تحسين المحركات الكهربائية في أنظمة القيادة الكهربائية الآلية

يجري تطوير المحركات الكهربائية حاليًا في الاتجاهات التالية:

• تحسين الطاقة والأداء ؛

• زيادة الكفاءة ، وتقليل استهلاك المواد والضوضاء ، وزيادة الموثوقية وطول عمر العمل ؛

• مطابقة أفضل للمحركات ومحولات أشباه موصلات الطاقة الخاصة بهم ؛

• توسيع أسطول المحركات الكهربائية بتصميم متخصص وموجّه للأشياء لظروف استخدام محددة.

تم تحسين محركات التيار المستمر الحديثة بسبب استخدام الألياف المعدنية والمواد المعدنية الخزفية في كتلة جامع الفرشاة ، والتي يمكن أن تزيد بشكل كبير من السرعة المحيطية لمجمعات هذه المحركات. أدت الحاجة إلى استخدام وحدة تجميع الفرشاة والعيوب المرتبطة بمحركات التيار المستمر التقليدية في السنوات التالية إلى انخفاض في مشاركتها في الطاقة مقارنة بمحركات التيار المتردد.

تعد المحركات ذات القفص السنجابي غير المتزامن من الناحية الهيكلية الأبسط والأكثر موثوقية ، وهذا هو سبب انتشارها مؤخرًا في المحركات الكهربائية التي يتم التحكم فيها بالتردد مع المحولات المستقلة (محولات التردد) التي تعمل تعديل عرض النبضة (PWM)... يرجع تحسين هذه المحركات إلى استخدام مواد جديدة وطرق أكثر كفاءة للتبريد المكثف.

ترتبط آفاق استخدام المحركات الكهربائية غير المتزامنة مع دوار الطور باستخدامها في الأنظمة ذات الآلات ذات الطاقة المزدوجة.

تُستخدم المحركات الكهربائية المتزامنة بشكل تقليدي في نطاق الطاقة الذي يصل إلى مئات الكيلوواط وأكثر. يرجع تحسنها إلى إزالة التلامس عن طريق التبديل إلى المقومات الدوارة واستخدام المغناطيس الدائم.

الاحتمال المطلق هو محركات الصمامات ، والتي تعتبر في الأساس محركات متزامنة ، غالبًا ما تُعتبر محركات DC نظرًا لحقيقة أنها يتم تغذيتها من شبكة DC عبر عاكس مستقل يتم التحكم فيه بواسطة إشارات من مستشعرات موضع الدوار.

تتميز محركات الصمامات ذات المغناطيسات الدوارة العالية بالقوة بأقل جاذبية نوعية مقارنة بأي آلة. لذلك ، مع استخدامها ، يتم حل مشاكل تصميم وحدات الميكاترونيك بشكل فعال.

في الوقت الحاضر ، تم تطوير المحركات الكهربائية لتحريض الصمامات والمحركات الكهربائية ذات الأعمدة المخروطية بشكل مكثف. تحتوي هذه المحركات الكهربائية على أبسط دوار مصنوع من قلب مغناطيسي ناعم. لذلك فهي تسمح بسرعات عالية للدوار وهي موثوقة للغاية.

في نطاق الطاقة المنخفضة ، استمر تطوير محركات السائر تقليديًا ، والتي ، نظرًا لخصائصها التصميمية ، تضمن إنشاء وحدات ميكاترونيك مدمجة متعددة المحاور ذات طبيعة منفصلة للحركات.

تتم باستمرار مراقبة وتشخيص الحالة الفنية للمحركات الكهربائية في أنظمة الدفع الكهربائي المتغيرة الحديثة. وفي هذا الصدد ، بالإضافة إلى مستشعرات السرعة ، وموضع الدوار ، ومستشعرات القاعة ، وأجهزة استشعار درجة الحرارة والاهتزاز مدمجة أيضًا في المحركات ، مما يجعل من الممكن زيادة الموثوقية التشغيلية للمحركات الكهربائية.

هناك اتجاه آخر لزيادة موثوقية تشغيل المحركات الكهربائية في الظروف الصناعية وهو الانتقال إلى إصدارات مغلقة بشكل بناء من تنفيذها باستخدام طرق تبريد مكثفة للأسطح. هذا يجعل من الممكن القضاء على عدم التوازن في الأجزاء الدوارة للمحركات بسبب الترسب الكهروستاتيكي للغبار الصناعي عليها أثناء التهوية الذاتية وللتخلص من التدمير المبكر لتجمعات المحامل والدعامات بسبب اهتزازاتها.