أنا. مقدمة
وباعتبارها عنصرًا لا غنى عنه للتحكم في الأتمتة الصناعية الحديثة، فإن أهمية محركات المحركات المتدرجة أمر بديهي-. تهدف هذه المقالة إلى تقديم استكشاف شامل ومتعمق-لتعريف وتصنيف ومبادئ التشغيل وتطبيقات محركات المحركات المتدرجة في الأتمتة الصناعية. من خلال تحليل مفصل لسائقي المحركات السائر، تسعى هذه الورقة إلى تزويد القراء بفهم واضح وشامل للموضوع وتعزيز التطوير الإضافي وتطبيق تكنولوجيا محرك السائر.
ثانيا. تعريف وتصنيف محركات السائر
تعريف
محرك السائر هو مشغل يقوم بتحويل النبضات الكهربائية إلى إزاحة زاويّة؛ إنه بمثابة المكون الأساسي لنظام محرك السائر. معًا، يشكل المحرك السائر ومشغل المحرك السائر نظامًا كاملاً لقيادة المحرك السائر، والذي لا يعتمد أدائه على المحرك السائر نفسه فحسب، بل أيضًا على جودة محرك السائر.
تصنيف
بناءً على الهيكل، يتم تصنيف محركات المحركات السائرة في المقام الأول إلى محركات السائر التفاعلية (VR)، ومحركات المحركات السائرية ذات المغناطيس الدائم (PM)، ومحركات المحركات السائر الهجينة (HB). يتمتع كل نوع من برامج التشغيل بخصائص الأداء الفريدة والتطبيقات المناسبة.
(1) الجهد الكهربي-محركات السائر التفاعلية: كل من الجزء الثابت والعضو الدوار مصنوعان من مواد مغناطيسية ناعمة، ويتميز الجزء الثابت بملفات إثارة متعددة-موزعة عبر أقطاب مغناطيسية كبيرة متباعدة بشكل منتظم. يمكن لمحركات المحركات السائر التفاعلية ذات الجهد الكهربائي- تحقيق خرج عزم دوران عالي وزوايا خطوة صغيرة، ولكنها تفتقر إلى عزم الدوران عند إلغاء -التنشيط، كما أن التشغيل-الخطوة الواحدة يتضمن وقت استقرار طويل نسبيًا.
(2) مشغلات محرك متدرج ذو مغناطيس دائم: عادة، يتكون الجزء الدوار للمحرك من مادة ذات مغناطيس دائم. عند تنشيطه، يتم توليد عزم الدوران من خلال التفاعل بين المغناطيس الدائم والمجال المغناطيسي المستحث بتيار الجزء الثابت -. تنتج محركات المحركات ذات المغناطيس الدائم عزم دوران أقل ولها زوايا خطوة أكبر، ولكنها تمتلك قدرًا معينًا من عزم الدوران عند إلغاء -التنشيط.
(3) محركات المحركات السائر الهجينة: تجمع هذه المحركات بين مزايا المغناطيس الدائم والمحركات من نوع التفاعل-. الجزء الثابت الخاص بها مطابق للمحرك السائر من نوع -رد الفعل ذو الأربع مراحل-، لكن بنية الجزء الدوار أكثر تعقيدًا. تنتج محركات المحركات السائر الهجينة عزم دوران أعلى من أنواع المغناطيس الدائم، ولها زوايا خطوة أصغر، وتفتقر إلى عزم الدوران عند انقطاع التيار الكهربائي.
ثالثا. مبدأ العمل لسائقي المحركات السائر
يتضمن مبدأ العمل لمحركات المحركات السائرية في المقام الأول توليد إشارات النبض، وفك تشفير إشارة النبض، وإمدادات الطاقة، وإخراج المحرك.
توليد إشارة النبض
يتحكم سائق المحرك السائر في دوران المحرك السائر عن طريق استقبال إشارات النبض الخارجية. يحدد تردد واتجاه إشارات النبض هذه سرعة واتجاه دوران المحرك. عادةً ما يستخدم السائقون مولد نبض لإنتاج إشارات نبضية، على الرغم من أنه يمكن أيضًا التحكم في تردد النبض واتجاهه عبر جهاز تشفير أو عداد دوار.
فك تشفير إشارة النبض
يقوم السائق بفك تشفير إشارات النبض المستقبلة وتحويلها إلى إشارات تحكم مناسبة. اعتمادًا على نوع محرك السائر، يمكن للسائق تحديد أوضاع فك التشفير المختلفة، مثل -الخطوة الكاملة، أو نصف-الخطوة، أو الخطوة الدقيقة. يحدد وضع فك التشفير زاوية خطوة محرك السائر مع كل دورة.
مزود الطاقة
يستخدم السائق وحدة إمداد طاقة داخلية لتحويل مصدر طاقة التيار المستمر الخارجي إلى الجهد الكهربي أو الإخراج الحالي المناسب لقيادة محرك السائر. تشتمل وحدة إمداد الطاقة عمومًا على محول طاقة، ودائرة مقوم، ودائرة مرشح، مما يوفر خرج طاقة ثابتًا.
محرك الإخراج
يقوم السائق بتحويل إشارات التحكم التي تم فك تشفيرها إلى خرج الطاقة المقابل، والذي يتم توفيره للمحرك السائر. يأتي خرج طاقة السائق عمومًا في نوعين: مدفوع بالتيار- ومدفوع بالجهد-. تتحكم محركات الوضع - الحالية في حركة محرك السائر عن طريق ضبط حجم تيار الخرج، بينما تتحكم محركات الوضع - في الحركة عن طريق تغيير حجم جهد الخرج.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز محركات المحركات المتدرجة بالعديد من وظائف الحماية، مثل الحماية من التيار الزائد، والحماية من الجهد الزائد، والحماية من الحرارة الزائدة. عند حدوث حالة غير طبيعية، يقوم السائق تلقائيًا بقطع الإخراج لضمان سلامة كل من المحرك المتدرج والسائق نفسه.
رابعا. تطبيقات محركات السائر في الأتمتة الصناعية
تتمتع محركات المحركات السائرية بتطبيقات واسعة النطاق في مجال الأتمتة الصناعية، بما في ذلك الأدوات الآلية ومعدات الطباعة وآلات النسيج والأجهزة الطبية والروبوتات. في هذه التطبيقات، تتيح محركات المحركات المتدرجة التحكم الدقيق في المحركات، وتلبية مختلف متطلبات التشغيل المعقدة. في الوقت نفسه، مع التطوير المستمر لتكنولوجيا الأتمتة الصناعية، يخضع سائقو المحركات السائرية لابتكار تكنولوجي مستمر وتحسين للتكيف مع متطلبات الأداء الأعلى وسيناريوهات التطبيق.
خامسا الاستنتاج
باعتبارها عنصرًا حاسمًا في التحكم في الأتمتة الصناعية الحديثة، فإن سيناريوهات الأداء والتطبيق لمحركات المحركات السائر تؤثر بشكل كبير على استقرار وكفاءة النظام بأكمله. من خلال الاستكشاف الشامل والمتعمق- لتعريف محركات المحركات المتدرجة وتصنيفها ومبادئ التشغيل وتطبيقاتها، يمكننا فهم دورها وقيمتها بشكل أفضل في التطبيقات العملية. في المستقبل، مع التقدم التكنولوجي المستمر وتوسيع سيناريوهات التطبيق، سيستمر سائقو المحركات السائر في لعب دور حيوي في مجال الأتمتة الصناعية.