محركات تدريجية – اعثر على الشركات المصنعة والموردين

المحركات السائر هي نوع خاص من المحركات الكهربائية التي تتميز بالتحكم الدقيق في الحركة وتحديد المواقع بدقة.

وغالبًا ما تُستخدم في التطبيقات التي تكون فيها الدقة والتكرار أمرًا بالغ الأهمية.

ستجد أدناه طريقة التشغيل ونظام التحكم ونظرة عامة على أنواع المحركات السائر ومجالات استخدامها بالإضافة إلى مزاياها وعيوبها.

كيف تعمل المحركات السائر:

تتحرك المحركات السائر في خطوات زاوية ثابتة يتم التحكم فيها بواسطة نبضات كهربائية. تقوم كل نبضة بتحريك الدوار بزاوية معينة.
في هذا السياق، يتم استخدام مصطلحات الخطوة الكاملة ونصف الخطوة والخطوة الصغيرة لمحركات السائر. على سبيل المثال، يحتوي المحرك ذو الخطوة الكاملة بزاوية 1.8 درجة على 200 موضع فردي لدوران كامل بزاوية 360 درجة. 360:200=1.8. يحقق المحرك نصف الخطوة 0.9 درجة 400 موضع فردي خلال دوران 360 درجة. 360:400=0.9. يمكن لمحركات السائر الصغيرة تحقيق 1/5 و1/10 و1/16 و1/32 و1/125 و1/250 من الخطوة الكاملة باستخدام أدوات تحكم متطورة في المحرك.

التحكم في المحركات السائر:

تتطلب محركات السائر وحدات تحكم خاصة، تسمى عادةً وحدات تحكم أو محركات السائر. وهذه تولد النبضات الكهربائية اللازمة للتحكم في حركة المحركات ويمكن أن تكون إما تناظرية أو رقمية.
يمكن زيادة دقة الخطوة من خلال التقسيم الدقيق، مما يؤدي إلى حركة أكثر سلاسة ودقة أكبر.
في بعض الحالات، يتم استخدام حلقة تغذية مرتجعة (حلقة مغلقة) لضمان عدم فقدان المحرك للخطوات والحفاظ على الموضع الدقيق.

أنواع محركات السائر:

1. محرك السائر الممانع:
   في محرك السائر الممانع، يتكون الدوار من قلب حديدي ناعم مسنن. مع هذه المادة، يختفي المجال المغناطيسي عند إيقاف تشغيل تيار الجزء الثابت. عند تشغيل التيار، يتدفق التدفق المغناطيسي عبر القلب الحديدي اللين للدوار. ويحدث دوران الدوار لأن أقرب سن من الدوار ينجذب إلى الجزء الثابت المسنن (الجزء الثابت غير المتحرك من المحرك)، حيث يقلل ذلك من المقاومة المغناطيسية. نظرًا لأن محرك السائر المتردد لا يحتوي على أي مغناطيس دائم، فإنه لا يحتوي أيضًا على عزم دوران متردد عند إيقاف تشغيل التيار، على عكس محرك السائر المغناطيسي الدائم.
2. محرك متدرج مغناطيسي دائم:
   في المحركات السائر ذات المغناطيس الدائم، يتكون الجزء الثابت من الحديد اللين والدوار من مغناطيس دائم مع أقطاب شمالية وجنوبية متناوبة. يتم استخدام المجال المغناطيسي للجزء الثابت لمحاذاة دوار المغناطيس الدائم بطريقة تؤدي إلى إنشاء حركة دوارة. مع المحركات السائر ذات المغناطيس الدائم، يكون عدد الأقطاب (وبالتالي الدقة) محدودًا. تتمثل إحدى ميزات محرك السائر الممانع في عزم الدوران الأكبر. ينتج عن شوط الحث الأكبر (المجال المغناطيسي الداخلي من -Bmax إلى +Bmax) قوى مغناطيسية أعلى، مما يؤدي إلى عزم دوران أعلى. من حيث المبدأ، فإن محرك السائر PM هو محرك متزامن تم فيه زيادة الدقة عن طريق زيادة عدد أزواج الأقطاب.
3. محرك السائر الهجين:
   تجمع محركات السائر الهجينة بين خصائص محركات السائر الممانعة والمحركات السائر المغناطيسية الدائمة. تحتوي محركات السائر الهجينة على جزء ثابت بأقطاب مسننة متعددة ودوار مغناطيسي دائم. تحتوي المحركات السائر الهجينة القياسية على 200 سن دوار وتتحرك بزوايا متدرجة تبلغ 1.8 درجة لكل منها. تُستخدم محركات السائر الهجينة في العديد من التطبيقات نظرًا لعزم الدوران الثابت والديناميكي العالي وسرعة خطوها العالية جدًا.
4. محركات السائر المغناطيسية القرصية:
   محركات السائر المغناطيسية القرصية هي محركات متناهية الصغر متطورة توفر أداءً ديناميكيًا أكبر للمحرك ودقة أدق في الخطوة وتسارعًا أعلى من أنواع محركات السائر الأخرى. يتيح القرص المغناطيس القرصي الرفيع دقة خطوة أدق لكل حجم معين، وتسارع أعلى وسرعة قصوى أعلى من محركات السائر التقليدية. تُعد المحركات المغناطيسية القرصية مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب دقة محرك السائر وسرعة وتسارع محرك التيار المستمر بدون فرش. وتوفر حلقة التحكم المغلقة ميزة فعالة من حيث التكلفة مقارنةً بالحل المؤازر.

مجالات تطبيق محركات السائر:

تعد المحركات السائر مناسبة للعديد من تطبيقات التحكم في الحركة المختلفة. وغالباً ما يتم استخدامها في المجالات التي تتطلب تحديد المواقع بدقة:

1. تكنولوجيا التصنيع الصناعي:
على سبيل المثال في ماكينات الطحن باستخدام الحاسب الآلي للتحكم في حركات قاطع الطحن على طول المحاور X و Y و Z,

2. الطابعات ثلاثية الأبعاد:
في الطابعات ثلاثية الأبعاد، لتحريك الطارد ومنصة الطباعة بدقة.

3. الروبوتات:
غالبًا ما يتم تشغيل مفاصل الذراع الروبوتية بواسطة محركات متدرجة لضمان دقة الحركات.

4. التحكم والأتمتة:
تُستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحكم الصناعية، على سبيل المثال للتحكم في الصمامات وأحزمة النقل.

5. الأنظمة البصرية:
تُستخدم المحركات السائر في التلسكوبات والمجاهر لضبط موضع العدسات والمرايا بدقة.

6. التكنولوجيا الطبية:
يمكن العثور على المحركات السائر في الأجهزة الطبية التي تتطلب حركات دقيقة، مثل مضخات الحقن أو أجهزة الجرعات.

مزايا المحركات السائر:

• نظرًا للحركة المتدرجة الثابتة، يمكن لمحركات السائر الاقتراب من المواضع بدقة شديدة دون الحاجة إلى نظام تغذية مرتجعة مثل المشفر.
• يتم التحكم فيها عن طريق تسلسلات نبضية بسيطة، مما يسهل الاندماج في الأنظمة الإلكترونية.
• عزم دوران عالٍ جداً حتى عند السرعات المنخفضة.
• بدء سريع بفضل عزم الدوران العالي، وتوقف سهل بفضل عزم الدوران العالي. هذا يجعل من الممكن تغيير اتجاه الدوران بسرعة. كما أن التصميم البسيط لخاصية بدء التشغيل والتوقف مهم جداً للعديد من التطبيقات.
• ميزة إيجابية أخرى مهمة هي التحكم البسيط في المحرك.

عيوب محركات السائر:

• يمكن أن تفقد المحركات السائر خطواتها في حالة التحميل الزائد أو عدم كفاية إمدادات الطاقة، مما يؤدي إلى عدم الدقة.
• عند سرعات معينة، يمكن أن تحدث المحركات السائر رنيناً يؤدي إلى اهتزازات وضوضاء.
• يمكن للمحركات السائر أيضًا أن تستهلك الطاقة في حالة التوقف، مما يزيد من استهلاك الطاقة.

المحركات السائر هي محركات متعددة الاستخدامات وموثوقة لا غنى عنها في العديد من التطبيقات الدقيقة والمتطلبة. يعد اختيار المحرك المناسب والاختيار الدقيق لوحدة التحكم أمرًا بالغ الأهمية للاستفادة الكاملة من هذه التقنية.

ستجد أدناه نظرة عامة على أهم المعايير التي يجب البحث عنها عند شراء محركات السائر:

عند شراء محركات السائر، هناك العديد من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها للتأكد من أن المحرك مناسب للتطبيق المعني.

• تشير زاوية الخطوة إلى عدد الدرجات التي يتحرك بها عمود المحرك مع كل خطوة. تتيح زاوية الخطوة الأصغر دقة أعلى وبالتالي حركات أكثر دقة. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية، يفضل استخدام زاوية خطوة صغيرة.
• عزم دوران التثبيت هو الحد الأقصى لعزم الدوران الذي يمكن للمحرك الاحتفاظ به في وضع ثابت. يعد عزم الدوران الأعلى مهمًا إذا كان على المحرك أن يحمل أحمالاً ثقيلة، خاصةً في حالة السكون.
• يشير التيار المقنن إلى مقدار التيار الذي يتطلبه المحرك تحت الحمل الكامل ويشير الجهد المقننن إلى جهد تشغيل المحرك. يجب أن تدعم وحدة تحكم المحرك (المحرك) هذه المعلمات. يمكن للتيار المقنن الأعلى أن يوفر طاقة أكبر، ولكنه يتطلب أيضًا تبريدًا مناسبًا.
• يشير تردد الخطوة إلى عدد الخطوات التي يمكن للمحرك القيام بها في الثانية الواحدة. يتيح تردد الخطوة الأعلى حركات أسرع، ولكنه يتطلب أيضًا إلكترونيات تحكم مصممة بشكل مناسب.
• تراقب أجهزة التشفير موضع عمود المحرك ويمكن استخدامها للتحكم الدقيق. تعد أجهزة التشفير ضرورية في التطبيقات التي تتطلب تغذية راجعة للموضع الفعلي.
• يصف حجم المحرك، الذي غالبًا ما يتم تحديده بتنسيقات NEMA (على سبيل المثال NEMA 17، NEMA 23)، الأبعاد المادية للمحرك. يجب أن يتطابق الحجم مع التصميم الميكانيكي للتطبيق
• يحدد نوع العمود (أملس أو مسطح أو ملولب) وقطره كيفية توصيل المحرك ميكانيكيًا. يجب أن يكون العمود متوافقًا مع علبة التروس أو الوصلة المستخدمة.
• تختلف المحركات أحادية القطب والمحركات ثنائية القطب في نوع اللفات والدوائر. غالبًا ما توفر المحركات ثنائية القطب عزم دوران أكبر، في حين أن المحركات أحادية القطب أسهل في التحكم.
• يمكن أن تؤثر الظروف البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة والغبار على أداء المحرك وعمره التشغيلي. يجب أن يكون المحرك مناسبًا للظروف البيئية المحددة التي سيتم تشغيله فيها.
• من المستحسن اختيار المحرك ليس فقط على السعر، ولكن أيضًا على الجودة والموثوقية.

يعتمد اختيار محرك السائر المناسب بشكل كبير على المتطلبات المحددة للتطبيق. يجدر التحقق من البيانات الفنية بعناية وربما استشارة الخبراء لاتخاذ أفضل خيار.

يمكن شراء المحركات السائر من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة حول مصنعي وموردي المحركات السائر من جميع أنحاء العالم على Exportpages.