أحد المحركات الكهربائية التي شهدت تطور ملحوظ جدا من بين جميع أنواع المحركات هو المحرك عديم الفرش Brushless DC Motor ،وذلك لكثرة تطبيقاته التقنية الحديثة وسهولة استخدامه، ليصبح ذو شعبية كبيرة، دعونا نتعرف عليه وعلى مبدأ عمله بشكل مختصر .
@Electric_Engg
#هندسة_كهربائية
@Electric_Engg
#هندسة_كهربائية
هو عبارة عن محرك كهربائي يعمل بنظام التيار المستمر، ومن اسمه هو عديم الفرش Brushless وبسبب ذلك تختلف بنيته تماما عن بنية محرك التيار المستمر ذو الفرش Brushed DC Motor، ويشتركان معا في نوع مصدر التغذية وهو DC.
للرجوع إلى ثريد محرك التيار المستمر ذو الفرش Brushed DC Motor
ومكوناتها الأساسية هي كالآتي :
١- العضو الثابت (Stator) وهو عبارة عن ملفات غالبا والأكثر شيوعا تكون ثلاثية الأطوار (Three Phase)، أي ٣ ملفات.
٢- العضو الدوار (Rotor) وهو عبارة عن مغناطيس دائم (Permanent Magnet).
٣- حساس موضع العضو الدوار.
٤- دائرة إلكترونية للتحكم بالمحرك.
١- العضو الثابت (Stator) وهو عبارة عن ملفات غالبا والأكثر شيوعا تكون ثلاثية الأطوار (Three Phase)، أي ٣ ملفات.
٢- العضو الدوار (Rotor) وهو عبارة عن مغناطيس دائم (Permanent Magnet).
٣- حساس موضع العضو الدوار.
٤- دائرة إلكترونية للتحكم بالمحرك.
ويمكن تقسيم العضو الدوار للمحرك إلى :
1- Inrunner Rotor
ويكون العضو الدوار بداخل المحرك وتحيط به ملفات العضو الثابت كما هو مبين بالصورة أدناه.
2- Outrunner Rotor
ويكون العضو الدوار محيطة بملفات العضو الثابت كما هو مبين بالصورة أدناه.
1- Inrunner Rotor
ويكون العضو الدوار بداخل المحرك وتحيط به ملفات العضو الثابت كما هو مبين بالصورة أدناه.
2- Outrunner Rotor
ويكون العضو الدوار محيطة بملفات العضو الثابت كما هو مبين بالصورة أدناه.
ومبدأ عمل المحرك هو كالآتي :
عندما يتم تغذية أحد ملفات ال Stator لتنشيطه وليكن ملف A، سيتم تكوين قطبين مغناطيسيين (N و S) بين طرفي الملف، فتتجاذب أقطاب المغناطيس (Rotor) المعاكسة مع أقطاب الملف A مما يجعله يبدأ بالدوران.
يتبع
عندما يتم تغذية أحد ملفات ال Stator لتنشيطه وليكن ملف A، سيتم تكوين قطبين مغناطيسيين (N و S) بين طرفي الملف، فتتجاذب أقطاب المغناطيس (Rotor) المعاكسة مع أقطاب الملف A مما يجعله يبدأ بالدوران.
يتبع
وإذا تجاذب قطبي المغناطيس مع الملف A وأصبحت قريبة منها يتم تغذية الملف B ليتجاذب المغناطيس مع الملف B، وإذا تجاذب قطبي المغناطيس الدائم مع الملف B وأصبحت قريبة منها يتم تغذية الملف C ليتجاذب المغناطيس مع الملف C.
يتبع
يتبع
وبما أن المغناطيس يكون قد عاد للملف A لكن باتجاه معاكس يتم تغذية الملف A لكن بشكل معاكس (قطبية معكوسة) وتستمر بالدوران هكذا وبتسلسل معين كما هو مبين بالصورة أدناه.
بذلك التسلسل (Sequence) كان يعمل المحرك مبدئيا، ولكن لاحقا وجدوا أنه لزيادة قوة دفع المغناطيس وبالتالي زيادة العزم يتم تغذية ملفين في وقت واحد كما هو مبين ب Gif أدناه.
والسؤال الذي قد يخطر بالبال هو على أي أساس يتم تشغيل ملف A أو B أو C؟
الإجابة هي على حسب موقع المغناطيس والذي يقوم بتحديد موقع المغناطيس هو حساس موضع ال Rotor، والذي يقوم بتحديد موقع المغناطيس(Rotor) بالضبط وبناء على ذلك تقوم بإرسالها إلى دائرة التحكم لإرسال النبضات إلى الملفات.
الإجابة هي على حسب موقع المغناطيس والذي يقوم بتحديد موقع المغناطيس هو حساس موضع ال Rotor، والذي يقوم بتحديد موقع المغناطيس(Rotor) بالضبط وبناء على ذلك تقوم بإرسالها إلى دائرة التحكم لإرسال النبضات إلى الملفات.
وأحد الحساسات المشهورة لهذا الغرض هو Hall Effect Sensor، وسبق أن تحدثنا عنه وعن مبدأ عمله في تغريدات منفصلة هنا 👇🏻
وكما ذكرنا أنه يوجد دائرة إلكترونية تقوم بالتحكم بالمحرك وذلك بالتحكم بتغذية ملفات ال Stator، وأحد أشهر دوائر التحكم المستخدمة لذلك هي ESC (Electronic Speed Controller) والمبينة بالصور أدناه وهي دائرة تستخدم تقنية PWM للتحكم بالمحرك وتنظيم سرعته، وهي مستخدمة في طائرات الدرون.
وكأي جهاز كهربائي فهو يملك مزايا وعيوب، ومن مزاياه :
١- عديم الفرش وبالتالي لا يتم إنتاج شرارة وبالتالي لا تحتاج إلى صيانة.
٢- سرعة عالية جدا.
٣- كفاءة عالية.
ومن عيوبه :
١- أعلى تكلفة مقارنة بالمحرك ذو الفرش (Brushed) .
٢- تتطلب دائرة تحكم معقدة.
١- عديم الفرش وبالتالي لا يتم إنتاج شرارة وبالتالي لا تحتاج إلى صيانة.
٢- سرعة عالية جدا.
٣- كفاءة عالية.
ومن عيوبه :
١- أعلى تكلفة مقارنة بالمحرك ذو الفرش (Brushed) .
٢- تتطلب دائرة تحكم معقدة.
وكما ذكرنا في أول تغريدة من هذا الثريد لها تطبيقات كثيرة جدا وتستخدم في عدة مجالات من مجالات الحياة، ومن تلك التطبيقات :
١- طائرات الدرون.
٢- مراوح التبريد الخاصة بأجهزة الحاسب الآلي.
٣- جهاز حفر الأسنان الذي يستعمله طبيب الأسنان والذي يسمى ب Dental Handpiece.
انتهى
@rattibha
١- طائرات الدرون.
٢- مراوح التبريد الخاصة بأجهزة الحاسب الآلي.
٣- جهاز حفر الأسنان الذي يستعمله طبيب الأسنان والذي يسمى ب Dental Handpiece.
انتهى
@rattibha
جاري تحميل الاقتراحات...