محرك متدرجالمحرك الخطوي هو محرك تحكم ذو حلقة مفتوحة يحول إشارات النبضات الكهربائية إلى إزاحات زاوية أو خطية، وهو العنصر التشغيلي الرئيسي في أنظمة التحكم الرقمية الحديثة، ويُستخدم على نطاق واسع. يمكن التحكم في عدد النبضات للتحكم في الإزاحة الزاوية لتحقيق تحديد دقيق للموقع؛ وفي الوقت نفسه، يمكن التحكم في تردد النبضات للتحكم في سرعة وتسارع دوران المحرك لتحقيق تنظيم السرعة. بشكل عام، تتمثل إحدى الطرق الشائعة لتحقيق تحديد دقيق للموقع الخطي في توصيل المحرك الخطوي ببرغي انزلاقي من خلال وصلة مزودة بآلية توجيه، والتي تحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية من خلال تعشيق الخيوط والصواميل.
يستخدم المحرك الخطي المتدرج تقنية متطورة فريدة لدمج وحدة البرغي والمحرك المتدرج في وحدة واحدة، مما يُغني المستخدمين عن تركيب وصلات عند استخدامه، وهو ما يوفر مساحة التركيب ويُحسّن كفاءة تجميع النظام بشكل فعّال. يمكن تقسيم المحركات الخطية المتدرجة إلى أربعة أنواع حسب بنيتها: نوع الدفع الخارجي، والنوع غير المُقيد، ونوع العمود الثابت، والمحرك الخطي المنزلق.
تُقدّم هذه المقالة المبدأ الهيكلي لعدم الاحتجازمحركات الخطوة الخطيةوأخيراً يشرح مزايا تطبيقه.
مبدأ المحرك الخطي غير المقيد
غير الأسيرمحرك خطوي متدرجيدمج هذا التصميم الصامولة ودوار المحرك في وحدة واحدة، حيث يمر عمود البرغي عبر مركز دوار المحرك. أثناء الاستخدام، يتم تثبيت قضيب الفتيل ومنعه من الدوران، وعند تشغيل المحرك ودوران الدوار، يتحرك المحرك حركة خطية على طول قضيب الفتيل. وعلى العكس، إذا تم تثبيت المحرك ومنع قضيب الفتيل من الدوران في الوقت نفسه، فإن قضيب الفتيل سيتحرك حركة خطية.
مزايا تطبيق محركات الخطوة الخطية غير المقيدة
على عكس سيناريوهات التطبيق التي يتم فيها استخدام محركات الخطوة الخطية التي تعمل بالخارج مع الموجهات الخطية، فإن لمحركات الخطوة الخطية غير المقيدة مزاياها الفريدة الخاصة بها، والتي تنعكس في المجالات الثلاثة التالية.
يسمح ذلك بحدوث أخطاء أكبر في تثبيت النظام.
عادةً، عند استخدام محرك خطوي ذي محرك خارجي، يرتفع خطر توقف النظام إذا لم يكن سلك التسخين ومجرى التوجيه متوازيين. مع ذلك، يمكن التغلب على هذه المشكلة الخطيرة بشكل كبير مع المحركات الخطية غير المقيدة، وذلك بفضل خصائصها الهيكلية التي تسمح بهامش خطأ أكبر في النظام.
بغض النظر عن السرعة الحرجة لقضيب الفتيل.
عند اختيار محرك خطوي ذي محرك خارجي للحركة الخطية عالية السرعة، فإنه عادةً ما يكون محدودًا بالسرعة الحرجة لقضيب التغذية. أما في حالة المحرك الخطي غير المُقيد، فيكون قضيب التغذية ثابتًا ومضادًا للدوران، مما يسمح للمحرك بتحريك منزلق الدليل الخطي. وبما أن البرغي ثابت، فإنه لا يتقيد بالسرعة الحرجة للبرغي عند الوصول إلى سرعات عالية.
تركيب موفر للمساحة.
بفضل تصميمها الذي يتضمن صامولة مدمجة، لا تشغل محركات الخطوة الخطية غير المقيدة مساحة إضافية تتجاوز طول البرغي. يمكن تركيب عدة محركات على نفس البرغي، ولا يمكن لهذه المحركات أن تتداخل، بل تتحرك كل منها بشكل مستقل. لذا، فهي الخيار الأمثل للتطبيقات التي تتطلب مساحة محدودة.
تاريخ النشر: 16 نوفمبر 2022