في الصناعة الحديثة، يُعدّ المحرك الكهربائي مصدر طاقة هامًا لتشغيل مختلف المعدات الميكانيكية. وقد أصبح محرك التيار المستمر (DC) الخيار الأمثل للعديد من الصناعات نظرًا لأدائه المتفوق وتطبيقاته الواسعة. في هذه الورقة، سنتناول بالتفصيل خصائص وتطبيقات محركات التيار المستمر الصناعية وأهميتها في الصناعة الحديثة.
محرك التيار المستمر هو محرك كهربائي يُحوّل الطاقة الكهربائية المستمرة إلى طاقة ميكانيكية. يعتمد مبدأ عمله على قانون الحث الكهرومغناطيسي، الذي يُحرّك الجزء الدوار للدوران بفعل عزم الدوران الناتج عن التيار في المجال المغناطيسي. تشمل المكونات الرئيسية لمحرك التيار المستمر الجزء الثابت، والجزء الدوار، والمُبدّل، والفرش. وفقًا لاختلاف الهياكل ومبادئ العمل، يُمكن تصنيف محركات التيار المستمر إلى محركات تيار مستمر بفرش ومحركات تيار مستمر بدون فرش.
محرك التيار المستمر ذو الفرشاة هو النوع الأكثر شيوعًا، ويتميز ببنية بسيطة وأداء تحكم جيد. يُغيّر اتجاه التيار من خلال تلامس الفرش مع المُبدِّل لتحقيق دوران الدوار. على الرغم من أن المحركات ذات الفرشاة أقل تكلفة، إلا أن صيانتها مكلفة نسبيًا بسبب تآكل الفرش.
من ناحية أخرى، تستخدم محركات التيار المستمر عديمة الفرش تقنية التبديل الإلكتروني، مما يُغني عن استخدام الفرش والمبدلات. هذا التصميم لا يُحسّن كفاءة المحرك فحسب، بل يُطيل عمره الافتراضي بشكل كبير. وتزداد شعبية محركات التيار المستمر عديمة الفرش في التطبيقات عالية الأداء.