تقنية المحركات الخطوية الهجينة الموجهة للتطبيقات تُحسّن بشكل كبير عزم دوران المحرك الديناميكي

محركات الخطوةتُعد محركات الخطوة من بين أكثر المحركات تحديًا المتوفرة اليوم، نظرًا لدقة خطواتها العالية ودقتها العالية وحركتها السلسة، وعادةً ما تتطلب محركات الخطوة تخصيصًا لتحقيق الأداء الأمثل في تطبيقات محددة.التطبيقاتتشمل سمات التصميم المُخصصة الشائعة أنماط لف الجزء الثابت، وتكوينات العمود، والهياكل المُخصصة، والمحامل المتخصصة، مما يجعل تصميم وتصنيع محركات الخطوة أمرًا بالغ الصعوبة. يمكن تصميم المحركات لتناسب التطبيق، بدلاً من إجبار التطبيق على التكيف مع المحرك، كما أن تصميمات المحركات المرنة تشغل مساحة صغيرة جدًا. يصعب تصميم وتصنيع محركات الخطوة الصغيرة، وغالبًا ما لا تستطيع منافسة المحركات الأكبر حجمًا.محركات الخطوة الصغيرةتُقدّم هذه المحركات نهجًا تصميميًا فريدًا، ومع ظهور تقنية المحركات الخطوية الهجينة، بدأت المحركات الدقيقة تُستخدم في الأجهزة الطبية وأتمتة المختبرات، لا سيما في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية مثل المضخات الدقيقة، وقياس السوائل والتحكم بها، وصمامات الضغط، والتحكم في المستشعرات البصرية. بل ويمكن دمج المحركات الخطوية الدقيقة في الأدوات اليدوية الكهربائية، مثل الماصات الإلكترونية، حيث كان من المستحيل سابقًا دمج المحركات الخطوية الهجينة.

 

يُعدّ التصغير هاجسًا مستمرًا للعديد من الصناعات، وقد شكّل أحد أبرز التوجهات في السنوات الأخيرة. تتطلب أنظمة الحركة وتحديد المواقع، المستخدمة في الإنتاج والاختبار والاستخدامات المختبرية اليومية، محركات أصغر حجمًا وأكثر قوة. لطالما صممت صناعة المحركات وصنعت محركات خطوية صغيرة، إلا أن المحركات الصغيرة بما يكفي لا تزال غير متوفرة للعديد من التطبيقات. وعندما تكون المحركات صغيرة بما يكفي، فإنها تفتقر إلى المواصفات المطلوبة للتطبيق، مثل توفير عزم الدوران أو السرعة الكافية للمنافسة في السوق. والبديل المؤسف هو استخدام محرك خطوي كبير الحجم وتصغير جميع المكونات الأخرى المحيطة به، غالبًا باستخدام دعامات خاصة وتركيب أجهزة إضافية. يُعدّ التحكم في الحركة في هذه المساحة الصغيرة تحديًا كبيرًا، مما يُجبر المهندسين على التنازل عن بعض جوانب تصميم الجهاز.

 

تتميز محركات التيار المستمر عديمة الفرش القياسية بدعمها الذاتي من الناحيتين الهيكلية والميكانيكية، حيث يُعلق الدوار داخل الجزء الثابت بواسطة أغطية طرفية في كلا الطرفين، وتُثبت أي ملحقات مطلوبة عادةً بمسامير في هذه الأغطية، والتي تشكل بسهولة ما يصل إلى 50% من الطول الإجمالي للمحرك. تُقلل المحركات عديمة الإطار من الهدر والتكرار من خلال الاستغناء عن الحاجة إلى أقواس أو صفائح أو دعامات تثبيت إضافية، ويمكن دمج جميع الدعامات الهيكلية والميكانيكية اللازمة للتصميم مباشرةً داخل المحرك. وتكمن فائدة ذلك في إمكانية دمج الجزء الثابت والدوار بسلاسة في النظام، مما يُقلل الحجم دون المساس بالأداء.

 

يُعدّ تصغير محركات الخطوة تحديًا كبيرًا، إذ يرتبط أداء المحرك ارتباطًا مباشرًا بحجمه. فكلما صغر حجم الإطار، تقلصت المساحة المتاحة لمغناطيسات الدوار وملفاته، مما يؤثر ليس فقط على أقصى عزم دوران متاح، بل أيضًا على سرعة تشغيل المحرك. وقد باءت معظم المحاولات السابقة لبناء محرك خطوة هجين بحجم NEMA6 بالفشل، مما يشير إلى أن حجم إطار NEMA6 صغير جدًا بحيث لا يوفر أي أداء مُجدٍ. وبفضل خبرة صناعة المحركات في التصميم المُخصص وتخصصاتها المتعددة، تمكنت من ابتكار تقنية محرك خطوة هجين ناجحة، بعد أن فشلت في مجالات أخرى. لا يوفر محرك الخطوة من نوع NEMA 6 عزم دوران ديناميكيًا كبيرًا عند السرعات العالية فحسب، بل يوفر أيضًا مستوى عالٍ من الدقة.

باستخدام محرك مغناطيسي دائم نموذجي ذي 20 خطوة لكل دورة، أو بزاوية خطوة 18 درجة، مقارنةً بمحرك بزاوية خطوة 3.46 درجة، يوفر هذا المحرك دقة أعلى بمقدار 5.7 مرة، وتُترجم هذه الدقة العالية مباشرةً إلى دقة أكبر، مما يجعله محركًا هجينًا. وبفضل هذا التباين في زاوية الخطوة وتصميم الدوار ذي القصور الذاتي المنخفض، يتميز المحرك بعزم دوران ديناميكي يتجاوز 28 غرامًا عند سرعات تقارب 8000 دورة في الدقيقة، مما يوفر أداءً مماثلاً لسرعة محرك التيار المستمر القياسي عديم الفرش. كما أن زيادة زاوية الخطوة من 1.8 درجة إلى 3.46 درجة تُمكّن من الحصول على ضعف عزم الدوران المُثبّت تقريبًا مقارنةً بأقرب تصميم منافس، حيث يصل عزم الدوران المُثبّت إلى 56 غرام/بوصة، أي ما يقارب أربعة أضعاف عزم الدوران المُثبّت لمحرك مغناطيسي دائم تقليدي من نفس الحجم (يصل إلى 14 غرام/بوصة).

 

خاتمة

محركات الخطوة الصغيرةيمكن استخدامها في العديد من الصناعات التي تتطلب تصميمًا صغيرًا مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الدقة، لا سيما في المجال الطبي حيث تُعدّ أكثر فعالية من حيث التكلفة، بدءًا من غرف الطوارئ ووصولًا إلى سرير المريض ومعدات المختبرات. ويشهد استخدام الماصات اليدوية اهتمامًا متزايدًا حاليًا. توفر محركات الخطوة الدقيقة الدقة العالية اللازمة لتوزيع المواد الكيميائية بدقة، كما تتميز هذه المحركات بعزم دوران وجودة أعلى من المنتجات المماثلة الأخرى في السوق. بالنسبة للمختبرات، تُعدّ محركات الخطوة الدقيقة معيارًا للجودة. بفضل حجمها الصغير، تُعدّ محركات الخطوة الدقيقة الحل الأمثل، سواءً كان ذلك لذراع روبوتية أو منصة XYZ بسيطة، فهي سهلة التوصيل وتوفر وظائف الحلقة المفتوحة أو المغلقة.

 

لمزيد من الاستفسارات حول المحركات الصغيرة، يرجى متابعة Vic tech Micro Motor Technology!

إذا كنتم ترغبون في التواصل والتعاون معنا، فلا تترددوا في الاتصال بنا!

نتفاعل بشكل وثيق مع عملائنا، فنستمع إلى احتياجاتهم ونلبي طلباتهم. ونؤمن بأن الشراكة المربحة للطرفين تقوم على جودة المنتج وخدمة العملاء.

شركة تشانغتشو فيك-تك لتكنولوجيا المحركات المحدودة هي مؤسسة بحثية وإنتاجية متخصصة في أبحاث وتطوير المحركات، وتقديم حلول شاملة لتطبيقاتها، بالإضافة إلى تصنيع منتجاتها. تتخصص الشركة في تصنيع المحركات الصغيرة وملحقاتها منذ عام ٢٠١١. تشمل منتجاتنا الرئيسية: محركات الخطوة المصغرة، ومحركات التروس، والمحركات المزودة بعلب تروس، ودافعات تحت الماء، ووحدات تحكم ومحركات تشغيل المحركات.

 

يتمتع فريقنا بخبرة تزيد عن 20 عامًا في تصميم وتطوير وتصنيع المحركات الدقيقة، ويمكنه تطوير المنتجات وتقديم الدعم للعملاء في التصميم وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة! حاليًا، نبيع منتجاتنا بشكل رئيسي لعملاء في مئات الدول في آسيا وأمريكا الشمالية وأوروبا، مثل الولايات المتحدة الأمريكية والمملكة المتحدة وكوريا وألمانيا وكندا وإسبانيا وغيرها. فلسفتنا التجارية القائمة على "النزاهة والموثوقية والجودة"، وقيمنا الأساسية "العميل أولًا"، تدعم الابتكار الموجه نحو الأداء والتعاون وروح الكفاءة في العمل، بهدف بناء ومشاركة النجاح، وهدفنا الأسمى هو تحقيق أقصى قيمة لعملائنا.