المراوح الدائمة هي أجهزة شائعة في المنازل والمكاتب، ومكون القيادة الأساسي لها هو محرك المروحة الدائمة. يحدد أداء المحرك بشكل مباشر استقرار المروحة وكفاءة الطاقة وعمرها الافتراضي. تعد طريقة التحكم في السرعة عاملاً رئيسياً يؤثر على راحة المروحة وكفاءتها.
طرق التحكم في سرعة محرك التيار المتردد التقليدية
استخدمت المراوح الأرضية المبكرة في الغالب محركات تحريضية تعمل بالتيار المتردد. محرك التيار المتردد يعتمد التحكم في السرعة بشكل أساسي على تغيير جهد دخل المحرك أو مقاومته للتحكم في السرعة.
التحكم في الجهد على أساس المقاوم
التحكم في الجهد على أساس المقاوم
يستخدم التحكم في الجهد المعتمد على المقاوم مقاومات ذات قيم مقاومة مختلفة متصلة على التوالي بين المحرك ومصدر الطاقة لتقليل الجهد عند أطراف المحرك، وبالتالي تحقيق تنظيم السرعة. تعتبر هذه الطريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة، مما يجعلها مناسبة للمراوح منخفضة التكلفة. ومع ذلك، فإن لها عيوبًا كبيرة: انخفاض كفاءة المحرك، وفقدان الطاقة العالي، وتوليد حرارة كبيرة للمقاوم، مما قد يؤثر على عمر المروحة.
التحكم في سرعة المكثف المتدرج
يتم استخدام التحكم في سرعة المكثف المتدرج بشكل أساسي في محركات بدء تشغيل المكثف أحادية الطور. من خلال التبديل بين مكثفات التشغيل والتشغيل ذات السعات المختلفة، يتم تغيير زاوية طور المحرك، مما يؤدي إلى ضبط عزم دوران المحرك وسرعته. بالمقارنة مع التحكم في السرعة المعتمد على المقاوم، توفر هذه الطريقة كفاءة أعلى ومستويات ضوضاء أقل وعمرًا أطول نسبيًا. ومع ذلك، فإن نطاقات سرعتها الثابتة تقلل من المرونة.
التحكم في سرعة المحرك DC بدون فرشاة
مع التقدم التكنولوجي، أصبحت مراوح الأرضية تعتمد بشكل متزايد على محركات التيار المستمر عديمة الفرشاة (BLDCs). تعتمد BLDCs على التحكم الإلكتروني، مما يحقق تحكمًا دقيقًا في السرعة عن طريق تغيير تعديل عرض النبضة (PWM) لمصدر طاقة المحرك.
التحكم في سرعة PWM
يستخدم التحكم في سرعة PWM التبديل السريع للتحكم في متوسط الجهد، وبالتالي التحكم في سرعة المحرك وطاقة الخرج. توفر هذه الطريقة تعديلًا مستمرًا للسرعة على نطاق واسع وكفاءة عالية في استخدام الطاقة. تحافظ هذه الطريقة على تدفق الهواء العالي والاستقرار حتى عند السرعات المنخفضة، مع الحفاظ على الهدوء، مما يجعلها مناسبة للمراوح الذكية الحديثة.
التحكم في سرعة تعديل الجهد
تستخدم بعض مراوح BLDC تعديل الجهد التناظري، وضبط السرعة عن طريق تغيير سعة جهد المحرك. تعمل الفولتية العالية على زيادة السرعة، في حين تعمل الفولتية المنخفضة على تقليل السرعة. توفر هذه الطريقة تحكمًا أبسط وتكاليف أقل من PWM، لكن دقة وكفاءة التحكم في السرعة أقل من PWM.
التحكم في السرعة عن طريق المعالج الدقيق
تستخدم المراوح الأرضية المتقدمة وحدة تحكم دقيقة (MCU) أو معالج إشارات رقمية (DSP) للتحكم الذكي في سرعة محرك BLDC. يمكن للمعالج الدقيق ضبط السرعة تلقائيًا استنادًا إلى درجة الحرارة وتدفق الهواء الداخلي وإعدادات المستخدم، مما يؤدي إلى تحسين توفير الطاقة والراحة. تتيح هذه الطريقة تنظيم السرعة متعددة السرعات أو بدون خطوات، بينما تدعم أيضًا محاكاة الرياح والتوقيت وأوضاع توفير الطاقة.
مقارنة التحكم في سرعة المحرك بالتيار المتردد والتيار المستمر
يعتمد التحكم في سرعة المحرك التعريفي بالتيار المتردد بشكل أساسي على المكونات السلبية، مما يجعله مناسبًا للمراوح التقليدية منخفضة التكلفة. ومع ذلك، فهو يوفر نطاقات سرعة محدودة، وكفاءة محدودة في استخدام الطاقة، وراحة محدودة. يعتمد التحكم في سرعة محرك التيار المستمر بدون فرشاة على التحكم الإلكتروني، مما يتيح تنظيم السرعة بدون خطوات، والتحكم الذكي في الرياح، والتشغيل منخفض الضوضاء. فهو يوفر توفيرًا كبيرًا في الطاقة وعمرًا أطول، مما يجعله الخيار السائد لمراوح الأرضية الحديثة.
