المشاهدات: 13 المؤلف: محرر الموقع وقت النشر: 14-06-2023 المنشأ: موقع
يُطلق على المحرك المتدرج أيضًا اسم المحرك النبضي، استنادًا إلى المبدأ الأساسي للمغناطيس الكهربائي، وهو نوع من المغناطيس الكهربائي الذي يمكن أن يدور بحرية، ومبدأ عمله هو الاعتماد على تغيير نفاذية فجوة الهواء لتوليد عزم الدوران الكهرومغناطيسي.نشأ نموذجها الأصلي بين عامي 1830 و1860. وفي حوالي عام 1870، بدأت محاولات للتحكم وتم تطبيقها على آلية توصيل القطب الكهربائي لمصابيح قوس الهيدروجين.ويعتبر هذا المحرك السائر الأصلي.
المحرك المتدرج هو نوع من المحركات التي تتحرك بخطوات صغيرة ودقيقة، بدلاً من الدوران بشكل مستمر مثل محرك التيار المستمر التقليدي.إنه نوع من المحركات بدون فرش الذي يقسم الدورة الكاملة إلى عدد من الخطوات المتساوية، عادة 200 خطوة لكل دورة.
تُستخدم المحركات السائرة بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في الحركة، كما هو الحال في الروبوتات والطابعات ثلاثية الأبعاد وآلات CNC والآلات الصناعية الأخرى.يمكن أن تدور في أي اتجاه وتوفر تحكمًا دقيقًا في الموضع دون الحاجة إلى أجهزة استشعار التغذية الراجعة.
يمكن تقسيم المحركات السائرة بشكل عام إلى الفئات الثلاث التالية:
1. محرك السائر التفاعلي.يتكون الجزء الثابت من محرك السائر التفاعلي من صفائح فولاذية من السيليكون، ويتم لف القطبين المغناطيسيين المعاكسين بنفس اللف مع اتجاهات لف مختلفة.عند تنشيطه، يتم تشكيل زوج من الأقطاب N وS، ولا يوجد أي لف في دوار المحرك.دوار المحرك مصنوع من مادة مغناطيسية ناعمة.هناك العديد من الأسنان الصغيرة بنفس الحجم ونفس التباعد على السطح الخارجي لعمود الجزء الدوار والسطح الداخلي لعمود الجزء الثابت.القوة الكهرومغناطيسية هي القوة الدافعة لتحرك محرك السائر التفاعلي.تحت تأثير القوة الكهرومغناطيسية، سيتحرك الدوار إلى موضع أقصى نفاذية مغناطيسية (أو أدنى مقاومة مغناطيسية) ويكون في حالة متوازنة.
2. محرك متدرج ذو مغناطيس دائم.مادة دوار محرك السائر ذو المغناطيس الدائم هي مغناطيسية دائمة، وعدد أقطاب الدوار والجزء الثابت هو نفسه، وعزم دوران الخرج للمحرك كبير، وزاوية الخطوة كبيرة نسبيًا، ولكن أداء العمل جيد.
3. محرك متدرج هجين.هيكل الجزء الثابت لمحرك السائر الهجين هو نفس هيكل محرك السائر التفاعلي.ينقسم الدوار إلى قسمين في الاتجاه المحوري.يتم توزيع نفس العدد والحجم من الأسنان الصغيرة بالتساوي في الاتجاه المحيطي للنواة الحديدية للقسمين، ولكنها في غير مكانها بمقدار نصف درجة السن.يتم وضع مغناطيس دائم في منتصف القلبين الحديديين، بحيث يكون القلب الحديدي عند أحد طرفي الجزء المتحرك هو القطب N والقلب الحديدي في الطرف الآخر هو القطب S، كما هو موضح في الشكل 1.1.تظل أقطاب N وS للعضو الدوار دون تغيير، ويتم تحقيق التغيير المتسلسل لأقطاب N وS للأقطاب المغناطيسية للجزء الثابت من خلال التحكم في تيار لف الجزء الثابت، ويتم إنشاء قوة مقابلة على القطبين N وS للدوار لدفع الدوار للدوران كما هو مطلوب.نظرًا لأن المجال المغناطيسي الدائم لدوار محرك السائر الهجين يولد أيضًا جزءًا من عزم الدوران، فهو أكبر من عزم الدوران الناتج عن المجال المغناطيسي للجزء الثابت لمحرك السائر التفاعلي.
كلمة 'سيرفو' تأتي من الكلمة اليونانية 'العبد'.يمكن فهم 'محرك سيرفو' على أنه محرك يطيع تمامًا أمر إشارة التحكم: قبل إرسال إشارة التحكم، يتوقف الدوار؛عندما يتم إرسال إشارة التحكم، يدور الدوار على الفور؛عندما تختفي إشارة التحكم، يمكن للدوار أن يتوقف على الفور.
المحرك المؤازر هو محرك صغير يستخدم كمشغل في جهاز التحكم الآلي.وتتمثل وظيفتها في تحويل الإشارة الكهربائية إلى إزاحة زاوية أو سرعة زاوية لعمود دوار.تُستخدم المحركات المؤازرة، والمعروفة أيضًا باسم المحركات التنفيذية، كمحركات في أنظمة التحكم الآلي لتحويل الإشارات الكهربائية المستقبلة إلى إزاحة زاويّة أو إخراج سرعة زاوية على عمود المحرك.
تنقسم المحركات المؤازرة DC إلى محركات مصقولة ومحركات بدون فرش.
المحركات المصقولة منخفضة التكلفة، بسيطة الهيكل، كبيرة في عزم الدوران، واسعة في نطاق تنظيم السرعة، سهلة التحكم، تحتاج إلى صيانة، ولكن من السهل صيانتها (استبدال فرشاة الكربون)، توليد تداخل كهرومغناطيسي، لها متطلبات لبيئة الاستخدام، وعادة ما تستخدم للمناسبات الصناعية والمدنية المشتركة الحساسة من حيث التكلفة.
المحركات بدون فرش صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وعالية الإنتاج وسريعة الاستجابة، وعالية السرعة وصغيرة في القصور الذاتي، ومستقرة في عزم الدوران وسلسة في الدوران، ومعقدة في التحكم، وذكية، ومرنة في وضع التبديل الإلكتروني، ويمكن تبديلها في موجة مربعة أو موجة جيبية، محرك لا يحتاج إلى صيانة، كفاءة عالية وتوفير الطاقة، إشعاع كهرومغناطيسي صغير، ارتفاع درجة حرارة منخفضة وعمر طويل، مناسب لبيئات مختلفة.
المحركات المؤازرة ذات التيار المتردد هي أيضًا محركات بدون فرش، وتنقسم إلى محركات متزامنة وغير متزامنة.في الوقت الحاضر، يتم استخدام المحركات المتزامنة بشكل عام في التحكم في الحركة.نطاق الطاقة كبير، ويمكن أن تكون الطاقة كبيرة، والقصور الذاتي كبير، والحد الأقصى للسرعة منخفض، وتزداد السرعة مع زيادة الطاقة.نزول ذو سرعة موحدة، مناسب لمناسبات الجري السلسة والسرعة المنخفضة.
الدوار الموجود داخل محرك سيرفو هو مغناطيس دائم.يتحكم السائق في الكهرباء ثلاثية الطور U/V/W لتشكيل مجال كهرومغناطيسي.يدور الدوار تحت تأثير هذا المجال المغناطيسي.وفي الوقت نفسه، يقوم جهاز التشفير الذي يأتي مع المحرك بإرسال إشارة التغذية الراجعة إلى السائق.تتم مقارنة القيم لضبط زاوية دوران الدوار.تعتمد دقة محرك السيرفو على دقة جهاز التشفير (عدد الخطوط).
يشبه الهيكل الأساسي لمحرك سيرفو يعمل بالتيار المتردد تلك الخاصة بالمحرك التعريفي للتيار المتردد (محرك غير متزامن).يوجد ملفا إثارة Wf ولفات تحكم WcoWf مع إزاحة مساحة الطور بمقدار 90 درجة زاوية كهربائية على الجزء الثابت، متصلتين بجهد تيار متردد ثابت، واستخدام جهد التيار المتردد أو تغيير الطور المطبق على المرحاض لتحقيق غرض التحكم في التشغيل من المحرك.
يتميز محرك سيرفو التيار المتردد بخصائص التشغيل المستقر، والتحكم الجيد، والاستجابة السريعة، والحساسية العالية، والمؤشرات الصارمة غير الخطية للخصائص الميكانيكية وخصائص التعديل (المطلوب أن يكون أقل من 10% إلى 15% وأقل من 15% إلى 25% على التوالى).
