للطاقة (إصدار 2022)" وبدأ تنفيذها. لإنتاج واستيراد المحركات، يجب إعطاء الأولوية لإنتاج وشراء المحركات ذات الكفاءة العالية في الطاقة. بالنسبة لإنتاجنا الحالي من المحركات الدقيقة، يجب أن تكون هناك دول في إنتاج واستيراد وتصدير المحركات التي تتطلب درجة كفاءة الطاقة.
تطوير اتجاه توحيد معايير أنظمة المحركات والتحكم
لطالما كان توحيد معايير أنظمة المحركات والتحكم هدفًا يسعى إليه مصنعو هذه الأنظمة. ويعود هذا التوحيد بفوائد جمة على البحث والتطوير والإنتاج ومراقبة التكاليف والجودة وغيرها. ويُحسّن توحيد معايير المحركات والتحكم أداء محركات السيرفو ومحركات العادم وغيرها.
يشمل توحيد معايير المحركات توحيد هيكلها الخارجي وأدائها. ويؤدي توحيد هيكل الشكل إلى توحيد معايير الأجزاء، ويؤدي توحيد معايير الأجزاء إلى توحيد معايير إنتاج الأجزاء والمحركات. أما توحيد معايير الأداء، فيتم وفقًا لشكل هيكل المحرك وتصميمه وأدائه، لتلبية متطلبات الأداء لمختلف العملاء.
يشمل توحيد معايير أنظمة التحكم توحيد معايير البرمجيات والأجهزة والواجهات. لذلك، في نظام التحكم، وقبل كل شيء توحيد معايير الأجهزة والواجهات، يمكن تصميم وحدات برمجية بناءً على متطلبات السوق لتلبية المتطلبات الوظيفية لمختلف العملاء.
وقت النشر: ١٨ مايو ٢٠٢٣