محرك تيار مستمر بدون فرشاةمحرك التيار المستمر عديم الفرشاة (BLDC) هو محرك عالي الكفاءة، منخفض الضوضاء، وطويل العمر، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات متنوعة، مثل الأتمتة الصناعية، وأدوات الطاقة، والمركبات الكهربائية، وغيرها. يُعد تنظيم السرعة وظيفةً أساسيةً للتحكم في محركات التيار المستمر عديمة الفرشاة. سيتم أدناه عرض بعض طرق تنظيم سرعة محركات التيار المستمر عديمة الفرشاة الشائعة.
1. تنظيم سرعة الجهد
يُعد تنظيم سرعة الجهد أبسط طريقة لتنظيم السرعة، حيث يتم التحكم في سرعة المحرك عن طريق تغيير جهد مصدر الطاقة المستمر. عند زيادة الجهد، تزداد سرعة المحرك، وبالعكس، عند انخفاض الجهد، تنخفض سرعته. هذه الطريقة بسيطة وسهلة التنفيذ، ولكن بالنسبة للمحركات عالية القدرة، فإن تأثير تنظيم سرعة الجهد ليس مثاليًا، لأن كفاءة المحرك ستنخفض مع زيادة الجهد.
2. تنظيم سرعة PWM
يُعد تنظيم سرعة المحرك بتقنية تعديل عرض النبضة (PWM) طريقة شائعة، حيث يتم التحكم في سرعته عن طريق تغيير دورة عمل إشارة PWM. عند زيادة دورة عمل إشارة PWM، يزداد متوسط جهد المحرك، مما يؤدي إلى زيادة سرعته؛ وعلى العكس، عند انخفاض دورة عمل إشارة PWM، تنخفض سرعته أيضًا. تتيح هذه الطريقة التحكم الدقيق في السرعة، وهي مناسبة لمحركات التيار المستمر عديمة الفرش ذات القدرات المختلفة.
3. تنظيم سرعة ردود فعل المستشعر
عادةً ما تُجهَّز محركات التيار المستمر عديمة الفرش بمستشعرات هول أو مُرمِّزات. ومن خلال تغذية المستشعر بمعلومات سرعة المحرك وموقعه، يُمكن تحقيق التحكم في السرعة بحلقة مغلقة. يُحسِّن هذا التحكم من استقرار سرعة المحرك ودقته، وهو مناسب للحالات التي تتطلب سرعات عالية، مثل المعدات الميكانيكية وأنظمة الأتمتة.
4. تنظيم سرعة التغذية الراجعة الحالية
تنظيم سرعة التغذية الراجعة للتيار هو طريقة لتنظيم السرعة تعتمد على تيار المحرك، حيث تتحكم في سرعته من خلال مراقبة تياره. مع زيادة حمل المحرك، يزداد التيار أيضًا. في هذه الحالة، يمكن الحفاظ على سرعة المحرك ثابتة بزيادة الجهد أو تعديل دورة عمل إشارة تعديل عرض النبضة (PWM). تُعد هذه الطريقة مناسبة للحالات التي يتغير فيها حمل المحرك بشكل كبير، ويمكنها تحسين أداء الاستجابة الديناميكية.
5. تحديد موقع المجال المغناطيسي وتنظيم السرعة بدون مستشعر
تنظيم السرعة بتحديد موضع المجال المغناطيسي بدون مستشعر هو تقنية متطورة لتنظيم السرعة، تستخدم وحدة التحكم الإلكترونية داخل المحرك لمراقبة المجال المغناطيسي للمحرك والتحكم فيه آنيًا، مما يضمن تحكمًا دقيقًا في سرعته. لا تتطلب هذه الطريقة مستشعرات خارجية، وتُبسط هيكل المحرك، وتُحسّن الموثوقية والاستقرار، وهي مناسبة للحالات التي يكون فيها حجم المحرك ووزنه كبيرين.
في التطبيقات العملية، عادةً ما يتم دمج طرق تنظيم السرعة المتعددة لتحقيق تحكم أكثر دقة واستقرارًا في المحركات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن اختيار نظام تنظيم السرعة المناسب وفقًا للتطبيقات والمتطلبات المحددة. تتطور تقنية تنظيم سرعة محركات التيار المستمر عديمة الفرش باستمرار. في المستقبل، ستظهر طرق تنظيم سرعة أكثر ابتكارًا لتلبية احتياجات التحكم في المحركات في مختلف المجالات.
الكاتب:شارون
وقت النشر: ٢٤ أبريل ٢٠٢٤