أخبار

1. التوقعات للمحرك: الحركة الدورانية
يشير مصطلح "المحرك" عمومًا إلى محرك يستمد طاقته الميكانيكية من الطاقة الكهربائية، وفي أغلب الأحيان إلى محرك يكتسب حركة دورانية. (هناك أيضًا محرك خطي يكتسب حركة مستقيمة، لكننا سنتجاهله هذه المرة).

إذًا، ما نوع الدوران الذي تريده؟ هل تريد أن يدور بقوة كالمثقاب، أم أن يدور ببطء ولكن بسرعة عالية كالمروحة الكهربائية؟ بالتركيز على الفرق في الحركة الدورانية المطلوبة، تصبح خاصيتا سرعة الدوران وعزم الدوران مهمتين.

2. عزم الدوران
عزم الدوران هو قوة الدوران. وحدة قياس عزم الدوران هي نيوتن متر، ولكن في حالة المحركات الصغيرة، تُستخدم عادةً وحدة ملي نيوتن متر.

صُمم المحرك بطرق مختلفة لزيادة عزم الدوران. كلما زاد عدد لفات السلك الكهرومغناطيسي، زاد عزم الدوران.
نظرًا لأن عدد اللفات محدود بحجم الملف الثابت، يتم استخدام سلك مطلي بالمينا ذو قطر سلك أكبر.
سلسلة محركاتنا عديمة الفرش (TEC) بأحجام 16 مم، 20 مم، و22 مم، و24 مم، و28 مم، و36 مم، و42 مم، و8 أنواع بأقطار خارجية 60 مم. وبما أن حجم الملف يزداد مع ازدياد قطر المحرك، يمكن الحصول على عزم دوران أعلى.
تُستخدم مغناطيسات قوية لتوليد عزم دوران كبير دون تغيير حجم المحرك. تُعد مغناطيسات النيوديميوم أقوى المغناطيسات الدائمة، تليها مغناطيسات الساماريوم والكوبالت. مع ذلك، حتى مع استخدام مغناطيسات قوية فقط، ستتسرب القوة المغناطيسية من المحرك، ولن تُسهم هذه القوة المغناطيسية المتسربة في عزم الدوران.
للاستفادة الكاملة من المغناطيسية القوية، يتم تغليف مادة وظيفية رقيقة تسمى لوحة الفولاذ الكهرومغناطيسية لتحسين الدائرة المغناطيسية.
علاوة على ذلك، نظرًا لأن القوة المغناطيسية لمغناطيسات الكوبالت الساماريوم مستقرة في مواجهة تغيرات درجة الحرارة، فإن استخدام مغناطيسات الكوبالت الساماريوم يمكن أن يقود المحرك بشكل مستقر في بيئة ذات تغيرات كبيرة في درجة الحرارة أو درجات حرارة عالية.

3. السرعة (دورات)
يُشار عادةً إلى عدد دورات المحرك بـ"السرعة". وهو يُمثل عدد دورات المحرك في وحدة الزمن. على الرغم من أن "rpm" يُستخدم عادةً للدلالة على عدد الدورات في الدقيقة، إلا أنه يُعبر عنه أيضًا بـ "min-1" في النظام الدولي للوحدات.

بالمقارنة مع عزم الدوران، فإن زيادة عدد الدورات ليست صعبة من الناحية التقنية. ببساطة، قلل عدد لفات الملف لزيادة عدد اللفات. ومع ذلك، بما أن عزم الدوران يتناقص مع زيادة عدد اللفات، فمن المهم تلبية متطلبات عزم الدوران والدوران.

بالإضافة إلى ذلك، عند استخدام سرعات عالية، يُفضّل استخدام محامل كروية بدلاً من المحامل العادية. كلما زادت السرعة، زاد فقدان مقاومة الاحتكاك، وقصر عمر المحرك.
اعتمادًا على دقة العمود، كلما زادت السرعة، زادت مشاكل الضوضاء والاهتزاز. ولأن المحرك عديم الفرشاة لا يحتوي على فرشاة ولا مُبدِّل، فإنه يُصدر ضوضاء واهتزازًا أقل من المحرك ذي الفرشاة (الذي يجعل الفرشاة على اتصال بالمُبدِّل الدوار).
الخطوة 3: الحجم
عند اختيار المحرك المثالي، يُعد حجمه أيضًا أحد أهم عوامل الأداء. حتى لو كانت السرعة (عدد الدورات) وعزم الدوران كافيين، فلا جدوى من تركيبه على المنتج النهائي.

إذا كنت ترغب فقط في زيادة السرعة، يمكنك تقليل عدد لفات السلك، حتى لو كان عدد اللفات صغيرًا، ولكن ما لم يكن هناك حد أدنى لعزم الدوران، فلن يدور. لذلك، من الضروري إيجاد طرق لزيادة عزم الدوران.

بالإضافة إلى استخدام المغناطيسات القوية المذكورة أعلاه، من المهم أيضًا زيادة معامل دورة عمل اللف. لقد تحدثنا سابقًا عن تقليل عدد لفات الأسلاك لضمان عدد دوراتها، ولكن هذا لا يعني أن السلك ملفوف بشكل فضفاض.

باستخدام أسلاك سميكة بدلًا من تقليل عدد اللفات، يمكن تدفق تيار كبير والحصول على عزم دوران عالٍ حتى عند نفس السرعة. يُعدّ معامل الالتواء مؤشرًا على مدى إحكام لفّ السلك. وسواءً بزيادة عدد اللفات الرفيعة أو تقليلها، فهو عامل مهم في الحصول على عزم الدوران.

بشكل عام، يعتمد خرج المحرك على عاملين: الحديد (المغناطيس) والنحاس (اللف).