الرئيسية قوى كهربية و تحكم المحاضره الاولى عن stepper motor

قوى كهربية و تحكم

المحاضره الاولى عن stepper motor

World Engineering 0

A+ A-

المحاضرة الاولي:

 فى بدايه الكورس سنتحدث عن احد انواع المحركات التيار المستمر  :

  Stepper Motors

 

ما هو (Stepper Motor) او المحركات الخطوية و يطلق عليها أيضاَ المحركات متدرجة الحركة , بعد التقدم العلمي الذي أحرز في مجال الكترونيات القدرة , الذي تجلى في امكانية وصل وفصل تيار مستمر ذي قيمة عالية في ملفات المحركات , حيث بدأ التفكير في استخدامها عندما بدأ الطلب على جهاز يمكن أن يعطي حركة دورانية  في صورة انحراف زاوي ثابت . عملياَ يمكن ربط المحرك الخطوي مع الحاسب الآلي أو المعالجات الصغيرة التي تستطيع التحكم به لأداء وظائف معينة .

أنواعه:-

يوجد نوعان رئيسيان للمحركات الخطوية هما :

1-    المحركات ذات الممانعة المتغيرة :

شكل (1-1) قطاع في محرك خطوة ذي الممانعه المتغيرة

في محرك الممانعة ينشأ عزم الدوران في العضو الدوار عن طريق قوة الممانعة وليس بصفة أساسية بسبب Lorentz force)) كما هو الحال في محركات الإثارة . أي أن محرك الممانعة لايحتوي على مغناطيسات ذاتية ولا يوجد ملف كهربائي في العضو الدوار. لهذا يتميز محرك الممانعة بعدم وجود استهلاك للفرش الناقلة للتيار أو استهلاك لحلقات مبادل كهربائي . يتكون العضو الدوار فيه من عدة أقطاب (غير ممغنطة) مصنوعة من مادة حديدية قابلة للمغنظة مثل رقائق من الحديد . ويتحرك العضو الدوار في اتجاه أقل ممانعة 

شكل (2-1) تركيب محرك الخطوة ذي الممانعه المتغيرة

مبدأ عمله :-

تنشأ الحركة من كون العضو الدوار يتبع اتجاه أقل ممانعة مغناطيسية. ويمكن تصور ملف كهربائي على حدوة حصان وتوجد قطعة حديد بين قطبيه (أنظر الشكل(2) ). فبسبب قوة الممانعة فإن قطعة الحديد سوف تتخذ الموضع الذي تكون فيه الممانعة المغناطيسية أقل ما يمكن (أي يصل الـتأثير المغناطيسي أشده) . ويشكل في محرك الممانعة قطبين في العضو الثابت وقطبين في العضو الدوار "حلقة" (مثلما في مثالنا ) حيث يتحرك العضو الدوار بحيث تكون الممانعة المغناطيسية أقل ما يمكن (أي يكون القطبان موازيين لخطوط المجال المغناطيسي لأقطاب العضو الثابت).

شكل (2) حركة عضو الدوار

مميزاته :-

• ·        لمحرك الممانعة ميزة أن استهلاك الكهرباء يكون في العضو الثابت فقط ، وسهولة تبريده من الخارج . ولذلك تستطيع محركات الممانعة العمل بشدة إذا لزم ذلك بين حين وآخر. ونظرا للبنية البسيطة للعضو الدوار من دون ملفات أو مواد خاصة (مثلما تحتاجها مغناطيسيات ذاتية تدخل في موادها عناصر أرضية نادرة (، فيمكن تكوين العضو الدوار من مادة صلبة تتحمل الدوران بأكثر من معدل الدوران الإسمي من وقت لآخر.

• ·        تركيبه بسيط ويخلو من الفرش والمغانط

• ·        يملك موثوقية عالية مقارنة بمحرك التيار المستمر والمحرك التيار المتردد

• ·        عزم عالي عند التشغيل

• ·        قدرته كبيرة علي تكيف وتحمل درجة الحرارة

عيوبه :-

• ·        من مساويء محرك الممانعة هو عزم دورانه النابض ، وهذا يختص بالمحرك الذي يكون فيه عدد الأقطاب صغيرا . كما تنشأ فيه قوى شعاعية نابضة أيضا بين أقطاب العضو الثابت واقطاب العضو الدوار ، مما يؤثر على المحملات(Bearing)  علاوة على بعض الضجيج الذي ينشأ بسبب النبض 

• ·        علاقة التيار مع العزم غير خطية ويسبب مشاكل في عملية التحكم.

الوسوم: قوى كهربية و تحكم