مقارنة بين محرك متدرج بدون فرش ومحرك سيرفو

مع ظهور جميع أنظمة مؤازرة التيار المتردد الرقمية ، يتم استخدام محركات مؤازرة التيار المتردد بشكل متزايد في أنظمة التحكم الرقمية. من أجل التكيف مع اتجاه تطوير التحكم الرقمي ، تستخدم معظم أنظمة التحكم في الحركة محركات متدرجة أو محركات مؤازرة رقمية بالكامل تعمل بالتيار المتردد كمحركات تنفيذية. على الرغم من أن الاثنين متشابهان في طرق التحكم (قطار النبض وإشارة الاتجاه) ، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في الأداء والتطبيقات.

يتمثل الاختلاف الأساسي بين محركات السائر التقليدية ومحركات السيرفو في نوع المحرك وطريقة التحكم فيه. تستخدم محركات السائر عادةً من 50 إلى 100 محرك بدون فرشاة ، بينما تحتوي المحركات المؤازرة النموذجية على 4 إلى 12 عمودًا فقط. القطب هو مساحة المحرك ، حيث يتم إنشاء القطب الشمالي أو الجنوبي بواسطة مغناطيس دائم أو ملف يمر عبر تيار متعرج.

لا تحتاج محركات السائر إلى جهاز تشفير لأنها يمكن أن تتحرك بدقة بين أقطاب متعددة ، بينما يتطلب عدد قليل جدًا من المحركات المؤازرة جهاز تشفير لتتبع موضعها. عندما تقرأ وحدة المؤازرة الفرق بين مشفر المحرك وموضع الأمر [حلقة مغلقة] وتضبط التيار المطلوب للحركة ، فإن محرك السائر يستخدم فقط نبضة [حلقة مفتوحة] للتحرك تدريجياً.

1. دقة تحكم مختلفة

تبلغ زاوية الخطوة لمحرك التدرج الهجين ثنائي الطور 3.6 درجة و 1.8 درجة بشكل عام ، وزاوية الخطوة لمحرك التدرج الهجين خماسي الطور تكون بشكل عام 0.72 درجة و 0.36 درجة. هناك أيضًا بعض المحركات المتدرجة عالية الأداء بزاوية خطوة أصغر. على سبيل المثال ، محرك متدرج لأدوات آلة الأسلاك البطيئة التي تنتجها شركة Stone بزاوية خطوة تبلغ 0.09 درجة ؛ محرك التدريج الهجين ثلاثي الأطوار الذي تنتجه شركة Bergerlahr الألمانية (bergerlahr) له زاوية خطوة لمفتاح الكود مضبوط على 1.8 ، 0.9 ، 0.72 ، 0.36 ، 0.18 ، 0.09 ، 0.072 ، 0.036 ، وهو متوافق مع زاوية الخطوة من اثنين محركات خطوة هجينة ذات مراحل وخمس مراحل.

الثاني: خصائص التردد المنخفض المختلفة

تكون المحركات المتدرجة عرضة للاهتزاز منخفض التردد بسرعات منخفضة. يرتبط تردد الاهتزاز بحالة التحميل وأداء محرك الأقراص. يعتبر بشكل عام أن تردد الاهتزاز هو نصف تردد الإقلاع بدون حمل للمحرك. إن ظاهرة الاهتزاز منخفض التردد التي يحددها مبدأ العمل للمحرك السائر غير مواتية للتشغيل العادي للآلة. عندما يعمل محرك السائر بسرعة منخفضة ، يجب استخدام تقنية التخميد بشكل عام للتغلب على ظاهرة الاهتزاز منخفض التردد ، مثل إضافة مخمد إلى المحرك ، أو استخدام تقنية التقسيم الفرعي على محرك الأقراص.

ثلاثة: خصائص تردد لحظة مختلفة

يتناقص عزم الدوران الناتج من محرك متدرج مع زيادة السرعة ، وسوف ينخفض ​​بشكل حاد عند سرعة أعلى ، وبالتالي فإن أقصى سرعة تشغيل له تكون بشكل عام من 300 إلى 600 دورة في الدقيقة.

يمتلك محرك سيرفو AC ناتج عزم دوران ثابت ، أي أنه يمكن أن ينتج عزم دوران مصنّف ضمن سرعته المقدرة (بشكل عام 2000 دورة في الدقيقة أو 3000 دورة في الدقيقة) ، وإخراج طاقة ثابت أعلى من السرعة المقدرة.

رابعًا: سعة حمولة زائدة مختلفة

لا تتمتع محركات السائر عمومًا بقدرة التحميل الزائد. محركات مؤازرة التيار المتردد لها قدرة تحميل زائدة قوية. خذ نظام سيرفو AC من باناسونيك كمثال ، فهو يتميز بسرعة التحميل الزائد وقدرات التحميل الزائد لعزم الدوران. يبلغ الحد الأقصى لعزم الدوران ثلاثة أضعاف عزم الدوران المقدر ، والذي يمكن استخدامه للتغلب على لحظة القصور الذاتي للحمل بالقصور الذاتي في لحظة البدء. نظرًا لأن محركات السائر لا تتمتع بسعة التحميل الزائد هذه ، فمن أجل التغلب على لحظة القصور الذاتي هذه عند اختيار نموذج ، غالبًا ما يكون من الضروري اختيار محرك بعزم دوران أكبر ، ولا تحتاج الماكينة إلى مثل هذا عزم الدوران الكبير أثناء التشغيل العادي ، لذلك يظهر عزم الدوران. ظاهرة الهدر.

خمسة: أداء تشغيلي مختلف

يتم التحكم في المحرك المتدرج عن طريق التحكم في الحلقة المفتوحة. إذا كان تردد البدء مرتفعًا جدًا أو كان الحمل كبيرًا جدًا ، فمن السهل أن تفقد الخطوات أو تتوقف. عندما تكون السرعة عالية جدًا ، فمن السهل تجاوز السرعة. لذلك ، من أجل ضمان دقة التحكم ، يجب التعامل معها بشكل جيد. تسريع وخفض القضايا. نظام محرك سيرفو التيار المتردد عبارة عن تحكم مغلق الحلقة. يمكن للمحرك أخذ عينات مباشرة من إشارة التغذية الراجعة لمشفر المحرك. يتم تشكيل حلقة الموضع وحلقة السرعة بالداخل. بشكل عام ، لن يفقد محرك السائر الخطوات أو التجاوز ، ويكون أداء التحكم أكثر موثوقية.

سادساً: تؤثر السرعة على الأداء بشكل مختلف

يستغرق المحرك المتدرج من 200 إلى 400 مللي ثانية للتسريع من حالة السكون إلى سرعة العمل (بشكل عام عدة مئات من الثورات في الدقيقة). أداء التسريع لنظام مؤازر التيار المتردد أفضل. بأخذ محرك سيرفو Panasonic msma400w AC كمثال ، لا يستغرق الأمر سوى بضع أجزاء من الثانية للتعجيل من حالة السكون إلى سرعته المقدرة البالغة 3000 دورة في الدقيقة ، والتي يمكن استخدامها في مواقف التحكم التي تتطلب بدء التشغيل والتوقف بسرعة.