يتخلص محرك التيار المستمر عديم الفرش (BLDC) من الفرش الفيزيائية التي تتآكل في محركات التيار المستمر التقليدية، ويستبدلها بتحكم إلكتروني يفتح ويغلق تغذية الملفات بالتتابع للحفاظ على دوران العضو الدوار.
كيف يدور دون فرش
يمتلك محرك BLDC ثلاثة أسلاك خرج، سلك لكل طور في نظام ثلاثي الأطوار. تحوّل وحدة التحكم الإلكترونية بالسرعة (ESC) جهد التيار المستمر من البطارية إلى نبضات مضبوطة التوقيت بدقة موزّعة على هذه الأطوار الثلاثة؛ ففي أي لحظة معينة، طوران فقط من الثلاثة يكونان مُغذَّيَين فعليًا، حيث يدخل التيار من أحدهما ويخرج من الآخر. ومع تغذية كل زوج بالتتابع، تُسحَب مغناطيسات العضو الدوار الدائمة لتصطف مع الملفات النشطة، منتجة دورانًا مستمرًا.
النوع الداخلي مقابل النوع الخارجي
يوجد تصميمان ميكانيكيان: المحركات الداخلية الدوران (In-runner) يدور فيها عمود داخلي بينما يبقى الغلاف الخارجي ثابتًا، بينما تعكس المحركات الخارجية الدوران (Out-runner) هذا الترتيب، حيث يدور الغلاف الخارجي نفسه حول عمود داخلي ثابت، وهو التصميم الشائع في معظم محركات الطائرات المسيّرة.
النوع المزوّد بحساسات مقابل النوع الخالي منها
معرفة الموضع الدقيق للعضو الدوار هو ما يتيح لوحدة ESC تغذية الطور الصحيح في اللحظة الصحيحة. تستخدم المحركات المزوّدة بحساسات مستشعرات تأثير هول (Hall Effect) لتتبع هذا الموضع مباشرة؛ بينما تستغني المحركات الخالية من الحساسات عن الحساسات الإضافية، وتستنتج بدلًا من ذلك الموضع من جهد القوة الدافعة الكهربائية العكسية (Back-EMF) الذي يولّده المحرك نفسه أثناء دورانه في الطور غير المُغذَّى.
لماذا تعتمد عليها الطائرات المسيّرة
تهيمن محركات BLDC على الطائرات المسيّرة متعددة المراوح لعدة أسباب مجتمعة: نسبة قوة إلى وزن قوية، دوران سلس خالٍ من الاهتزاز يحافظ على استقرار هيكل الطائرة، والقدرة على تغيير عزم الدوران بسرعة، وهو أمر ضروري لاستجابة الخانق السريعة التي تتطلبها الإقلاع والهبوط والتوازن.
ما الذي تفعله وحدة ESC فعليًا
تولّد وحدة ESC إشارات الأطوار من مصدر التيار المستمر وتبدّلها بالترتيب المناسب. أسلوب التبديل قد يكون ست خطوات، أو قيادة جيبية، أو تحكمًا متجهيًا FOC؛ لذا لا تكون مرحلتان فقط موصلتين في كل تصميم. كما أن دائرة BEC ليست موجودة في كل وحدة ESC، ويجب الرجوع إلى مواصفات الوحدة قبل استخدامها لتغذية المتحكم.
يمكنك إيجاد محركات BLDC ووحدات ESC ضمن متجر Juthour Tech.
اترك تعليقا