لماذا تستخدم الأدوات الكهربائية (مثل المثاقب اليدوية ، والمطاحن الزاوية ، وما إلى ذلك) بشكل عام المحركات المصقولة بدلاً من المحركات بدون فرش؟ إذا كنت تريد أن تفهم ، فهذا ليس واضحًا في جملة أو جملتين.
تنقسم محركات التيار المستمر إلى محركات مصقولة ومحركات بدون فرش. تشير "الفرشاة" المذكورة هنا إلى فرش الكربون. كيف تبدو فرشاة الكربون؟
لماذا تحتاج محركات التيار المستمر إلى فرش كربون؟ ما الفرق بين فرش الكربون وعدم وجود فرش كربون؟ هيا لنذهب!
مبدأ محرك فرشاة DC
كما هو مبين في الشكل 1 ، هذا مخطط نموذج هيكلي لمحرك DC نحى. اثنان من المغناطيسات الثابتة من جنسين مختلفين ، يتم وضع ملف في المنتصف ، ويتم توصيل طرفي الملف على التوالي بحلقتين نحاسيتين نصف دائريتين. يتلامس طرفا الحلقة النحاسية مع فرش الكربون الثابتة ، ثم يتم توصيل طرفي الفرشاة الكربونية على التوالي بمصدر طاقة التيار المستمر.
بعد الاتصال بمصدر الطاقة ، يظهر التيار بواسطة السهم في الشكل 1. وفقًا لقاعدة اليد اليسرى ، يتعرض الملف الأصفر لقوة كهرومغناطيسية تصاعدية رأسياً ؛ يتعرض الملف الأزرق لقوة كهرومغناطيسية متجهة إلى أسفل عموديًا. يبدأ دوار المحرك بالدوران في اتجاه عقارب الساعة ، بعد الدوران 90 درجة ، كما هو موضح في الشكل 2:
في هذا الوقت ، توجد فرشاة الكربون فقط في الفجوة بين الحلقتين النحاسيتين ، وحلقة الملف بأكملها لا يوجد بها تيار. ومع ذلك ، تحت تأثير القصور الذاتي ، لا يزال الجزء المتحرك يدور.
عندما يتحول الدوار إلى الموضع أعلاه تحت تأثير القصور الذاتي ، يظهر تيار الملف في الشكل 3. وفقًا لقاعدة اليد اليسرى ، يتعرض الملف الأزرق لقوة كهرومغناطيسية تصاعدية رأسياً ؛ يتعرض الملف الأصفر لقوة كهرومغناطيسية هبوطية رأسية. يستمر دوار المحرك في الدوران في اتجاه عقارب الساعة ، بعد الدوران 90 درجة ، كما هو موضح في الشكل 4:
في هذا الوقت ، توجد فرشاة الكربون فقط في الفجوة بين الحلقتين النحاسيتين ، وحلقة الملف بأكملها لا يوجد بها تيار. ومع ذلك ، تحت تأثير القصور الذاتي ، لا يزال الجزء المتحرك يدور. ثم كرر الخطوات المذكورة أعلاه ، وتستمر الدورة.
محرك DC بدون فرشات
كما هو موضح في الشكل 5 ، هذا مخطط نموذج هيكلي لمحرك DC بدون فرش. وهي تتألف من الجزء الثابت والدوار ، حيث يوجد زوج من الأقطاب المغناطيسية على الجزء المتحرك ؛ يوجد العديد من مجموعات الملفات الملفوفة على الجزء الثابت ، وهناك 6 مجموعات من الملفات في الشكل.
عندما نمرر التيار إلى ملفي الجزء الثابت 2 و 5 ، فإن الملفين 2 و 5 سيولدان مجالًا مغناطيسيًا ، ويكون الجزء الثابت مكافئًا لقضيب مغناطيسي ، حيث يمثل 2 القطب S (الجنوبي) و 5 هو N (الشمال) عمود. نظرًا لأن الأقطاب المغناطيسية من نفس الجنس تجتذب بعضها البعض ، فإن القطب N الخاص بالدوار سوف يدور إلى موضع الملف 2 ، وسوف يدور القطب S الخاص بالدوار إلى موضع الملف 5 ، كما هو موضح في الشكل 6.
ثم نقوم بإزالة الملف الثابت 2.5 الحالي ، ثم نمرر التيار إلى الملف الثابت 3،6. في هذا الوقت ، سيولد الملفان 3 و 6 مجالًا مغناطيسيًا ، ويكون الجزء الثابت مكافئًا لقضيب مغناطيسي ، حيث 3 هي القطب S (الجنوبي) و 6 هي القطب الشمالي (الشمالي). نظرًا لأن الأقطاب المغناطيسية من نفس الجنس تجتذب بعضها البعض ، فإن القطب N الخاص بالدوار سوف يدور إلى موضع الملف 3 ، وسوف يدور القطب S الخاص بالدوار إلى موضع الملف 6 ، كما هو موضح في الشكل 7.
بنفس الطريقة ، يتم إزالة تيار ملفات الجزء الثابت 3 و 6 ، ثم يتم تغذية ملفات الجزء الثابت 4 و 1 بالتيار. في هذا الوقت ، سيولد الملفان 4 و 1 مجالًا مغناطيسيًا ، ويكون الجزء الثابت مكافئًا لقضيب مغناطيسي ، حيث يمثل 4 القطب S (الجنوبي) و 1 هو القطب N (الشمالي). نظرًا لأن الأقطاب المغناطيسية المعاكسة تجتذب بعضها البعض ، فإن القطب N الدوار سوف يدور إلى موضع الملف 4 ، وسوف يدور القطب S الدوار إلى موضع الملف 1.
حتى الآن ، قام المحرك بتدوير نصف دائرة ... النصف الثاني من الدائرة هو نفس المبدأ السابق ، لذلك لن أكرره هنا. يمكننا ببساطة أن نفهم محرك التيار المستمر عديم الفرشاة على أنه يصطاد جزرة أمام حمار ، بحيث يتحرك الحمار دائمًا نحو الجزرة.
إذن كيف يمكننا تغذية التيارات الدقيقة لملفات مختلفة في أوقات مختلفة؟ هذا يتطلب دائرة تبديل حالية ... لن أخوض في التفاصيل هنا.
مقارنة بين المزايا والعيوب
محرك نحى DC: بدء سريع ، فرملة في الوقت المناسب ، تنظيم سلس للسرعة ، تحكم بسيط ، هيكل بسيط ، وسعر رخيص. النقطة رخيصة! سعر رخيص! سعر رخيص! علاوة على ذلك ، لديها تيار بدء كبير ، وعزم دوران كبير (قوة دورانية) بسرعات منخفضة ، ويمكن أن تحمل حمولة ثقيلة.
ومع ذلك ، نظرًا للاحتكاك بين الفرشاة الكربونية والمبدل ، فإن محرك DC المصقول يكون عرضة للشرر والحرارة والضوضاء والتداخل الكهرومغناطيسي للبيئة الخارجية ، وله كفاءة منخفضة وعمر قصير. نظرًا لأن فرش الكربون عبارة عن مواد استهلاكية ، فهي عرضة للفشل وتحتاج إلى استبدالها بعد فترة من الوقت.
محرك DC بدون فرش: نظرًا لأن محرك DC بدون فرش يزيل الفرشاة الكربونية ، فإنه يحتوي على ضوضاء منخفضة ، ولا صيانة ، ومعدل فشل منخفض ، وعمر خدمة طويل ، ووقت التشغيل والجهد مستقران نسبيًا ، والتداخل مع معدات الراديو صغير. لكنه مكلف! غالي! غالي!
الأدوات الكهربائية هي أدوات شائعة الاستخدام في الحياة اليومية. هناك أنواع عديدة من العلامات التجارية والمنافسة الشرسة. كل شخص حساس جدا للسعر. علاوة على ذلك ، تحتاج الأدوات الكهربائية إلى حمل حمولة ثقيلة ويجب أن يكون لها عزم دوران كبير ، مثل المثاقب اليدوية الكهربائية والمثاقب الصدمية. خلاف ذلك ، عند الحفر ، لا يمكن تشغيل المحرك بسهولة لأن لقمة الحفر عالقة.
فقط تخيل أن محرك DC المصقول رخيص الثمن ، وله عزم دوران كبير ، ويمكنه حمل أحمال ثقيلة ؛ على الرغم من أن المحرك الذي لا يحتوي على فرش له معدل فشل منخفض وعمر طويل ، إلا أنه مكلف وعزم دوران بدء التشغيل أقل بكثير من المحرك المصقول. إذا كان بإمكانك الاختيار ، كيف تختار؟ أعتقد أن الجواب بديهي.
