محرك متدرج هجين

تحرير المنتج
نشأ النموذج الأصلي للمحرك السائر في أواخر الثلاثينيات من عام 1830 إلى عام 1860. مع تطوير مواد المغناطيس الدائم وتكنولوجيا أشباه الموصلات ، تطور المحرك السائر ونضج بسرعة. في أواخر الستينيات ، بدأت الصين في البحث عن محركات السائر وتصنيعها. منذ ذلك الحين وحتى أواخر الستينيات ، كان عددًا صغيرًا من المنتجات التي طورتها الجامعات والمعاهد البحثية لدراسة بعض الأجهزة. فقط في أوائل السبعينيات حققت اختراقات في الإنتاج والبحث. من منتصف السبعينيات إلى منتصف الثمانينيات ، دخلت مرحلة التطوير ، وتم تطوير العديد من المنتجات عالية الأداء باستمرار. منذ منتصف الثمانينيات ، نظرًا لتطوير محركات السائر الهجينة وتطويرها ، اقتربت تكنولوجيا المحركات السائر الهجينة في الصين ، بما في ذلك تكنولوجيا الجسم وتكنولوجيا القيادة ، تدريجياً من مستوى الصناعات الأجنبية. محركات السائر الهجينة المختلفة تتزايد تطبيقات المنتجات لسائقيها.
كمشغل ، يعد محرك السائر أحد المنتجات الرئيسية للميكاترونكس ويستخدم على نطاق واسع في معدات الأتمتة المختلفة. المحرك المتدرج هو عنصر تحكم مفتوح الحلقة يحول إشارات النبضات الكهربائية إلى إزاحة زاويّة أو خطية. عندما يستقبل المحرك المتدرج إشارة نبضية ، فإنه يدفع المحرك المتدرج لتدوير زاوية ثابتة (أي زاوية التدرج) في الاتجاه المحدد. يمكن التحكم في الإزاحة الزاوية عن طريق التحكم في عدد النبضات ، وذلك لتحقيق الغرض من تحديد المواقع بدقة. محرك متدرج هجين عبارة عن محرك متدرج مصمم من خلال الجمع بين مزايا المغناطيس الدائم والتفاعل. وهي مقسمة إلى مرحلتين وثلاث مراحل وخمس مراحل. تبلغ زاوية الخطوة ذات المرحلتين بشكل عام 1.8 درجة. تبلغ زاوية الخطوة ثلاثية الطور بشكل عام 1.2 درجة.

كيف تعمل
يختلف هيكل محرك السائر الهجين عن هيكل محرك السائر التفاعلي. تم دمج الجزء الثابت والدوار للمحرك السائر الهجين ، بينما يتم تقسيم الجزء الثابت والدوار للمحرك السائر الهجين إلى قسمين كما هو موضح في الشكل أدناه. كما يتم توزيع الأسنان الصغيرة على السطح.
تم وضع الفتحتين للجزء الثابت بشكل جيد ، ويتم ترتيب اللفات عليها. الموضح أعلاه عبارة عن محركات ثنائية الطور ذات 4 أزواج ، منها 1 و 3 و 5 و 7 عبارة عن أقطاب مغناطيسية متعرجة على مراحل ، و 2 و 4 و 6 و 8 أقطاب مغناطيسية متعرجة على مراحل ب. يتم لف لفات القطب المغناطيسي المجاورة لكل مرحلة في اتجاهين متعاكسين لإنتاج دائرة مغناطيسية مغلقة كما هو موضح في الاتجاهين x و y في الشكل أعلاه.
يشبه وضع المرحلة B حالة المرحلة A. تتدحرج فتحتا الدوار بمقدار نصف درجة الصوت (انظر الشكل 5.1.5) ، ويتم توصيل الوسط بواسطة فولاذ مغناطيسي دائم على شكل حلقة. أسنان قسمي الدوار لها أقطاب مغناطيسية متقابلة. وفقًا لنفس مبدأ المحرك التفاعلي ، طالما تم تنشيط المحرك بترتيب ABABA أو ABABA ، يمكن للمحرك السائر أن يدور باستمرار عكس اتجاه عقارب الساعة أو في اتجاه عقارب الساعة.
من الواضح أن جميع الأسنان الموجودة على نفس الجزء من الشفرات الدوارة لها نفس القطبية ، في حين أن القطبية لقطعتين دوارتين من مقاطع مختلفة متعاكسة. أكبر فرق بين محرك السائر الهجين والمحرك المتدرج التفاعلي هو أنه عندما يتم إزالة المغناطيسية من المادة المغناطيسية الدائمة الممغنطة ، ستكون هناك نقطة تذبذب ومنطقة خروج.
يكون الجزء المتحرك لمحرك السائر الهجين مغناطيسيًا ، لذا فإن عزم الدوران المتولد تحت نفس تيار الجزء الثابت أكبر من محرك السائر التفاعلي ، وعادة ما تكون زاوية خطوته صغيرة. لذلك ، تتطلب أدوات آلة CNC الاقتصادية عمومًا محرك متدرج هجين. ومع ذلك ، فإن الدوار الهجين له هيكل أكثر تعقيدًا وقصورًا دوارًا كبيرًا ، وسرعته أقل من سرعة محرك السائر التفاعلي.

تعديل الهيكل والقيادة
هناك العديد من الشركات المصنعة المحلية لمحركات السائر ، ومبادئ عملها هي نفسها. يأخذ ما يلي محرك متدرج هجين محلي ثنائي الطور 42B Y G2 50C وسائقه SH20403 كمثال لتقديم الهيكل وطريقة القيادة لمحرك السائر الهجين. [2]
هيكل محرك متدرج هجين ثنائي الطور
في التحكم الصناعي ، يمكن استخدام هيكل به أسنان صغيرة على أعمدة الجزء الثابت وعدد كبير من أسنان العضو الدوار كما هو موضح في الشكل 1 ، ويمكن جعل زاوية خطوته صغيرة جدًا. الشكل 1 اثنان

المخطط الهيكلي لمحرك التدريج الهجين الطور ، ومخطط الأسلاك لملف المحرك المتدرج في الشكل. 2 ، يتم فصل اللفات ثنائية الطور من A و B في الاتجاه الشعاعي ، وهناك 8 أقطاب مغناطيسية بارزة على طول محيط الجزء الثابت. تنتمي الأقطاب المغناطيسية السبعة إلى ملف المرحلة A ، وتنتمي الأقطاب المغناطيسية 2 و 4 و 6 و 8 إلى ملف المرحلة B. يوجد 5 أسنان على كل سطح قطب من الجزء الثابت ، وهناك ملفات تحكم على جسم العمود. يتكون الجزء المتحرك من فولاذ مغناطيسي على شكل حلقة وقسمين من قلب الحديد. الفولاذ المغناطيسي على شكل حلقة ممغنط في الاتجاه المحوري للعضو الدوار. يتم تثبيت مقطعين من نوى الحديد عند طرفي الفولاذ المغناطيسي على التوالي ، بحيث يتم تقسيم الجزء المتحرك إلى قطبين مغناطيسيين في الاتجاه المحوري. 50 سنًا موزعة بالتساوي على قلب الدوار. الأسنان الصغيرة في قسمي القلب متداخلة بمقدار نصف درجة الصوت. إن درجة عرض الدوار الثابت هي نفسها.

عملية عمل محرك متدرج هجين ثنائي الطور
عندما تقوم ملفات التحكم ذات المرحلتين بتدوير الكهرباء بالترتيب ، يتم تنشيط ملف طور واحد فقط لكل نبضة ، وتشكل أربع نبضات دورة. عندما يمر تيار من خلال ملف التحكم ، تتولد قوة دافعة مغناطيسية ، والتي تتفاعل مع القوة الدافعة المغناطيسية الناتجة عن الفولاذ المغناطيسي الدائم لتوليد عزم كهرومغناطيسي وتسبب في قيام الدوار بحركة متدرجة. عندما يتم تنشيط ملف المرحلة A ، فإن القطب المغناطيسي S الناتج عن الملف الموجود على الجزء المتحرك N القطب المتطرف 1 يجذب القطب N الدوار ، بحيث يكون القطب المغناطيسي 1 من الأسنان إلى الأسنان ، ويتم توجيه خطوط المجال المغناطيسي من القطب N إلى سطح السن للقطب المغناطيسي 1 ، والقطب المغناطيسي 5 من الأسنان إلى الأسنان ، والأقطاب المغناطيسية 3 و 7 من الأسنان إلى الأخدود ، كما هو موضح في الشكل 4
图 الجزء المتحرك النشط على شكل طور N مخطط توازن الجزء الثابت المتطرف. نظرًا لأن الأسنان الصغيرة على مقطعين من قلب الجزء المتحرك متداخلة بمقدار نصف درجة الصوت ، عند القطب S للدوار ، فإن المجال المغناطيسي للقطب S الناتج عن القطبين المغناطيسيين 1 'و 5 يصد القطب S للدوار ، وهو بالضبط من سن إلى فتحة مع الدوار ، والقطب 3 'وسطح السن 7 يولد مجالًا مغناطيسيًا N-pole ، والذي يجذب القطب S للعضو الدوار ، بحيث تكون الأسنان متجهة للأسنان. يوضح الشكل 3 مخطط توازن الدوار N-pole و S-pole الدوار عند تنشيط لف المرحلة A.

نظرًا لأن الجزء المتحرك يحتوي على 50 سنًا في المجموع ، فإن زاوية ميله تساوي 360 درجة / 50 = 7.2 درجة ، وعدد الأسنان التي يشغلها كل عمود في الجزء الثابت ليس عددًا صحيحًا. لذلك ، عندما يتم تنشيط المرحلة A من الجزء الثابت ، يكون القطب N للعضو الدوار ، وقطب 1 الأسنان الخمسة معاكسة لأسنان الدوار ، والأسنان الخمسة للقطب المغناطيسي 2 من المرحلة B متعرجة بجوار الأسنان الدوارة لديها انحراف 1/4 درجة ، أي 1.8 درجة. حيث يتم رسم الدائرة ، سيتم إزاحة أسنان القطب المغناطيسي للطور A 3 والدوار بمقدار 3.6 درجة ، وسيتم محاذاة الأسنان مع الأخاديد.
خط المجال المغناطيسي هو منحنى مغلق على طول الطرف N من الدوار → A (1) S القطب المغناطيسي → حلقة موصلة مغناطيسيًا → A (3 ') N القطب المغناطيسي → الدوار S-end → الدوار N-end. عندما يتم إيقاف تشغيل المرحلة A وتنشيط المرحلة B ، يولد القطب المغناطيسي 2 قطبية N ، وينجذب الدوار S ذو 7 أسنان الأقرب إليه ، بحيث يدور الدوار 1.8 درجة في اتجاه عقارب الساعة للوصول إلى القطب المغناطيسي 2 والأسنان الدوارة للأسنان ، ب يظهر تطور الطور لأسنان الجزء الثابت لملف الطور في الشكل 5 ، في هذا الوقت ، يكون للقطب المغناطيسي 3 والأسنان الدوارة 1/4 انحراف في الملعب.
على سبيل القياس ، إذا استمر التنشيط بترتيب أربع ضربات ، فإن الجزء المتحرك يدور خطوة بخطوة في اتجاه عقارب الساعة. في كل مرة يتم فيها إجراء التنشيط ، تدور كل نبضة خلال 1.8 درجة ، مما يعني أن زاوية الخطوة تساوي 1.8 درجة ، ويتطلب الدوار مرة واحدة 360 درجة / 1.8 درجة = 200 نبضة (انظر الشكلين 4 و 5).

وينطبق الشيء نفسه على الطرف الأقصى من الدوار S. عندما تكون الأسنان المتعرجة معاكسة للأسنان ، فإن القطب المغناطيسي لمرحلة واحدة بجواره يكون منحرفًا بمقدار 1.8 درجة. 3 يجب أن يكون لدى المحرك السائر سائق ووحدة تحكم للعمل بشكل طبيعي. يتمثل دور السائق في توزيع نبضات التحكم في حلقة وتضخيم الطاقة ، بحيث يتم تنشيط لفات محرك السائر بترتيب معين للتحكم في دوران المحرك. محرك السائر 42BYG250C هو SH20403. بالنسبة لمصدر طاقة 10V ~ 40V DC ، يجب توصيل المحطات A + و A- و B + و B- بالأسلاك الأربعة لمحرك السائر. يتم توصيل طرفي DC + و DC بمصدر طاقة التيار المستمر للسائق. تشتمل دائرة واجهة الإدخال على الطرف المشترك (قم بتوصيله بالطرف الموجب لمصدر طاقة طرف الإدخال). ، إدخال إشارة النبض (إدخال سلسلة من النبضات ، مخصص داخليًا لقيادة محرك السائر A ، B المرحلة) ، إدخال إشارة الاتجاه (يمكن أن يدرك الدوران الإيجابي والسلبي لمحرك السائر) ، إدخال إشارة دون اتصال.
الفوائد
ينقسم محرك التدرج الهجين إلى مرحلتين ، ثلاث مراحل وخمس مراحل: زاوية التدرج ذات المرحلتين هي بشكل عام 1.8 درجة وزاوية الخطوة ذات الخمس مراحل بشكل عام 0.72 درجة. مع زيادة زاوية الخطوة ، يتم تقليل زاوية الخطوة وتحسين الدقة. يتم استخدام هذا المحرك التدريجي على نطاق واسع. تجمع محركات السائر الهجينة بين مزايا كل من محركات الخطوة ذات المغناطيس التفاعلي والدائم: عدد أزواج القطب يساوي عدد أسنان الدوار ، والتي يمكن أن تتنوع على نطاق واسع حسب الحاجة ؛ الحث المتعرج يختلف مع
تغيير موضع الدوار صغير ، ويسهل تحقيق التحكم الأمثل في التشغيل ؛ الدائرة المغناطيسية المغناطيسية المحورية ، باستخدام مواد مغناطيسية دائمة جديدة مع منتج طاقة مغناطيسية عالية ، تساعد على تحسين أداء المحرك ؛ يوفر الفولاذ المغناطيسي الدوار الإثارة ؛ لا تذبذب واضح. [3]


الوقت ما بعد: 19 مارس 2020