صفحة

أخبار

أنواع واتجاهات تطوير المحركات الدقيقة العالمية

في التطبيقات العملية، تطورت المحركات الدقيقة اليوم من مجرد التحكم في بدء التشغيل وتزويد الطاقة في الماضي إلى التحكم الدقيق في سرعتها وموضعها وعزم دورانها، وما إلى ذلك، وخاصةً في الأتمتة الصناعية وأتمتة المكاتب والمنازل. تستخدم جميعها تقريبًا منتجات تكامل كهروميكانيكية تجمع بين تكنولوجيا المحركات وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة. يُعدّ التحول الإلكتروني اتجاهًا حتميًا في تطوير المحركات الدقيقة والخاصة.

تدمج تكنولوجيا المحركات الدقيقة الحديثة العديد من التقنيات المتقدمة، مثل المحركات، والحواسيب، ونظريات التحكم، والمواد الجديدة، وتنتقل من المجال العسكري والصناعي إلى الحياة اليومية. لذلك، يجب أن يتكيف تطوير تكنولوجيا المحركات الدقيقة مع احتياجات تطوير الصناعات الأساسية والصناعات عالية التقنية.

سيناريوهات الاستخدام الأوسع:
1. محركات دقيقة للأجهزة المنزلية
لتلبية متطلبات المستخدمين باستمرار والتكيف مع متطلبات عصر المعلومات، وتحقيق ترشيد استهلاك الطاقة، والراحة، والتواصل الشبكي، والذكاء الاصطناعي، وحتى الأجهزة الشبكية (أجهزة المعلومات)، فإن دورة استبدال الأجهزة المنزلية سريعة جدًا، وتُطرح متطلبات عالية للمحركات الداعمة. تشمل هذه المتطلبات الكفاءة، وانخفاض الضوضاء، وانخفاض الاهتزاز، وانخفاض السعر، وإمكانية تعديل السرعة، والذكاء الاصطناعي. تُمثل المحركات الدقيقة المستخدمة في الأجهزة المنزلية 8% من إجمالي المحركات الدقيقة، بما في ذلك مكيفات الهواء، والغسالات، والثلاجات، وأفران الميكروويف، والمراوح الكهربائية، والمكانس الكهربائية، وآلات تجفيف المياه، وغيرها. يتراوح الطلب العالمي السنوي عليها بين 450 و500 مليون وحدة (مجموعة). هذا النوع من المحركات ليس قويًا جدًا، ولكنه يتميز بتنوع كبير. تشمل اتجاهات تطوير المحركات الدقيقة للأجهزة المنزلية ما يلي:
①ستحل المحركات عديمة الفرشاة ذات المغناطيس الدائم محل المحركات غير المتزامنة أحادية الطور تدريجيًا؛
② تنفيذ التصميم الأمثل وتحسين جودة المنتج وكفاءته؛
③اعتماد هياكل وعمليات جديدة لتحسين كفاءة الإنتاج.

2. المحركات الدقيقة للسيارات

تشكل المحركات الدقيقة للسيارات 13%، بما في ذلك مولدات التشغيل، ومحركات المساحات، ومحركات مكيفات الهواء ومراوح التبريد، ومحركات عداد السرعة الكهربائية، ومحركات تدوير النوافذ، ومحركات قفل الأبواب، وغيرها. في عام 2000، بلغ إنتاج السيارات في العالم حوالي 54 مليون وحدة، وكانت كل سيارة تتطلب في المتوسط ​​15 محركًا، لذا احتاج العالم إلى 810 ملايين وحدة.
النقاط الرئيسية لتطوير تكنولوجيا المحركات الدقيقة للسيارات هي:
①كفاءة عالية، إنتاجية عالية، توفير الطاقة
يمكن تحسين كفاءة التشغيل من خلال تدابير مثل السرعة العالية، واختيار المواد المغناطيسية عالية الأداء، وطرق التبريد عالية الكفاءة، وتحسين كفاءة وحدة التحكم.
②ذكي
إن الذكاء الاصطناعي في محركات السيارات ووحدات التحكم فيها يمكّن السيارة من العمل بأفضل أداء وتقليل استهلاك الطاقة.

محرك تيار مستمر صغير (2)

3. محركات دقيقة للقيادة والتحكم الكهربائي الصناعي
يُشكل هذا النوع من المحركات الدقيقة 2% من إجمالي المحركات، بما في ذلك أدوات التحكم الرقمي بالكمبيوتر (CNC)، والمُعالِجات، والروبوتات، وغيرها. وتشمل هذه المحركات بشكل رئيسي محركات سيرفو التيار المتردد، ومحركات السائر عالية القدرة، ومحركات التيار المستمر واسعة السرعة، ومحركات التيار المتردد عديمة الفرش، وغيرها. لهذا النوع من المحركات أنواع عديدة ومتطلبات تقنية عالية، وهو نوع من المحركات يشهد طلبًا متزايدًا.

اتجاه تطوير المحركات الدقيقة
مع دخول القرن الحادي والعشرين، يواجه التنمية المستدامة للاقتصاد العالمي قضيتين رئيسيتين: الطاقة وحماية البيئة. فمن ناحية، ومع تقدم المجتمع البشري، ازدادت متطلبات الناس لجودة الحياة، وتزايد الوعي بحماية البيئة. ولا تقتصر استخدامات المحركات الخاصة على المؤسسات الصناعية والتعدينية فحسب، بل تشمل أيضًا القطاعات التجارية والخدمية. وقد ازداد استخدام المنتجات في الحياة الأسرية، مما يهدد سلامة المحركات بشكل مباشر سلامة الأفراد والممتلكات؛ إذ ستصبح الاهتزازات والضوضاء والتداخلات الكهرومغناطيسية خطرًا عامًا يُلوث البيئة؛ وترتبط كفاءة المحركات ارتباطًا مباشرًا باستهلاك الطاقة وانبعاث الغازات الضارة، لذا تزداد صرامة المتطلبات الدولية لهذه المؤشرات الفنية، مما جذب انتباه صناعة المحركات المحلية والأجنبية. وقد أُجريت أبحاث توفير الطاقة في العديد من الجوانب، مثل التكنولوجيا والمواد والمكونات الإلكترونية ودوائر التحكم والتصميم الكهرومغناطيسي، بدءًا من هيكل المحرك. بناءً على الأداء التقني الممتاز، ستُطبّق الجولة الجديدة من منتجات المحركات الدقيقة سياساتٍ ذات صلة لتوفير الطاقة وحماية البيئة. تُعزّز المعايير الدولية تطوير التقنيات ذات الصلة، مثل ختم المحركات الجديدة، وتصميم اللفائف، وتحسين هيكل التهوية، والمواد منخفضة الفقد ذات النفاذية المغناطيسية العالية، ومواد المغناطيس الدائم للأتربة النادرة، وتكنولوجيا تقليل الضوضاء والاهتزاز، وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة، وتكنولوجيا التحكم، وتكنولوجيا تقليل التداخل الكهرومغناطيسي، وغيرها من الأبحاث التطبيقية.

محرك تيار مستمر صغير (2)

في ظل فرضية أن اتجاه العولمة الاقتصادية يتسارع، وتولي البلدان المزيد من الاهتمام للقضيتين الرئيسيتين المتمثلتين في الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة، وتتعزز التبادلات والتعاون التقني الدولي، وتتسارع وتيرة الابتكار التكنولوجي، فإن اتجاه تطوير تكنولوجيا المحركات الدقيقة هو:
(1) اعتماد التقنيات العالية والجديدة والتطور في اتجاه الإلكترونيات؛
(2) الكفاءة العالية وتوفير الطاقة والتنمية الخضراء؛
(3) التطور نحو الموثوقية العالية والتوافق الكهرومغناطيسي؛
(4) التطور نحو انخفاض الضوضاء والاهتزاز والتكلفة والسعر؛
(5) التطور نحو التخصص والتنوع والذكاء.
بالإضافة إلى ذلك، تتطور المحركات الدقيقة والخاصة في اتجاه التنميط، والدمج، والتكامل الكهروميكانيكي الذكي، والمحركات عديمة الفرش، والمحركات عديمة النواة الحديدية، والمغنطة الدائمة. والجدير بالذكر أنه مع توسع مجال تطبيقات المحركات الدقيقة والخاصة، وتغيرات التأثير البيئي، لم تعد المحركات الكهرومغناطيسية التقليدية قادرة على تلبية المتطلبات بشكل كامل. وقد أصبح استخدام الإنجازات الجديدة في التخصصات ذات الصلة، بما في ذلك المبادئ والمواد الجديدة، لتطوير محركات دقيقة بمبادئ غير كهرومغناطيسية اتجاهًا مهمًا في تطوير المحركات.


وقت النشر: ١ ديسمبر ٢٠٢٣