ما هو محرك التيار المستمر عديم الفرشاة المشقوق؟

يُعرف المحرك الكهربائي الذي يعمل بدون فرشات للتبديل باسم محرك التيار المستمر الخالي من الفرشات المشقوق (BLDC). بدلاً من ذلك، يتم التحكم في تدفق التيار عبر لفائف المحرك بواسطة وحدات تحكم إلكترونية. يشير مصطلح “مشقوق” إلى تصميم الجزء الثابت، الذي يحتوي على فتحات لإيواء اللفات.

مبدأ العمل:

توليد المجال المغناطيسي:

يقوم المتحكم الإلكتروني بتزويد الملفات بالتيار الكهربائي في تسلسل دقيق، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي دوار في الجزء الثابت.

تفاعل الدوار:

يؤثر المجال المغناطيسي الدوار الناتج عن لفات الجزء الثابت على المغناطيسات الدائمة الموجودة على الجزء الدوار.
يتسبب عزم الدوران الناتج عن القوى المغناطيسية بين مغناطيسات الجزء الدوار والحقل الدوار للجزء الثابت في دوران الجزء الدوار.

التبديل:

في محركات BLDC، يتم إجراء التبديل إلكترونيًا، على النقيض من المحركات ذات الفرشاة.
تحدد المستشعرات (مثل مستشعرات تأثير هول) أو طرق التحكم بدون مستشعرات موضع الدوار، مما يسمح لوحدة التحكم بتبديل التيار في الملفات في الأوقات المناسبة للحفاظ على الدوران.

الدوران المستمر:

يقوم المتحكم بضبط التيار في الملفات بشكل مستمر، مما يضمن دورانًا سلسًا وفعالًا للدوار.

الإيجابيات والسلبيات

ما هو محرك التيار المستمر بدون فتحة أو فرشاة؟

محرك التيار المستمر بدون فتحات (BLDC) هو نوع من محركات التيار المستمر بدون فتحات والذي يلغي الفتحات الموجودة في الجزء الثابت من محركات التيار المستمر بدون فتحات التقليدية. في التصميم بدون فتحات، يتم وضع اللفات مباشرة على سطح قلب الجزء الثابت، والذي عادة ما يكون مصنوعًا من الفولاذ الرقائقي.

مبدأ العمل:

توليد المجال المغناطيسي:

يقوم المتحكم الإلكتروني بتزويد الملفات بالتيار الكهربائي، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي دوار في الجزء الثابت.

تفاعل الدوار:

يدور الدوار بسبب عزم الدوران الناتج عن التفاعل بين المجال المغناطيسي الدوار الناتج عن لفائف الجزء الثابت والمغناطيسات الدائمة للدوار.

التبديل:

للحفاظ على الدوران المستمر، يتم استخدام التبديل الإلكتروني لتبديل التيار في الملفات اعتمادًا على موضع الدوار.

الإيجابيات والسلبيات

ما هو الفرق بين محرك التيار المستمر عديم الفرشاة ذو الفتحات ومحرك التيار المستمر عديم الفرشاة بدون فتحات؟

تصميم الجزء الثابت:

• محرك BLDC ذو فتحة:
  • يتميز بجزء ثابت به فتحات توضع بها اللفات.
  • تساعد الفتحات في تثبيت اللفات وتساهم في تكوين عزم الدوران بسبب هندسة الفتحة.
• محرك BLDC بدون فتحات:
  • يحتوي على جزء ثابت سلس بدون فتحات، مع لفات موضوعة مباشرة على سطح القلب.
  • يزيل عزم الدوران المسنن، مما يؤدي إلى تشغيل أكثر سلاسة.

التداخل الكهرومغناطيسي (EMI):

• محرك BLDC ذو فتحة:
  • قد يؤدي وجود فتحات إلى حدوث اختلافات في المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى زيادة التداخل الكهرومغناطيسي.
• محرك BLDC بدون فتحات:
  • يقلل السطح الأملس للجزء الثابت من الاختلافات في المجال المغناطيسي، مما يؤدي إلى انخفاض التداخل الكهرومغناطيسي.

تعقيد التصنيع والتكلفة:

• محرك BLDC ذو فتحة:
  • أسهل وأقل تكلفة في التصنيع بسبب وضع اللفات في الفتحات بشكل مباشر.
• محرك BLDC بدون فتحات:
  • أكثر تعقيدًا وتكلفة في التصنيع بسبب الدقة المطلوبة في وضع اللفات على السطح الأملس الأساسي وإدارة التبديد الحراري بشكل فعال.

الجانب	محرك BLDC ذو الفتحات	محرك BLDC بدون فتحات
التركيب	يحتوي على فتحات في الجزء الثابت	الجزء الثابت سلس
تموج العزم	تموج عزم أعلى	تموج عزم أقل
الكفاءة	كفاءة أقل	كفاءة أعلى
التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)	مستويات EMI أعلى	مستويات EMI أقل
تعقيد التصنيع	أبسط، تكلفة أقل	أكثر تعقيدًا، تكلفة أعلى
كثافة العزم	كثافة عزم أعلى	كثافة عزم أقل
التطبيقات	الأدوات الكهربائية، الآلات الصناعية	الأجهزة الطبية، الأدوات الدقيقة

كيفية اختيار محركات التيار المستمر بدون فرش ذات فتحة ومحركات التيار المستمر بدون فرش ذات فتحة؟

عند اختيار محرك التيار المستمر بدون فرشاة (BLDC) المناسب لتطبيقك، يجب أخذ عدد من المعايير، بما في ذلك الاعتبارات الاقتصادية والعوامل البيئية ومتطلبات الأداء.

متطلبات التقديم

تموج عزم الدوران

• مشقوق: إذا كان تطبيقك يتحمل تموج عزم الدوران الأعلى (مثل الأدوات الكهربائية والآلات الصناعية)، فقد يكون المحرك المشقوق مناسبًا.
• بدون فتحات: للتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا سلسًا مع أدنى تموج لعزم الدوران (مثل الأجهزة الطبية والأدوات الدقيقة)، اختر محركًا بدون فتحات.

كفاءة

• مشقوقة: مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها الكفاءة أقل أهمية.
• بدون فتحات: مثالية للتطبيقات التي تتطلب كفاءة عالية بسبب الخسائر المنخفضة.

كثافة عزم الدوران

• مشقوق: يوفر كثافة عزم دوران أعلى، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران أكبر في حجم صغير.
• بدون فتحات: مناسب للتطبيقات حيث تكون كثافة عزم الدوران المنخفضة مقبولة.

التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)

• مشقوق: EMI أعلى، مناسب للبيئات التي لا يشكل فيها EMI مشكلة كبيرة.
• بدون فتحات: EMI أقل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الحساسة مثل المعدات الطبية والاتصالات.

الإدارة الحرارية

• مشقوق: تبديد أفضل للحرارة بسبب وجود فتحات في الجزء الثابت.
• بدون فتحات: قد يتطلب هذا آليات تبريد إضافية بسبب تبديد الحرارة الأكثر صعوبة.

التكلفة والتصنيع

• مشقوقة: أقل تكلفة في التصنيع بشكل عام ومناسبة للمشروعات التي تراعي الميزانية.
• بدون فتحات: تكلفة أولية أعلى بسبب التصنيع الأكثر تعقيدًا ولكنها قد تقدم وفورات في التكلفة على المدى الطويل من خلال تحسين الكفاءة وانخفاض التداخل الكهرومغناطيسي.

الظروف البيئية

• مشقوقة: مناسبة للبيئات القاسية حيث تكون هناك حاجة إلى بناء قوي.
• بدون فتحات: أكثر ملاءمة للبيئات النظيفة حيث تكون الدقة والتشغيل السلس أمرًا بالغ الأهمية.

خاتمة

من خلال تقييم هذه العوامل استنادًا إلى احتياجات تطبيقك المحددة، يمكنك اتخاذ قرار مستنير بشأن ما إذا كان محرك التيار المستمر بدون فرشاة ذو الفتحات أو بدونها هو الخيار الأفضل لمشروعك.

إذا كنت لا تزال لا تعرف كيفية الاختيار، يرجى الاتصال بنا وسوف نقوم بترتيب خدمة فردية لك.