القائمة الرئيسية

الصفحات

المحرك الخطوي (Stepper Motor) ما هو وما بنيته الداخلية وماهي استخداماته وما آلية عمله

 المحرك الخطوي 

Stepper Motor

ماهو المحرك الخطوي :

هو عبارة عن محرك مختلف عن محركات التيار المستمر او المتردد  لأنه يعمل حسب الإشارة وليس باستمرار ليس له طرفين موجب وسالب او ثلاثة اطراف موجبة انما  له اكثر من ثلاثة اطراف وتستخدم للتحكم  يحول النبضات الرقمية الى دوران ميكانيكي للدوار في المحرك تقسم كل دورة في المحرك الى عدد صحيح من الدورات 
صورة المحركات الخطوية

لماذا سمي بالمحرك الخطوي :

لأنه يتحرك خطوة لكل إشارة تأتيه على اطرافه  أي عندما يكون متوازي مع الملف ويريد الانتقال الى ملف اخر فان لحظة الانتقال هذه تسمى خطوة وتساوي زاوية الانحراف 

البنية الداخلية :

هو عبارة عن ملفات كل ملف وله تكملة تقابله  وبالتالي عندنا اقطاب  ولدينا الجزء المتحرك او محور الدوران وهو عبارة عن مغناطيس له اقطاب بارزة وهي  شمال وجنوب ويتم جذبهم او طردهم عن طريق الملفات وكل ملف يتوازى مع الجزء الدوار في  لحظة تشغيل معينة عندما نترك الملفات دون دمج نحصل على المحرك المذكور في مقالنا حيث أنه يتكون ممكن من اربع ملفات (AوBوCوD) كل ملف له سلكان يتم دمج  ملفين من خلال سلك من الملف الأول مع سلك من الثاني وبذلك نحصل على ثلاثى اسلاك وبنفس الطريقة  على الملفين الاخريين  فنحصل على ست اطراف وهي اطراف المحرك بالصورة سيظهر الأطراف كلامنا على محرك ذو ست اطراف ولو قمنا بدمج الملفين ينتج ثلاثة اطراف يكون بين هذه الأطراف طرف مشترك للملفين وعند دمج ايضا الملفين الاخريين نحصل على ايضا ثلاثة اطراف وفيها طرف مشترك عند وصل الطرف المشترك من الملفين الاولين والاخريين فإننا نحصل على محرك ذو خمس اطرف وسنظهر هذا الكلام في الصورة  اما عند وصل كل محركين  مع بعضهم على التوازي مثل وصل المقاومات على التوازي فإننا نحصل على محرك ذو اربع اطراف ولو اردنا الحصول على محرك ذو ثمانية اطراف نترك المحركات دون أي وصل وبذلك نحصل على ثمانية اطراف  رابط شرح هنا
صورة الملفات المذكورة
                    
             صورة الملفات بالرسم مع زاوية الانحراف                          صورة توصيلة محرك ثماني الأطراف       
                       
      توصيلة موتور ذو ست أطراف            توصيلة موتور ذو خمس أطراف            توصيلة موتور ذو أربع أطراف                  

آلية عمل المحرك :

يتم تشغيل ملف عن طريق تمرير تيار فيه وبذلك يمر تيار في الملف المقابل ولكن التيار  بجهة معاكسة يكون وبعدها ينتقل على الملف التالي بنفس الطريقة  حتى لمقابل الملف الأول فيتم تشغيله  بالطريقة نفسها رغم انه كان يملك جهة تيار معاكسة فيتم عكس التيار الذي كان فيه ويتم تشغيله وهكذا على  كل مقابل للملفات الأخرى لو اردنا ان تنتقل الخطوة من ملف الى ملف  لو فرضنا عندنا اربع ملفات 
اذا اردنا ان ينتقل من ملف  الى ملف نفعل الملف الأول   ونبقي على الباقي في حالة إطفاء ثم مهلة قليلة نقوم بتفعيل الملف الثاني ونبقي على الباقي بحالة إطفاء وهكذا  
أما اذا اردنا ان ينتقل بين الملفين أي بدال ان ينتقل من ملف الى ثاني ينتقل الى مجال بين الملفين ثم ينتقل الى الملف الثاني وهكذا ويتم ذلك من خلال تفعيل  الملفين المراد  الانتقال بينهما ولو اردنا ان نقوم بإدخال الترانزستورات في عملية التشغيل  نقوم بوصل كل طرف  ملف ب 12 V  والطرف الثاني من الملف يتم توصيله على الترانزستور ومن الترانزستور على الأرضي  وبعدها يتم ربط المتحكم مع الترانزستورات ويتم التحكم بالمحرك عن طريق التحكم بتفعيل الملفات اطراف الملفات تمثل اطراف المحرك  وحسب دارة القيادة يمكن التحكم بخطوات المحرك 

             صورة طريقة الانتقال الثانية                                     صورة الانتقال الأولى من ملف الى ملف
صورة توصيل الترانزستورات مع ملفات المحرك

التحكم بطريقة MicroStep : 

للحصلة على دقة قد تصل الى اقل من درجة في الحركة أولا نفعل الملف الأول من خلال تمرير تيار اليه ثم نمرر تدريجيا التيار للملف الثاني أي لا نعطي تيار كامل للملف الثاني بشكل مفاجئ بالمقابل يتم انقاص التيار بشكل تدريجي من الملف الأول         
 صورة بيانية الية عمل المحرك بدقة عالية باقل من درجة في الخطوة   
                صورة بيانية اقل دقة من السابقة 

أنواع المحرك الخطوي :

محرك ذو اربع اطراف 
محرك ذو خمس اطراف 
محرك ذو ست اطراف 
محرك ذو ثمانية اطراف 

مميزات المحرك الخطوي :

  • دقة عالية في الحركة 
  • القدرة على التحكم في موضع بدقة تامة
  • نسبة الخطأ قليلة 
  • سهولة ويسر في التحكم سرعته واتجاه دورانه 
  • الثمن منخفض نسبيا 
  • يملك عزم دوران عالي 

الاستخدامات :

الطابعات 
ماكينات الCNC 
ماكينات القص 
ماكينات القطع بالليزر 
الروبوتات 
الذراع في الروبوتات 

المراجع :

تعليقات

التنقل السريع