مقارنة أداء المحركات المؤازرة والمحركات السائر

Nov 15, 2023 ترك رسالة

باعتباره نظام تحكم مفتوح الحلقة، فإن محرك السائر لديه علاقة أساسية مع تكنولوجيا التحكم الرقمي الحديثة. في نظام التحكم الرقمي المحلي، يتم استخدام محرك السائر على نطاق واسع. مع ظهور أنظمة مؤازرة التيار المتردد الرقمية بالكامل، يتم أيضًا استخدام محركات مؤازرة التيار المتردد بشكل متزايد في أنظمة التحكم الرقمية. من أجل التكيف مع اتجاه تطوير التحكم الرقمي، يتم استخدام محركات السائر أو محركات مؤازرة التيار المتردد الرقمية بالكامل في الغالب كمحركات في أنظمة التحكم في الحركة. على الرغم من أن الاثنين متشابهان من حيث طرق التحكم (إشارات الاندفاع والاتجاه)، إلا أن هناك اختلافات كبيرة في الأداء والتطبيق. تتم الآن مقارنة أداء الاثنين.


أولا، دقة التحكم مختلفة
تبلغ زاوية الخطوة لمحرك السائر الهجين ثنائي الطور بشكل عام 1.8 درجة و0.9 درجة، وزاوية الخطوة لمحرك السائر الهجين ثنائي الطور هي بشكل عام 0.72 درجة و{{ 8}).36 درجة . هناك أيضًا بعض محركات السائر عالية الأداء ذات زوايا خطوة أصغر بعد التقسيم الفرعي. على سبيل المثال، يمكن ضبط زاوية خطوة محرك السائر الهجين ثنائي الطور الذي تنتجه شركة Sanyo (SANYO DENKI) على 1.8 درجة، 0.9 درجة، 0.72 درجة، {{18} }.36 درجة، {{20}}.18 درجة، 0.09 درجة، 0.072 درجة و 0.036 درجة من خلال مفتاح DIP، وهو متوافق مع زاوية الخطوة المحركات السائر الهجين ثنائية الطور وخمسة الطور.
يتم ضمان دقة التحكم في محرك سيرفو التيار المتردد بواسطة جهاز تشفير دوار في الطرف الخلفي من عمود المحرك. في حالة محرك سيرفو AC الرقمي بالكامل من سانيو، بالنسبة للمحرك المزود بمشفر سلكي قياسي 2000-، فإن مكافئ النبض هو 360 درجة /8000=0.045 درجة بسبب التقنية الرباعية المستخدمة داخل السائق . بالنسبة للمحرك المزود بمشفر 17- بت، يقوم السائق بإجراء دورة واحدة لكل محرك نبض يتلقاه 131072، أي أن مكافئ النبض هو 360 درجة /131072=0.0027466 درجة، وهو 1/655 من نبض يعادل محرك السائر مع خطوة زاوية 1.8 درجة.


ثانيا، خصائص التردد المنخفض مختلفة
تكون محركات السائر عرضة للاهتزازات ذات التردد المنخفض عند السرعات المنخفضة. يرتبط تردد الاهتزاز بحالة الحمل وأداء المحرك، ويعتبر بشكل عام أن تردد الاهتزاز هو نصف تردد إقلاع المحرك بدون تحميل. إن ظاهرة الاهتزاز ذات التردد المنخفض هذه، والتي يتم تحديدها من خلال مبدأ عمل المحرك السائر، تضر جدًا بالتشغيل العادي للآلة. عندما يعمل المحرك السائر بسرعة منخفضة، يجب بشكل عام استخدام تقنية التخميد للتغلب على ظاهرة الاهتزاز منخفض التردد، مثل إضافة مخمد للمحرك، أو استخدام تقنية التقسيم الفرعي على السائق.
يعمل محرك سيرفو التيار المتردد بسلاسة شديدة ولا يهتز حتى عند السرعات المنخفضة. يحتوي نظام مؤازرة التيار المتردد على وظيفة قمع الرنين لتغطية نقص صلابة الماكينة، ويحتوي النظام على وظيفة تحليل التردد (FFT) داخل النظام، والتي يمكنها اكتشاف نقطة الرنين في الماكينة وتسهيل ضبط النظام.


ثالثا، خصائص تردد اللحظة مختلفة
يتناقص عزم الدوران الناتج للمحرك السائر مع زيادة السرعة، وسوف ينخفض ​​بشكل حاد عند السرعة الأعلى، لذلك تكون سرعة العمل القصوى بشكل عام 300 ~ 600 دورة في الدقيقة. محرك سيرفو التيار المتردد هو خرج عزم دوران ثابت، أي أنه ضمن سرعته المقدرة (عادة 2000 دورة في الدقيقة أو 3000 دورة في الدقيقة)، يمكنه إخراج عزم الدوران المقدر، وهو خرج طاقة ثابت أعلى من السرعة المقدرة.


رابعا، قدرة التحميل الزائد مختلفة
لا تتمتع محركات السائر عمومًا بقدرة تحميل زائد. يتمتع محرك سيرفو التيار المتردد بقدرة تحميل زائد قوية. خذ نظام سيرفو Sanyo AC كمثال، فهو يتميز بقدرات التحميل الزائد للسرعة وعزم الدوران الزائد. يبلغ الحد الأقصى لعزم الدوران ضعفين إلى ثلاثة أضعاف عزم الدوران المقدر ويمكن استخدامه للتغلب على لحظة القصور الذاتي للحمل بالقصور الذاتي في لحظة بدء التشغيل. نظرًا لأن محرك السائر لا يتمتع بقدرة التحميل الزائد هذه، فمن أجل التغلب على عزم القصور الذاتي أثناء الاختيار، غالبًا ما يكون من الضروري اختيار محرك بعزم دوران أكبر، ولا تحتاج الآلة إلى مثل هذا عزم الدوران الكبير أثناء التشغيل العادي، لذلك هناك ظاهرة هدر عزم الدوران.


خامسا، أداء العملية مختلف
التحكم في محرك السائر هو التحكم في الحلقة المفتوحة، تردد البدء مرتفع جدًا أو الحمل كبير جدًا، من السهل فقدان الخطوة أو إيقاف الظاهرة، والسرعة عالية جدًا عند التوقف، وهو سهل للتجاوز، ومن أجل ضمان دقة التحكم بها، يجب التعامل مع مشكلة ارتفاع السرعة وانخفاضها. نظام محرك سيرفو التيار المتردد هو تحكم في حلقة مغلقة، يمكن للسائق أخذ عينة مباشرة من إشارة التغذية الراجعة لمشفر المحرك، ويتم تشكيل حلقة الوضع الداخلي وحلقة السرعة، ولن يكون هناك بشكل عام أي فقدان للخطوة أو تجاوز محرك السائر وأداء التحكم أكثر موثوقية.


سادسا، أداء الاستجابة السريعة مختلف
يستغرق الأمر ما بين 200 إلى 400 مللي ثانية حتى يتسارع محرك السائر من حالة التوقف التام إلى سرعة العمل (بشكل عام بضع مئات من الثورات في الدقيقة). يعد أداء التسارع لنظام سيرفو التيار المتردد جيدًا، مع أخذ محرك سيرفو SANYO 400W AC كمثال، لا يستغرق الأمر سوى بضعة أجزاء من الثانية للتسارع من حالة التوقف إلى سرعته المقدرة البالغة 3000 دورة في الدقيقة، والتي يمكن استخدامها لمناسبات التحكم التي تتطلب سرعة البدء والتوقف.


باختصار، يتفوق نظام سيرفو التيار المتردد على المحركات السائر في العديد من جوانب الأداء. ومع ذلك، في بعض المناسبات المتساهلة، غالبا ما تستخدم المحركات السائر كمحركات تشغيل. ولذلك، في عملية تصميم نظام التحكم، من الضروري النظر بشكل شامل في متطلبات التحكم والتكلفة والعوامل الأخرى، واختيار محرك التحكم المناسب.