اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدأثر سرعة الدوران و تيار التحميل في التبديل و ظهور الشرر في محركات التيار المستمر المكروية
Effect of Rotation Speed and Load Current on Commutation and Spark Occurrence in Micro Dc Motors
1195
0 28
0
(
0
)
تأليف
سعيد وهبي( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير سرعة الدوران و شدة تيار المتحرض أو تيار التحميل لمحرك التيار المستمر المكروي في تيار التبديل فيه، و لاسيما في المرحلة الأخيرة منه التي يظهر خلالها الشرر الكهربائي على مجمع المحرك. ثم الوصول إلى نتيجة بخصوص علاقة زمن الشرر الكهربائي و شدته أو طاقته بسرعة دوران المحرك و بشدة تيار المتحرض. استند البحث إلى تجارب مخبرية خاصة، و توصل في نهايته إلى نتائج عملية مفيدة.
This research aims to study the effect of rotation speed and armature current density or load current of micro dc motors on the commutation current, especially on the final phase where electrical spark occurs on the motor collector. A relationship of how electrical spark time and density or energy is related to rotation speed and armature current density, will be deduced. This research was supported by special laboratory experiments, and ended up with useful scientific results.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول الورقة البحثية دراسة المحركات الكهربائية الصغيرة (micro DC motors) وطرق تحسين أدائها من خلال تحسين عملية التبديل (commutation) وتقليل الشرر الكهربائي الناتج عنها. تستعرض الورقة مجموعة من الدراسات السابقة التي تناولت موضوع المحركات الكهربائية الصغيرة، وتقدم تحليلاً للتيارات الكهربائية وسرعة الدوران والتيارات الناتجة عن الحمل. كما تتناول الورقة تأثير التيارات الكهربائية على أداء المحركات وتقدم نماذج رياضية لتحليل هذه التأثيرات. بالإضافة إلى ذلك، تستعرض الورقة بعض التجارب العملية والنتائج التي تم الحصول عليها من خلال هذه التجارب، وتقدم توصيات لتحسين أداء المحركات الكهربائية الصغيرة من خلال تحسين عملية التبديل وتقليل الشرر الكهربائي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن الورقة تقدم تحليلاً شاملاً لموضوع المحركات الكهربائية الصغيرة وتحسين عملية التبديل، إلا أنها تفتقر إلى بعض التفاصيل العملية التي يمكن أن تكون مفيدة للمهندسين والممارسين في هذا المجال. كما أن الورقة تعتمد بشكل كبير على النماذج الرياضية دون تقديم تفسير واضح لكيفية تطبيق هذه النماذج في الواقع العملي. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد تضمين المزيد من الرسوم البيانية والصور التوضيحية لتسهيل فهم القراء للمفاهيم المعقدة التي تتناولها الورقة.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الموضوع الرئيسي للورقة البحثية؟
الموضوع الرئيسي للورقة البحثية هو دراسة المحركات الكهربائية الصغيرة وطرق تحسين أدائها من خلال تحسين عملية التبديل وتقليل الشرر الكهربائي الناتج عنها.
-
ما هي الطرق التي تقترحها الورقة لتحسين أداء المحركات الكهربائية الصغيرة؟
تقترح الورقة تحسين عملية التبديل وتقليل الشرر الكهربائي الناتج عنها كطرق لتحسين أداء المحركات الكهربائية الصغيرة.
-
ما هي النماذج الرياضية التي تستخدمها الورقة لتحليل تأثير التيارات الكهربائية على أداء المحركات؟
تستخدم الورقة نماذج رياضية لتحليل تأثير التيارات الكهربائية على أداء المحركات، ولكنها لا تقدم تفسيراً واضحاً لكيفية تطبيق هذه النماذج في الواقع العملي.
-
ما هي الانتقادات التي يمكن توجيهها للورقة البحثية؟
يمكن انتقاد الورقة لافتقارها إلى التفاصيل العملية التي يمكن أن تكون مفيدة للمهندسين والممارسين، واعتمادها الكبير على النماذج الرياضية دون تقديم تفسير واضح لكيفية تطبيقها في الواقع العملي.
المراجع المستخدمة
H. Fujita Recent Progress of microactuators and micromotors Microsystem Technologies Springer Berlin / Heidelberg June 2005
Junge and Mueller Electro- engineering lexicon Weinheim, New York Basel, Cambridge, Tokyo 2001
E, Jucker Physical behavior of DC- Micro motors free ferrate rotor Porte cap la Chaux- de- Fonds Switzerland 2001
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يصل مقدار استهلاك الطاقة في المجال الصناعي إلى حوالي 40% من مجمل استهلاك الطاقة المولدة. و من أنواع الاستهلاك غير المفيد للطاقة هو تلك المفاقيد التي تحصل عند إقلاع المحركات الكهربائية. قد لا تكون هذه المفاقيد ذات أهمية كبيرة عند نظم العمل المستمرة أ
و قليلة الإقلاع لكن عندما يكون الإقلاع متكرراً فإن نسبة هذه المفاقيد تكون كبيرة وتكون عملية التحكم بعملية الإقلاع ذات معنى كبير و تحقق وفراً جيداً بالمفاقيد. في هذا البحث تم دراسة أثر استخدام نظام تحكم يستخدم أنصاف النواقل لقيادة محركات التيار المستمر على مفاقيد الطاقة مقارنةً بنظام تحكم تقليدي يستخدم مقاومات إقلاع عند عمله في الأنظمة ذات العمل الدوري قصير الزمن. و تم استنتاج علاقة تعبر عن الوفر الممكن في الطاقة بالكيلواط ساعي في العام كتابع للاستطاعة المحرك الاسمية و عدد مرات الإقلاع في الساعة نتيجة التحول من نظام إقلاع تقليدي إلى نظام إقلاع حديث يستخدم أنصاف النواقل للتحكم بجهد الدخل.
يعرض القسم النظري مبدأ عمل دارة تحكم بالموقع باستخدام محرك تيار
المستمر نظرا لأن المحرك المستمر هو العنصر الأساسي الذي يقوم بدوران
بزاوية معينة و بالتالي نقل الحركة إلى علبة السرعة التي تقوم بتخفيض سرعة
دوران المحرك للتحكم بالمقاومة المتغيرة التي
تقوم بضبط التوتر Vb لكي
يصبح مساويا للتوتر Vr .
يعرض القسم العملي النتائج التي تم التوصل إليها .
تنكب العديد من الأبحاث على دراسة أذرع الروبوتات و التحكم بها و قدرتها على إجراء عمليات الملاحقة وفقاً لنوع المحركات التي تتألف منها سواء محركات التيار المستمر أو المحركات الخطوية. بالإضافة إلى سرعة الاستجابة التي يتمتع بها كل نوع من أنواع هذه المحركا
ت وفقاً للتركيب الفيزيائي الخاص به.
يتألف الروبوت من مجموعة من الوصلات المصنوعة من مواد صلبة (تمثل أذرع الروبوت) مرتبطة فيما بينها بمجموعة من المحركات (تمثل المفاصل) و المجموع ككل يسمح له بالتحرك في الفراغ وفقا لعدد من درجات الحرية , و الهدف الرئيسي للروبوتات على اختلاف أنواعها العمل في مواقع معينة تشكل خطرا كبيرا على الإنسان (كالإشعاع و الحرارة العالية) أو العمليات التي تتطلب عددا كبيرا من حلقات التكرار.
يهدف البحث لدراسة حركة ذراع روبوت عن طريق التحكم بحركة المحركات و استجابتها لملاحقة خط مرسوم اعتماداً على متحكم PID و ذلك للوصول إلى أقصى دقة استجابة للملاحقة عن طريق تعويض محددات الخطأ في رؤية الكاميرا التي يعتمد عليها الروبوت لرؤية الخط إذ أن جميع الكاميرات غير مثالية و تحتاج إلى معايرة calibration مسبقة, حيث تم تعويض هذه المحددات من أجل التحكم بثلاث محركات ضمن المحاور الإحداثية x,y,z.
تحتاج منابع التوتر المستمر مثل الخلايا الشمسية إلى رفع توتر خرجها لتحقيق ظروف تشغيل مناسبة لأحمالها. لذا غالباً ما تزود هذه الأنظمة بتقنيات الكترونيات القدرة بشكل عام و بمبدلات رافعة للتوتر المستمر بشكل خاص. يقدم البحث نموذجا رياضيا و خوارزمية لتصميم
المبدل الرافع للتوتر من أجل قيم مختارة و بالتالي معرفة قيم عناصره
و أهمها الملف. و استنادا إلى الخوارزمية المنجزة تم نمذجة و محاكاة دارة المبدل في بيئة ماتلاب/سيميولينك و ذلك لتحميل تأثير تغيير محارضة الملف في المبدل الرافع بشكل عام. بينت نتائج الإختبارات الحاسوبية دور الملف في تحديد نمط عمل المبدل كنمط مستمر أو متقطع. كما تضمن البحث النموذج الرياضي و الخوارزمية لتصميم الملف من حيث نواته نوعا و شكلا و ناقلا و من حيث عدد اللفات. تم اختيار الفيريت كمادة النواة للتقليل من الضياعات في حالة العمل على الترددات العالية، و تم تنفيذ الملف مخبريا و قيست محارضة الملف عمليا بعدة طرق.وضعت خوارزمية لبرنامج في بيئة الماتلاب/GUI بحيث تمكننا من إدخال بعض البيانات في الدخل (توتر الدخل و الخرج، التردد، الاستطاعة، تموج تيار الملف النسبي المئوي المسموح به) للحصول على عامل الدور المطلوب و تيار الملف الأصغري و الأعظمي المتوقع مروره و عدد اللفات، و المفاقيد في
الملف .
يستخدم المختصون كافة الوسائل التي تساعدهم الى الوصول لتحقيق الأهداف ، سواء لكشف الاخطاء و تصحيحها ، او لتحديد نقاط الضعف و معالجتها ، او اضافة وسائل و معينات اكثر فاعلية لتطوير الاداء . و تعد وسائل التحليل الحركي التي يعتمدها علم الميكانيكا الحيوية ا
حد اهم و أنجع الوسائل التي تساعد على كشف الاخطاء التي ترافق الاداء من خلال تحديد قيم المتغيرات التي تمثل مواصفات الاداء ، و تركز هذه الدراسة على تحديد قيم متغيرات سرعة الحوض و سرعة القوس المشدود ، و سرعة انطلاق الرمح و دراسة العلاقة بينها ، و قد طبقت الدراسة على 5 رماة رمح سوريين من اعضاء المنتخب الوطني و الذين شاركوا في بطولات عربية و أسيوية .
و قد توصلت الدراسة الى وجود علاقة ارتباط معنوية بين سرعة الحوض و سرعة الانطلاق ،و عدم وجود علاقة ارتباط معنوية بين سرعة القوس المشدود و سرعة الانطلاق ،و بين سرعة الحوض و سرعة القوس المشدود .فضلا عن انخفاض مستوى سرعة انطلاق الرمح و تدنى هذا المستوى عن المستوى الذي حققه الابطال العالمين . و ان هناك ضعف في الاستخدام الجيد للنقل الحركي و الاستفادة من القوى الناتجة من الاقتراب .
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
