وظيفة الاستطاعة

المحرك خطوة خطوة

1. تعريف:

المحرك خطوة خطوة (الخطوي) هو عبارة عن آلة كهرومغناطيسية تحول إشارة (معطيات) رقمية (numérique) إلى عدد من الخطوات ، و يرمز له بالرمز

نظرا لدقته نجده بكثرة في الأنظمة الآلية الرقمية (الإنسان الآلي Robot)، تحريك ورق الطابعة، حركة قارئ القرص الصلب، محرك الهوائيات المقعرة ... الخ .

توجد 3 أنواع من المحركات خ خ:

- محرك بمغناطيس دائم

- محرك بمقاومة مغناطيسية متغيرة

- محرك هجينين.

2. أنواعه:

1.2 محرك بمغناطيس دائم

v مبدأ التشغيل

S

- عند تغذية الوشيعة (ثابتة) ذات نواة مغناطيسية بتيار مستمر يتولد مجال مغناطيسي تحدد أقطابه حسب قاعدة اليد اليمنى . تبعا لنظرية التدفق الأعظمي فإن المغناطيس ( الدوار) يتموضع بحيث يكون حقله المغناطيسي على استقامة واحدة مع الحقل المغناطيسي للوشيعة حيث التجاذب بين قطبين مختلفين والتنافر بين قطبين من نفس النوع .

- لتكن 4 وشائع ( 4اطوار) . الدوار له 2 أقطاب مغناطيسية ( p=1 )
نغذي بالترتيب الملفات D-C-B-A أكمل الجدول

الانتقال من وضعية إلى الوضعية الموالية يسمى خطوة pas
v الخصائص :
يمكن تصنيف المحركات الخطوية ذات المغناطيس الدائم إلى عدة تصنيفات حسب خصائصها:
1.

نوع القطبية (التبديل) ( تغذية المحرك): وفي نوع القطبية نعرف المعامل K حيث:
K₁=1 : محرك أحادي القطبية ، K₁=2: محرك ثنائي القطبية.

Ø محرك أحادي القطبية: و تكون لفات الساكن فيه تحتوي على نقطة
وسطية حيث يغذى المحرك دون عكس اتجاه التيار في اللفائف و يعرف
بمعامل القطبية K₁=1

Ø محرك ثنائي القطبية : وتكون لفات الساكن لا تحتوي على نقطة وسطية حيث يستلزم عكس التيار في اللفائف أي كل ملف يتغذى على التوالي بقطب+ ثم قطب- لهذا سمي بثنائي القطبية ويعرف بمعامل القطبية   k₁=2

2. نمط التشغيل:     نعرف المعامل k₂ حيث:
Ø    خطوة كاملة (متناظر): يكون نفس عدد الأطوار المحرضة خلال دورة التشغيل   k₂=1
Ø نصف خطوة (غير متناظر): يتغير عدد الأطوار المحرضة خلال دورة التشغيل k₂=2

3. عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية P :
كل قطب شمال وقطب جنوب للدوار يشكلان زوج واحد من الأقطاب و نرمز لعدد أزواج الأقطاب للجزء الدوار بـ: P
4. عدد الأطوارm:
حيث أن الطور هو اللف أو نصف اللف (في حالة لف بنقطة وسطية) و يرمز لعدد الأطوار ب m
5. عدد الوضعيات أو الخطوات في الدورة N_P/t :
  وهو عدد الوضعيات التي يمكن أن يستقر عندها المحرك خلال دور كاملة، يعرف بالعلاقةN_P/t = m.p.k₁.k₂      كلما زاد عدد الوضعيات كان المحرك دقيق

6. الخطوة الزاوية _pα: تعرف بالعلاقة _p =360 / N_P ° α
أو بالعلاقة _p =2π / N_P   rad α

7. السرعة n :   و هي عدد الدورات في الثانية و تتعلق بتواتر نبضات التحكم ( إشارة الساعة)
N_P = 1/T.N_P        n = f /
مع وحدة (tr/s) n و T(s)

8. المزدوجة المحركة أو العزم المفيد Tu :
وحدته N.m يعطى بالعلاقة T_u= P_u/ 2π.n

مع وحدة (tr/s) n و(W) P_u

2.2- محرك بمقاومة مغناطيسية متغيرة

وهو يحتوي على دوار غير ممغنط يتموضع في اتجاه المقاومة المغناطيسية الأضعف ( التدفق الأعظم ).
يحتوي الدوار عدد من الأسنان n_r (عدد أقطاب الدوار ) اقل من عدد أسنان الساكن n_s .

عدد الخطوات في الدورة n_p يعطى بالعلاقة :

v التشغيل

عند تغذية أطوار الساكن يتحرك الدوار نحو أضعف مقاومة مغناطيسية (أين تكون أسنان الدوار أقرب ما يمكن إلى سن الساكن الذي تم تغذية طوره)
مثال

- الساكن له 3 أطوار أي عدد الأسنان n_s = 6
- الدوار له 4 أقطاب أي عدد الأسنان n_r = 4

عندما نغذي الوشيعة الأولى ثم الثانية و أخيرا الثالثة فإن الدوار يتموضع بحيث تكون الثغرة بين أسنانه و أسنان الساكن اصغر ما يمكن( طريقة التدفق الأعظمي ).

- عدد الخطوات في الدورة N_p = 6x4/(6-4)=12
- خطوة الدوران _p = 360/ N_P = 360/12= 30^o α