محركات السائر هي واحدة من المحركات الأبسط التي يتم تنفيذها في تصميمات الإلكترونيات حيث هناك حاجة إلى مستوى من الدقة والتكرار. لسوء الحظ ، فإن بناء محركات السائر يضع قيودًا منخفضة السرعة على المحرك ، أقل بكثير من السرعة التي يمكن للإلكترونيات أن تقود بها المحرك. عندما يتطلب الأمر تشغيل عالي السرعة لمحرك السائر ، تزداد صعوبة التنفيذ ، حيث يبدأ عدد من العوامل في الظهور.
عوامل السائر المحركات عالية السرعة
تتحول العديد من العوامل إلى تصميمات مهمة وتحديات في التنفيذ عندما يتم تشغيل محركات السائر بسرعات عالية. مثل العديد من المكونات ، فإن سلوك العالم الحقيقي للمحركات السائر ليس مثاليًا وبعيدًا عن النظرية. تختلف السرعة القصوى للمحركات السائر حسب الشركة المصنعة والطراز وحفارة المحرك بسرعات تتراوح بين 1000-3000 لفة في الدقيقة يمكن تحقيقها (بالنسبة للسرعات العالية ، تعتبر المحركات المؤازرة خيارًا أفضل). العوامل الرئيسية التي تؤثر على قيادة السيارات السائر بسرعات عالية هي:
التعطيل
أي كائن متحرك لديه قصور الذاتي الذي يقاوم التغيير في تسارع كائن. في التطبيقات ذات السرعة المنخفضة ، من الممكن البدء في قيادة محرك السائر بالسرعة المطلوبة دون أن تفوتك أي خطوة. ومع ذلك ، فإن محاولة دفع حمولة على محرك السائر بسرعة عالية هي طريقة رائعة لتخطي الخطوات وفقدان الموقع. باستثناء الأحمال خفيفة الوزن للغاية مع تأثيرات قصور القصور ، يجب أن يزيد محرك السائر من السرعة المنخفضة إلى السرعة العالية للحفاظ على الموقع والدقة. تتضمن أدوات التحكم في المحركات السائر المتقدمة قيود التسريع والاستراتيجيات للتعويض عن القصور الذاتي.
منحنيات عزم الدوران
عزم دوران محرك السائر ليس هو نفسه لكل سرعة تشغيلية ولكنه ينخفض مع زيادة سرعة نقطة الانطلاق. ويستند السبب في ذلك إلى المبادئ التشغيلية لمحركات السائر. تقوم إشارة المحرك لمحركات السائر بتوليد مجال مغناطيسي في ملفات المحرك من أجل إنشاء القوة لاتخاذ خطوة. يعتمد الوقت الذي يستغرقه المجال المغناطيسي على الوصول إلى القوة الكاملة على محاثة الملف ، جهد المحرك ، والقيود الحالية. مع ازدياد سرعة القيادة ، تقصر المدة التي تقطع فيها اللفات عند قوتها الكاملة ويقلل عزم الدوران الذي يمكن للمحرك توليده.
محرك الاشارة
لتعظيم القوة في محرك السائر ، يجب أن يصل محرك إشارة المحرك إلى أقصى تيار محرك ، وفي التطبيقات عالية السرعة ، يجب القيام بذلك بأسرع ما يمكن. قيادة محرك السائر مع إشارة الجهد العالي يمكن أن يساعد على تحسين عزم الدوران في السرعات العالية التي تطبق تلقائيا في حلول سائق السائر الحالية.
منطقة شديدة الخطورة
يسمح المفهوم المثالي للمحرك بأن يتم تحريكه بأي سرعة مع تقليل العزم عند زيادة السرعة. لسوء الحظ ، غالباً ما تحتوي محركات السائر على منطقة ميتة حيث لا يستطيع المحرك دفع الحمل بسرعة معينة. هذا يرجع إلى الرنين في النظام ويختلف لكل منتج وتصميم.
صدى
محركات السائر تقود الأنظمة الميكانيكية وجميع الأنظمة الميكانيكية يمكن أن تعاني من الرنين. يحدث الرنين عندما يتطابق تردد القيادة مع التردد الطبيعي للنظام ويميل الطاقة المضافة إلى النظام إلى زيادة اهتزازه وفقدانه لعزم الدوران بدلاً من سرعته. في التطبيقات التي يكون فيها للإهتزازات المفرطة مشكلات ، يكون العثور على سرعات محرك السائر والقفز عليها مهمًا بشكل خاص. حتى التطبيقات التي يمكنها تحمل الاهتزاز يجب أن تتجنب الرنين قدر الإمكان حيث أنها قد تقلل بشكل كبير من عمر النظام.
حجم الخطوة
تحتوي محركات السائر على عدد قليل من استراتيجيات القيادة المتاحة ، بما في ذلك المخططات الدقيقة التي تسمح بإجراء الخطوات الأصغر من الكامل من المحرك. هذه الخطوات الصغيرة قد انخفضت دقة ، لكنها تجعل عملية السائر أكثر هدوءا في سرعات أقل. يمكن قيادة محركات السائر بسرعة كبيرة ، ولا يرى المحرك أي اختلاف في خطوة صغيرة أو خطوة كاملة. لتشغيل السرعة الكاملة ، غالباً ما يتطلب الأمر قيادة محرك السائر بخطوات كاملة. ومع ذلك ، فإن استخدام الخطوة الدقيقة من خلال منحنى تسارع المحرك يمكن أن يقلل بشكل كبير من الضوضاء والاهتزاز في النظام.
