كيفية اختيار محركات DC غير المناسبة وفقًا لمتطلبات التطبيق؟

يعد اختيار محرك DC بدون فرش (BLDC) الذي يناسب تطبيقك خطوة أساسية لضمان أداء المعدات وكفاءتها. تستخدم المحركات بدون فرش على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية ، وأدوات الطاقة ، والأجهزة المنزلية ، والروبوتات ، والطائرات بدون طيار ، والسيارات الكهربائية ، وغيرها من الحقول بسبب كفاءتها العالية والمتانة والصيانة المنخفضة.

اختيار أ محرك DC بدون فرش يجب أولاً فهم نوع الحمل والمتطلبات أثناء التشغيل. سيؤثر نوع التحميل ، ووضع التشغيل ، وبيئة العمل ، وما إلى ذلك ، بشكل مباشر على اختيار المحرك.
الحمل هو العامل الرئيسي الذي يحدد ناتج عزم الدوران للمحرك. من الضروري تحليل ما إذا كان حمولة ثابتة أو حمل متغير. للحمل المستمر ، يمكن للطاقة المقدرة وعزم الدوران للمحرك تلبية المتطلبات ؛ لتحميل متغير ، يجب تحديد محرك ذو نطاق سرعة واسع.
حدد ما إذا كان المحرك في وضع التشغيل المستمر أو وضع التشغيل المتقطع. تتطلب التشغيل المستمر من المحرك الحفاظ على سرعة مستقرة وعزم دوران مستقر لفترة طويلة ، بينما تركز التشغيل المتقطع أكثر على أداء البدء والكبح للمحرك.
إذا كان التطبيق يتطلب تحكمًا دقيقًا للسرعة ، فسيحتاج محرك بدون فرش مع تحكم عالي الدقة. عادةً ما يتم تجهيز هذه المحركات بأجهزة استشعار وأنظمة التغذية المرتدة عالية الدقة ، مثل أجهزة استشعار القاعة أو التكنولوجيا بدون استشعار.

يعد اختيار الطاقة المناسبة وعزم الدوران ضروريًا لضمان التشغيل العادي للمعدات. عادة ما ترتبط قوة المحرك بجهده المقنن والتيار المقنن ، بينما يحدد عزم الدوران قدرة المحرك على دفع الحمل.
يتم تحديد المحرك بناءً على عزم الدوران البدء وحد أقصى لحمل الحمل. عندما يتسارع الحمل أو تباطؤه أو يزيد فجأة من الحمل ، يحتاج المحرك إلى توفير عزم دوران إضافي ، لذلك يجب اختيار محرك مع إخراج عزم الدوران الفوري الأعلى.
عادة ما يتم تحديد سرعة (RPM) للمحرك من خلال احتياجات التطبيق. على سبيل المثال ، تتطلب بعض التطبيقات تشغيلًا عالي السرعة (مثل المشجعين ، وأدوات الطاقة ، وما إلى ذلك) ، في حين أن البعض الآخر يتطلب إخراجًا منخفض السرعة وعالياً (مثل الدراجات الكهربائية ، والسيارات الكهربائية ، وما إلى ذلك).
ما إذا كان التحكم في السرعة القابل للتعديل مطلوبًا أيضًا هو عامل رئيسي عند اختيار محرك. يمكن لمحركات DC بدون فرش ضبط السرعة عن طريق ضبط إشارة إدخال الجهد أو تعديل عرض النبض (PWM). من الضروري تحديد ما إذا كان هناك حاجة إلى التحكم الدقيق للسرعة بناءً على التطبيق الفعلي.
يجب أن يغطي نطاق سرعة المحرك بدون فرش متطلبات التطبيق. على سبيل المثال ، بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب تشغيلًا عالي السرعة (مثل مكيفات الهواء والمراوح وما إلى ذلك) ، ينبغي تحديد محرك ذو سرعة أقصى أعلى ؛ بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالي السرعة (مثل أدوات الطاقة ، والروبوتات ، وما إلى ذلك) ، يجب تحديد محرك ذو خصائص منخفضة السرعة وعالية التغذية.
يؤثر جهد التشغيل وتيار المحرك بشكل مباشر على طريقة الطاقة والتحكم في المحرك. يعد اختيار الجهد المناسب والمواصفات الحالية أمرًا بالغ الأهمية لاستقرار المحرك وكفاءته.
حدد المحرك وفقًا لمواصفات الجهد لمصدر الطاقة في التطبيق. إذا كان جهد النظام منخفضًا (مثل 3.3V ، 12V ، إلخ) ، اختر محركًا منخفض الجهد ؛ إذا كان مطلوبًا إخراج الطاقة الأعلى ، فاختر محركًا عالي الجهد (مثل 24V ، 48V ، وما إلى ذلك).
يجب أن يتطابق تيار المحرك مع متطلبات الحمل لتجنب التيار المفرط مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة المحرك ، أو انخفاض تيار للغاية مما يتسبب في فشل المحرك في توفير ناتج عزم الدوران الكافي. عادة ما يرتبط الطلب الحالي بالقوة المقدرة وتحميل المحرك.
إن بيئة العمل في المحرك لها تأثير كبير على اختياره ، وخاصة في التطبيقات الصناعية والخارجية. من الضروري التفكير فيما إذا كان المحرك يمكن أن يتكيف مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة العالية ودرجة الحرارة المنخفضة والبيئات الأخرى.
المحركات بدون فرش لديها الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل. عند الاختيار ، تأكد من أن المحرك يمكن أن يعمل بشكل ثابت ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل المطلوبة. قد تتسبب درجة الحرارة المفرطة في تلف المحرك أو تدهور الأداء.
إذا كان سيتم استخدام المحرك في البيئات القاسية (مثل البيئات الرطبة أو المتربة) ، فيجب اختيار محرك ذو مستوى حماية أعلى (مثل IP55 و IP65 وما إلى ذلك) لمنع الماء والغبار.
تحتوي بعض التطبيقات على متطلبات صارمة على ضوضاء واهتزاز المحرك ، مثل الطائرات بدون طيار ، ومعدات الدقة ، وما إلى ذلك في هذه التطبيقات ، يجب تحديد محركات الضوضاء المنخفضة أو منخفضة الاهتزاز ، أو يجب تثبيت أجهزة التحكم في الضوضاء.
تتمتع محركات DC بدون فرش بكفاءة عالية وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تشغيلها على المدى الطويل وهي حساسة لاستهلاك الطاقة. عند الاختيار ، تحتاج إلى الانتباه إلى معلمات الكفاءة للمحرك ، خاصةً عندما تحتاج الجهاز إلى الركض لفترة طويلة ، فإن كفاءة المحرك لها تأثير مباشر على استهلاك الطاقة الكلي والتكلفة.
يمكن للمحركات عالية الكفاءة أن تقلل من فقدان الطاقة في النظام وتمديد عمر البطارية (مثل السيارات الكهربائية والطائرات بدون طيار وما إلى ذلك). عند الاختيار ، تحقق من منحنى الكفاءة للمحرك لضمان حصول المحرك على كفاءة عالية في ظل ظروف التشغيل المستهدفة.
في التطبيقات التي تعتمد على البطارية ، من المهم للغاية اختيار المحرك المناسب لمطابقة البطارية. تحتاج سعة البطارية والإخراج الحالي إلى مطابقة متطلبات الطاقة للمحرك لضمان استقرار العمل وتحمل النظام.
هناك العديد من الخيارات لطرق التحكم وتقنيات القيادة لمحركات DC بدون فرش. تشمل طرق التحكم المشتركة التحكم في حلقة المستشعر المغلقة ، والتحكم بدون استشعار ، وتنظيم سرعة PWM ، إلخ.
تعد المحركات المستشعر (مثل أجهزة استشعار القاعة) مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تحكمًا عالي الدقة في التغذية المرتدة في الموضع والسرعة ، في حين أن المحركات غير المستشعر مناسبة للتطبيقات الحساسة للتكلفة ، ولكن سيطرتها أكثر تعقيدًا.
وفقًا لمتطلبات الطاقة والعمل للمحرك ، اختر سائق محرك مناسب. يجب ألا يوفر برنامج التشغيل الجهد والتيار المطلوب فحسب ، بل يدعم أيضًا طريقة التحكم في المحرك المحدد (مثل التحكم في الحلقة المفتوحة أو الحلقة المغلقة ، وتنظيم PWM ، إلخ).
في بعض التطبيقات ، يكون حجم ووزن المحرك من العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها. على سبيل المثال ، في الأجهزة الصغيرة مثل أدوات الطاقة والطائرات بدون طيار والأجهزة المحمولة ، غالبًا ما تكون قيود الحجم والوزن في المحرك كبيرة.
عند اختيار محرك ، تأكد من أن حجم المحرك متوافق مع تصميم النظام. في الوقت نفسه ، فكر فيما إذا كان المحرك لديه كثافة طاقة كافية لضمان استيفاء متطلبات الأداء في مساحة محدودة.
في بعض الأجهزة المحمولة (مثل الطائرات بدون طيار ، سيارات كهربائية ، إلخ) ، يؤثر وزن المحرك بشكل مباشر على أداء النظام الكلي وتحمله.
أخيرًا ، التكلفة هي عامل لا يمكن تجاهله عند اختيار محرك. من الضروري اختيار محرك بتكلفة معقولة بناءً على تلبية المتطلبات الفنية. سيتأثر سعر المحرك بعوامل مثل نوع المحرك ، والطاقة المقدرة ، وطريقة القيادة ، والكفاءة ، إلخ.
عند الاختيار ، من الضروري النظر بشكل شامل في أداء وتكلفة المحرك للتأكد من أن المحرك المحدد يمكنه توفير الأداء المطلوب دون تجاوز الميزانية.

يتطلب اختيار محرك DC بدون فرش مناسبة النظر الشامل في خصائص الحمل ومتطلبات الطاقة وعزم الدوران ومتطلبات السرعة وبيئة العمل والكفاءة والتكنولوجيا ، وما إلى ذلك من خلال تقييم متطلبات التطبيق بدقة ومطابقة معلمات الحركية (مثل الطاقة ، عزم الدوران ، السرعة ، الجهد ، طريقة التحكم ، إلخ)