1. ما هومحرك متدرج?
تختلف محركات الخطوة عن المحركات الأخرى في طريقة حركتها. تستخدم محركات الخطوة التي تعمل بالتيار المستمر حركة متقطعة. تحتوي هذه المحركات على مجموعات متعددة من الملفات، تُسمى "الأطوار"، والتي يمكن تدويرها بتنشيط كل طور على حدة، خطوة واحدة في كل مرة.
من خلال التحكم في المحرك الخطوي عبر وحدة التحكم/الحاسوب، يمكنك تحديد الموضع بدقة وبسرعة محددة. وبفضل هذه الميزة، تُستخدم المحركات الخطوية على نطاق واسع في المعدات التي تتطلب حركة دقيقة.
تتوفر محركات الخطوة بأحجام وأشكال وتصاميم متنوعة. ستشرح هذه المقالة بالتفصيل كيفية اختيار محرك الخطوة المناسب لاحتياجاتك.
2. ما هي مزايامحركات الخطوة?
أ. تحديد الموقع- نظرًا لأن حركة المحركات الخطوية دقيقة ومتكررة، يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من المنتجات التي يتم التحكم فيها بدقة، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد، وآلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC)، ومنصات الكاميرات، وما إلى ذلك. كما تستخدم بعض محركات الأقراص الصلبة المحركات الخطوية لتحديد موضع رأس القراءة.
ب. التحكم في السرعة- كما أن الخطوات الدقيقة تعني أنه يمكنك التحكم بدقة في سرعة الدوران، مما يجعلها مناسبة لأداء حركات دقيقة أو للتحكم في الروبوتات.
ج. سرعة منخفضة وعزم دوران عالٍ- بشكل عام، تتميز محركات التيار المستمر بعزم دوران منخفض عند السرعات المنخفضة. أما محركات الخطوة، فتتميز بأقصى عزم دوران عند السرعات المنخفضة، لذا فهي خيار جيد للتطبيقات التي تتطلب سرعة منخفضة ودقة عالية.
3. عيوبمحرك متدرج :
أ. عدم الكفاءة- على عكس محركات التيار المستمر، لا يرتبط استهلاك محركات الخطوة بشكل كبير بالحمل. فعندما لا تعمل، يستمر مرور التيار الكهربائي فيها، مما يؤدي عادةً إلى مشاكل ارتفاع درجة الحرارة، وانخفاض كفاءتها.
ب. عزم الدوران عند السرعات العالية- عادةً ما يكون عزم دوران المحرك الخطوي عند السرعات العالية أقل منه عند السرعات المنخفضة، ومع ذلك، يمكن لبعض المحركات تحقيق أداء أفضل عند السرعات العالية، ولكن هذا يتطلب محركًا أفضل لتحقيق هذا التأثير.
ج. غير قادر على المراقبةلا تستطيع محركات الخطوة العادية استشعار موضعها الحالي، وهذا ما يُعرف بنظام "الحلقة المفتوحة". أما إذا كنت بحاجة إلى نظام تحكم "الحلقة المغلقة"، فيجب عليك تركيب مُشفِّر ووحدة تحكم، ما يُمكّنك من مراقبة دوران المحرك والتحكم فيه بدقة في أي وقت. إلا أن هذه الطريقة مكلفة للغاية وغير مناسبة للمنتجات العادية.
طور محرك الخطوة
4. تصنيف الخطوات:
توجد أنواع عديدة من المحركات الخطوية، وهي مناسبة لمختلف المواقف.
ومع ذلك، في الظروف العادية، يتم استخدام محركات المغناطيس الدائم ومحركات الخطوة الهجينة بشكل عام دون النظر إلى محركات الخوادم الخاصة.
5. حجم المحرك:
أول ما يجب مراعاته عند اختيار المحرك هو حجمه. تتراوح أحجام محركات الخطوة من محركات صغيرة بحجم 4 مم (تُستخدم للتحكم في حركة الكاميرات في الهواتف الذكية) إلى محركات ضخمة مثل NEMA 57.
يمتلك المحرك عزم دوران تشغيلي، وهذا العزم هو الذي يحدد ما إذا كان بإمكانه تلبية طلبك لقوة المحرك.
على سبيل المثال: يتم استخدام NEMA17 بشكل عام في طابعات ثلاثية الأبعاد ومعدات CNC الصغيرة، وتستخدم محركات NEMA الأكبر حجمًا في الإنتاج الصناعي.
يشير NEMA17 هنا إلى أن القطر الخارجي للمحرك هو 17 بوصة، وهو حجم نظام البوصة، والذي يساوي 43 سم عند تحويله إلى سنتيمترات.
في الصين، نستخدم عموماً السنتيمترات والمليمترات لقياس الأبعاد، وليس البوصات.
6. عدد خطوات المحرك:
يُحدد عدد الخطوات لكل دورة للمحرك دقته ووضوحه. تتراوح خطوات المحركات الخطوية من 4 إلى 400 خطوة لكل دورة. ويُستخدم عادةً 24 و48 و200 خطوة.
تُعرَّف الدقة عادةً بدرجة كل خطوة. على سبيل المثال، تبلغ درجة خطوة محرك ذي 48 خطوة 7.5 درجة.
لكن من عيوب الدقة العالية السرعة وعزم الدوران. فعند نفس التردد، تكون سرعة المحركات عالية الدقة أقل.
7. علبة التروس:
هناك طريقة أخرى لتحسين الدقة وعزم الدوران وهي استخدام علبة التروس.
على سبيل المثال، يمكن لعلبة تروس بنسبة 32: 1 تحويل محرك من 8 خطوات إلى محرك دقيق من 256 خطوة، مع زيادة عزم الدوران بمقدار 8 مرات.
لكن سرعة الإخراج ستنخفض تبعاً لذلك إلى ثمن السرعة الأصلية.
يمكن لمحرك صغير أيضاً تحقيق تأثير عزم الدوران العالي من خلال علبة التروس المخفضة.
8. العمود:
آخر شيء عليك مراعاته هو كيفية مطابقة عمود إدارة المحرك وكيفية مطابقة نظام القيادة الخاص بك.
أنواع الأعمدة هي:
العمود الدائري / العمود D: هذا النوع من الأعمدة هو عمود الإخراج الأكثر شيوعًا، ويستخدم لتوصيل البكرات ومجموعات التروس وما إلى ذلك. العمود D أكثر ملاءمة لعزم الدوران العالي لمنع الانزلاق.
عمود التروس: عمود الإخراج في بعض المحركات عبارة عن ترس، يُستخدم لمطابقة نظام تروس محدد.
عمود لولبي: يُستخدم محرك ذو عمود لولبي لبناء مشغل خطي، ويمكن إضافة منزلق لتحقيق التحكم الخطي.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت مهتمًا بأي من محركاتنا الخطوية.
تاريخ النشر: 29 يناير 2022