ستفهم مصطلحات المحركات الخطوية عندما تقرأها!

لف الجزء بين نقطة التوصيل المركزية للسلك، أو بين سلكين (عند عدم وجود نقطة توصيل مركزية).

زاوية دوران المحرك بدون حمل، بينما يتم تحفيز طورين متجاورين

معدلمحرك الخطوةحركة خطوية متواصلة.

أقصى عزم دوران يمكن أن يتحمله العمود دون دوران مستمر، في حين أن أسلاك التوصيل مفصولة.

أقصى عزم دوران ثابت يمكن أن يتعرض له عمودمحرك متدرجيمكن للمحرك الذي يتم تحفيزه بالتيار المقنن أن يتحمل الدوران المستمر.

أقصى معدلات النبض التي يمكن أن يبدأ بها محرك الخطوة المُثار بحمل معين دون حدوث أي خلل في التزامن.

أقصى معدلات النبض التي يمكن أن يصل إليها محرك الخطوة المُثار الذي يقود حملاً معيناً دون حدوث أي خلل في التزامن.

أقصى عزم دوران يمكن أن يبدأ به محرك الخطوة المُثار عند معدل نبض معين ويحافظ على عدم حدوث عدم تزامن.

أقصى عزم دوران يمكن أن يتحمله محرك الخطوة الذي يتم تشغيله في ظل ظروف محددة ومعدل نبض معين دون حدوث أي خلل في التزامن.

نطاق معدل النبض الذي يمكن للمحرك المتدرج ذي الحمل المحدد أن يبدأ تشغيله أو يتوقف أو يعكس اتجاهه، ويحافظ على عدم حدوث عدم تزامن.

الجهد الأقصى المقاس عبر طور واحد، عند حمل عمود المحرك بسرعة ثابتة تبلغ 1000 دورة في الدقيقة.

الفرق بين الزوايا (المواقع) المتكاملة النظرية والفعلية.

الفرق بين الزاوية النظرية والزاوية الفعلية ذات الخطوة الواحدة.

الفرق بين وضعيات التوقف في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة.

دائرة القيادة ذات التيار الثابت بتقنية التقطيع هي نوع من أنماط القيادة ذات أداء أفضل واستخدام أوسع في الوقت الحاضر. وتتلخص الفكرة الأساسية في الحفاظ على تصنيف التيار لملف الطور الموصل بغض النظر عما إذا كانمحرك متدرجيكون في حالة قفل أو يعمل بتردد منخفض أو عالٍ. يوضح الشكل أدناه مخطط دائرة محرك التيار الثابت للمقطع، حيث تظهر دائرة محرك طور واحد فقط، بينما تكون الأطوار الأخرى مماثلة. يتم التحكم في تشغيل وإيقاف ملف الطور بشكل مشترك بواسطة أنبوبي التبديل VT1 وVT2. يرتبط باعث VT2 بمقاومة أخذ العينات R، ويتناسب انخفاض الضغط على المقاومة مع التيار I لملف الطور.

عندما تكون نبضة التحكم UI ذات جهد عالٍ، يتم تشغيل أنبوبي التبديل VT1 وVT2، ويقوم مصدر الطاقة المستمر بتغذية الملف. نتيجةً لتأثير محاثة الملف، يزداد الجهد على مقاومة أخذ العينات R تدريجيًا. عند تجاوز قيمة الجهد Ua المُحددة، يُخرج المُقارن إشارة منخفضة، وبالتالي تُخرج البوابة إشارة منخفضة أيضًا. يتم فصل VT1 ويتم قطع مصدر الطاقة المستمر. عندما يكون الجهد على مقاومة أخذ العينات R أقل من الجهد Ua المُحدد، يُخرج المُقارن إشارة عالية، وتُخرج البوابة إشارة عالية أيضًا، ويتم تشغيل VT1 مرة أخرى، ويبدأ مصدر الطاقة المستمر بتغذية الملف مجددًا. وهكذا، يستقر التيار في ملف الطور عند قيمة مُحددة بواسطة الجهد Ua المُحدد.

عند استخدام محرك ذي جهد ثابت، يتطابق جهد مصدر الطاقة مع الجهد المقنن للمحرك ويبقى ثابتًا. تُعدّ محركات الجهد الثابت أبسط وأقل تكلفة من محركات التيار الثابت، التي تنظم جهد مصدر الطاقة لضمان تزويد المحرك بتيار ثابت. في محركات الجهد الثابت، تحدّ مقاومة دائرة المحرك من الحد الأقصى للتيار، بينما تحدّ محاثة المحرك من سرعة ارتفاع التيار. عند السرعات المنخفضة، تُصبح المقاومة هي العامل المحدد لتوليد التيار (وعزم الدوران). يتميز المحرك بعزم دوران جيد وتحكم دقيق في الموضع، ويعمل بسلاسة. مع ذلك، مع ازدياد سرعة المحرك، تبدأ المحاثة وزمن ارتفاع التيار في منع التيار من الوصول إلى قيمته المستهدفة. علاوة على ذلك، مع ازدياد سرعة المحرك، تزداد القوة الدافعة الكهربائية العكسية، مما يعني استخدام جهد مصدر طاقة أكبر للتغلب على جهد القوة الدافعة الكهربائية العكسية. لذلك، يتمثل العيب الرئيسي لمحركات الجهد الثابت في الانخفاض السريع في عزم الدوران الناتج عند السرعات المنخفضة نسبيًا للمحرك الخطوي.

يوضح الشكل 2 دائرة تشغيل محرك خطوي ثنائي القطب. تستخدم هذه الدائرة ثمانية ترانزستورات لتشغيل مجموعتين من الأطوار. يمكن لدائرة التشغيل ثنائية القطب تشغيل محركات خطوية بأربعة أو ستة أسلاك في آن واحد. على الرغم من أن المحرك ذو الأربعة أسلاك لا يمكن تشغيله إلا بدائرة التشغيل ثنائية القطب، إلا أن ذلك يُقلل بشكل كبير من تكلفة تطبيقات الإنتاج الضخم. يبلغ عدد الترانزستورات في دائرة تشغيل المحرك الخطوي ثنائي القطب ضعف عددها في دائرة التشغيل أحادية القطب. عادةً ما يتم تشغيل الترانزستورات الأربعة السفلية مباشرةً بواسطة متحكم دقيق، بينما يتطلب الترانزستور العلوي دائرة تشغيل علوية ذات تكلفة أعلى. يحتاج ترانزستور دائرة التشغيل ثنائية القطب فقط إلى تحمل جهد المحرك، لذا فهو لا يحتاج إلى دائرة تثبيت الجهد كما هو الحال في دائرة التشغيل أحادية القطب.

 

تُعدّ دوائر القيادة أحادية القطب وثنائية القطب من أكثر دوائر القيادة شيوعًا في محركات الخطوة. تستخدم دائرة القيادة أحادية القطب أربعة ترانزستورات لتشغيل مجموعتي أطوار محرك الخطوة، ويتضمن هيكل ملفات الجزء الثابت للمحرك مجموعتين من الملفات مع نقاط توصيل وسيطة (نقطة التوصيل الوسيطة لملف التيار المتردد O، وملف BD هي m)، ويحتوي المحرك بالكامل على ستة خطوط توصيل خارجية. لا يمكن تنشيط جانب التيار المتردد (نهاية BD)، وإلا فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن الملفين على القطب المغناطيسي سيلغي بعضه بعضًا، ولن ينتج عنه سوى استهلاك النحاس في الملف. ولأنه في الواقع طوران فقط (ملفات التيار المتردد طور واحد، وملف BD طور واحد)، فإن الوصف الدقيق هو محرك خطوة ثنائي الطور بستة أسلاك (بالطبع، يوجد الآن خمسة خطوط، وهو متصل بخطين خارجيين).

في حالة التشغيل أحادي الطور، يتم تشغيل ملف واحد فقط من الطور، ويتم تبديل تيار الطور بالتتابع لتوليد زاوية دوران متدرجة (في الآلات الكهربائية المختلفة، 18 درجة، 15، 7.5، 5، وفي المحرك المختلط 1.8 درجة و0.9 درجة، وتُعتبر 1.8 درجة التالية مرجعًا لهذه الطريقة في الإثارة، وتتذبذب زاوية الدوران عند وصول كل نبضة. إذا كان التردد مرتفعًا جدًا، فمن السهل توليد خلل.

الإثارة ثنائية الطور: تيار دوران متزامن ثنائي الطور، كما يستخدم طريقة تبديل تيارات الطور بالتناوب، زاوية خطوة شدة الطور الثاني هي 1.8 درجة، إجمالي تيار الجزأين هو 2 مرة، ويزداد أعلى تردد بدء، ويمكن الحصول على سرعة عالية، بالإضافة إلى أداء فائق.

الإثارة ثنائية الطور (1-2): هي طريقة لتنفيذ إثارة طورية، وإثارة ثنائية الطور، وتيار بدء التشغيل بالتناوب، حيث يتم التبديل بين كل طورين، مما ينتج عنه زاوية خطوة تبلغ 0.9 درجة، وتيار إثارة كبير، وأداء ممتاز. كما أن تردد بدء التشغيل الأقصى مرتفع. تُعرف هذه الطريقة باسم محرك الإثارة النصفية.