[F.Abdelaziz]

ماهو محرك الخطوة
· هو محرك يتحرك "خطوة" Step فى كل مرة .
· هو النوع الرقمى من المحركات الكهربية .
· كل خطوة تتحدد بزاوية الخطوة Step Angle .

لماذا محرك الخطوة ؟

• رخيص نسبيا .
• نموذجى للتحكم فى الموضع بالحلقة المفتوحة Open Loop :

# يمكن التنفيذ بدون تغذية عكسية .
# تقليل أجهزة الإحساس .
# فقط عد الخطوات .

• العزم Torque :

# يحافظ على موضعه بشدة عندما لا يكون فى حالة دوران .
# الاستغناءعن الفرامل الميكانيكية .
# ينتج عزم أفضل من محركات التيار المستمر عند السرعات المنخفضة .

• يستخدم فى تطبيقات الموضع .

المكونات الرئيسية :
1- العضو الثابت Stator : ويحمل ملفات (أوجه) متعددة .

2- العضو الدوار Rotor : عادة ما يكون من مادة مغناطيسية

مبدأ العمل :

• تطبيق جهد على الملف يؤدى إلى سريان تيار .
• نتيجة لهذا التيار يبدأ سريان فيض مغناطيسى Magnetic flux .

• يدور العضو الدوار Rotor لتقليل مسار الفيض المغناطيسى ( أو الممانعة المغناطيسية ) .

[سعد الجسري]

السلام عليكم
جزاك الله خير بالتوفيق

[F.Abdelaziz]

المحركات الخطوية Stepper Motors
يتم التحكم فى المحرك الخطوى بواسطة إشارات رقمية . يدور هذا المحرك حركة زاوية فى التجاه عقارب الساعة أو فى اتجاه عكس عقارب لساعة عند وصول نبضات كهربية إلى ملفاته بتتابع معين .
تستخدم المحركات الخطوية فى التحكم فى الروبتات Robots وفى المعدات العسكرية وماكينات التحكم العددى عن طريق الكومبيوتر مثل طاولات الفرائز والمقاشط وطاولات التقسيم المستخدمة فى ورش الإنتاج وآلات الطباعة المستخدمة مع أجهزة الكومبيوتر و...إلخ .
تركيب ونظرية عمل المحركات الخطوية من نوع المغناطيس الدائم PM ذات الوجهين :
الشكل التالى يعرض طريقة تشغيل "الخطوة الكاملة" لمحرك خطوى له عضو دوار بمغناطيس دائم وبوجهين , حيث يحتوى على أربعة أقطاب ملفوفة فى العضو الثابت , ويوصل كل ملفين معا ليشكلا وجها , وعدد أسنان العضو الدوار 10 وبالتالى فإن زاوية الخطوة تساوى :

= Ɵ 360/P*n = 360/2X10 = 18 Degree

حيث :
Ɵ : زاوية الخطوة .
P : عدد الأوجه.
N : عدد الأسنان .

الجدول التالى يبين تتابع التشغيل للدوران فى اتجاه عقارب الساعة CW بخطوات كاملة Full Step .

حيث أن :
IA : تيار الوجه A .
IB : تيار الوجه B .
Imax : أقصى تيار للمحرك .
حيث يسمح بمرور تيار كهربى موجب فى الملف A-A1 أى يكون اتجاه مرور التيار من A إلى A1 وتكون قيمة هذا التيار مساوية التيار الأقصى للمحرك , فيصبح القطب العلوى جنوبى S والقطب السفلى شمالى N فيتحرك العضو الدوار بحيث يكون القطب الجنوبى للعضو الثابت فى مواجهة أقرب الأقطاب الشمالية للعضو الدوار , وبالمثل يصبح القطب الشمالى للعضو الثابت فى مواجهة أقرب الأقطاب الجنوبية للعضو الدوار , ويسمى هذا الوضع بوضع البدء , وعند وصول تيار موجب للملف B-B1 قيمته تساوى التيار الأقصى للمحرك يدور المحرك بزاوية 18 درجة فى اتجاه عقارب الساعة , وعند وصول تيار سالب للملف A-A1 أى يكون مرور التيار من A1 إلى A بحيث يكون هذا التيار مساويا التيار الأقصى للمحرك , يتحرك المحرك زاوية ثانية , لتصبح زاوية الدوران الكلية من الوضع الابتدائى 36 درجة , وعند وصول تيار سالب للملف B-B1 يساوى التيار الأقصى يدور المحرك خطوة ثالثة فى انجاه عقارب الساعة وتكون زاوية الدوران الكلية 54 درجة من الوضع الابتدائى ويمكن استمرار دوران المحرك فى اتجاه عقارب الساعة بتكرار هذه الخطوات الأربع .
يمكن تشغيل المحرك الخطوى من نوع المغناطيس الدائم ذو الوجهين تشغيلا "نصف خطوى" Half Step بتحقيق تتابع وصول تيار الوجهين A و B كما فى الجدول التالى :

[F.Abdelaziz]

تركيب ونظرية عمل المحركات الخطوية PM ذات الأربعة أوجه :
تتشابه المحركات الخطوية PM ذات الأربعة أوجه مع المحركات الخطوية PM ذات الوجهين فى التركيب عدا أنه فى حالة الأربعة أوجه يكون كل من الملفات الأربعة مستقلا بذاته ويكون المحرك الخطوى PM ذو الأربعة أوجه بثمانية أو ستة أطراف كما هو مبين بالشكل التالى :

فى الشكل (أ)أربعة ملفات مستقلة , وفى الشكل (ب) أربعة ملفات كل ملفين لهما نقطة مشتركة , وهذا النوع يمكن استخدامه كمحرك بوجهين بدون استخدام نقصة المنتصف , ومحرك بأربعة أوجه باستخدام نقطة المنتصف .
الشكل التالى يبين طريقة التحكم فى تشغيل محرك بأربعة أوجه وله ستة أطراف توصيل باستخدام أربعة ترانزستورات Q1-Q4 .

الجدول التالى يبين تتابع تشغيل الترانزستورات للدوران بخطوات كاملة :

يدور المحرك فى عكس اتجاه عقارب الساعة CCW عند اتباع التتابع التالى : 3 ثم 2 ثم 1ثم0 ثم3 ثم 2 , وهكذا . ويمكن استمرار الدوران فى اتجاه عقارب الساعة باتباع التتابع التالى : 0 ثم 1 ثم 2 ثم 3 ثم 0 وهكذا .
الجدول التالى يبين تتابع تشغيل الترانزستورات لتشغيل المحرك تشغيلا نصف خطوى .

فيدور المحرك عكس اتجاه عقارب الساعة CCW باتباع التتابع التالى :
7 ثم 6 ثم 5 ثم 4 ثم 3 ثم 2 ثم 1 ثم 0 ثم 7 وهكذا . فى حين يدور المحرك فى اتجاه عقارب الساعة CW باتباع التتابع التالى :
0 ثم 1 ثم 2 ثم 3 ثم 4 ثم 5 ثم 6 ثم 7 ثم 0 وهكذا .

[F.Abdelaziz]

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سعد الجسري السلام عليكم جزاك الله خير بالتوفيق

أخى الكريم

شكرا جزيلا لك

بارك الله فيك

مع تمنياتى بدوام التوفيق

[fara_w800]

مششششششششششششكور