مع تطور تقنيات البطاريات والتحكم الإلكتروني الجديدة، انخفضت تكلفة تصميم وتصنيع محركات التيار المستمر عديمة الفرش بشكل كبير، وأصبحت الأدوات القابلة لإعادة الشحن والمريحة التي تتطلب محركات تيار مستمر عديمة الفرش شائعة الاستخدام على نطاق واسع. يُستخدم هذا المحرك على نطاق واسع في الصناعات التحويلية والتجميع والصيانة، وخاصةً مع النمو الاقتصادي المتزايد، حيث يزداد الطلب على الأجهزة المنزلية باستمرار، وينمو بمعدل سنوي أعلى بكثير من الصناعات الأخرى.
2، نوع تطبيق محرك الأداة الكهربائية القابلة لإعادة الشحن المريح
2.1 محرك تيار مستمر ذو فرشاة
يتضمن هيكل محرك التيار المستمر الخالي من الفرشاة التقليدي الدوار (العمود، النواة الحديدية، الملف، المبدل، المحمل)، والجزء الثابت (الغلاف، المغناطيس، الغطاء الطرفي، إلخ)، وتجميع الفرشاة الكربونية، وذراع الفرشاة الكربونية وأجزاء أخرى.
مبدأ العمل: يُركّب الجزء الثابت لمحرك التيار المستمر ذي الفرشاة مع قطب رئيسي ثابت (مغناطيس) وفرشاة، ويُركّب الجزء الدوار مع ملفّ المحرك ومبدّل الحركة. تدخل الطاقة الكهربائية من مصدر التيار المستمر إلى ملفّ المحرك عبر فرشاة الكربون ومبدّل الحركة، مولدةً تيارًا للمحرك. يتفاعل المجال المغناطيسي الناتج عن تيار المحرك مع المجال المغناطيسي الرئيسي لتوليد عزم دوران كهرومغناطيسي، مما يُحفّز دوران المحرك وتشغيل الحمل.
العيوب: بسبب وجود فرشاة الكربون والمبدل، فإن موثوقية محرك الفرشاة ضعيفة، والفشل، وعدم استقرار التيار، والعمر القصير، وشرارة المبدل سوف تنتج تداخل كهرومغناطيسي.
2.2 محرك تيار مستمر بدون فرشاة
يتضمن هيكل محرك التيار المستمر الخالي من الفرشاة التقليدي دوار المحرك (العمود، النواة الحديدية، المغناطيس، المحمل)، والجزء الثابت (الغلاف، النواة الحديدية، الملف، المستشعر، الغطاء النهائي، إلخ) ومكونات وحدة التحكم.
مبدأ العمل: يتكون محرك التيار المستمر عديم الفرش من جسم المحرك ومحرك التشغيل، وهو منتج ميكاتروني نموذجي. مبدأ عمله هو نفسه محرك الفرشاة، ولكن يتم استبدال المبدل التقليدي وفرشاة الكربون بمستشعر موضع وخط تحكم، ويتم تحويل اتجاه التيار بأمر تحكم صادر عن إشارة استشعار لتحقيق عملية التبديل، مما يضمن عزم دوران كهرومغناطيسي ثابت وتوجيهًا مستمرًا للمحرك، ويديره.
تحليل محرك التيار المستمر عديم الفرشاة في الأدوات الكهربائية
3. مزايا وعيوب استخدام محرك BLDC
3.1 مزايا محرك BLDC:
3.1.1 هيكل بسيط وجودة موثوقة:
إلغاء المبدل، فرشاة الكربون، ذراع الفرشاة وأجزاء أخرى، لا لحام المبدل، عملية التشطيب.
3.1.2 عمر خدمة طويل:
إن استخدام المكونات الإلكترونية لاستبدال هيكل المبدل التقليدي، يزيل المحرك بسبب فرشاة الكربون وشرارة المبدل، والتآكل الميكانيكي وغيرها من المشاكل الناجمة عن الحياة القصيرة، ويزيد عمر المحرك بشكل كبير.
3.1.3 الهدوء والكفاءة العالية:
بدون هيكل فرشاة كربونية ومبدل، يُجنّب شرارة المبدل والاحتكاك الميكانيكي بين الفرشاة الكربونية والمبدل، مما يُسبب الضوضاء والحرارة وفقدان طاقة المحرك، ويقلل من كفاءته. تتراوح كفاءة محرك التيار المستمر بدون فرش بين 60% و70%، ويمكن أن تصل إلى 75% و90%.
3.1.4 قدرات أوسع لتنظيم السرعة والتحكم فيها:
يمكن للمكونات والمستشعرات الإلكترونية الدقيقة التحكم بدقة في سرعة الإخراج وعزم الدوران وموضع المحرك، مما يحقق الذكاء ومتعدد الوظائف.
وقت النشر: ٢٩ مايو ٢٠٢٣