مقاومة ملفات المحرك - كيفية اختبارها

 

بقلم لورين ناجل

«مقاومة الملفات» هي قيمة ربما رأيتها في ورقة بيانات لمحرك كهربائي. قد لا تكون أول ما تبحث عنه، ولكن يمكن أن تكون مفيدة.

في هذا المقال سنشرح ماذا تمثل هذه القيمة وكيف يمكنك استخدامها لصالح مشروعك.

جدول المحتويات

1. ما هي مقاومة ملفات المحرك
2. مقاومة الملفات وأداء المحرك
3. اختبار مقاومة ملفات المحرك - باستخداممقياس أوم
4. كيفية استخدام مقاومة ملفات المحرك في مشروعك

1. ما هي مقاومة ملفات المحرك

مقاومة ملفات المحرك هي خاصية أساسية لملفات الأسلاك التي تشكل الجزء الثابت والجزء الدوار لمحرك كهربائي. وهي مقياس لمدى إعاقة ملفات الأسلاك لتدفق التيار الكهربائي من خلالها.

تتسبب المقاومة في الأسلاك في تحويل جزء من الطاقة الكهربائية إلى حرارة، وهو ما يرتبط بكفاءة أقل للمحرك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب هذه الحرارة في ارتفاع درجة حرارة المحرك وفشله في النهاية، ولهذا السبب من الضروري التأكد من أن مقاومة الملفات ضمن نطاق آمن.

مقاومة الملفات هي دالة في طول الأسلاك المستخدمة في الملفات، ومساحة مقطعها العرضي (السُمك)، ومقاومتها النوعية، بالإضافة إلى عدد لفات الملف. كما تتأثر بدرجة حرارة المحرك، حيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة المقاومة بسبب زيادة الاهتزاز ومعدل تصادم الأيونات المعدنية.

قراءة إضافية: كيفية عمل المحركات التيار المباشر بدون فرش وكيفية اختبارها

2. مقاومة الملفات وأداء المحرك

تلعب مقاومة ملفات المحرك الكهربائي دورًا حاسمًا في تحديد خصائص أدائه. على سبيل المثال، تؤدي مقاومة الملفات الأعلى إلى انخفاض خرج الطاقة والكفاءة وزيادة فقدان الحرارة. 

وعلى العكس من ذلك، يمكن أن تؤدي مقاومة الملفات المنخفضة إلى سحب تيار مفرط، مما قد يتلف المحرك والمعدات المرتبطة به. لذلك، من المفيد قياس ومراقبة مقاومة ملفات المحركات الكهربائية لضمان الأداء الأمثل ومنع التلف.

عادةً ما يتم تحديد مقاومة الملفات عن طريق قياس الجهد والتيار في المحرك. ثم تُحسب المقاومة باستخدام قانون أوم، الذي ينص على أن المقاومة تساوي الجهد مقسومًا على التيار.

يمكن استخدام هذا القياس لاكتشاف الأعطال في الملف، مثل الدوائر القصيرة أو الأسلاك المقطوعة، ويمكن أيضًا استخدامه لتشخيص المشكلات الأخرى في المحرك، مثل المشكلات في المحامل أو دوائر التشغيل.

قراءة إضافية: كيفية قياس كفاءة المحرك التيار المباشر بدون فرش

3. اختبار مقاومة ملفات المحرك

طريقة سهلة لقياس مقاومة ملفات المحرك هي استخدام مقياس أوم/مقياس متعدد الأغراض. إليك كيفية القيام بذلك.

كيفية استخدام مقياس متعدد الأغراض لقياس مقاومة ملفات المحرك:

1. أوقف تشغيل الطاقة عن المحرك.
2. الوصول إلى ملفات المحرك: قد تحتاج إلى إزالة غطاء أو تفكيك المحرك للوصول إلى الملفات.
3. تحديد أطراف الملفات: ابحث عن مخطط أسلاك المحرك أو العلامات الموجودة على الأطراف لتحديد نقاط بداية ونهاية الملفات.
4. تشغيل مقياس أوم/مقياس متعدد الأغراض: إذا كنت تستخدم مقياسًا متعدد الأغراض، فاختر وظيفة مقياس أوم. اختر النطاق المناسب لقيمة المقاومة المتوقعة لملفات محركك. إذا لم تكن متأكدًا، فابدأ بأعلى نطاق وانتقل إلى الأسفل.
5. توصيل المجسات: قم بتوصيل مجسات المقياس بأطراف الملفات. تأكد من أن المجسات تتصل جيدًا ومن عدم وجود دوائر قصيرة.
6. تمرير تيار اختبار عبر السلك: يجب اختيار قيمة تيار الاختبار وفقًا لتيار الملفات الاسمي. يجب ألا يتجاوز تيار الاختبار 10% من تيار الملفات الاسمي.
7. قراءة المقاومة: دوّن قيمة المقاومة المعروضة على المقياس. إذا كانت القيمة ضمن النطاق الموصى به من الشركة المصنعة، فمن المرجح أن ملفات محركك تعمل بشكل صحيح. إذا كانت القيمة خارج النطاق، فقد تكون هناك مشكلة في الملفات أو المحرك.
8. حساب مقاومة الملفات: استخدم قانون أوم لحساب مقاومة الملفات. للقيام بذلك، اقسم الجهد المطبق على الملفات على التيار الناتج. على سبيل المثال، إذا كان الجهد عبر الملفات 10 فولت والتيار الناتج 1 أمبير، فإن مقاومة الملفات هي 10 أوم (R = V/I).
9. تكرار الاختبار: لضمان الدقة، من الجيد تكرار الاختبار عدة مرات وأخذ متوسط القراءات.

قراءة إضافية: تحليل طاقة وكفاءة المحرك التيار المباشر بدون فرش

4. كيفية استخدام مقاومة ملفات المحرك في مشروعك

يوفر مصنعو المحركات الكهربائية مقاومة ملفات المحرك كمواصفة لمساعدة العملاء على فهم الخصائص الكهربائية للمحرك وقدرات الأداء.

 

إليك بعض الطرق التي يمكنك استخدام مقاومة ملفات المحرك في مشروعك:

1. لعمل نموذج للمحرك: يمكن لمقاومة الملفات أن تتيح لك عمل نموذج لمحركك، وهو ما قد يكون مفيدًا في مرحلة التصميم. لعمل نموذج نظري مناسب، تحتاج أيضًا إلى معرفة نوع الملفات الموجودة في محركك (وايه أو دلتا). من الناحية العملية، لاحظنا أن هناك غالبًا اختلافات كبيرة بين النماذج التجريبية والنظرية (خطأ أكبر من 30% في قياسات معينة)، لذا نوصي أيضًا باختبار محركاتك باستخدام جهاز اختبار قوة الدفع لتقدير الأداء.
2. التحقق من تصميم المحرك: يمكن للعملاء التحقق من أن محركهم يتوافق مع مواصفات التصميم والأداء المقدمة من الشركة المصنعة. من خلال قياس مقاومة الملفات، يمكن للعملاء التحقق من أن سُمك أسلاك المحرك وعدد اللفات وغيرها من معايير التصميم تتوافق مع ما تم الوعد به.
3. تحسين أداء المحرك: يمكن لمقاومة الملفات أن تساعد العملاء على اختيار دوائر التشغيل وخصائص الحمل المناسبة لأفضل أداء. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي مقاومة الملفات الأعلى إلى زيادة التسخين وانخفاض الكفاءة، بينما يمكن أن تؤدي المقاومة المنخفضة إلى سحب تيار مفرط وتلف المحرك.
4. تشخيص أعطال المحرك: قد يشير الانحراف الكبير عن قيمة المقاومة المحددة من الشركة المصنعة إلى عطل، مثل ملف مكسور أو دائرة قصيرة.
5. اختيار مزيج مثالي من المحرك والمروحة: عادةً ما تكون المحركات ذات مقاومة الملفات الأعلى ذات عزم دوران أقل ولكن يمكن أن تدور أسرع مع مراوح أصغر، بينما تكون المحركات ذات المقاومة المنخفضة ذات عزم دوران أعلى ومناسبة أكثر للمراوح الأكبر.
6. حساب كفاءة المحرك: من خلال قياس سحب التيار والجهد عبر المحرك، يمكن لباني الطائرة المسيّرة حساب الطاقة المستهلكة من قبل المحرك. يمكن استخدام مقاومة الملفات لحساب الطاقة المبددة كحرارة. من خلال مقارنة الطاقة المستهلكة بالطاقة المبددة، يمكن للمستخدم تقدير كفاءة المحرك.

الخلاصة

باختصار، يمكن أن تكون مقاومة ملفات المحرك قيمة مفيدة لمشروعك، ومن السهل قياسها باستخدام مقياس متعدد الأغراض.

يمكنها مساعدتك في اختيار مزيج المحرك والمروحة المناسب، وتصميم دوائر تشغيل المحرك، وتحديد أعطال المحرك، وحساب كفاءة المحرك. 

من خلال مراعاة مقاومة الملفات إلى جانب الخصائص الكهربائية الأخرى، يمكن لباني الطائرات المسيّرة تحسين أداء طائراتهم وتعزيز التشغيل الموثوق.

إذا كنت ترغب في البدء بتوصيف محركاتك الكهربائية، فراجع أدوات اختبار المحركات لدينا: 

• سيريز 1585 - تقيس ما يصل إلى 5 كغف من الدفع / 2 نيوتن متر من عزم الدوران
• فلايت ستاند 15 - تقيس ما يصل إلى 15 كغف من الدفع / 8 نيوتن متر من عزم الدوران
• فلايت ستاند 50 - تقيس ما يصل إلى 50 كغف من الدفع / 30 نيوتن متر من عزم الدوران
• فلايت ستاند 150 - تقيس ما يصل إلى 150 كغف من الدفع / 150 نيوتن متر من عزم الدوران
• فلايت ستاند 500 - تقيس ما يصل إلى 500 كغف من الدفع / 1500 نيوتن متر من عزم الدوران