المحرك بدون فرش هو محرك كهربائي لا يستخدم فرش. يتم تبديل المحرك بدون فرش إلكترونيًا بدلاً من استخدام الفرشاة المادية.
ينتج عن هذا محرك أكثر كفاءة وأطول عمراً. تُستخدم المحركات عديمة الفرشاة في تطبيقات مختلفة ، بما في ذلك مراوح الكمبيوتر ومحركات الأقراص الثابتة والمركبات الكهربائية.
غالبًا ما تستخدم أيضًا في الأداء العالي أدوات السلطة.
في هذا المنشور سوف نغطي:
ما هي مزايا المحركات بدون فرش؟
تتميز المحركات عديمة الفرشاة بالعديد من المزايا مقارنة بالمحركات المصقولة ، بما في ذلك الكفاءة العالية والتداخل الكهرومغناطيسي المنخفض والعمر الأطول. المحركات الخالية من الفرشاة هي أيضًا أصغر حجمًا وأخف وزنًا من المحركات المصقولة.
ما هي عيوب المحركات بدون فرش؟
أحد العيوب الرئيسية للمحركات الخالية من الفرشاة هي أنها أغلى ثمناً من المحركات المصقولة. تتطلب المحركات عديمة الفرشاة أيضًا وحدات تحكم إلكترونية أكثر تعقيدًا ، مما يجعلها أكثر تكلفة.
تعقيدات المحركات الخالية من الفرشاة: نظرة أقرب
المحركات عديمة الفرشاة هي نوع من المحركات الكهربائية التي تستخدم المجالات المغناطيسية لتوليد حركة دورانية. المكونان الرئيسيان للمحرك بدون فرش هما الجزء الثابت والدوار. الجزء الثابت هو مكون ثابت يحتوي على لف المحرك ، بينما الجزء المتحرك هو المكون الدوار الذي يحتوي على مغناطيس دائم. يخلق التفاعل بين هذين المكونين الحركة الدورانية للمحرك.
دور المستشعرات في المحركات الخالية من الفرشاة
تعتمد المحركات عديمة الفرشاة على أجهزة استشعار لتحديد موضع الدوار وتبديل المحرك. أكثر أنواع المستشعرات شيوعًا المستخدمة في المحركات عديمة الفرشاة هي مستشعرات القاعة وأجهزة الاستشعار الحثية والمحللات. توفر هذه المستشعرات تغذية مرتدة لنظام التحكم الإلكتروني ، مما يسمح له بضبط سرعة واتجاه المحرك حسب الحاجة.
مزايا المحركات بدون فرش
توفر المحركات عديمة الفرشاة العديد من المزايا مقارنة بمحركات التيار المستمر المصقولة ، بما في ذلك:
- كفاءة أعلى
- عمر أطول
- نسبة عزم دوران أعلى إلى وزن
- متطلبات صيانة أقل
- عملية أكثر هدوءًا
محركات بدون فرش: أين تستخدم؟
تُستخدم المحركات بدون فرش بشكل شائع في الأدوات الكهربائية اللاسلكية نظرًا لكفاءتها العالية ومتطلبات الصيانة المنخفضة. تتضمن هذه الأدوات التدريبات والمناشير و محركات التأثير التي تتطلب ارتفاع عزم الدوران الإخراج والتحكم في السرعة على نحو سلس. يمكن للمحركات الخالية من الفرشاة توفير هذا الإخراج مع الحفاظ على حجم أصغر وعمر بطارية أطول مقارنة بالمحركات المصقولة.
الأجهزة الإلكترونية
تُستخدم المحركات عديمة الفرشاة أيضًا في عدد من الأجهزة الإلكترونية ، مثل المراوح ومحركات الأقراص الثابتة. تجعل الضجيج المنخفض والتحكم الدقيق في السرعة للمحركات الخالية من الفرشاة مناسبة لهذه التطبيقات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عدم وجود الفرش يعني عدم الحاجة إلى الصيانة الدورية ، مما يؤدي إلى إطالة عمر الجهاز.
صناعة السيارات
بدأت المحركات الخالية من الفرشاة في السيطرة على صناعة السيارات نظرًا لقدرتها على الأداء بدقة وتحكم أكبر. يتم استخدامها بشكل شائع في السيارات الكهربائية لكفاءتها العالية وقدرتها على الحفاظ على سرعة معينة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نقص الفرش يعني عدم وجود حاجة لأجزاء أو وصلات إضافية ، مما ينتج عنه تصميم أبسط وأكثر موثوقية.
أنظمة تبريد الكمبيوتر
تُستخدم المحركات عديمة الفرشاة بشكل شائع في أنظمة تبريد الكمبيوتر نظرًا لقدرتها على الحفاظ على سرعة وإخراج متسقين. يسمح التصميم الكهرومغناطيسي للمحركات الخالية من الفرشاة بعلاقة خطية بين السرعة وعزم الدوران ، مما يؤدي إلى تشغيل سلس وفعال. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحجم الأصغر للمحركات الخالية من الفرشاة يسمح بمجموعة واسعة من التطبيقات في مكونات الكمبيوتر.
صناعة الطيران
تُستخدم المحركات الخالية من الفرشاة أيضًا في صناعة الطيران بسبب إنتاجها العالي من الطاقة والقدرة على الحفاظ على سرعة معينة. يتم استخدامها بشكل شائع في أنظمة التحكم في الطائرات ومعدات الهبوط نظرًا لموثوقيتها ودقتها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عدم وجود الفرش يعني عدم الحاجة إلى الصيانة الدورية ، مما يؤدي إلى إطالة عمر المكونات.
البحوث والتنمية
تُستخدم المحركات الخالية من الفرشاة أيضًا في البحث والتطوير لقدرتها على توفير مستوى عالٍ من الدقة والتحكم. يتم استخدامها بشكل شائع في معدات الاختبار والأدوات المختبرية التي تتطلب سرعة ومخرجات محددة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عدم وجود الفرش يعني عدم وجود حاجة للصيانة الدورية ، مما يؤدي إلى إطالة عمر المعدات.
استكشاف تقنيات البناء المختلفة للمحركات بدون فرش
يعد محرك المغناطيس الدائم أحد أكثر أنواع المحركات عديمة الفرشاة شيوعًا. في هذا البناء ، يتكون الدوار من مغناطيس دائم يحيط بالدوران الإلكتروني. من ناحية أخرى ، يتكون الجزء الثابت من سلسلة من الأعمدة التي يتم لفها بملفات. عندما يمر تيار كهربائي عبر الملفات ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي ، مما يتسبب في دوران الجزء المتحرك.
مزايا:
- كفاءة عالية
- صيانة منخفضة
- كثافة طاقة عالية
- عملية سلسة
العيوب:
- غالية الثمن لتصنيعها
- من الصعب التحكم في السرعة والموقف
- غير مناسب لتطبيقات عزم الدوران العالي
محركات التردد المتزامن
نوع آخر من المحركات بدون فرش هو محرك التردد المتزامن. في هذا البناء ، يتكون الجزء المتحرك من سلسلة من أعمدة الجرح المحاطة بمغناطيس دائم. من ناحية أخرى ، يتكون الجزء الثابت من سلسلة من الملفات الملتفة حول القطبين. عندما يمر تيار كهربائي عبر الملفات ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي ، مما يتسبب في دوران الجزء المتحرك.
مزايا:
- كفاءة عالية
- صيانة منخفضة
- عزم دوران عالي بسرعات منخفضة
- جيد للتطبيقات متغيرة السرعة
العيوب:
- بناء أكثر تعقيدا
- تكلفة أعلى
- غير مناسب للتطبيقات عالية السرعة
الجرح فيلد موتورز
في محرك مجال الجرح ، يتكون كل من الدوار والجزء الثابت من ملفات ملفوفة حول الأعمدة. الدوار محاط بسلسلة من المغناطيسات الدائمة ، والتي تخلق مجالًا مغناطيسيًا. عندما يمر تيار كهربائي عبر الملفات ، يتفاعل المجال المغناطيسي الناتج عن الدوار والجزء الثابت ، مما يتسبب في دوران الجزء المتحرك.
مزايا:
- جيد لتطبيقات عزم الدوران العالي
- من السهل التحكم في السرعة والموقف
- تكلفة منخفضة
العيوب:
- كفاءة أقل
- صيانة أعلى
- عملية أقل سلاسة
ما هي الاختلافات الرئيسية؟
تختلف محركات التيار المستمر بدون فرش في تصميمها وبنيتها. تتكون محركات التيار المستمر المصقولة من الدوار ، والجزء الثابت ، والمبدل ، بينما تحتوي محركات التيار المستمر التي لا تحتوي على فرش على دوار بمغناطيس دائم وعضو ثابت مع لفات. يكون المبدل في المحركات المصقولة مسؤولاً عن تبديل قطبية المغناطيس الكهربائي ، بينما في المحركات التي لا تحتوي على فرش ، يتم تبديل قطبية لفات الأسلاك إلكترونيًا.
تقنيات التحكم وقوة الإدخال
تتطلب المحركات عديمة الفرشاة تقنيات تحكم أكثر تعقيدًا من المحركات المصقولة. يحتاجون إلى جهد دخل أعلى وتيار ، ودوائر التحكم الخاصة بهم تتكون عادةً من ثلاث مجموعات من الأسلاك ، كل منها 120 درجة على حدة. من ناحية أخرى ، تتطلب المحركات المصقولة سلكًا واحدًا فقط لتبديله للحفاظ على المجال المغناطيسي الدوار.
الأداء ومدى الحياة
تتميز المحركات عديمة الفرشاة بنسبة طاقة إلى وزن أعلى وتكون عادةً أكثر كفاءة من المحركات المصقولة. كما تتمتع بعمر أطول بسبب عدم وجود الفرش التي تبلى بمرور الوقت. يمكن للمحركات الخالية من الفرشاة توفير أداء أفضل وكفاءة في استخدام الطاقة ، مما يجعلها خيارًا أفضل للتطبيقات عالية الأداء.
الضوضاء الصوتية والتداخل الكهرومغناطيسي
تنتج المحركات عديمة الفرشاة ضوضاء صوتية أقل من المحركات المصقولة بسبب عدم وجود فرش. كما أنها تنتج تداخلًا كهرومغناطيسيًا أقل ، مما يجعلها خيارًا أفضل للتطبيقات التي تتطلب ضوضاء منخفضة وأقل تداخل كهرومغناطيسي.
الاختيار بين محركات التيار المستمر بدون فرش والفرشاة
عند الاختيار بين محركات التيار المستمر التي لا تحتوي على فرش ومحركات التيار المستمر ، هناك عدة عوامل رئيسية يجب مراعاتها:
- احتياجات الطاقة للتطبيق
- الأداء والكفاءة المطلوبة
- متطلبات الضوضاء الصوتية والتداخل الكهرومغناطيسي
- العمر واحتياجات الصيانة
اعتمادًا على هذه العوامل ، يمكن للمرء أن يختار استخدام محرك DC بدون فرش أو مصقول. عادةً ما تكون المحركات الخالية من الفرشاة مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات عالية الأداء التي تتطلب كفاءة أكبر في استخدام الطاقة وضوضاء صوتية أقل ، بينما تعد المحركات المصقولة أكثر ملاءمة للتطبيقات الصغيرة منخفضة الطاقة التي تتطلب محركًا أساسيًا.
وفي الختام
لذلك ، تعد المحركات الخالية من الفرش طريقة رائعة لتحقيق أقصى استفادة من جهازك دون عناء التعامل مع الفرشاة. إنها أكثر كفاءة ، وأكثر هدوءًا ، ولها عمر أطول من المحركات المصقولة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامها الآن في العديد من الأجهزة المختلفة ، من الأدوات الكهربائية إلى السيارات الكهربائية. لذا ، إذا كنت تبحث عن محرك جديد ، يجب أن تفكر في المحركات بدون فرش. إنها مستقبل المحركات ، بعد كل شيء. لذلك ، لا تخف من الغوص وتجربتهم. لن تخيب أملك!
أنا Joost Nusselder ، مؤسس Tools Doctor ، ومسوق المحتوى ، وأبي. أحب تجربة معدات جديدة ، ومع فريقي ، أقوم بإنشاء مقالات مدونة متعمقة منذ عام 2016 لمساعدة القراء المخلصين بالأدوات ونصائح الصياغة.
