في مجال أنظمة القيادة الكهربائية, محركات التيار المستمر و محركات التيار المتردد هي بلا شك الخيارين السائد. لكل منها مزاياه الخاصة ويستخدم على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والأجهزة المنزلية ومركبات الطاقة الجديدة والعديد من التطبيقات الأخرى. ومع ذلك ، تواجه مجموعة واسعة من نماذج السيارات والمصنعين ، وكيفية حدد المحرك الصحيح بناء على الاحتياجات الفعلية وتجنب التكاليف غير الضرورية أصبح تحديا يجب على المهندسين والمتخصصين في المشتريات معالجته.
A العاصمة المحرك، كما يوحي الاسم ، يتم تشغيله بواسطة التيار المباشر. مع تاريخ طويل وتكنولوجيا ناضجة ، فإنه يوفر العديد من المزايا:
الثور; أداء ممتاز للتحكم في السرعة:
يمكن لمحركات التيار المستمر تحقيق تنظيم دقيق للسرعة عن طريق ضبط جهد المحرك أو تيار المجال ، والحفاظ على خرج عزم دوران مرتفع حتى عند السرعات المنخفضة. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب التحكم الدقيق في السرعة ، مثل أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وأنظمة المؤازرة الروبوتية.
الثور; عزم دوران عالي:
توفر محركات التيار المستمر عزم دوران عالي لبدء التشغيل ، مما يجعلها مناسبة لقيادة معدات التحميل الثقيل مثل الرافعات والمضخات الكبيرة.
الثور; هيكل بسيط نسبيا وسهولة التحكم:
دائرة التحكم لمحركات التيار المستمر بسيطة نسبيا ، مما يتيح التحكم الدقيق والاستجابة السريعة لتغييرات التحميل.
الثور; صيانة أسهل:
بالمقارنة مع محركات التيار المتردد ، فإن محركات التيار المستمر أسهل في الصيانة بشكل عام ، مع استبدال أبسط للمكونات.
ومع ذلك ، فإن محركات التيار المستمر لها أيضا قيود متأصلة:
& ثور; شرط العاكس, انخفاض الموثوقية:
يعد العاكس مكونا مهما لمحركات التيار المستمر ولكنه أيضا عرضة للتآكل والإثارة ، مما يؤثر على الموثوقية والعمر الافتراضي. يمكن أن تكون تكاليف الصيانة مرتفعة ، خاصة في ظل ظروف السرعة العالية والحمل العالي.
& ثور; ارتفاع فقدان الطاقة:
بسبب العاكس ، تتعرض محركات التيار المستمر لفقدان الطاقة أثناء التشغيل ، مما يؤدي إلى كفاءة أقل نسبيا.
& ثور; حجم أكبر وأثقل وزنا:
تتميز محركات التيار المستمر التقليدية بهيكل معقد ، مما يجعلها أكبر وأثقل ، والتي قد لا تناسب التطبيقات ذات القيود الصارمة على المساحة والوزن.
المغناطيس الدائم العاصمة المحرك: يستخدم مغناطيس دائم للإثارة ، ويقدم بنية بسيطة وحجم صغير ولكن عزم دوران وقوة محدودة. مناسبة للأجهزة المنزلية والأدوات الكهربائية الصغيرة.
سلسلة الجرح العاصمة المحرك: يتم توصيل الملف الميداني في سلسلة مع المحرك ، مما يوفر عزم دوران عالي ولكن تنظيم ضعيف للسرعة. مثالية للرافعات وقاطرات الجر.
تحويلة الجرح العاصمة المحرك: يتم توصيل لف المجال بالتوازي مع المحرك ، مما يوفر تنظيما أفضل للسرعة ولكن عزم دوران أقل لبدء التشغيل. مناسبة للأدوات الآلية ومضخات المياه.
متحمس بشكل منفصل العاصمة المحرك: يتم تشغيل لف الحقل والمحرك بواسطة مصادر مستقلة ، مما يسمح بنطاق سرعة واسع ودقة تحكم عالية. تستخدم في أنظمة المؤازرة التي تتطلب دقة عالية.
محركات التيار المتردد يتم تشغيلها بواسطة التيار المتردد وتطورت بسرعة إلى فئة متنوعة ومستخدمة على نطاق واسع:
هيكل بسيط ، موثوقية عالية:
تتميز محركات التيار المتردد عادة بتصميم دوار قفص السنجاب ، مما يجعلها قوية ومنخفضة الصيانة وموثوقة للغاية.
& ثور ؛ كفاءة عالية ، موفرة للطاقة:
تتمتع محركات التيار المتردد عموما بكفاءة أعلى من محركات التيار المستمر ، مما يقلل من استهلاك الطاقة ويلبي المعايير البيئية.
حجم صغير وخفيف الوزن:
بالنسبة لنفس تصنيف الطاقة ، عادة ما تكون محركات التيار المتردد أصغر وأخف من محركات التيار المستمر ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات المساحة المحدودة.
الثور ؛ التوافق الجهد واسعة:
يمكن تصميم محركات التيار المتردد لمستويات الجهد المختلفة ، والتكيف مع مصادر الطاقة الصناعية والسكنية المختلفة.
ومع ذلك ، فإن محركات التيار المتردد لها أيضا بعض العيوب:
& ثور ؛ أداء ضعيف نسبيا للتحكم في السرعة:
تواجه محركات التيار المتردد التقليدية صعوبة في تنظيم السرعة وغالبا ما تتطلب أجهزة خارجية مثل المحولات للتحكم الدقيق.
& ثور; انخفاض عزم الدوران بدءا:
توفر محركات التيار المتردد عادة عزم دوران بدء أقل من محركات التيار المستمر ، مما يجعلها أقل ملاءمة لقيادة الأحمال الثقيلة مباشرة.
& ثور; تحكم أكثر تعقيدا:
يتطلب التحكم في محرك التيار المتردد دارات وخوارزميات أكثر تعقيدا ، خاصة في التطبيقات عالية الدقة.
المحرك التعريفي (محرك غير متزامن): محرك التيار المتردد الأكثر استخداما ، يتميز بهيكل بسيط وتكلفة منخفضة وموثوقية عالية ولكن ضعف تنظيم السرعة. مناسبة للمراوح والمضخات والضواغط.
محرك متزامن: تتزامن سرعة الدوار مع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت ، مما يوفر كفاءة عالية وعامل طاقة يمكن التحكم فيه ولكن بداية صعبة. تستخدم في المولدات الكبيرة والأدوات الدقيقة.
المغناطيس الدائم متزامن المحرك (بمسم): يستخدم المغناطيس الدائم للإثارة ، وتوفير كفاءة عالية ، والحجم الصغير ، والتحكم الدقيق ولكن بتكلفة أعلى. مثالية للسيارات الكهربائية وأنظمة المؤازرة. (مثل بمس 80 بمسم موتورز)
تبديل تردد المحرك (سرم): هيكل بسيط ومقاومة درجات الحرارة العالية ولكن صاخبة ومعقدة للسيطرة. مناسبة لبيئات درجات الحرارة العالية والتطبيقات عالية الموثوقية.
عندما الاختيار بين محركات التيار المستمر والتيار المتردد، تجنب اختيار الأسعار المرتفعة أو الأسماء التجارية بشكل أعمى. بدلا من ذلك ، استند القرار إلى احتياجات التطبيق الفعلية من خلال النظر في العوامل التالية:
& ثور; خصائص الحمل:
الأحمال عزم الدوران المستمر: سيور ناقلة ، الرافعات ، الخ.، تتطلب المحركات للحفاظ على عزم دوران ثابت عبر السرعات. يمكن استخدام كل من محركات التيار المستمر والتيار المتردد ، لكن محركات التيار المستمر تعمل بشكل أفضل عند السرعات المنخفضة.
أحمال الطاقة الثابتة: مغزل الأدوات الآلية ، مصانع الدرفلة ، إلخ.، تتطلب المحركات للحفاظ على انتاج الطاقة المستمر. محركات التيار المتردد أكثر ملاءمة.
& ديامز; مروحة ومضخة الأحمال: عزم الدوران يتناسب مع مربع السرعة. تتيح محركات التيار المتردد المزودة بمحولات التحكم في السرعة الموفرة للطاقة.
& ثور; متطلبات التحكم في السرعة:
عالية الدقة التحكم في السرعة: آلات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، والروبوتات ، الخ.، تتطلب سرعة دقيقة والتحكم في الموقف. محركات دس و بمسمس مثالية.
التحكم في السرعة على نطاق واسع: آلات النسيج ، مصانع الدرفلة ، إلخ.، تحتاج إلى تعديل سرعة واسعة. كل من العاصمة والتيار المتردد محركات متغيرة التردد يمكن تلبية هذا الطلب.
لا حاجة للتحكم في السرعة: المراوح والمضخات وما إلى ذلك.، مع الحد الأدنى من متطلبات السرعة يمكن استخدام محركات الحث بسيطة.
& ثور; بيئة التشغيل:
الظروف القاسية (درجة الحرارة العالية والرطوبة والغبار): اختيار المحركات مع تصنيفات حماية عالية ، مثل المحركات المغلقة تماما. سرم هي مناسبة لبيئات درجات الحرارة العالية.
الأجواء المتفجرة: الاستخدام محركات مقاومة للانفجار من أجل السلامة.
تطبيقات محدودة المساحة: المحركات المدمجة مثل بمسمس هي الأفضل.
& ثور; اعتبارات الميزانية:
تكلفة الشراء الأولية: المحركات التعريفي هي أرخص ؛ دس المحركات و بمسمس هي أكثر تكلفة.
تكلفة الصيانة: تعمل محولات محرك التيار المستمر على زيادة تكاليف الصيانة ، في حين أن صيانة محركات التيار المتردد أرخص.
تكلفة استهلاك الطاقة: تتمتع محركات التيار المتردد عموما بكفاءة أعلى ، مما يقلل من نفقات الطاقة على المدى الطويل.
الثور ؛ نظام التحكم:
أنظمة التحكم في محرك التيار المستمر الحالية: إذا كان نظام التحكم في التيار المستمر ناضجا ، فإن الالتصاق بمحركات التيار المستمر قد يقلل من تكاليف الاستبدال.
احتياجات التحكم المتقدمة: يمكن لمحركات التيار المتردد ذات التردد المتغير مع التحكم في المتجهات أو التحكم المباشر في عزم الدوران تحقيق أداء متفوق.
► السيارات الكهربائية: المركبات الكهربائية في وقت مبكر تستخدم في الغالب محركات دس ، ولكن بمسمس هي الآن المفضل لكفاءة أعلى وتحكم أفضل.
► مراوح صناعية: مجهزة تقليديا بمحركات حثية ، يستخدم الكثيرون الآن محركات متغيرة التردد للتيار المتردد لتنظيم السرعة الموفرة للطاقة.
► الأجهزة المنزلية: غالبا ما تستخدم محركات تيار مستمر مغناطيسية دائمة صغيرة وفعالة من حيث التكلفة أو أس العالمي موتورز.
اختيار المحرك الصحيح ليس عن السعر ولكن فهم خصائص محركات التيار المستمر والتيار المتردد ومواءمتها مع احتياجات التطبيق المحددة. من خلال التحليل العقلاني لعوامل مثل نوع الحمل ومتطلبات السرعة وبيئة التشغيل والميزانية وأنظمة التحكم ، يمكنك حقا تحقيق "اختيار الحق ، وليس مكلفة"استراتيجية ، وتقديم أفضل حل للتطبيق الخاص بك.
