ما هو محرك متدرج مغناطيسي دائم وعمله

ما هو محرك متدرج مغناطيسي دائم وعمله

محرك خطوة بمغناطيس دائم محرك هو جهاز متوافق وعالي الكفاءة وله العديد من التطبيقات. نظرًا لأن الدوار مصنوع من مغناطيس دائم ، فإنه لا يحتاج إلى أي إثارة خارجية مما يجعله مفيدًا جدًا في التطبيقات مثل الألعاب والمحركات الصغيرة وما إلى ذلك. نظرًا لجوانب التصميم الخاصة به ، يمكن تصميم زاوية الخطوة لكل دوران بسهولة ، مما يجعلها مفيدة في التطبيقات الدقيقة مثل الأدوات الطبية وهياكل الطيران. نظرًا لصغر حجمها ، فهي عالية التنقل وسهلة الاستخدام. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على محرك السائر ذو المغناطيس الدائم.



ما هو محرك متدرج مغناطيسي دائم؟

التعريف: إنه جهاز تحويل الطاقة الكهروميكانيكية ، والذي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. في محرك متدرج ، كل من الدوار و الجزء الثابت يتم إثارة المجالات المغناطيسية بحيث ينتج عن تفاعل المجال المغناطيسي الدوار والمجال المغناطيسي للجزء الثابت عزم الدوران. في محرك متدرج مغناطيسي دائم ، فإن الدوار الملفات ليست متحمسة ، بدلاً من ذلك ، نستخدم مغناطيس دائم.


في المحركات السائر التقليدية ، يتم استخدام المغناطيسات الكهربائية ، والتي يجب أن تكون متحمسًا خارجيًا لإنشاء مجال مغناطيسي دوار. لكن في هذه الحالة ، نستخدم مغناطيس دائم. هذا يقلل من نظام إثارة الدوار ويجعل المحرك أكثر توافقًا للتشغيل. بسبب عدم وجود إثارة الدوار ، يتم أيضًا تقليل الخسائر.





المغناطيس الدائم السائر البناء

يتكون من جزئين أساسيين. يسمى الجزء الثابت أيضًا الجزء الثابت. في الجزء الثابت ، يتم وضع أقطاب الجزء الثابت بحيث ، عند الإثارة باللفات كما هو موضح في الرسم التخطيطي ، يشكل كل قطب ثابت قطبًا مغناطيسيًا واحدًا. إذا كانت آلة ذات قطبين ، فإن القطبين المعاكسين متحمسان مع ملف مشترك متصل في سلسلة ، بحيث يكون كل من القطبين المعاكسين من الشمال والجنوب.

بناء

بناء



وبالمثل ، فإن الزوجين الآخرين من الأقطاب متحمسون مع سلسلة لف في دورة واحدة ، بحيث يشكلون أيضًا زوجًا من الأعمدة. الدوار مصنوع من مغناطيس دائم. هناك العديد من المواد مثل السيراميك التي يمكن استخدامها كمغناطيس دائم. يتم توصيل مغناطيس الجزء الدوار بعمود خارجي ، بحيث يوفر ، عند الدوران ، الإخراج الميكانيكي.

مبدأ محرك متدرج

يشبه مبدأ عمل المحرك السائر مبدأ المحرك التقليدي. يعمل على مبدأ قانون قوة لورنتز. وفقًا لذلك ، كلما تم وضع موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي ، فإنه يواجه قوة ، بسبب تفاعل التدفقات.


التدفق الذي يتفاعل هو التدفق المغناطيسي للجزء الثابت والتدفق المغناطيسي للجزء المتحرك. يتم إنشاء التدفق المغناطيسي للجزء الثابت بسبب الإثارة الخارجية ويتم إنشاء التدفق المغناطيسي للدوار بسبب المغناطيس الدائم. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن اتجاه المحرك يخضع لقاعدة اليد اليسرى لـ Fleming.

عمل محرك متدرج مغناطيسي دائم

يمكن شرح محرك السائر ذو المغناطيس الدائم العامل في الأوضاع التالية

وضع العمل 1

وضع العمل 1

الوضع 1 - في هذا الوضع ، يتم تحفيز المرحلة A من أقطاب الجزء الثابت مع لفائف متسلسلة لإنشاء زوجين من الأقطاب المغناطيسية. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذا الوضع ، لا تكون المرحلة B متحمسة على الإطلاق. عندما تكون المرحلة A متحمسة ، فإنها تشكل القطب الشمالي والجنوبي. في هذه اللحظة ، تنجذب الأقطاب المغناطيسية للجزء المتحرك إلى الأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت.

الوضع 2 - في هذا الوضع ، يتم إثارة المرحلة B من أقطاب الجزء الثابت مع لفائف متسلسلة لتكوين زوجين من الأقطاب المغناطيسية. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذا الوضع ، لا تكون المرحلة A متحمسة على الإطلاق. عندما تكون المرحلة B متحمسة ، فإنها تشكل القطب الشمالي والجنوبي. في هذه اللحظة ، تنجذب الأقطاب المغناطيسية للعضو الدوار إلى أقطاب الجزء الثابت المغناطيسية. مما يجعل الدوار يدور في اتجاه عقارب الساعة من الوضع 1.

وضع العمل 2

وضع العمل 2

الوضع 3 - مرة أخرى في هذا الوضع ، يتم تحفيز المرحلة A من أقطاب الجزء الثابت مع لفائف متسلسلة لتكوين زوجين من الأقطاب المغناطيسية. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذا الوضع ، لا تكون المرحلة B متحمسة على الإطلاق. عندما تكون المرحلة A متحمسة ، فإنها تشكل القطب الشمالي والجنوبي. في هذه اللحظة ، تنجذب الأقطاب المغناطيسية للجزء المتحرك إلى الأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت. يجعل الدوار يدور في اتجاه عقارب الساعة من الوضع 2.

الوضع 4 - مرة أخرى في هذا الوضع ، يتم تحفيز المرحلة B من أقطاب الجزء الثابت مع لفائف متسلسلة لتكوين زوجين من الأقطاب المغناطيسية. وتجدر الإشارة إلى أنه في هذا الوضع ، لا تكون المرحلة A متحمسة على الإطلاق. عندما تكون المرحلة B متحمسة ، فإنها تشكل القطب الشمالي والجنوبي. في هذه اللحظة ، تنجذب الأقطاب المغناطيسية للجزء المتحرك إلى الأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت. مما يجعل الدوار يدور في اتجاه عقارب الساعة من الوضع 3.
بهذه الطريقة ، يقوم الدوار بدورة كاملة واحدة من الوضع 1 إلى الوضع 4.

مزايا وعيوب محرك متدرج

ال مزايا محرك الخطوة ذو المغناطيس الدائم المحرك

  • إنها مدمجة وصغيرة الحجم ، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات
  • بسبب عدم وجود أي إثارة خارجية ، فإن الخسائر أقل
  • بسبب عدم وجود أي إثارة خارجية ، فإن الصيانة أقل.
  • يمكن توصيله بالدائرة الخارجية للتحكم في سرعة المحرك
  • يمكن استخدام المستشعرات لتحديد موقع لفات الدوار
  • يمكن تشغيلها في نطاق واسع من السرعة وعزم الدوران.
  • تحكم دقيق

ال مساوئ محرك متدرج مغناطيسي دائم نكون

  • بسبب القيود المفروضة على المغناطيس الدائم ، لا يمكن استخدامه لتطبيقات الطاقة العالية
  • عزم الدوران أنتجت محدودة
  • عمر المغناطيس الدائم محدود.

التطبيقات

ال تطبيقات محرك متدرج مغناطيسي دائم نكون

  • صناعة الطيران
  • علم الروبوتات
  • ألعاب الأطفال
  • تصنيع
  • صناعة التحكم
  • المطاحن والطباعة

ومن هنا رأينا مبدأ العمل والجوانب الإنشائية والتطبيقات الخاصة بـ السائر المغناطيس الدائم محرك. وتجدر الإشارة إلى المواد المغناطيسية المستخدمة لتحسين أداء هذه المحركات وكيفية التحكم في زاوية خطوة الآلة؟