بهدوووووء : معلومات مطلوبة قبل التعامل مع محركات الخطوة

[F.Abdelaziz]

بهدوووووء : معلومات مطلوبة قبل التعامل مع محركات الخطوة
مقدمة :
محركات التيار المستمر DC motors رخيصة ،وتعطى عزم كبير بالنسبة لحجمها ، وقابلة للتكييف (التوافق) بسهولة مع العديد من التصميمات . ومع ذلك ، وبحكم طبيعتها ، فإن محرك التيار المستمر الشائع يكون "غير دقيق" إلى حد ما . فبدون وجود آلية للتغذية العكسية ( عن طريق محرك سرفو أو تاكوميتر) فلن يكون هناك أى معلومات عن سرعة دوران محرك التيار المستمر . علاوة على ذلك ، فإنه من الصعب إعطاء أمر للمحرك بالدوران بعدد محدد من الدورات ، ناهيك عن جزء من الدورة . لكن محرك التيار المستمر هو النوع المطلوب غالبا عند عمل روبوتات دقيقة ، وبخاصة تصاميم الذراع .

محركات الخطوة : هى ، فى الواقع ، محركات تيار مستمر مع التعديل (التحرف) . فبدلا من أن يتم تشغيل المحرك من خلال تغذيته بالقدرة من خلال سريان التيار "بصفة مستمرة" ، ( كما هو الحال مع محرك التيار المستمر العادى) ، يتم تشغيلها عن طريق "نبضات" كهربائية . كل نبضة تقوم بتحريك عامود المحرك قليلا . كلما زادت النبضات التى يتم تغذيتها إلى المحرك ، كلما زاد دوران عامود المحرك . على هذا النحو ، تكون محركات الخطوة بطبيعتها "أجهزة رقمية" ، وهو ما يجب أخذه بعين الاعتبار عن التحكم عن طريق الكومبيوتر .
محركات الخطوة ليست سهلة الاستخدام مثل محركات التيار المستمر القياسية ، وهى أكثر تكلفة . لكن بالنسبة للتطبيقات ، فإن محركات الخطوة يمكن أن تحل الكثير من المشاكل مع حد أدنى من الجلبة (الضوضاء) .
دعونا نلقى نظرة فاحصة على محركات الخطوة ونتعلم كيفية تطبيقها فى التصميم .

[F.Abdelaziz]

داخل محرك الخطوة :
هناك العديد من تصميمات محركات الخطوة . فى الوقت الراهن ، سوف نركز على النوع الأكثر انتشارا ، وهو محرك الخطوة "رباعى الأقطاب أحادى القطبية" كما هو مبين الشكل التالى :

محرك الخطوة "أحادى القطبية" Unipolar هو فى الحقيقة "اثنين" من المحركات فى غلاف واحد كما هو مبين بالشكل التالى :

يتكون كل محرك من ملفين . يتم توصيل أسلاك إلى كل من الأربع ملفات لزوج المحركات ، لذلك يوجد ثمانية أسلاك تخرج من المحرك . غالبا ما يتم ربط الأطراف المشتركة معا ، مما يقلل من عدد الأسلاك إلى خمسة أو ستة بدلا من ثمانية ، كما هو مبين بالشكل التالى :

تتابع (تسلسل) موجة (تموج) الخطوة:

[F.Abdelaziz]

إسلوب تتابع (تسلسل) موجة (تموج) الخطوة:
عند التشغيل ، يتم توصيل الأسلاك المشتركة لمحرك الخطوة أحادى الاتجاه بطرف الجهد الموجب لمصدر القدرة ( وأحيانا بالسالب) . ثم يتم تنشيط ( إثارة أو تغذية) كل ملف كل فى دوره عن طريق توصيله بالأرضى لفترة قصيرة . نتيجة لذلك يدور عامود المحرك جزء (كسر) من اللفة (الدورة) فى كل مرة يتم فيها تنشيط ملف . ومن أجل أن يدور العامود بشكل صحيح ، يجب تنشيط الملفات فى تتابع (تسلسل) . على سبيل المثال ، تنشيط الأسلاك 1,2,3,4 على التتابع ليدور المحرك فى اتجاه عقارب الساعة . عكس التتابع ، يؤدى إلى دوران المحرك فى الاتجاه المعاكس (عكس عقارب الساعة) .

إسلوب تتابع "الأربع خطوات" المحسن :
تتابع موجة الخطوة ( تشغيل ملف واحد فى كل مرة) هو الإسلوب الأساسى لعمل محركات الخطوة أحادية القطبية . الإسلوب الآخر ، والأفضل بكثير ، هو تشغيل ملفين فى كل مرة فى تتابع أربع خطوات بالشكل : on-on / off-off ، كما هو مبين بالشكل التالى :

هذا التتابع للتشغيل المحسن يزيد من القدرة الدافعة للمحرك ويوفر قدرا أكبر من دقة دوران العامود .

اعتبارات تصميم محركات الخطوة :

[mourad3d]

استمر متابع معاك الله يوافقك

[عريبى محمود]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
---------------------------------
استاذنا الجليل فتح الله
معلومات قيمة لقواعد استخدام هذا المحرك
نشكرك على هذا العرض القيم