محرك عزم الدوران هو محرك خاص به عدد كبير من الأقطاب، والذي يمكن أن يستمر في العمل عندما يكون المحرك منخفض السرعة أو حتى متوقفًا (أي لا يمكن للدوار أن يدور)، دون التسبب في تلف المحرك. في وضع العمل هذا، يمكن للمحرك توفير عزم دوران ثابت للحمل. يمكن لمحركات عزم الدوران أيضًا توفير عزم الدوران في الاتجاه المعاكس للدوران (عزم الكبح). لا يُخرج عمود محرك عزم الدوران الطاقة بقدرة ثابتة ولكن بعزم دوران ثابت.

1. مقدمة مختصرة

محركات عزم الدوران تشمل محركات عزم الدوران DC، ومحركات عزم الدوران AC، ومحركات عزم الدوران DC بدون فرش. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الآلات والمنسوجات والورق والمطاط والبلاستيك والأسلاك المعدنية وصناعات الأسلاك والكابلات.

2. تصنيف

01. محرك عزم الدوران بالتيار المستمر

شكل خاص من محرك سيرفو DC. يستخدم معظمهم الإثارة المغناطيس الدائم. متطلباتها الأساسية تشبه محركات سيرفو DC. من أجل الحصول على عزم دوران كبير وسرعة منخفضة، يتم تحويله بشكل عام إلى هيكل مسطح.

مبدأ العمل لمحرك عزم الدوران DC هو نفس مبدأ تشغيل محرك سيرفو DC العادي، لكن الهيكل ونسبة الأبعاد الخارجية مختلفان. من أجل تقليل عزم القصور الذاتي للمحركات المؤازرة التي تعمل بالتيار المستمر، يتم تصنيع معظمها إلى أشكال أسطوانية ممدودة.

من أجل توليد عزم دوران كبير نسبيًا وسرعة منخفضة تحت نفس الحجم وجهد عضو الإنتاج، يتم تصنيع محرك عزم الدوران DC عمومًا على شكل قرص، وتكون نسبة طول عضو الإنتاج إلى القطر بشكل عام حوالي 0.2؛ من وجهة نظر العقلانية الهيكلية باعتبار أنه يتم عمومًا تحويله إلى مغناطيس دائم متعدد الأقطاب. من أجل تقليل تقلبات عزم الدوران والسرعة، يتم اختيار المزيد من الفتحات وقطع التبديل والموصلات المتسلسلة.

هناك نوعان من البنية الشاملة: النوع المقسم والنوع المدمج. يشتمل الهيكل المنفصل على ثلاثة أجزاء رئيسية: الجزء الثابت، والدوار، وحامل الفرشاة. يتم اختيار الغلاف والعمود الدوار من قبل المستخدم وفقًا لطريقة التثبيت؛ تم تجميع الهيكل والعمود من قبل الشركة المصنعة.

02. محرك عزم الدوران AC

متطلباتها الأساسية هي نفس متطلبات محركات سيرفو التيار المتردد. يتم الحصول على نطاق سرعة واسع وخصائص ميكانيكية أكثر ليونة من خلال زيادة مقاومة الدوار. بالمقارنة مع المحرك غير المتزامن العام بنفس حجم الإطار، فإن طاقة الخرج لمحرك عزم الدوران AC أصغر عدة مرات، وعزم دوران المماطلة أكبر، وتيار المماطلة أصغر بكثير.

يعتمد محرك عزم الدوران AC عمومًا على هيكل دوار القفص ويحصل على سرعة منخفضة عن طريق زيادة عدد أزواج الأقطاب. تعمل بشكل أساسي في حالة الحمل الثقيل والسرعة المنخفضة، ويمكن أيضًا تشغيلها في حالة التوقف لفترة قصيرة أو طويلة.

يتم التحكم في سرعة محرك عزم الدوران AC بطريقتين: ردود الفعل على سرعة محرك مقياس سرعة الدوران والتحكم في التوتر.

منذ السبعينيات، تم استخدام محركات عزم الدوران AC في معالجة الأفلام، والألياف الكيميائية الصناعية الخفيفة، والمنسوجات، والكابلات، والبلاستيك، وأجهزة لف الورق.

3. هيكل

مبدأ تشغيل محرك عزم الدوران AC هو تمامًا نفس مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن ذو القفص السنجابي العام، لكن الهيكل مختلف. يستخدم مواد ذات مقاومة عالية (مثل النحاس، والكونستانتان، وما إلى ذلك) كقضبان توجيه وأطراف للدوار. جرس. ولذلك، فإن مقاومة الجزء المتحرك لمحرك عزم الدوران أكبر بكثير من مقاومة المحرك العادي ذي القفص السنجابي. تختلف الخصائص الميكانيكية لمحركات عزم الدوران عن محركات القفص السنجابية العادية.

نظرًا لاختلاف معايير التصميم، تنقسم الخصائص الميكانيكية واستخدامات محركات عزم الدوران إلى فئتين: محركات عزم الدوران ذات خصائص اللف ومحركات عزم الدوران ذات خصائص عزم الدوران الثابتة. محرك عزم دوران مميز لللف، يحقق نقل توتر ثابت، مناسب للمناسبات التي تحتاج إلى الحفاظ على توتر مستمر للمنتج ولف المنتج على الأسطوانة بسرعة خط ثابتة أثناء عملية الإنتاج، على سبيل المثال، في آلات الطباعة والصباغة ولف الأقمشة الأسطوانة، عندما يتم لف القماش على الأسطوانة، يزداد قطر الأسطوانة تدريجيًا ويزداد الحمل وفقًا لذلك.

يمكن ملاحظة من الخصائص الميكانيكية لمحرك عزم الدوران أنه عندما يزيد الحمل، تنخفض السرعة تلقائيًا، وبالتالي الحفاظ على سرعة خط وتوتر معينين، وتحقيق متطلبات العملية. غالبًا ما يستخدم هذا النوع من محركات عزم الدوران في المنسوجات والطباعة والصباغة وصناعة الورق والمطاط والأسلاك والكابلات وما إلى ذلك.

4. المبدأ:

يمكن لمحرك عزم الدوران المميز عزم الدوران الثابت أن يحافظ على عزم الدوران ثابتًا بشكل أساسي في نطاق سرعة واسع بشكل عام وهو مناسب لمناسبات النقل التي تتطلب عزم دوران ثابت عندما تتغير السرعة. على سبيل المثال، في آلات الطباعة والصباغة، عندما يتم استخدام عدة بكرات لنقل القماش، نظرًا لأن القماش لا يتم لفه على البكرات، ولكن يتم ربطه فقط بسطح البكرات ويتم تحريكه بواسطتها، لا يتغير قطر البكرات يتغير. يتم استخدام المحرك ذو خاصية عزم الدوران الثابت لضمان ثبات عزم الدوران وثبات شد القماش عند أي سرعة.

يسمح محرك عزم الدوران بتشغيل منخفض السرعة على المدى الطويل (حتى مسدود)، وتكون حرارته خطيرة للغاية، وعادة ما يستخدم منفاخ خارجي لإجبار تبريد الهواء. عند استخدام محرك عزم الدوران، يرجى الانتباه للتحقق مما إذا كان تشغيل المنفاخ جيدًا، ويجب أن تكون هناك بيئة تهوية جيدة حوله، ولا يُسمح بالاقتراب من المواد القابلة للاحتراق الجاف أو الغبار القابل للاحتراق أو الزيوت القابلة للاحتراق المتطايرة.

نظرًا لاختلاف ظروف الاستخدام، تختلف أنواع ومواصفات المواد التي يتم جرحها أو نقلها بواسطة الآلات التي يقودها محرك عزم الدوران، ويختلف التوتر المطلوب. من الضروري ضبط عزم دوران محرك عزم الدوران، أو تغيير السرعة ضمن نطاق معين، عادةً عن طريق ضبط عزم الدوران المطبق. الجهد على المحرك لتحقيق هذه المتطلبات. لتغيير جهد الدخل لمحرك عزم الدوران، عادة ما يتم استخدام منظم الجهد. في حالة الحاجة إلى تحسين صلابة الخصائص الميكانيكية ودقة الضبط، يمكن أيضًا استخدام دائرة التحكم في ردود الفعل السلبية لسرعة الثايرستور لتنظيم السرعة بدون خطوات، لكن النظام أكثر تعقيدًا.

5. طلب توظيف جديد

يمكن أيضًا استخدام محرك عزم الدوران بمرونة وفقًا لخصائصه المختلفة: يمكن أن يحل محل محرك التيار المستمر جزئيًا، ويمكن استخدامه في باب الفتح والإغلاق (الصمام) ونظام السحب بعزم دوران كبير المقاومة، ويمكن أيضًا استخدامه يتم استخدامه في الجهاز مع التناوب الإيجابي والسلبي المتكرر أو إجراءات أخرى مماثلة على أجهزة مختلفة.

6. تعديل المنظم:

هناك عدة أشكال شائعة لتعديل المنظم:

01. تعديل التوازن على ثلاث مراحل. يتم استخدام منظم ثلاثي الطور، متصل في اتصال نجمي، وتحكم محوري، ويتم تعديل الجهد ثلاثي الطور في نفس الوقت لجعله متوازنًا، ويمكن أن يعمل محرك عزم الدوران في حالة متوازنة، ونطاق التعديل واسع، و التأثير جيد، ولكن مطلوب منظم جهد ثلاثي الطور، وليس اقتصاديًا للغاية.

02. تنظيم الجهد على مرحلتين. استخدم منظمي جهد أحادي الطور للتوصيل على شكل حرف U والتعديل المحوري. على سبيل المثال، عند ضبط المرحلتين A وC، تنزلق الفرشاة المنزلقة a وc الخاصة بمنظم الجهد بشكل متماثل في نفس الوقت، مما يمكن أيضًا تحقيق تعديل متوازن. ومع ذلك، عند استخدام هذه الطريقة، تجدر الإشارة إلى أن الجهد الطرفي لمنظم الجهد أحادي الطور على شكل حرف U هو جهد خط الطاقة، ويجب تكييف الجهد المقنن لمنظم الجهد أحادي الطور المستخدم مع متطلبات جهد خط الكهرباء. تحتوي معظم منظمات الجهد أحادية الطور المنتجة على جهد مقدر يبلغ 220 فولت، لذلك لا يمكن استخدامها في أنظمة إمداد الطاقة العادية ثلاثية الطور 380 فولت، ولكن يمكن استخدامها فقط في الأنظمة ذات جهد إمداد الطاقة ثلاثي الطور 220 فولت.

03. التنظيم على مرحلة واحدة. يستخدم التنظيم أحادي الطور منظم جهد أحادي الطور واحد فقط لتنظيم جهد طور واحد.

7. طريقة التنظيم

يعمل محرك عزم الدوران في حالة غير متوازنة، وأداء الضبط ضعيف. ومع ذلك، نظرا لبساطة المعدات، يتم استخدام نموذج التعديل هذا على نطاق واسع. طرق تنظيم الجهد أحادية الطور شائعة الاستخدام هي كما يلي:

01. يتم توصيل منظم الجهد بين مرحلتين.

02. يتم توصيل منظم الجهد بين المرحلة الأولى وخط الصفر. عند استخدام التنظيم أحادي الطور، تجدر الإشارة إلى أنه بعد ضبط منظم الجهد على جهد أقل من قيمة معينة، سيظهر عزم الدوران السلبي عند سرعة معينة. عندما يتم ضبط الجهد إلى 0V، سيظهر عزم الدوران السلبي في نطاق السرعة بأكمله. إذا كان محرك عزم الدوران يحرك أشياء مثل المنسوجات أو البلاستيك أو الورق وما إلى ذلك، فسيكون التوتر غير طبيعي بسبب وجود عزم فرملة في المحرك في هذا الوقت. يرجع سبب عزم الدوران السلبي إلى الطبيعة الناعمة لمحرك عزم الدوران.

8. مزايا:

01. بالنسبة للمحركات منخفضة السرعة، تكون كفاءة محركات عزم الدوران عالية الطاقة أعلى بنسبة 2-3% من المحركات المماثلة؛

02. يضمن تصميم المحرك متعدد الأقطاب أن هذه المحركات موفرة للمساحة وخفيفة الوزن مقارنة بالمحركات غير المتزامنة المماثلة، ولا تتطلب محركات عزم الدوران عالية الطاقة استخدام مخفضات السرعة في كثير من الحالات، مما يقلل من تكاليف التكوين والتجميع والصيانة، وكذلك تكلفة الاستثمار والتشغيل.

03. نظام صديق للبيئة (لا حاجة للتعامل مع زيت علبة التروس عندما يكون ذلك ممكنًا: نظام قيادة موفر للطاقة).

04. يشكل محول التردد ومحرك عزم الدوران عالي الطاقة نظامًا عالي الكفاءة متطابقًا بشكل مثالي، وليست هناك حاجة لاستخدام جهاز التشفير أثناء التشغيل.

05. يتمتع محرك عزم الدوران عالي الطاقة بعمر تشغيلي طويل (عمر المحمل الاسمي> 60,000 ساعة)، ولا يحتاج إلى صيانة، ومتوفر بشكل كبير، خاصة بالنسبة للتطبيقات التي يمكن فيها حذف المخفض.

06. التخصيص

9. استنتاج:

محركات متزامنة ذات محرك مغناطيسي دائم منخفض السرعة يمكن أن يوفر عزم دوران عاليًا بسرعات منخفضة مباشرة على الماكينة المدفوعة. بفضل دوار المغناطيس الدائم، يمكن أيضًا تحقيق كفاءة عالية وعامل طاقة عالي عند السرعات المنخفضة.

يتم توفير المحرك المتزامن ذو الدفع المباشر بالمغناطيس الدائم منخفض السرعة كنظام منسق مع خزانة محرك التردد المتغير، مما يشكل حل محرك ذو عمر خدمة طويل مع تكلفة دورة حياة منخفضة وكفاءة عالية في تطبيقات سرعة التشغيل المنخفضة.