يجب مطابقة محرك التيار المستمر غير المزود بنواة ومحرك PWM بناءً على سلوكهما الحالي، وليس فقط بناءً على الجهد والقدرة الكهربائية القصوى. فقد تؤدي الحثية المنخفضة للملفات إلى حدوث تموج كبير في التيار خلال كل دورة تبديل. ولذلك، فإن عملية التحقق الفعالة تقيس شكل الموجة، وتفحص التسخين في ظل ظروف التشغيل المقصودة، وتؤكد أن المحرك قادر على تنظيم المحرك المختار.

يركز هذا المقال على محرك تيار مستمر بدون قلب مزود بفرشات يتم تشغيله عبر طرفيه. أما المحرك الخالي من الفرشات ذو الملفات بدون قلب فيستخدم ترتيب تبديل مختلف، لذا يجب أن يتبع تقييم تيار الطور فيه طوبولوجيا العاكس ذات الصلة.

لماذا قد يؤدي وجود قيمتين متوافقتين للجهد إلى عدم توافق جيد؟

يصف تصنيف الإمداد جزءًا فقط من التركيبة الكهربائية. أثناء تشغيل PWM، يتعرض الملف لجهد متبدل، في حين تؤثر مقاومته ومحاثةه وقوته الدافعة الكهربائية العكسية على كيفية تغير التيار. وبالتالي، يمكن لمحركين متصلين بنفس الإمداد الاسمي أن ينتجا أشكال موجية مختلفة للتيار.

تعد معلومات جيان حول محركات التيار المستمر غير المزودة بنواة نقطة انطلاق لتحديد البنية والأداء المقصود. اطلب معرفة مقاومة الملف وحثه جنبًا إلى جنب مع الشروط المستخدمة لقياسهما. قد يكون من الصعب مقارنة قيمة الحث بين الموردين دون سياق القياس الخاص بها.

تأكد أيضًا مما ينظمه المشغل. فالجسر الذي يعمل في وضع الجهد ويغير دورة التشغيل لا يعادل مشغلًا ذو حلقة تيار مغلقة. ويُعد تحديد التيار وتنظيمه والإبلاغ عن متوسط تيار الإمداد وظائف منفصلة قد يكون لها أوقات استجابة مختلفة.

يساعد التمييز الأوسع بين محرك المحرك ووحدة التحكم في المحرك على توزيع هذه المسؤوليات. للتحقق من التموج، حدد مرحلة الطاقة الفعلية وسلوكها بدلاً من الاعتماد على الاسم المطبوع على اللوحة.

ما هي تفاصيل وحدة التحكم التي تؤثر على التموج؟

تعد ترددات التبديل عاملاً مهمًا، لكنها ليست المتغير الوحيد. فجهد الإمداد، ودورة التشغيل، ومحاثة الملف، واستراتيجية إعادة تدوير الجسر، كلها عوامل تؤثر على الجهد عبر الملف خلال فترة التبديل. وقد يختلف سلوك وقت الإيقاف بين تصميمات المحركات المختلفة.

قد يؤدي ارتفاع تردد PWM إلى تقليل التموج في ترتيب معين، ولكنه قد يؤثر أيضًا على خسائر التبديل وسلوك التحكم المتاح. لا تفترض أن اختيار أعلى قيمة في القائمة يمثل دائمًا أفضل نقطة تشغيل. اتبع النطاق المدعوم من وحدة التشغيل وتحقق من درجة الحرارة وشكل الموجة الناتجين.

تحدد بعض المحركات الحد الأدنى لحث الحمل أو توصي باستخدام مغو تسلسلي إضافي لمحركات معينة. اسأل مورد المحرك عن كيفية تحديد هذا المطلب وما إذا كانت المحرك المقترح يفي به. يؤدي إضافة مغو إلى تغيير النظام الكهربائي ويجب تقييمه من حيث تصنيف التيار والتشبع والخسائر وتوافق حلقة التحكم.

قارن الواجهة الكهربائية مع عائلة المحركات المقصودة. يحتاج محرك التيار المستمر بدون فرش إلى محرك تبديل بدلاً من الترتيب ذي الفرش ذي الطرفين الموصوف هنا. لا ينبغي أن تجمع مقارنة الشراء بين هذه المنتجات لمجرد أن كلاهما يوصفان بأنهما محركات تيار مستمر.

ما الذي يجب قياسه في المحرك؟

قم بقياس التيار في موصل واحد للمحرك باستخدام مسبار تيار مناسب أو قياس تحويل جانبي تم تنفيذه بشكل صحيح. سيؤدي وضع مشبك حول كل من الموصلات الصادرة والراجعة إلى إلغاء الإشارة المغناطيسية إلى حد كبير. تأكد من اتجاه المسبار ونطاقه وإعداد الصفر وعرض النطاق الترددي قبل الاعتماد على التتبع.

راقب عددًا كافيًا من دورات التبديل لتحديد شكل التموج، ثم استخدم فترة تسجيل أطول لفحص التغيرات عند بدء التشغيل وتغيرات الحمل. لا يمكن أن تُظهر لقطة شاشة واحدة من جهاز الذبذبات كل المقاييس الزمنية. احفظ إعدادات التسجيل مع شكل الموجة حتى يمكن إعادة إنتاج القياس في اختبار ثانٍ.

سجل جهد أطراف المحرك حيثما كان ذلك ضروريًا لتفسير سلوك التيار. استخدم معدات القياس والتوصيلات المناسبة لجهد الدائرة وبيئة التبديل. يجب ألا يؤدي إعداد الاختبار بحد ذاته إلى إنشاء مسار أرضي غير مقصود أو إحداث تغيير جوهري في الدائرة قيد التقييم.

يؤكد تفسير المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) للتتبع المترولوجي على الارتباط الموثق بين نتيجة القياس ومرجعها. بالنسبة لهذا الاختبار، احتفظ بمعلومات المعايرة ودرجة عدم اليقين في القياس ذات الصلة بالنتيجة الحالية، بدلاً من التعامل مع ملصق الجهاز على أنه مجموعة الأدلة الكاملة.

التيار الذي يظهره مزود الطاقة المختبري ليس بالضرورة تيار لفائف المحرك. قد يؤدي التبديل وإعادة تدوير الطاقة إلى اختلاف بين الاثنين. استخدم شاشة مزود الطاقة للغرض المقصود منها وقم بقياس كمية التيار في اللفائف مباشرةً عندما يكون ذلك هو معيار القبول.

كيف ينبغي استخدام التيار المتوسط والذروي والقيمة الفعالة (RMS)؟

يُجيب التيار المتوسط والتيار الذروي والتيار الفعال (RMS) على أسئلة مختلفة. يمكن أن يحتوي شكل الموجة ذو المتوسط المعتدل على ذروات عالية وقيمة فعالة (RMS) أعلى من التيار شبه السلس الذي له نفس المتوسط. يجب مقارنة كل حد مع الكمية المطابقة له.

بالنسبة لشكل موجي توضيحي بسيط يتكون من مستوى تيار مستمر بالإضافة إلى تموج مثلثي متماثل، يعتمد التيار الفعال (RMS) على كل من مكون التيار المستمر وسعة التموج. وهذا يفسر لماذا لا يمكن لقراءة متوسطة منخفضة وحدها أن تثبت حدوث تسخين للنحاس. يجب تقييم الأشكال الموجية الحقيقية من خلال قياس مناسب بدلاً من فرضها في نموذج مثالي.

راجع حدود التيار بشكل منفصل لكل من الملف ومرحلة الطاقة وأي مختنق متسلسل. قم بمطابقة كل مواصفة مع الكمية المقاسة ومدتها المسموح بها. لا يمكن استخدام السماح العابر للملف للموافقة على ذروة تتجاوز مواصفات الجسر أو المختنق.

لا تقم بتحويل ملاحظة شكل الموجة إلى ادعاء بشأن عمر المحرك دون أدلة داعمة. يمكن أن يكون لسلوك الفرشاة والظروف الحرارية وجدول التشغيل الفعلي أهمية في التجميع الذي يحتوي على فرشاة. الغرض من اختبار التموج هو إثبات التوافق في ظل ظروف محددة، وليس استنتاج فترة صيانة غير مدعومة.

ما هي نقاط التشغيل التي يجب تضمينها في الاختبار؟

اختر نقاط التشغيل من التطبيق المقصود، بما في ذلك بدء التشغيل، والتشغيل بسرعة منخفضة، والحركة التمثيلية تحت الحمل، والظروف القصوى ذات الصلة للإمداد. قد لا يحدث أكبر تموج أو أعلى درجة حرارة عند السرعة الاسمية. قم بتضمين الانتقالات التي سيأمر بها جهاز التحكم النهائي فعليًّا.

حافظ على ثبات الحمل الميكانيكي وترتيب التركيب عند مقارنة المحركات. قد يبدد المحرك المثبت على حامل معدني كبير الحرارة بشكل مختلف عن المحرك المثبت داخل منتج مدمج. سجل ظروف التركيب والغلاف جنبًا إلى جنب مع الإعدادات الكهربائية.

حدد مدة استمرار كل حالة وكيفية تقييم الاستقرار الحراري. يمكن أن يؤكد العرض التوضيحي القصير التشغيل الأساسي، ولكنه قد يغفل ارتفاع درجة الحرارة أثناء التشغيل المتكرر. تجنب الإبلاغ عن تصنيف التشغيل المستمر من اختبار لم يمثل أبدًا التشغيل المستمر.

كيف يمكن عزل المشكلة بكفاءة؟

ابدأ أولاً بالتحقق من إعدادات القياس: تأكد من الموصل الذي يمر عبر المجس وما إذا كانت إعدادات التقاط البيانات تحافظ على شكل موجة التبديل. حدد ما إذا كانت القيمة المسجلة تأتي من سلك المحرك أم من وصلة الإمداد في المنبع. يمكن أن تساعد طريقة استشعار ثانية مناسبة في حل أي مسار مشكوك فيه.

بمجرد أن يصبح القياس موثوقًا، قم بتغيير معلمة واحدة مدعومة من محرك الأقراص مع الاحتفاظ بنفس المحرك ومصدر الإمداد والحمل الميكانيكي. يعد تعديل تردد PWM المسموح به إحدى التجارب الممكنة. سجل كل تكوين مقابل مساره بحيث يمكن ربط الفرق الملحوظ بهذا التعديل المحدد.

يغطي دليل جيان لاختيار المحركات غير ذات النواة متطلبات المحركات بشكل أوسع. استخدم هذه المتطلبات لتقييم ما إذا كان التعديل الكهربائي المقترح لا يزال يوفر السرعة والعزم ووقت التشغيل المطلوبين، بدلاً من تحسين شكل الموجة بمعزل عن العوامل الأخرى.

إذا تم اقتراح استخدام مغو أو محرك مختلف، كرر التجارب الكهربائية والحرارية ذات الصلة. قم بتوثيق إصدار المكون الجديد وإعدادات التحكم. النتيجة المعتمدة تخص تلك التركيبة، وليست لكل محرك يحمل تصنيف تيار مماثل.

ما الذي يجب أن يحتوي عليه سجل التوافق الخاص بالمورد؟

أرسل إلى جيان نقاط تشغيل المحرك، ومرحلة الطاقة المختارة، ونطاق الإمداد، ووضع PWM، ومسارات التيار المسجلة. قم بتضمين طريقة الفحص، وظروف الاختبار الحراري، وحدود القبول المستخدمة. وهذا يوفر للمناقشة الهندسية مجموعة مشتركة من الحقائق المقاسة.

حافظ على التمييز الواضح بين التصميم والتحكم؛ توفر مقارنة جيان بين المحركات غير ذات النواة والمحركات ذات النواة التي تعمل بدون فرش سياقًا إضافيًا للتصميم. يجب أن يحدد الإصدار النهائي الترتيب الدقيق للمحرك ووحدة التحكم التي تم اختبارها.

يحدد قرار التوافق المفيد نطاق التشغيل الذي تم اجتيازه، والإعدادات التي يجب أن تظل ثابتة، والتغييرات التي تتطلب مراجعة أخرى. ويُعد هذا السجل أكثر قابلية للتنفيذ من مجرد القول بأن المحرك يعمل بالجهد المتاح، لأنه يتناول شكل الموجة والحرارة التي يتعرض لها المحرك فعليًّا.