كيف يعمل PWM في منظم الجهد الحركي؟

PWM ، أو تعديل عرض النبض ، هو تقنية أنيقة جميلة تلعب دورًا مهمًا في منظمات الجهد الحركي. كمورد لمنظمي الجهد الحركي ، رأيت بشكل مباشر كيف يمكن لـ PWM إحداث فرق كبير في أداء المحركات. لذلك ، دعنا نغوص في كيفية عمل PWM في منظم الجهد الحركي.

أساسيات PWM

في جوهرها ، تدور PWM حول التحكم في متوسط ​​الطاقة التي يتم توصيلها إلى الحمل - في هذه الحالة ، وهو محرك - عن طريق تغيير عرض النبضات في قطار النبض. فكر في الأمر مثل تشغيل الضوء وإيقاف تشغيله بسرعة. إذا قمت بتشغيله لفترة قصيرة وإيقاف لفترة طويلة ، فسيظهر الضوء باهتة. إذا قمت بتشغيله لفترة أطول وقضيتها لفترة قصيرة ، فسيكون ذلك أكثر إشراقًا. هذه هي الفكرة الأساسية وراء PWM.

في منظم الجهد الحركي ، نستخدم PWM للتحكم في كمية الجهد الذي يصل إلى المحرك. بدلاً من توفير جهد ثابت ، نرسل سلسلة من البقول. يكون الجهد إما في أقصى قيمته (عندما يكون النبض "على") أو عند الصفر (عندما يكون النبض "خارج"). من خلال ضبط نسبة ON - الوقت إلى إجمالي الفترة من النبض (المعروف باسم دورة العمل) ، يمكننا التحكم في متوسط ​​الجهد الذي يتلقاه المحرك.

كيف يؤثر PWM على سرعة المحرك

أحد الأسباب الرئيسية لاستخدام PWM في منظمات الجهد الحركي هو التحكم في سرعة المحرك. كما ترى ، ترتبط سرعة محرك DC مباشرة بالجهد المطبق عليه. كلما ارتفع الجهد ، كلما يدور المحرك بشكل أسرع.

مع PWM ، يمكننا تغيير متوسط ​​الجهد دون تغيير السعة الفعلية لجهد العرض. على سبيل المثال ، إذا كان لدينا إمدادات طاقة 12 - فولت وقمنا بتعيين دورة العمل على 50 ٪ ، فإن متوسط ​​الجهد عبر المحرك سيكون 6 فولت (لأن نصف الوقت يبلغ الجهد 12 فولت ونصف الوقت 0 فولت). مع زيادة دورة العمل ، يرتفع متوسط ​​الجهد ، وكذلك سرعة المحرك. على العكس ، فإن تقليل دورة العمل يقلل من متوسط ​​الجهد ويبطئ المحرك.

PWM وعزم الدوران المحرك

الأمر ليس فقط عن السرعة ، رغم ذلك. PWM أيضا تأثير على عزم الدوران. عزم الدوران هو ما يسمح للمحرك بالقيام بالعمل ، مثل تحريك الحمل الثقيل. عندما نستخدم PWM ، يتغير التيار يتدفق عبر المحرك أيضًا بطريقة نابضة.

أثناء ON - وقت النبض ، يبدأ التيار في التدفق عبر لفائف المحرك. كما يتراكم التيار ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا يولد عزم الدوران. عندما ينفجر النبض ، يتحلل التيار ، لكن الجمود المحرك يبقيه يدور. عن طريق ضبط دورة العمل ، يمكننا التحكم في متوسط ​​التيار المتدفق من خلال المحرك ، مما يؤثر بدوره على متوسط ​​عزم الدوران.

المكونات في منظم الجهد الحركي القائم على PWM

يتكون منظم الجهد الحركي المعتمد على PWM من عدد قليل من المكونات الرئيسية. أولاً ، هناك مصدر طاقة يوفر الطاقة الكهربائية الخام. ثم ، لدينا وحدة تحكم PWM. هذا هو دماغ العملية. يولد قطار النبض مع دورة العمل المطلوبة.

بعد ذلك ، نحتاج إلى جهاز تبديل ، مثل MOSFET أو IGBT. يتم استخدام هذه الأجهزة لتشغيل الطاقة وإيقافها بالمعدل الذي تحدده وحدة تحكم PWM. وهي تتصرف مثل مفاتيح السرعة عالية - التي تربط المحرك وتفصله عن مصدر الطاقة.

أخيرًا ، عادة ما يكون هناك بعض مكونات التصفية ، مثل المكثفات والمحاثات. هذه تساعد على تهدئة الجهد النبضي والتيار ، مما يقلل من الضوضاء الكهربائية وحماية المحرك من مسامير الجهد المفاجئ.

مزايا استخدام PWM في منظمات الجهد الحركي

هناك العديد من المزايا لاستخدام PWM في منظمات الجهد الحركي. أولاً ، إنه فعال للغاية. نظرًا لأن أجهزة التبديل إما تعمل بشكل كامل أو إيقاف تشغيلها بالكامل معظم الوقت ، فهناك القليل جدًا من فقدان الطاقة في شكل حرارة. هذا يعني أن المزيد من الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة يستخدم فعليًا لقيادة المحرك.

ميزة أخرى هي المرونة. يمكننا بسهولة ضبط دورة العمل للتحكم في سرعة المحرك وعزم الدوران على نطاق واسع. وهذا يجعل منظمات الجهد الحركي القائم على PWM مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، من محركات الهوايات الصغيرة إلى المحركات الصناعية الكبيرة.

أنواع مختلفة من تقنيات PWM

هناك بعض الطرق المختلفة لتنفيذ PWM في منظم الجهد الحركي. تسمى إحدى الطرق الشائعة "تعديل الحافة". في هذه التقنية ، يبدأ وقت النبض في بداية الفترة ، ويتم ضبط الوقت OFF عن طريق تغيير نقطة نهاية النبض.

هناك طريقة أخرى هي "تعديل الحافة" ، حيث يبدأ الوقت خارج - في بداية الفترة ، ويتم ضبط الوقت - عن طريق تغيير نقطة بدء النبض. هناك أيضًا "تعديل محاذاة" ، وهو أكثر تعقيدًا ولكن يمكن أن يقدم أداء أفضل في بعض المواقف.

التطبيقات العالمية الحقيقية

كمورد منظم الجهد الحركي ، رأيت PWM يستخدم في جميع أنواع التطبيقات العالمية الحقيقية. في الروبوتات ، على سبيل المثال ، يتم استخدام PWM للتحكم في سرعة وحركة محركات المؤازرة. يتم استخدام محركات المؤازرة لتحريك مفاصل الروبوتات ، والتحكم الدقيق في سرعتها وموضعها ضرورية. يمكنك معرفة المزيد عنمنظم الجهد المؤازرةومنظم الجهد المحرك المؤازرةعلى موقعنا.

في صناعة السيارات ، يتم استخدام PWM في أنظمة توجيه الطاقة الكهربائية وفي التحكم في مراوح التبريد. في هذه التطبيقات ، تعد القدرة على التحكم في سرعة المحرك وعزم الدوران كفاءة أمرًا بالغ الأهمية للأداء وتوفير الطاقة.

في الأجهزة المنزلية ، مثل الغسالات والمنظفات الفراغية ، يتم استخدام منظمي الجهد الحركي القائم على PWM للتحكم في سرعة المحركات ، مما يجعل الأجهزة أكثر فعالية وأكثر هدوءًا.

مجموعة منتجاتنا

نحن نقدم مجموعة واسعة من منظمات الجهد الحركي التي تستخدم تقنية PWM. ملكناTND منظم الجهد الطور الواحدهو خيار شائع لتطبيقات المحرك المرحلة الواحدة. يوفر التحكم في الجهد المستقر ويمكنه التعامل مع مجموعة متنوعة من ظروف الحمل.

تم تصميم منظمات الجهد المؤازرة لدينا خصيصًا لمحركات المؤازرة ، مما يوفر التحكم الدقيق في السرعة والموضع. سواء كنت تعمل في مشروع DIY صغير أو تطبيق صناعي كبير ، لدينا منظم الجهد الحركي يمكنه تلبية احتياجاتك.

اتصل بنا للمشتريات

إذا كنت في السوق من أجل منظم الجهد الحركي ، فسنود أن نسمع منك. يمكن لفريق الخبراء لدينا مساعدتك في اختيار المنتج المناسب لتطبيقك والإجابة على أي أسئلة قد تكون لديكم. سواء كنت بحاجة إلى منظم جهد محرك عالي الأداء أو منظم جهد طور موثوق به ، فقد قمنا بتغطيتك. لا تتردد في التواصل معنا وبدء مناقشة المشتريات معنا.

مراجع

• Dorf ، RC ، & Bishop ، RH (2016). أنظمة التحكم الحديثة. بيرسون.
• تشابمان ، SJ (2012). أساسيات الآلات الكهربائية. ماكجرو - هيل.