מהם השימושים של מנועי DC?

1. ייצור תעשייתי: ליבת ההנעה והאוטומציה

1.1 ציוד מכונות

• צירים או מערכות הזנה עבור כלי עיבוד שבבי מדויקים (למשל, מחרטות, מכונות כרסום, משחזות): יש להתאים את המהירות בהתאם לחומרי העיבוד (למשל, מתכת, פלסטיק) ולתהליכים (עיבוד גס/עיבוד עדין). לדוגמה, משחזות דורשות מהירות נמוכה ומומנט גבוה כדי להבטיח דיוק טחינה; מנועי DC מאפשרים ויסות מהירות ללא שלבים באמצעות בקרת PWM, ובכך מונעים שגיאות עיבוד שבבי.
• מערכות סרוו למכונות CNC (בקרה נומרית ממוחשבת)חלק ממכונות ה-CNC המתקדמות עדיין משתמשות במנועי סרוו DC, הפועלים עם מקודדים כדי להשיג שליטה בלולאה סגורה על מיקום ומהירות, ובכך להבטיח את דיוק תנועת הכלי.

1.2 שינוע והרמה של חומרים

• מסועיםמהירות ההובלה מותאמת בהתאם למקצבי הייצור (למשל, תהליכים שונים בקווי עיבוד מזון דורשים מהירויות שונות). טווח המהירויות הרחב של מנועי DC יכול לענות על צרכים מגוונים.
• מנופים ומנופים חשמלייםנדרש מומנט התנעה גבוה כדי להתגבר על החיכוך הסטטי של עומסים כבדים. מנועי DC מלופפים בטור (עם מומנט התנעה גבוה) מתאימים לתרחישי התנעה קצרי טווח כאלה עם עומס כבד (למשל, הרמת חפצים כבדים בסדנאות).

1.3 מכונות דפוס ואריזה

• הנעות גלילים למכונות דפוסמהירות יציבה חיונית כדי להבטיח כיסוי דיו אחיד ולמנוע גרפיקה מטושטשת; למנועי DC יש תנודות מהירות מינימליות ומאפשרים ויסות מהירות סינכרוני באמצעות בקרת מתח ארמטורה.
• מכונות אריזה (למשל, מכונות איטום, מכונות תיוג)מהירות הפעולה מותאמת בהתאם למפרטי האריזה (למשל, גודל הבקבוק, מידות התווית). למנועי DC יש מהירויות תגובה מהירות, המאפשרות הסתגלות מהירה למעבר ייצור.

2. תחבורה: מהינע עזר לחשמל הראשי

2.1 כלי רכב חשמליים (EV/HEV)

• מנועי הנעה עבור רכבים חשמליים מוקדמיםחלק מדגמי הרכבים החשמליים הישנים יותר (למשל, דגמי טסלה מוקדמים מסוימים, כלי רכב חשמליים במהירות נמוכה בסין) השתמשו בעבר במנועי DC בעלי עירור נפרד כמנועי הנעה, כאשר מהירות הרכב נשלטת על ידי התאמת מתח הארמטורה. למרות שכיום הם הוחלפו בעיקר במנועים סינכרוניים בעלי מגנט קבוע (PMSM), הם עדיין נמצאים בשימוש נרחב בכלי רכב חשמליים קטנים (למשל, תלת אופן חשמליים, קורקינטים ניידים במהירות נמוכה) בשל עלותם הנמוכה ובקרתם הפשוטה.
• מערכות עזר לרכבמשאבות הגה הכוח ומדחסי מיזוג האוויר של כלי רכב חשמליים משתמשים לעיתים במנועי DC קטנים (למשל, מנועי DC בעלי מגנט קבוע), שהם קומפקטיים, בעלי צריכת חשמל נמוכה ותואמים לספק הכוח 12V/24V של הרכב.

2.2 תחבורה רכבתית וכלי רכב מיוחדים

• מנועי עזר לרכבת תחתית ומסילות רכבת קלהמערכות האוורור ומנועי הנעת הדלתות של חלק מהרכבות הן מנועי DC, הדורשים התנעה/עצירה תכופים וויסות מהירות חלק כדי למנוע חסימת דלתות.
• מלגזות ו-AGV (רכבים מונחים אוטומטיים)במחסנים, מלגזות זקוקות למהירות נמוכה ומומנט גבוה כדי להרים סחורות, בעוד שרכבי AGV דורשים ויסות מהירות מדויק כדי לנוע לאורך נתיבים. גמישות הבקרה של מנועי DC (במיוחד מנועי DC בעלי מגנט קבוע) עונה על צרכים אלה.

3. משק בית וחיי היומיום: מזעור וצריכת חשמל נמוכה

3.1 מכשירי מטבח

• בלנדרים ומעבדי מזוןיש להתאים את המהירות בהתאם לקשיות המרכיבים (למשל, מהירות גבוהה לסחיטה, מהירות נמוכה ללישת בצק). מנועי DC מאפשרים שליטה במספר מהירויות באמצעות PWM ובעלי מומנט התנעה גבוה כדי למנוע חסימת מרכיבים.
• מכונות קפה ומכונות חלב סויהמשאבות המים ורכיבי הטחינה משתמשים לעתים קרובות במנועי DC קטנים כדי להבטיח זרימת מים יציבה או טחינה אחידה.

3.2 מכשירי ניקוי וטיפוח

• שואבי אבקמנועי DC מלופפים בטור פועלים במהירויות גבוהות (עד מעל 10,000 סל"ד), ומייצרים יניקה חזקה. מומנט הכוח שלהם יכול להתאים את עצמו באופן אדפטיבי כאשר העומס משתנה (למשל, שאיבת פסולת), ובכך למנוע נזקי עומס יתר.
• מברשות שיניים חשמליות ומכונות גילוח חשמליותנעשה שימוש במנועי מיקרו PMDC (בקטרים ​​של מילימטרים בודדים בלבד), הכוללים מהירות מדויקת (למשל, תדר רטט יציב למברשות שיניים חשמליות) וספק כוח במתח נמוך (סוללת ליתיום 3.7V) לבטיחות וניידות.

3.3 מכשירים ביתיים אחרים

• מאווררים חשמליים ומטהרי אווירמנועי DC מציעים טווח מהירויות רחב (מבריזה עדינה ועד רוח חזקה) וצורכים מעל 30% פחות אנרגיה ממנועי AC מסורתיים, ועומדים בדרישות חיסכון באנרגיה.
• וילונות חשמליים ומנעולי דלת חכמיםמנועי DC מופעלים ועוצרים בצורה חלקה עם רעש נמוך, וניתן לשלוט בהם מרחוק לצורך כוונון מהירות או מיקום (למשל, טווח פתיחת/סגירת וילון) באמצעות בקר.

4. מחקר רפואי ומדעי: דיוק ואמינות גבוהים

4.1 ציוד רפואי

• משאבות עירוי ומשאבות מזרקיםנדרשת בקרה מדויקת על קצב אספקת הנוזל (למשל, מספר טיפות בדקה). מנועי DC פועלים עם אנקודרים פוטואלקטריים כדי להשיג ויסות מהירות בלולאה סגורה, עם שגיאה מבוקרת בטווח של ±1% כדי למנוע מינון תרופות מוגזם או לא מספיק.
• מאוורריםמנועי המאוורר של מכונות הנשמה משתמשים במנועי DC, שיכולים להתאים את נפח האוויר בזמן אמת בהתאם לקצב הנשימה של המטופל ולפעול בשקט כדי למזער את ההפרעה למטופל.
• כלי עבודה דנטליים (למשל, ידיות במהירות גבוהה)מנועי DC קטנים מלופפים בטור פועלים במהירויות גבוהות (עד 300,000 סל"ד) עם מומנט יציב, מה שמבטיח דיוק בשחיקה או קידוח.

4.2 כלי מחקר מדעיים

• בוחשים וצנטריפוגות למעבדהבוחשים צריכים לפעול ביציבות במהירויות נמוכות (כדי למנוע התזת תמיסה), בעוד שצנטריפוגות דורשות התאמת מהירות בהתאם לסוגי הדגימות (למשל, 3,000 סל"ד להפרדת סרום, 10,000 סל"ד להפרדת תאים). דיוק בקרת המהירות של מנועי DC עונה על הצרכים הניסויים.
• שלבי מיקום מדויקיםעבור יישומים כגון הזזת במות מיקרוסקופ או כוונון עדשות של ציוד לייזר, מנועי סרוו DC משמשים עם ברגי כדור כדי להשיג בקרת מיקום ברמת מיקרון.

5. מוצרי אלקטרוניקה וצעצועים: מזעור ועלות נמוכה

5.1 מוצרי אלקטרוניקה

• טלפונים ניידים וטאבלטיםמנועי הרטט (למשל, לרטט של שיחות נכנסות) הם מנועי מיקרו DC, המייצרים רטט באמצעות סיבוב של גלגל אקסצנטרי. גודלם הוא רק כמה מילימטרים מעוקבים ובעל צריכת חשמל נמוכה במיוחד.
• מצלמותמנועי המיקוד והזום של עדשות מצלמה משתמשים במנועי DC קטנים (כחלופה למנועי צעד) כדי להשיג התאמות מיקוד מהירות ושקטות.

5.2 צעצועים ודגמים

• מכוניות ורחפנים הנשלטים מרחוקגלגלי ההנעה של מכוניות צעצוע והמדחפים של רחפנים בסיסיים משתמשים במנועי DC קטנים. המהירות נשלטת על ידי כוונון מתח הארמטורה באמצעות שלט רחוק, מה שמציע עלות נמוכה ותחזוקה קלה.
• צעצועים חשמליים (למשל, רובוטים, רכבות)נדרשים הפעלה/עצירה תכופים וויסות מהירות. למנועי DC יש מהירויות תגובה גבוהות, העונות על הצרכים האינטראקטיביים של צעצועים.

היגיון מרכזי מאחורי יישומי מנוע DC

• עֲבוּר טווח מהירויות רחב + דיוק גבוה בחר בנפרד מנועי DC בעלי עירור/מלופף-מחלף (למשל, מכונות עבודה, ציוד רפואי);
• עֲבוּר מומנט התנעה גבוה + מהירות גבוהה בחר מנועי DC מלופפים בטור (למשל, שואבי אבק, מנופים חשמליים);
• עֲבוּר מזעור + צריכת חשמל נמוכה בחרו מנועי PMDC (למשל, מנועי רטט לטלפונים ניידים, מברשות שיניים חשמליות).