يمكن تصنيف المحركات الخطوية إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على بنيتها: محركات الممانعة المتغيرة (VR)، ومحركات المغناطيس الدائم (PM)، ومحركات الخطو الهجينة (HS). يرتبط الأداء التشغيلي للمحركات الخطوية ارتباطًا وثيقًا بأساليب التحكم فيها، والتي يمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع: أنظمة التحكم مفتوحة الحلقة، وأنظمة التحكم مغلقة الحلقة، وأنظمة التحكم شبه مغلقة الحلقة. في التطبيقات العملية، تُصنف أنظمة التحكم شبه مغلقة الحلقة عادةً إلى أنظمة مفتوحة الحلقة أو مغلقة الحلقة.

الممانعة المتغيرة: تحتوي محركات السائر الممانعة المتغيرة على لفات على الجزء الثابت والدوار مصنوعة من مواد مغناطيسية لينة. تتميز بهيكل بسيط، وتكلفة منخفضة، وزاوية خطوة صغيرة، تصل عادةً إلى 1.2 درجة. ومع ذلك، فإنها تعاني من ضعف الأداء الديناميكي، وانخفاض الكفاءة، وتوليد حرارة عالية، وصعوبات في الموثوقية.

المغناطيس الدائم: تتميز محركات السائر المغناطيسية الدائمة بدوار مصنوع من مادة مغناطيسية دائمة، ويتطابق عدد أقطاب الدوار مع عدد أقطاب الجزء الثابت. تتميز هذه المحركات بأداء ديناميكي جيد وعزم دوران عالي، إلا أنها تعاني من ضعف الدقة، مع زاوية خطوة أكبر (عادةً 7.5 درجة أو 15 درجة).

هجين: تجمع محركات السائر الهجينة بين مزايا محركات الممانعة المتغيرة ومحركات المغناطيس الدائم. تتميز هذه المحركات بلفائف متعددة الأطوار على الجزء الثابت، وتستخدم مادة مغناطيسية دائمة على الجزء الدوار، مع دمج أسنان صغيرة متعددة على كلٍّ من الجزء الدوار والجزء الثابت لتحسين دقة الخطوة. تتميز المحركات الهجينة بعزم دوران عالٍ، وأداء ديناميكي جيد، وزاوية خطوة صغيرة، إلا أنها تتميز ببنية أكثر تعقيدًا وتكلفة أعلى نسبيًا.

عند تصنيفها حسب لفّ الجزء الثابت، تأتي محركات السائر في سلاسل ثنائية الطور، وثلاثية الطور، وخماسية الطور. يُعدّ محرك السائر الهجين ثنائي الطور الأكثر شيوعًا، حيث يستحوذ على أكثر من 97% من حصة السوق بفضل فعاليته من حيث التكلفة وأدائه الممتاز مع محركات التقسيم. يتميز هذا المحرك بزاوية خطوة أساسية تبلغ 1.8 درجة/خطوة، والتي يمكن تقليلها إلى 0.9 درجة باستخدام محركات نصف الخطوة، وتقسيمها حتى 256 مرة (0.007 درجة/خطوة صغيرة) باستخدام محركات التقسيم. نظرًا لعوامل مثل الاحتكاك ودقة التصنيع، تكون دقة التحكم الفعلية أقل قليلاً. يمكن إقران محرك السائر نفسه مع محركات تقسيم مختلفة لضبط الدقة والأداء.

محركات السائر

خصائص المحركات المتدرجة

المزايا:

1. استجابة ممتازة للبدء والتوقف والرجوع.
2. زاوية الدوران تتناسب طرديا مع عدد النبضات.
3. نطاق سرعة واسع حيث أن السرعة تتناسب مع تردد النبضة.
4. أقصى عزم دوران عندما يكون المحرك ثابتًا (عندما يتم تنشيط اللفات).
5. تحديد المواقع بدقة والحركة المتكررة بسبب انخفاض تراكم الأخطاء بين الخطوات (3-5% لكل خطوة).
6. يتم تحديد الاستجابة فقط من خلال نبضات الإدخال الرقمية، مما يسمح بالتحكم في الحلقة المفتوحة، وتبسيط هيكل المحرك وتكاليف التحكم.
7. من الممكن تحقيق الدوران المتزامن البطيء عن طريق توصيل الحمل مباشرة بعمود المحرك.
8. موثوقية عالية بسبب عدم وجود فرش، وعمر المحرك يعتمد فقط على عمر المحمل.

العيوب:

1. من الصعب تشغيلها بسرعات عالية.
2. من الصعب الحصول على عزم دوران كبير.
3. خطر الرنين إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح.
4. عرضة لفقدان الخطوات عند التحميل الزائد، مما يسبب الاهتزاز والضوضاء عند السرعات العالية.
5. لا توجد مزايا من حيث الحجم والوزن، مع انخفاض كفاءة الطاقة.

لا تتردد في إبلاغي إذا كان لديك أي تفضيلات أو تعديلات محددة ترغب فيها!