محركات السائرهي أجهزة كهروميكانيكية تُحوّل النبضات الكهربائية مباشرةً إلى حركة ميكانيكية. من خلال التحكم في تسلسل وتردد وعدد النبضات الكهربائية المُطبّقة على ملفات المحرك، يُمكن التحكم في توجيه وسرعة وزاوية دوران محركات السائر. دون الحاجة إلى نظام تحكم تغذية راجعة مغلق الحلقة مع استشعار الموضع، يُمكن تحقيق تحكم دقيق في الموضع والسرعة باستخدام نظام تحكم مفتوح الحلقة بسيط ومنخفض التكلفة، يتكون من محرك سائر ومحركه المُرافق.
يُعدّ المحرك الخطوي، كعنصر تنفيذي، أحد المنتجات الرئيسية في الميكاترونيك، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف أنظمة التحكم الآلي. مع تطور تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة وتقنيات التصنيع الدقيقة، يتزايد الطلب على المحركات الخطوية يومًا بعد يوم، وتُستخدم المحركات الخطوية وآلية نقل التروس مع علب التروس في تطبيقات متزايدة، واليوم أصبح من السهل على الجميع فهم هذا النوع من آلية نقل علب التروس.
كيفية التباطؤمحرك متدرج?
كمحرك محرك شائع الاستخدام على نطاق واسع، يتم استخدام المحرك المتدرج عادةً مع معدات التباطؤ لتحقيق تأثير النقل المثالي؛ ومعدات التباطؤ والطرق المستخدمة بشكل شائع للمحرك المتدرج هي مثل علب تروس التباطؤ، وأجهزة التشفير، وأجهزة التحكم، وإشارات النبض وما إلى ذلك.
تباطؤ إشارة النبضة: تعتمد سرعة محرك السائر على تغير إشارة النبضة المدخلة. نظريًا، عند إعطاء السائق نبضة،محرك متدرجيدور بزاوية خطوة (مقسمة لزاوية خطوة مقسمة). عمليًا، إذا تغيرت إشارة النبضة بسرعة كبيرة، فلن يتمكن محرك السائر، بسبب تأثير التخميد للقوة الدافعة الكهربائية العكسية الداخلية، من تتبع التغيرات في الإشارة الكهربائية، مما يؤدي إلى انسداد وفقدان الخطوة.
تباطؤ علبة تروس التخفيض: يستخدم محرك متدرج مزود بعلبة تروس تخفيض معًا، ينتج محرك متدرج سرعة عالية وسرعة عزم دوران منخفضة، متصل بعلبة تروس التخفيض، وتتشابك تروس التخفيض الداخلية لعلب التروس مع ناقل الحركة بنسبة التخفيض، ينتج محرك متدرج سرعة تخفيض عالية، ويعزز عزم دوران ناقل الحركة، لتحقيق تأثير نقل مثالي؛ يعتمد تأثير التباطؤ على نسبة تخفيض علبة التروس، فكلما زادت نسبة التخفيض، انخفضت سرعة الإخراج، والعكس صحيح.
سرعة التحكم الأسّي للمنحنى: في برمجة البرمجيات، يُحسب أول ثابت زمني مُخزّن في ذاكرة الحاسوب، ويشير العمل إلى الاختيار. عادةً، يكون زمن التسارع والتباطؤ اللازمين لإكمال محرك السائر أكثر من 300 مللي ثانية. إذا استخدمت زمن تسارع وتباطؤ قصيرًا جدًا، فبالنسبة للغالبية العظمى من...محركات متدرجة، سيكون من الصعب تحقيق دوران عالي السرعة للمحرك المتدرج.
التباطؤ المتحكم به بواسطة المشفر: تم استخدام التحكم PID، كطريقة تحكم بسيطة وعملية، على نطاق واسع في محركات السائر. ويستند إلى القيمة المعطاة r (t) وقيمة الإخراج الفعلية c (t) التي تشكل انحراف التحكم e (t)، وانحراف التناسب والتكامل والتفاضل من خلال مزيج خطي من كمية التحكم، والتحكم في الكائن المتحكم فيه. يتم استخدام مستشعر الموضع المتكامل في محرك السائر الهجين ثنائي الطور، وقد تم تصميم وحدة تحكم سرعة PI قابلة للتعديل تلقائيًا على أساس كاشف الموضع والتحكم في المتجه، والتي يمكن أن توفر خصائص عابرة مرضية في ظل ظروف التشغيل المتغيرة. وفقًا للنموذج الرياضي للمحرك السائر، تم تصميم نظام التحكم PID للمحرك السائر، ويتم استخدام خوارزمية التحكم PID للحصول على كمية التحكم، وذلك للتحكم في المحرك للانتقال إلى الموضع المحدد.
أخيرًا، تم التحقق من كفاءة التحكم عن طريق المحاكاة، حيث تمتع بخصائص استجابة ديناميكية جيدة. يتميز استخدام وحدة تحكم PID بمزايا البنية البسيطة والمتانة والموثوقية، إلا أنه لا يستطيع التعامل بفعالية مع المعلومات غير المؤكدة في النظام.
وقت النشر: ٧ أبريل ٢٠٢٤