مقدمة عن المحركات المتدرجة

أ محرك متدرج هو محرك كهربائي متزامن بدون فرشاة مصمم لتقسيم دورة كاملة إلى عدد كبير من الخطوات المتساوية. بناء يتضمن عادة:الجزء الثابت: مجهزة بملفات كهرومغناطيسية متعددة مرتبة في مراحل.الدوار: إما مغناطيس دائم أو تصميم ممانعة متغيرة بأقطاب مسننة بدقة.دائرة القيادة (وحدة التحكم): يقوم بإرسال نبضات مؤقتة إلى ملفات الجزء الثابت، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي دوار.

كل نبضة واردة تدور العمود بزاوية خطوة ثابتة (عادةً 1.8 درجة أو 0.9 درجة). من خلال التحكم في عدد وتردد هذه النبضات، تحقق المحركات المتدرجة تحديد الموقع الدقيق والتحكم في السرعة دون الحاجة إلى أجهزة استشعار ردود الفعل في أنظمة الحلقة المفتوحة.

المزايا الرئيسية:دقة: مثالي للتطبيقات التي تتطلب حركة متكررة؛التحكم البسيط: الموضع والسرعة يتناسبان بشكل مباشر مع نبضات الإدخال؛مصداقية: لا فرشاة = تآكل وصيانة أقل.

التطبيقات النموذجية: الطابعات ثلاثية الأبعاد، آلات CNC, الروبوتات والأغذية آلات التعبئة والتغليف وآلات وضع العلامات .إلخ

باختصار، المحركات المتدرجة هي العمود الفقري للأتمتة الحديثة، مما يوفر توازنًا فعالاً من حيث التكلفة بين الدقة والمتانة وبساطة التحكم.

stepper motor specifications

ما هي استخدامات محرك السائر؟

أ محرك متدرج هو محرك تيار مستمر بدون فرشاة، يُحوّل إشارات النبضات الرقمية إلى إزاحة زاوية ميكانيكية دقيقة. كل نبضة دخل تُحرّك العمود بزاوية ثابتة - تُسمى "خطوة". تتيح هذه الحركة التدريجية أداءً ممتازًا. دقة تحديد المواقع والتحكم في السرعة والقدرة على التكرار.

التطبيقات الشائعة:

  • آلة التعبئة والتغليف: آلات تغليف المواد الغذائية، ميزان متعدد الرؤوس, ناقلات
  • الطابعات ثلاثية الأبعاد: التحكم بدقة في رأس الطباعة وحركة السرير.
  • آلات CNC: أدوات القيادة للقطع والنحت الدقيق.
  • الروبوتات: تحقيق دوران دقيق للمفصل.
  • الآلات الطبية: ضمان تحديد موضع العينة بدقة في أجهزة التحليل والماسحات الضوئية.
تطبيق المحرك المتدرج
مبدأ عمل المحرك المتدرج.

مبدأ عمل المحرك المتدرج

يعتمد مبدأ المحرك المتدرج على الكهرومغناطيسية والتحكم خطوة بخطوة.في كل مرة يتم فيها استقبال إشارة نبضة إدخال، يدور المحرك بزاوية ثابتة (تُعرف باسم "زاوية الخطوة").

  1. الإثارة الكهرومغناطيسية: يقوم المتحكم بتنشيط مجموعة واحدة من ملفات الجزء الثابت، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي.
  2. محاذاة الدوار: يتماشى الدوار (مغناطيس دائم مسنن) مع أسنان الجزء الثابت النشطة.
  3. التبديل المتسلسل: يقوم المتحكم بإلغاء تنشيط الملف الحالي ثم تنشيط الملف التالي، مما يؤدي إلى تحويل مجال الجزء الثابت.
  4. حركة الخطوة: يتحرك الدوار على مراحل، متبعًا المجال المغناطيسي الدوار.
  • تردد النبضة = السرعة
  • عدد النبضات = الموضع

هذا يجعل التحكم في سرعة المحرك المتدرج والتحكم في الموضع واضح ومباشر وقابل للتكرار بدرجة كبيرة ودقيق.

أنواع محركات السائر

1. محركات متدرجة قياسية ثنائية الطور / ثلاثية الطور / خماسية الطور
  • وصف: أساس خط منتجاتنا. مراحل أكثر = أداء أكثر سلاسة.
  • الأفضل لـ:  آلات الأغذية الأوتوماتيكية، وآلات CNC، والمنسوجات، ومعدات التعبئة والتغليف.
2. محرك متدرج ذو حلقة مغلقة مع وحدة تحكم
  • وصف: مُجهَّز بمُشفِّر عالي الدقة لملاحظات فورية. يُجنِّب فقدان الخطوات مع الحفاظ على مزايا التكلفة للمحركات المتدرجة.
  • الأفضل لـ: التطبيقات التي تتطلب الموثوقية المطلقة وعدم التسامح مطلقًا مع الخطوات الفائتة.
3. محركات السائر المتكاملة (المحرك + وحدة التحكم)
  • وصف: يجمع محرك السائر والمشغل في وحدة مدمجة واحدة. يُبسّط التوصيلات، ويُقلّل التداخل الكهرومغناطيسي، ويُوفّر المساحة.
  • الأفضل لـ: أنظمة التحكم الموزعة وتصميم المعدات المدمجة.
4. محركات متدرجة ذات تطبيقات خاصة (عمود مجوف / مع فرامل)
  • عمود مجوف: يسمح بتوجيه الكابلات عبر المحرك، مما يؤدي إلى تبسيط التخطيطات.
  • مع الفرامل: يضمن السلامة في الحركة الرأسية أو ظروف انقطاع الطاقة.
  • الأفضل لـ: الروبوتات والمصاعد وتحديات الأتمتة الفريدة.
أنواع المحركات المتدرجة
محرك السائر مقابل محرك السيرفو

محرك السائر مقابل محرك السيرفو

أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا في التحكم في الحركة هو: ما هو الفرق بين محرك السيرفو ومحرك السائر؟

ميزة محرك متدرج محرك سيرفو
طريقة التحكم حلقة مفتوحة بشكل افتراضي؛ ويمكن أيضًا أن تكون حلقة مغلقة باستخدام مشفر حلقة مغلقة دائمًا مع ردود فعل المشفر
يكلف تكلفة أقل، نظام بسيط تكلفة أعلى ونظام معقد
أداء منخفض السرعة قد يظهر عزم الدوران العالي عند السرعة المنخفضة اهتزازًا سلس للغاية ومستقر عند السرعات المنخفضة
أداء عالي السرعة ينخفض عزم الدوران عند السرعات العالية يحافظ على عزم الدوران المقدر حتى عند السرعات العالية
القدرة على التحميل الزائد لا يوجد تحمل للحمل الزائد - قد يتخطى الخطوات قدرة قوية على تحمل التحميل الزائد (تصل إلى 3 × عزم الدوران المقدر)
إجابة بدء/إيقاف سريع استجابة ديناميكية أسرع
أفضل استخدام تحديد المواقع بدقة، والسرعة الثابتة، والتكلفة الحساسة حركة ديناميكية عالية، حمولة ثقيلة، مهام تتطلب عزم دوران مكثف

خاتمة:

  • اختر محرك متدرج ل تحديد المواقع بدقة وكفاءة التكلفة.

  • اختر محرك سيرفو ل البيئات عالية السرعة أو عالية عزم الدوران أو المعرضة للحمل الزائد.

المواصفات الفنية الأساسية

المعلمة وصف لماذا هذا مهم
حجم الإطار أبعاد شفة المحرك يحدد توافق التثبيت؛ الأحجام الأكبر = عزم دوران أكبر
عزم التثبيت قوة تثبيت ثابتة يضمن استقرار الحمل
زاوية الخطوة الحركة الزاوية لكل خطوة زاوية أصغر = دقة أعلى
تيار الطور سائق يطابق التيار يؤثر على عزم الدوران والتسخين
طول الجسم حجم جسم المحرك جسم أطول = عزم دوران أكبر في نفس حجم الإطار
المراحل 2 أو 3 أو 5 مزيد من المراحل = تشغيل أكثر سلاسة
محركات متدرجة
هيكل المحركات المتدرجة

الهيكل الداخلي للمحركات المتدرجة

ال الحركة الدقيقة للمحركات المتدرجة يأتي من هيكل ميكانيكي وكهرومغناطيسي قوييتم تصنيع كل محرك متدرج عالي الجودة بحرفية دقيقة، وهو مصمم لتحويل النبضات الرقمية إلى حركة فيزيائية موثوقة. محرك متدرج هجين يتكون من ثلاث جمعيات رئيسية تعمل في انسجام:

 الدوار (النواة الدوارة):
  • المغناطيس الدائم: يوفر المجال المغناطيسي الأساسي، وهو ضروري لتوليد عزم الدوران.
  • قلب الدوار: صفائح فولاذ سيليكوني مُرقّقة ذات أسنان دقيقة مُصنّعة بدقة. تتفاعل هذه الأسنان مع مجال الجزء الثابت لتُولّد حركة متدرجة.
  • رمح: ينقل الحركة الدورانية إلى الحمل الخارجي.
  • محامل كروية: تم تركيبه على طرفي العمود، مما يدعم الدوران السلس منخفض الاحتكاك حتى عند السرعات العالية.
الجزء الثابت (الجزء الثابت):
  • قلب الجزء الثابت: مصنوع من الفولاذ السيليكوني الرقائقي، مع عدة أعمدة كبيرة حول جداره الداخلي.
  • اللفات (الملفات): أسلاك نحاسية عالية النقاء ملفوفة حول كل قطب. بتنشيط هذه اللفات بالتتابع، يُنشأ مجال مغناطيسي دوار لتحريك الدوار تدريجيًا.
أغطية النهاية (الغلاف):
  • أغطية الطرف الأمامي والخلفي: عادة ما تكون مصنوعة من سبائك الألومنيوم أو الفولاذ عالي القوة، وهي تغلف الدوار والجزء الثابت بدقة مع تثبيت المحامل في مكانها.
  • غطاء الطرف الأمامي (شفة التثبيت): تحديد حجم إطار المحرك القياسي.

محرك متدرج

المواصفات الكهربائية المواصفات الميكانيكية
دقة زاوية الخطوة ±5% القوة العازلة تيار متردد 500 فولت، دقيقة واحدة
درجة الحرارة المحيطة -20 درجة مئوية ~ +50 درجة مئوية (غير متجمد) مقاومة العزل 100 ميجا أوم كحد أدنى عند 500 فولت تيار مستمر
مواصفات أخرى اللعب الشعاعي 0.02 مم كحد أقصى (حمولة 500 جرام)
أقصى درجة حرارة مسموح بها 80 درجة مئوية اللعب المحوري 0.08 مم كحد أقصى (حمولة 500 جرام)
فئة العزل الفئة ب

شرح المصطلحات:

  • دقة زاوية الخطوة: التسامح في زاوية خطوة المحرك (على سبيل المثال، 1.8° ±5%).
  • أقصى درجة حرارة مسموح بها: أقصى درجة حرارة آمنة لجسم المحرك أثناء التشغيل.
  • درجة الحرارة المحيطة: النطاق المقبول لدرجة حرارة الهواء المحيط بمكان عمل المحرك.
  • فئة العزل: تصنيف (الفئة B هي الشائعة) يحدد التسامح الحراري لنظام عزل المحرك.
  • القوة العازلة (اختبار هاي بوت): قدرة العزل على تحمل الجهد العالي بين الملفات وإطار المحرك دون أن ينهار.
  • مقاومة العزل: قياس مقاومة العزل بين الملفات وإطار المحرك.
  • اللعب الشعاعي: أقصى حركة مسموح بها (ارتداد عكسي) للعمود عندما يتم تطبيق قوة بشكل عمودي على محور العمود.
  • اللعب المحوري: الحد الأقصى للحركة المسموح بها (ردة الفعل العكسية) للعمود عندما يتم تطبيق قوة على طول محور العمود.

تدور المحركات المتدرجة بسرعة متناسب مع تردد نبضات الإدخالللحصول على تسارع وتباطؤ سلس، تحتاج إلى وحدة تحكم قادرة على ضبط تردد النبضة بدقة.

يدعم سائقينا التدريج الدقيق حتى 256 قسمًا فرعيًا، مما يسمح بحركة فائقة السلاسة حتى عند السرعات المنخفضة للغاية.

صحيح الأسلاك ضروري للأداء.

  • الأسلاك ثنائية القطب (4 أسلاك): يوفر عزم دوران أعلى، ويتطلب برامج تشغيل أكثر تعقيدًا.

  • الأسلاك أحادية القطب (5 أو 6 أسلاك): أسهل في القيادة، وأقل كفاءة في عزم الدوران إلى حد ما.

نحن نقدم مخططات الأسلاك الواضحة والدعم الفني لضمان التكامل السلس.توصيلات المحرك المتدرج

هل أنت مستعد لتشغيل مشروعك القادم؟

فريق الهندسة لدينا جاهز لدعم مشروعك من اختيار المحرك حتى التكامل الكامل.

📞 الخط الساخن الفني: +0086-13536680274
📧 البريد الإلكتروني:info@fill-package.com
💬 النموذج عبر الإنترنت: https://fill-package.com/contact-us/

دعونا نحضر حركة دقيقة وقوية إلى نظامك.

.

هل تحتاج المحركات المتدرجة إلى التيار المتردد أو المستمر؟

المحركات المتدرجة هي الأجهزة التي تعمل بالتيار المستمرلا يمكن تشغيلها مباشرة من مصدر طاقة تيار مستمر خام ولكنها تتطلب وحدة تحكم/محرك محرك السائر، الذي يترجم نبضات الإدخال إلى تسلسلات تنشيط الملف الدقيقة.

تعمل معظم الأنظمة من إمداد تيار مستمر منظم، عادة من 24 فولت إلى 48 فولتعلى الرغم من أن النماذج الصناعية قد تدعم نطاقات أوسع.

ما الفرق بين محرك السائر ومحرك السيرفو؟ كيف أختار؟

هذا هو سؤال الاختيار الأكثر شيوعًا.

  • طريقة التحكم: تعمل محركات السائر عادة في التحكم في الحلقة المفتوحة (بدون تغذية راجعة)، مما يجعل النظام أبسط وأقل تكلفة. يجب أن تكون محركات السيرفو حلقة مغلقة مع ردود الفعل المبرمجة، مما يجعلها أكثر تعقيدًا وتكلفة.

  • أداء: توفر محركات السائر عزم دوران مرتفع عند السرعات المنخفضةولكن عزم الدوران ينخفض عند السرعات العالية، ولا يمكنها تحمل الحمل الزائد. تحافظ محركات السيرفو على عزم دوران ثابت عبر نطاق السرعة بالكامل وتتمتع بقدرة قوية على تحمل التحميل الزائد.

  • طلب: اختر محرك متدرج إذا كان تطبيقك يتطلب تحديد المواقع بدقة وبتكلفة فعالة مع أحمال مستقرة.اختر محرك سيرفو إذا كان مشروعك يتطلب استجابة ديناميكية عالية جدًا، أو سرعة، أو تحكم في عزم الدوران.

  • حلنا: ملكنا سلسلة محركات السائر ذات الحلقة المغلقة يجمع بين فوائد كليهما - موثوقية تشبه المحرك المؤازر بتكلفة أقل بكثير.

 

ما هو "عزم التثبيت"؟ هل الأعلى دائمًا أفضل؟

عزم التثبيت هو أقصى عزم دوران يمكن أن يوفره المحرك أثناء تشغيله دون دورانه. وهو مؤشر الأداء الرئيسي عن مقدار "القوة" التي يمكن للمحرك أن يتحملها.

  • من الأفضل أن يكون عزم الدوران أعلى، ولكن ضمن حدود المعقول.
  • زيادة تحديد عزم الدوران سوف تزيد التكلفة والحجم واستهلاك الطاقة دون داعٍ.
  • أفضل ممارسة هي حساب أقصى عزم دوران مطلوب لتطبيقك واختيار محرك ذو هامش الأمان 30-50%.
ما هو الفرق بين نظام المحرك المتدرج ذو الحلقة المفتوحة ونظام المحرك المتدرج ذو الحلقة المغلقة؟
  • حلقة مفتوحة: يرسل جهاز التحكم أوامر نبضية فقط دون التحقق من وصول المحرك إلى الوضع المطلوب. بسيط واقتصادي، ومناسب لمعظم التطبيقات الأساسية.
  • حلقة مغلقة: المحرك لديه مُشفِّر يُقدّم تغذية راجعة فورية. يُقارن السائق موضع القيادة بالموقع الفعلي، ويُصحّح أي أخطاء فورًا. هذا يُحسّن بشكل كبير الدقة والموثوقية، وخاصة تحت الأحمال الثقيلة
ما هو الفرق بين المحركات الخطوية ثنائية الطور وثلاثية الطور وخمسية الطور؟

 

  • مرحلتين: الأكثر شيوعًا وفعالية من حيث التكلفة، ومناسب للأتمتة العامة.
  • ثلاث مراحل: يوفر حركة أكثر سلاسة واهتزازًا أقل مقارنةً بالحركة ثنائية الطور.
  • خمس مراحل: يسلم التشغيل الأكثر سلاسة وهدوءًا، مع انخفاض الرنين، مثالي للتطبيقات عالية الدقة.
كيف يمكنني التحكم في سرعة واتجاه وزاوية المحرك المتدرج؟
  • سرعة: يتم تحديده من خلال تردد النبضة (نبضات في الثانية). تردد أعلى = سرعة أكبر.
  • اتجاه: يتم التحكم بها عن طريق خط إشارة الاتجاه (دبوس DIR، مستوى مرتفع/منخفض).
  • زاوية: يُحدَّد بناءً على العدد الإجمالي للنبضات. كلما زاد عدد النبضات، زادت زاوية الدوران.
ما هي "الخطوة الدقيقة" ولماذا هي مفيدة؟

Microstepping هي تقنية قيادة تقسم الخطوة الكاملة للمحرك (على سبيل المثال، 1.8 درجة) إلى العديد من الخطوات الأصغر.

  • دقة أعلى: يتيح تحديد المواقع بشكل أدق.

  • حركة أكثر سلاسة: يقلل من الاهتزاز والضوضاء منخفضة السرعة.
    يدعم سائقونا ما يصل إلى 256 خطوة صغيرة لكل خطوة للحصول على أداء فائق السلاسة.

هل أحتاج إلى برنامج تشغيل/وحدة تحكم لمحرك السائر؟

نعم-السائق إلزاميلا يمكن تشغيل محرك السائر بالاتصال المباشر بمصدر تيار مستمر. يقوم المُشغِّل بتحويل إشارات التحكم (النبضات والاتجاه) إلى التوقيت والتيار المناسبين لملفات المحرك.

لماذا يسخن محرك السائر الخاص بي؟ هل هذا طبيعي؟

نعم، التسخين طبيعي. تستمر محركات السائر في سحب التيار حتى في وضع السكون للحفاظ على عزم الدوران.

  • التشغيل الآمن ممكن حتى درجة حرارة السطح 80 درجة مئوية.

  • قد تشير الحرارة الزائدة إلى إعدادات التيار الزائد على السائق.

  • ملكنا محركات متدرجة مغلقة الحلقة ومتكاملة يشمل التحكم الذكي في التيار، مما يقلل من التدفئة غير الضرورية ويحسن الكفاءة.

لماذا يتخطى محرك السائر الخاص بي الخطوات أو يتوقف؟

يحدث فقدان الخطوة عندما لا يتمكن المحرك من اتباع أوامر الإدخال. من الأسباب الشائعة:

  • عزم الحمل يتجاوز سعة المحرك.
  • تم ضبط معدلات التسارع/التباطؤ بشكل عدواني للغاية.
  • تيار السائق منخفض جدًا.
  • التشويش الميكانيكي في نظام النقل.
  • جهد التغذية منخفض جدًا، خاصة عند السرعات العالية.
هل تحتاج المحركات المتدرجة إلى صيانة دورية؟

واحدة من المزايا الرئيسية للمحركات المتدرجة هي صيانة منخفضة:

  • لا فرشاة → الحد الأدنى من التآكل.
  • فقط تأكد أسطح نظيفة وتهوية جيدة.
  • قم بفحص الأسلاك والموصلات بشكل منتظم.
  • قم بمراقبة المحامل بحثًا عن أي ضوضاء غير عادية بعد الاستخدام لفترة طويلة.
  • تجنب البيئات المسببة للتآكل أو القاسية.
أرسل استفسارك اليوم
اقتباس سريع
arArabic
انتقل إلى الأعلى