كما تعلم ، هناك عدد كبير من نماذج المحركات الكهربائية في السوق بأنواع مختلفة. في هذه المدونة ، قمنا بالفعل بتحليل بعض الأنواع المحددة جدًا من المحركات الكهربائية لاستخدامها مع مشاريع DIY ، مثل التحكم فيها باستخدام لوحات Arduino باستخدام PWM، ولكن لديهم أيضًا العديد من التطبيقات الأخرى مثل الروبوتات ، وما إلى ذلك.
في هذه المقالة سوف تفعل تعرف على هذا النوع من المحركات عن كثب التي أصبحت الآن ذات صلة كبيرة في مختلف القطاعات ...
ما هو المحرك الكهربائي؟
Un المحركات الكهربائية إنه ليس أكثر من جهاز يحول الطاقة الكهربائية الموردة له إلى طاقة ميكانيكية دوارة. أي أن الدوار سيجعل العمود يدور عندما يتم تزويده بالتيار ، لأنه يولد مجالات مغناطيسية بداخله قادرة على العمل من خلال الملفات والمغناطيسات لإنتاج الدوران.
في الداخل سيكون هناك ملف الجزء الثابت والدوار. الأول في المنطقة الخارجية ومثبت في غلاف المحرك الكهربائي ، بالإضافة إلى أنه يتكون بشكل عام من مغناطيسات ثابتة (ممثلة في الصورة السابقة بدروع مغناطيسية حمراء وزرقاء). بدلاً من ذلك ، يكون الجزء المتحرك جزءًا متحركًا يدور بسبب الحركة المغناطيسية للجزء الثابت بفضل ملفاته التي تشكل مغناطيسًا كهربائيًا (يتم تمثيله في الصورة السابقة بواسطة الملفين الأحمر والأزرق).
وهذا هو، المغناطيسية ستولد قوة جذابة ومنافرة على لفات الجزء المتحرك ، اعتمادًا على العلامة ، وبالتالي تجعلها تدور داخل الجزء الثابت.
وبالإضافة إلى ذلك، بعض المحركات الكهربائية قابلة للعكسهذا لا يعني أنه يمكنهم عكس اتجاه الدوران ، حيث يمكن للجميع القيام بذلك ، ولكن يمكن أن يكونوا محركًا ومولدًا. أي عندما تقوم بتطبيق الطاقة فإنها تدور وعندما تقوم بتدوير محورها فإنها تولد تيارًا كهربائيًا عند أطرافها.
هذه هي بداية مولدات كهرباء التي يتم استخدامها في صناعة الطاقة ، مثل المولدات الموجودة في طواحين الهواء ، أو تلك الموجودة في المحطات الحرارية والطاقة الكهرومائية ، إلخ. في الواقع ، في بعض التطبيقات يمكنهم العمل في كلا الوضعين ، مثل محركات بعض المركبات مثل KERS أو الكبح المتجدد لبعض القطارات ...
ملامح
المحرك لديه سلسلة من ملامح التي تحدد صفات المحرك. يجب أن تعرف أهمها لمعرفة كيفية اختيار الوحدة المناسبة. على سبيل المثال ، يسلط الضوء على:
- قوة: يمكن أن تكون من بضعة ميغاواط في حالة الأصغر والأخف وزناً ، حتى آلاف الواط في حالة الأقوى والأثقل. وهذا يوسع نطاق الاستخدام ، من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة إلى التطبيقات الصناعية. اعتمادًا على قوتها ، سيكون لديك قوة دوران أكثر أو أقل.
- نوع الجهد والتيار: هناك جهد أكثر فأكثر ، من المحركات الصغيرة بجهد 5 فولت ، 12 فولت ، إلى المحركات الأخرى التي تعمل بجهد 220 فولت أو أكثر. بالطبع ، يمكن أن يكون التيار الموفر مباشرًا (DC) أو متناوبًا (AC).
- عزم المحرك: هي القوة التي سيدور بها عمود دوران المحرك. عادة ما يكون ثابتًا من الناحية العملية على عكس المحركات الأخرى ، ولكن يمكنك العثور على محركات أقل قوة ومحركات أخرى أكثر قوة. سيتمكن البعض حتى من توليد عزم دوران مرتفع لتحريك المركبات الثقيلة.
- أداء: لا يتعلق الأمر بالقوة ، بل بكفاءة الطاقة. عادةً ما يكون حوالي 75٪ ، مع بعض الطرز الأقل كفاءة والبعض الآخر أكثر كفاءة.
- الانبعاثات 0: هذا النوع من المحركات لا ينبعث منه غازات ملوثة في الغلاف الجوي مثل غازات الاحتراق الداخلي أو التفاعل الأخرى. في هذه الحالة ، قد يكون الملوث الوحيد هو الطريقة التي يتم بها توليد الكهرباء التي تمدهم بالطاقة. سواء كانت تأتي من مصادر متجددة أم لا.
- تبريد: لا يحتاجون عمومًا إلى التبريد مثل محركات الاحتراق الأخرى إنها ذاتية التهوية ، على الرغم من أن بعض الأداء العالي قد يحتاج إلى بعض التبريد.
- علبة السرعة: لا يحتاجون إلى علب تروس معقدة ، ويمكن التحكم في سرعة واتجاه الدوران إلكترونيًا. ومع ذلك ، قد يكون هناك تروس تخفيض أو مضاعفة لاستخراج المزيد من القوة أو السرعة حسب الرغبة ...
نوع
-
- CC
-
- CA
لا يوجد نوع واحد فقط من المحركات الكهربائية ، كما ذكرت من قبل ، ولكن هناك عدة أنواع. يجب ان تعرف الأكثر تميزًا، على الرغم من أننا نركز في هذه المقالة على CC لأسباب واضحة لموضوع هذه المدونة.
الكثير أنواع المحركات الكهربائية هي:
- محرك عالمي: إنه نوع من المحركات يمكنه العمل مع كل من التيار المستمر والتيار المتردد ، على الرغم من أنه ليس متكررًا جدًا. إنه محرك أحادي الطور يشبه محرك DC المتسلسل ، على الرغم من بعض التعديلات. يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة ، حيث تتمتع بعزم دوران أعلى من الحث وسرعة دوران عالية على الرغم من كونها مضغوطة ورخيصة. إنها شائعة في الأدوات المحمولة من جميع الأنواع والأجهزة الصغيرة.
- محركات التيار المباشر (DC)- هذه المحركات هي التي تعمل بالتيار المباشر ، مثل معظم المحركات الصغيرة التي تستخدمها مع Arduino ومشاريع صانعة أخرى. ضمن هذه العائلة توجد مجموعات فرعية مثل:
- الإثارة المستقلة
- مسلسل الإثارة
- إثارة التحويلة أو التحويلة
- الإثارة المركبة أو المركب
- الأخرى: محرك متدرج أو محرك سيرفو، محرك بدون قلب ، فرش (بدون فرش).
- محركات التيار المتردد (AC): هي تلك التي تعمل مع التيار المتردد ، كونها أكبر وتستخدم في الأجهزة الكهربائية الكبيرة ، والصناعة ، والآلات ، وما إلى ذلك. في الداخل يمكنك العثور على أنواع فرعية مثل:
- متزامن: في هذا النوع من المحركات ، يدور محور الدوران عند تردد تيار الإمداد. وبالتالي ، فإن سرعة دورانها ثابتة ، وتعتمد دائمًا على تردد جهد الشبكة الكهربائية التي تتصل بها. على سبيل المثال ، على شبكة منزلية سيكون 220 فولت 50/60 هرتز.
- غير متزامن: هو الذي يدور دواره بسرعة مختلفة عن المجال المغناطيسي. يوجد في الداخل أيضًا أقسام مثل:
- على مرحلة واحدة: هم أولئك الذين يستخدمون مصدر طاقة أحادي الطور ، مثل المنزل. الداخل هي:
- اللف المساعد
- حلقة مختصرة
- عالمي (انظر النقطة الأولى)
- ثلاثي الأطوار: تم تصميم ملف الحث الثابت الخاص به بحيث يحتوي على ثلاث ملفات مختلفة يتم إزاحتها بمقدار 120 درجة كهربائيًا ، بحيث عندما يتم تزويده بتيار متردد ثلاثي الأطوار ، يمكن إنشاء دوران الجزء المتحرك من خلال عمل كل مرحلة من المراحل. تجد في الداخل:
- دوار الجرح (تقليدي).
- دوار قصير (قفص السنجاب).
- على مرحلة واحدة: هم أولئك الذين يستخدمون مصدر طاقة أحادي الطور ، مثل المنزل. الداخل هي:
التطبيقات
يمكن استخدام محرك كهربائي ل عدد كبير من التطبيقات. من السيارات الكهربائية ، من خلال آليات تشغيل ميكانيكية معينة ، إلى الطائرات بدون طيار ، والروبوتات ، والخلاطات ، والطابعات ثلاثية الأبعاد ، والأقراص الصلبة ، ومضخات المياه ، والأجهزة المنزلية مثل الغسالات وغسالات الصحون ، والطابعات التقليدية ، والمراوح ، ومولدات الكهرباء ، وأكثر من ذلك بكثير.
عموما على مرحلة واحدة إنها أبسط استخدامات في التطبيقات الصغيرة ومن السهل عكس الدوران ببساطة عن طريق تغيير قطبية التيار المطبق. إنها نموذجية في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة. يتم استخدام ثلاث مراحل لتطبيقات أكثر قوة ، مثل التطبيقات الصناعية.
هذا بالنسبة للتيار المتردد. ولكن في عالم المصنّع وعالم DIY ، من الطبيعي أن تستخدمه محركات التيار المستمر. تعد محركات التيار المستمر الصغيرة هذه نموذجية للروبوتات والطائرات بدون طيار والطابعات ثلاثية الأبعاد والمركبات الكهربائية الصغيرة وما إلى ذلك.
مكان الشراء
أنت شراء أنواع مختلفة من هذا الجهاز مثل موديلات المحركات الكهربائية التي تجدها في أمازون والمتاجر المتخصصة الأخرى:
مزيد من المعلومات حول المحركات
أنصحك أيضًا بقراءة الآخرين مقالات ذات صلة بمحركات مثل هذه: