محرك متدرجهو جهاز كهروميكانيكي يُحوّل النبضات الكهربائية مباشرةً إلى حركة ميكانيكية. من خلال التحكم في تسلسل وتردد وعدد النبضات الكهربائية المُطبّقة على ملف المحرك، يُمكن التحكم في توجيه المحرك الخطوي وسرعته وزاوية دورانه. يُمكن تحقيق دقة في ضبط الموقع والسرعة دون استخدام نظام تحكم تغذية راجعة مغلق الحلقة مع استشعار الموقع، وذلك باستخدام نظام تحكم بسيط ومنخفض التكلفة مفتوح الحلقة مع محرك خطوي ومحركه المُرافق.
كمشغل،محرك متدرجيُعدّ أحد المنتجات الرئيسية في مجال الميكاترونيك، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف أنظمة التحكم الآلي. مع تطور الإلكترونيات الدقيقة وتقنيات التصنيع الدقيقة، يتزايد الطلب على محركات السائر يومًا بعد يوم، وتُدمج محركات السائر مع آلية نقل التروس في علبة تروس تخفيض، وهو ما يُتيح لنا فهمًا أعمق لآلية نقل التروس التخفيضية.
كيف يتم إبطاء المحركات المتدرجة؟
محرك السائر هو محرك قيادة يستخدم على نطاق واسع، وعادة ما يستخدم مع معدات التباطؤ لتحقيق تأثير النقل المثالي؛ ويستخدم محرك السائر عادة معدات وطرق التباطؤ، مثل علبة تروس التخفيض، والمشفر، ووحدة التحكم، وإشارة النبضة، وما إلى ذلك.
تباطؤ إشارة النبضة:تعتمد سرعة دوران محرك السائر على تغير إشارة النبضة الداخلة. نظريًا، عند إعطاء نبضة للمحرك، يدور محرك السائر بزاوية خطوة (تقسيم فرعي لزاوية خطوة فرعية). عمليًا، إذا تغيرت إشارة النبضة بسرعة كبيرة، فلن يتتبع محرك السائر، بسبب تأثير التخميد الداخلي للجهد الكهربائي العكسي، الاستجابة المغناطيسية بين الدوار والثابت، تغير الإشارة الكهربائية، مما يؤدي إلى انسداد وضياع الخطوات.
تباطؤ علبة التروس التخفيضية:محرك متدرج مزود بعلبة تروس تخفيض، يعمل على سرعة عالية وعزم دوران منخفض، متصل بعلبة تروس تخفيض، حيث تتشابك مجموعة تروس التخفيض الداخلية لعلب التروس مع ناقل الحركة بنسبة تخفيض، مما يقلل من سرعة خرج محرك المتدرج العالية، ويعزز عزم دوران ناقل الحركة لتحقيق تأثير نقل مثالي؛ يعتمد تأثير التخفيض على نسبة تخفيض علبة التروس، فكلما زادت نسبة التخفيض، انخفضت سرعة الخرج، والعكس صحيح.
سرعة التحكم الأسي للمنحنى:المنحنى الأسّي، في برمجة البرمجيات، يُحسب أولاً ثوابت الزمن المخزنة في ذاكرة الحاسوب، مما يُشير إلى الاختيار عند العمل. عادةً، يبلغ زمن تسارع وتباطؤ محرك السائر 300 مللي ثانية أو أكثر. إذا كان زمن التسارع والتباطؤ قصيرًا جدًا، فسيكون من الصعب تحقيق دوران عالي السرعة في الغالبية العظمى من محركات السائر.
تباطؤ التحكم في المشفر:يُعدّ التحكم التفاضلي التكاملي التكاملي التفاضلي (PID) طريقة تحكم بسيطة وعملية في محركات السائر، وقد اكتسب تطبيقًا واسعًا. يعتمد هذا التحكم على القيمة المعطاة r(t) وقيمة الخرج الفعلية c(t) لتشكيل انحراف التحكم e(t)، وهو انحراف التناسب والتكامل والتفاضل من خلال الجمع الخطي لكمية التحكم، أي عنصر التحكم. يستخدم هذا البحث مستشعر موضع مدمج في محرك سائر هجين ثنائي الطور، ويصمم وحدة تحكم في سرعة PI قابلة للتعديل تلقائيًا، تعتمد على كاشف موضع وتحكم متجه، مما يوفر خصائص انتقالية مرضية في ظل ظروف تشغيل متغيرة. استنادًا إلى النموذج الرياضي لمحرك السائر، صُمّم نظام التحكم التفاضلي التكاملي التكاملي التفاضلي، واستُخدمت خوارزمية التحكم التفاضلي التكاملي التفاضلي للحصول على كمية التحكم اللازمة للتحكم في حركة المحرك إلى الموضع المحدد. وأخيرًا، تم التحقق من خلال المحاكاة من أن وحدة التحكم تتمتع بخصائص استجابة ديناميكية جيدة. تتميز وحدة التحكم التفاضلية التكاملية التكاملية (PID) ببنيتها البسيطة ومتانتها العالية وموثوقيتها العالية، إلا أنها لا تستطيع التعامل بفعالية مع المعلومات غير المؤكدة في النظام.
ما هو مُخفِّض السرعة المُناسب لمحرك السائر؟ عند اختيار محرك السائر وعلبة التروس، يجب مراعاة هذه العوامل، وأي نوع من علب التروس يُمكن استخدامه معًا؟
1. سبب استخدام محرك متدرج مع مخفض السرعة
يقوم محرك السائر بتبديل تردد تيار طور الجزء الثابت، مثل تغيير نبضة دخل دائرة محرك السائر، مما يؤدي إلى حركة منخفضة السرعة. في حالة انتظار أمر الخطوة، يتوقف الدوار، وعند التشغيل بسرعة منخفضة، تكون تقلبات السرعة كبيرة جدًا. عند الانتقال إلى التشغيل بسرعة عالية، يمكن حل مشكلة تقلبات السرعة، ولكن عزم الدوران سيكون غير كافٍ. أي أن السرعة المنخفضة ستؤدي إلى تقلبات في عزم الدوران، بينما ستكون السرعة العالية غير كافية، مما يستدعي استخدام مخفض السرعة.
2. محرك متدرج غالبًا مع مخفض ماذا
المخفض هو نوع من محرك التروس، محرك دودة، محرك دودة التروس، وهو محاط بغلاف صلب، وغالبا ما يستخدم كمخفض بين المحرك الرئيسي وآلة العمل، بين المحرك الرئيسي وآلة العمل أو المشغل لمطابقة السرعة وعزم الدوران؛ المخفض لديه مجموعة واسعة، وفقا لنوع ناقل الحركة يمكن تقسيمها إلى مخفض التروس، مخفض التروس الدودية ومخفض التروس الكوكبية. وفقا لعدد مراحل ناقل الحركة يمكن تقسيمها إلى مرحلة واحدة ومتعددة المراحل؛ وفقا لشكل التروس يمكن تقسيمها إلى مخفض التروس الأسطوانية، مخفض التروس المخروطية ومخفض التروس الأسطوانية المخروطية؛ وفقا لشكل ترتيب ناقل الحركة يمكن تقسيمها إلى مخفض غير مطوي، مخفض التحويلة والمخفض المحوري. مخفضات مجموعة محرك السائر هي مخفض الكواكب، مخفض التروس الدودية، مخفض التروس المتوازية، مخفض التروس الخيطية.
ماذا عن دقة المخفض الكوكبي للمحرك المتدرج؟
تُسمى دقة المخفض أيضًا بخلوص العودة. عند تثبيت طرف الخرج وتدوير طرف الدخل مع عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة لإنتاج عزم دوران مُقنن (+-2%) عند طرف الخرج، يحدث إزاحة زاوية صغيرة عند طرف دخل المخفض، وهذه الإزاحة الزاوية هي خلوص العودة. وحدتها هي "دقائق القوس"، أي واحد على ستين من الدرجة. تشير قيم خلوص العودة المعتادة إلى جانب خرج علبة التروس. يتميز مخفض السرعة الكوكبي بمحرك متدرج بصلابة عالية، ودقة عالية (يمكن تحقيق مرحلة واحدة في غضون دقيقة واحدة)، وكفاءة نقل عالية (مرحلة واحدة بنسبة 97%-98%)، ونسبة عزم دوران/حجم عالية، وعدم الحاجة إلى صيانة، وغيرها.
دقة نقل الحركة في محرك السائر غير قابلة للتعديل، حيث تُحدد زاوية تشغيله بالكامل بطول الخطوة وعدد النبضات، ويمكن حساب عدد النبضات بالكامل. الكمية الرقمية لا تُمثل مفهوم الدقة، فالخطوة الواحدة هي خطوة، والخطوتين هي خطوتان. الدقة الحالية التي يمكن تحسينها هي دقة خلوص عودة التروس لعلبة التروس الكوكبية.
- طريقة ضبط دقة المغزل:عند ضبط دقة دوران مغزل علبة التروس الكوكبية، إذا كان خطأ التشغيل في المغزل نفسه يفي بالمتطلبات، فإن دقة دوران مغزل المخفض تُحدد عادةً بواسطة المحمل. يكمن سر ضبط دقة دوران المغزل في ضبط خلوص المحمل. يُعد الحفاظ على خلوص مناسب للمحمل أمرًا بالغ الأهمية لأداء مكونات المغزل وعمر المحمل. بالنسبة للمحمل المتدحرج، فإن الخلوص الكبير لن يُركز الحمل على جسم التدحرج في اتجاه القوة فحسب، بل سيُنتج أيضًا ظاهرة تركيز إجهاد خطيرة عند تلامس مسار الحلقة الداخلية والخارجية للمحمل، مما يُقصر من عمره، كما سيجعل خط مركز المغزل ينحرف، مما يُسهل اهتزاز أجزاء المغزل. لذلك، يجب أن يكون ضبط المحمل المتدحرج مُحملًا مسبقًا، لإنتاج قدر معين من التداخل داخل المحمل، وذلك لإنتاج تشوه مرن معين عند التلامس بين جسم التدحرج ومسار الحلقة الداخلية والخارجية، وبالتالي تحسين صلابة المحمل.
2. طريقة فجوة التعديل:سوف ينتج صندوق التروس الكوكبي في عملية الحركة احتكاكًا، مما يتسبب في حدوث تغييرات في الحجم والشكل وجودة السطح بين الأجزاء، والتآكل، بحيث تزداد الفجوة بين الأجزاء، نحتاج إلى إجراء نطاق معقول من التعديل لضمان دقة الحركة النسبية بين الأجزاء.
3. طريقة تعويض الخطأ:يتم إصلاح الأجزاء نفسها من خلال التجميع المناسب، بحيث لا تحدث ظاهرة الإزاحة المتبادلة أثناء فترة التشغيل، لضمان دقة مسار حركة المعدات.
- طريقة التعويض الشاملة:تم نقل الأداة المثبتة مع المخفض نفسه لإجراء المعالجة مع التعديل الصحيح لجدول العمل للقضاء على النتائج المجمعة لدقة الأخطاء.
مشاريعنا المخصصة 1.
مشاريعنا المخصصة 2.
نحن منظمة بحثية وإنتاجية مهنية تركز على البحث والتطوير في مجال المحركات بشكل عامحلول لتطبيقات المحركاتومعالجة وإنتاج منتجات المحركات. تخصصت شركتنا في تصنيع المحركات الدقيقة وملحقاتها منذ عام ٢٠١١. منتجاتنا الرئيسية: محركات متدرجة مصغرة، ومحركات تروس، ودوافع تحت الماء، ومشغلات ووحدات تحكم للمحركات.
حصلت منتجاتنا على شهادات ISO9000:200 وROHS وCE وغيرها من شهادات أنظمة الجودة. تقدمت شركتنا بطلبات للحصول على أكثر من 20 براءة اختراع، منها 3 براءات اختراع، تُستخدم على نطاق واسع في الآلات المالية، وأتمتة المكاتب، وأقفال الأبواب الإلكترونية، والستائر الكهربائية، والألعاب الذكية، والآلات الطبية، وآلات البيع، ومعدات الترفيه، ومعدات الإعلان، ومعدات الأمن، وإضاءة المسارح، وآلات الماهجونغ الأوتوماتيكية، وأجهزة الحمام (مثل معدات العناية الشخصية وتصفيف الشعر، ومعدات التدليك، ومجففات الشعر، وقطع غيار السيارات، والألعاب، والأدوات الكهربائية، والأجهزة المنزلية الصغيرة، وغيرها) من شركات مصنعة معروفة. تتمتع الشركة بقوة تقنية قوية ومعدات متطورة، وتلتزم بمبادئ "التركيز على السوق، والجودة جوهرًا، والسمعة الطيبة للتطوير"، مما يعزز الإدارة الداخلية ويحسن جودة المنتجات.
نتواصل عن كثب مع عملائنا، ونستمع إلى احتياجاتهم ونعمل وفقًا لمتطلباتهم. نؤمن بأن أساس الشراكة المربحة للجميع هو جودة المنتج وخدمة العملاء.
لا تتردد في التواصل معنا!
وقت النشر: ٢٤ نوفمبر ٢٠٢٢