الرئيسية » هندسة كهربية » آلات كهربية » محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -4- (BLDC) اختلاف لف العضو الثابت عنه فى المحركات الحثيةقفص سنجاب

محركات التيار المستمر بدون فرش (شربون) -4- (BLDC) اختلاف لف العضو الثابت عنه فى المحركات الحثيةقفص سنجاب

رابط ما قبله :https://wp.me/paiFWG-2eF

مقدمة

وصلا بالمحاضرة السابقة والتى تناولنا فى نهايتها العضو الثابت (Stator)  كأحد عنصرى مكون المحرك BLDC نعرض لتوزيع الملفات للأوجة الثلاث ونقارن بينها وبين مثيلتها فى  محرك التيار المتردد التزامنى ذو الروتر دائم المغنطة Permanent Magnet ويسمى  محرك التيار المتردد التزامنى بدون شربون Brushless AC Motor-BLAC ، فالاختلاف الرئيسى بينهما نوع التغذية الخارجية لكلاهما فهو متردد للBLAC ومستمر لل BLDC .

أوجة الاختلاف بين محرك BLAC ومحرك BLDC

1- فى محرك BLAC تقوم نظرية التشغيل على وجود فيض محصل للفيض الثلاث أوجة ثابت القيمة  (1.5Φ) ويدور بسرعة تردد المنبع فيدور وراءه الروتر بحكم التفاعل التجاذبى بين مجال العضو الثابت ومجال المغناطيس الدائم فى الروتر ولايحتاج فقط إل إلى أساليب بدء للحركة

2- فى محرك BLDC دوران مجال العضو الثابت يحدث بتفعيل أقطاب الملفات الثلاث نفعيلا تتابعيا ومن ثم يحتاج مبادل إلكترونى Commutator ينقل التغذية النبضية من ملف إلى ما يليه جاذبا وراءه مغناطيس العضور الدور  ليدور بنفس السرعة للمجال الدوار

3- فى المحرك BLAC وجود الفيض المحصل يلزمه توزيع ملفات مجموعات الاقطاب للأوجة الثلاث بطريقة التوزيع المتجانس المنبسط لملفات الثلاث أوجة تحت القطب الواحد لضمان انتاج موجة الفيض المغناطيسى بشكل موججة جبيبة فى ش ( 1 ) توزيع مجموعات الأقطاب لمحرك ثلاثى الأوجة 24 مجرى أربع أقطاب

 

 

         

ش(1)                                                                                                      ش(2)

4- فى محرك BLDC ولخفض تكلفته وتجنب مزيد من التعقيد لوحدة المبادل  الإلكترونية والتى تقوم مقام Commutator فى محرك الشربون وتسمى الانفرتر كان توزيع ملفات الأوجة الثلاث بنظام مختلف وهو تركيز قطب الوجة الواحد دون تداخل ملفات الأوجة الأخرى وفى ش (2)  و ش(3) بيانات  محرك و بتوزيع مركز يناسب محرك مستمر بلا شربون فلا تداخل بين ملفات الأوجة الثلاث بل القطب يوجد مركزا وحيدا (توصيل مجموعات الأقطاب للملف الواحد بقاعدة التوصيل نهاية ببداية وبداية بنهاية مع تجميع نهايا الملفات الثلاث نحصل على شكل النجمة )

5- فى ش (4) ، ش(5) توضيح أكثر لشكل ملفات الوجة فى كل من نوعى المحركين

                     

ش(4)                                                                          ش(5)

فى ش(4) الثلاث ملفات وتوزيعها أسفل القطب بشكل منبسط ومتداخل بينما فى ش(5) فى  محرك التيار المستمر بدون شربون الوجه ملفاته مركزة ومنفصله عن ملفى الوجهين الآخرين

شكل توزيع ملفات الأوجة وأثره فى تشكيل القوة الدافعة الكعهربية العكسية المنتجة فى ملفت العضو الثابت 

بدوران الروتر تقطع مجالة المغناطيسى ملفات الأوجة الثلاث فى العضو الثابت منتجة قوة دافعة كهربية معاكسة لجهد تغذية المصدر الكهربى (Back Electromagnetic Force-BEMF) تتوقف قيمتها على العوامل الآتية :-

1- كثافة المجال المغناطيسى للروتر

2- سرعة دوران الروتر

3- عدد لفات مجموعة القطب فى العضو الثابت

ولطبيعة شكل مجموعة الأقطاب فى العضو الثابت (المركز) الشكل الموجى للفيض المغناطيسى بملف الوجة شبة منحرف على خلاف شكله فى المحرك BLAC الذى يكون على شكل موجة جيبية ، فى ش (6) الموجة الجيبية الحمراء هى موجة مجال الوجة فى محرك BLAC بينما الموجة الخضراء تخص محرك BLDC وكما هو واضح تأخذ شكل شبة المنحرف وهذا كما أسلفنا بسبب طبيعة توزيع ملفات القطب للوجة

ش(6)

الملف والموجة المربعة 

وللمزيد من الايضاح وبالرجوع إلى الرابط :https://wp.me/paiFWG-lj وبه الشرح المطول لآستجابة ملف للنبضة الخطوية (الموجة المربعة )  وملخصها أن التيار فى الفترة الانتقالية Transition Regionيأخذ شكلا أسيا يتوقف على الثابت الزمنى للملف وذلك نتيجة القوة الدافعة الكهربية العكسية BEMF التى تنشأ على طرفى الملف تعوق نمو التيار وتؤخر انتقاله إلى حالة الاستقرار ش(7) ، وفى حالتنا توجد قوة دافعة كهربية عكسية أخرى ناتجة من قطع الملفات بالفيض  المغناطيسى الدائم فى الروتر وكما أسلفنا بكن شكل القوة الدافعة العكسية شبة منحرف

                   

ش(7)                                                                                                ش(8)

الاستجابة الزمنية للملف مع الموجة المربعة                       القوة الدافعة الكهربية العكسية فى ملفات الأوجة الثلاث للمحرك BLDC

والتيار فى الملفات يمثله المنحنى المنقط

الجهد العكسى فى ملف الوجة والتيار 

فى ش (8) لاحظ أنه بتقسيم الزمن الدورى للموجة بالملف إلى 6 مقاطع زمنية تجد دائما ملف مفعل موجبا وآخر سالبا والثالث معوم أى مفصول وغير مفعل لا موجب ولا سالب وتمثل تلك المقاطع الزمنية الخطوات التتابعية لتفعيل الملفات من المبادل الإلكترون كما سنرى تفصيلا فى المحاضرات القادمة(https://wp.me/paiFWG-2gk)

 

 

اترك رد