سائق محرك متدرج - الجهاز والأنواع والقدرات

تستخدم المحركات السائر في العديد من التطبيقات الصناعية اليوم. تتميز المحركات من هذا النوع بحقيقة أنها تسمح بتحقيق دقة عالية في تحديد موضع جسم العمل ، مقارنةً بأنواع المحركات الأخرى. من الواضح أن التحكم الآلي الدقيق مطلوب لتشغيل محرك السائر. لهذا الغرض ، فهي بمثابة وحدات تحكم في محرك متدرج ، مما يضمن التشغيل المستمر والدقيق للمحركات الكهربائية لأغراض مختلفة.

تقريبًا ، يمكن وصف مبدأ تشغيل محرك السائر على النحو التالي. يتكون كل دوران كامل لدوار المحرك السائر من عدة خطوات. تم تصميم معظم محركات السائر بخطوات 1.8 درجة وهناك 200 خطوة لكل دورة كاملة. يغير المحرك موضع خطوته عندما يتم تطبيق جهد إمداد على ملف ثابت للجزء الثابت. يعتمد اتجاه الدوران على اتجاه التيار في الملف.

تتمثل الخطوة التالية في إيقاف تشغيل الملف الأول ، ويتم توفير الطاقة لللف الثاني وما إلى ذلك ، ونتيجة لذلك ، بعد عمل كل ملف ، سيقوم الدوار بعمل دوران كامل. لكن هذا وصف تقريبي ، في الواقع الخوارزميات أكثر تعقيدًا بعض الشيء وسيتم مناقشة هذا لاحقًا.

خوارزميات التحكم في السائر

يمكن تنفيذ التحكم في المحرك السائر وفقًا لإحدى الخوارزميات الأساسية الأربعة: تبديل الطور المتغير ، أو التحكم في تداخل الطور ، أو التحكم نصف الخطوة ، أو التحكم الدقيق.

في الحالة الأولى ، في أي لحظة من الوقت ، تستقبل واحدة فقط من الأطوار القدرة ، وتتزامن نقاط التوازن لدوار المحرك في كل خطوة مع نقاط التوازن الرئيسية - الأقطاب محددة بوضوح.

يسمح التحكم في تداخل الطور للدوار بالانتقال إلى المواضع بين أقطاب الجزء الثابت ، مما يزيد من عزم الدوران بنسبة 40٪ مقارنةً بالتحكم في التداخل غير الطور. يتم الحفاظ على زاوية الميل ، ولكن يتم تغيير موضع القفل - يقع بين قمم أعمدة الجزء الثابت. يتم استخدام هاتين الخوارزميتين الأوليين في المعدات الكهربائية التي لا تتطلب دقة عالية جدًا.

التحكم نصف الخطوة هو مزيج من أول خوارزميتين: مرحلة واحدة (متعرجة) أو مرحلتين يتم تشغيلهما بخطوة. يتم تقليل حجم الخطوة إلى النصف ، وتكون دقة تحديد الموقع أعلى وتقليل احتمالية الرنين الميكانيكي في المحرك.

وأخيرًا ، وضع المستوى الجزئي.هنا ، يتغير التيار في المراحل من حيث الحجم بحيث يقع موضع تثبيت الدوار لكل خطوة على النقطة بين القطبين ، واعتمادًا على نسبة التيارات في المراحل المتصلة في وقت واحد ، يمكن الحصول على العديد من هذه الخطوات. من خلال ضبط نسبة التيارات ، عن طريق تعديل عدد نسب العمل ، يتم الحصول على خطوات دقيقة - أدق موضع للدوار.

شاهد المزيد من التفاصيل مع الخطط هنا: التحكم في محرك السائر

سائق محرك متدرج

لوضع الخوارزمية المختارة موضع التنفيذ ، قم بتنفيذ محرك متدرج ... يحتوي برنامج التشغيل على مصدر طاقة وقسم تحكم.

جزء الطاقة للسائق هو مضخم طاقة الحالة الصلبة، وتتمثل مهمتها في تحويل نبضات التيار المطبقة على المراحل إلى حركات الدوار: نبضة واحدة - خطوة دقيقة واحدة أو درجة دقيقة.

اتجاه وحجم التيار - اتجاه الخطوة وحجمها. أي أن مهمة وحدة الطاقة هي توفير تيار بحجم واتجاه معينين لملف الجزء الثابت المقابل ، للحفاظ على هذا التيار لبعض الوقت ، و أيضًا لتشغيل وإيقاف التيارات بسرعة ، بحيث تتطابق خصائص السرعة والطاقة للجهاز مع المهمة الحالية.

كلما كان جزء الطاقة في آلية القيادة أكثر كمالًا ، يمكن الحصول على عزم دوران أكبر على العمود. بشكل عام ، يتمثل اتجاه التقدم في تحسين محركات السائر وبرامج تشغيلها في الحصول على عزم تشغيل كبير من المحركات ذات الأبعاد الصغيرة والدقة العالية ، وفي نفس الوقت الحفاظ على الكفاءة العالية.

تحكم محرك متدرج

تعد وحدة التحكم في المحرك السائر جزءًا ذكيًا من النظام ، والتي يتم إجراؤها عادةً على أساس متحكم دقيق قابل لإعادة البرمجة. تكون وحدة التحكم مسؤولة عن أي وقت ، ولأي ملف ، ومدة وكم التيار الذي سيتم توفيره. تتحكم وحدة التحكم في تشغيل وحدة طاقة السائق.

يتم توصيل وحدات التحكم المتقدمة بجهاز كمبيوتر ويمكن ضبطها في الوقت الفعلي باستخدام جهاز كمبيوتر. القدرة على إعادة برمجة وحدة التحكم الدقيقة بشكل متكرر تحرر المستخدم من الحاجة إلى شراء وحدة تحكم جديدة في كل مرة يتم فيها ضبط المهمة - يكفي إعادة تكوين وحدة التحكم الحالية ، هذه هي المرونة ، يمكن إعادة توجيه وحدة التحكم بسهولة برمجيًا لأداء وظائف جديدة .

هناك مجموعة واسعة من أدوات التحكم في السائر في السوق اليوم من مختلف الشركات المصنعة التي تتميز بميزات قابلة للتوسيع. تتضمن وحدات التحكم القابلة للبرمجة تسجيل البرامج ، ويشتمل بعضها على كتل منطقية قابلة للبرمجة ، والتي يمكن من خلالها تكوين الخوارزمية بمرونة للتحكم في محرك السائر لعملية تكنولوجية معينة.

قدرات تحكم

يتيح التحكم في المحرك المتدرج المزود بوحدة تحكم دقة عالية تصل إلى 20000 خطوة دقيقة لكل ثورة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذ الإدارة مباشرة من الكمبيوتر وبسبب برنامج مخيط في الجهاز أو من خلال برنامج من بطاقة ذاكرة. إذا تغيرت المعلمات أثناء تنفيذ المهمة ، يمكن للكمبيوتر استجواب المستشعرات ومراقبة المعلمات المتغيرة وتغيير وضع تشغيل محرك السائر بسرعة.

توجد كتل تحكم في محرك السائر متوفرة تجارياً متصلة بـ: المصدر الحالي ، وأزرار التحكم ، ومصدر الساعة ، ومقياس الجهد ، وما إلى ذلك. تسمح لك هذه الكتل بدمج محرك متدرج بسرعة في المعدات لأداء المهام الدورية المتكررة باستخدام التحكم اليدوي أو التلقائي ... تعد القدرة على المزامنة مع الأجهزة الخارجية ودعم التشغيل والإيقاف والتحكم التلقائي ميزة لا جدال فيها لوحدة التحكم في محرك السائر.

يمكن التحكم في الجهاز مباشرة من جهاز كمبيوتر ، على سبيل المثال ، إذا كنت تريد تشغيل برنامج لآلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، أو في الوضع اليدوي بدون تحكم خارجي إضافي ، أي بشكل مستقل ، عندما يتم ضبط اتجاه دوران عمود محرك السائر بواسطة مستشعر عكسي ، ويتم التحكم في السرعة بواسطة مقياس جهد. يتم اختيار جهاز التحكم وفقًا لمعايير محرك السائر المراد استخدامه.

اعتمادًا على طبيعة الهدف ، يتم تحديد طريقة التحكم في محرك السائر. إذا كنت بحاجة إلى إعداد تحكم بسيط في محرك كهربائي منخفض الطاقة حيث يتم تطبيق نبضة واحدة على ملف ثابت واحد في كل مرة: لدورة كاملة ، قل 48 خطوة ، وسيتحرك الدوار 7.5 درجة مع كل خطوة. وضع النبض الفردي جيد في هذه الحالة.

لتحقيق عزم دوران أعلى ، يتم استخدام نبضة مزدوجة - يتم تغذيتها إلى ملفين متجاورين في نفس الوقت لكل نبضة. وإذا كانت هناك حاجة إلى 48 خطوة لثورة كاملة ، فعندئذٍ مرة أخرى هناك حاجة إلى 48 نبضة مزدوجة من هذا القبيل ، سينتج عن كل منها خطوة 7 0.5 درجة ، ولكن بعزم دوران أكبر بنسبة 40٪ مقارنة بوضع النبضة الواحدة.من خلال الجمع بين الطريقتين ، يمكنك الحصول على 96 نبضة عن طريق قسمة الخطوات - تحصل على 3.75 درجة لكل خطوة - وهذا هو وضع تحكم مدمج (نصف خطوة).