الاختلافات بين الروتاري والخطي السائر المحركات

الاختلافات بين الروتاري والخطي السائر المحركات

مقدمة

تلعب المحركات السائر دورًا مهمًا في مجال التحكم في الحركة ، حيث توفر إمكانيات تحديد المواقع بدقة ودقة. نوعان شائعان من محركات السائر هما محركات السائر الدوارة والخطية. بينما يخدم كلاهما أغراضًا متشابهة ، إلا أنهما يختلفان في التصميم والوظائف والتطبيقات. في هذه المقالة ، سوف نستكشف الاختلافات الرئيسية بين محركات السائر الدوارة والخطية ، مع إبراز ميزاتها وخصائصها الفريدة.

1. التصميم والبناء

محركات السائر الدوارة:

تم تصميم محركات السائر الدوارة بعمود دوار ، والذي يحول النبضات الكهربائية إلى حركة دورانية. تتكون من الدوار والجزء الثابت. الجزء المتحرك هو الجزء الدوار ، وعادة ما يكون مصنوعًا من مغناطيس دائم ، بينما الجزء الثابت هو الجزء الثابت ، الذي يشتمل على ملفات أو أقطاب كهرومغناطيسية متعددة. عندما يتدفق التيار عبر الملفات في تسلسل محدد مسبقًا ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار ، مما يتسبب في تدوير الجزء المتحرك خطوة بخطوة.

المحركات السائر الخطية:

على عكس محركات السائر الدوارة ، تم تصميم محركات الخطوة الخطية لتوفير حركة خطية. بدلاً من عمود الدوران ، لديهم منزلق أو حامل يتحرك على طول مسار خطي. تتكون محركات الخطوة الخطية من مجموعة ملف ، ومجموعة مغناطيسية ، وقضيب أو مكبس. عندما يتم تطبيق نبضات كهربائية على مجموعة الملف ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي يجذب أو يصد مجموعة المغناطيس ويمكّن الحركة الخطية.

2. الحركة والعملية

محركات السائر الدوارة:

يتم تحقيق الحركة الدورانية لمحرك السائر الدوار من خلال تنشيط الملفات في تسلسل محدد. يُعرف هذا التسلسل بنمط الخطوة ، وقد تتطلب المحركات المختلفة أنماطًا مختلفة للخطو. في كل مرة يتم فيها توفير نبضة أو خطوة للمحرك ، فإنه يدور بزاوية ثابتة ، تُعرف بزاوية الخطوة. تحدد زاوية الخطوة الدقة الموضعية للمحرك. عادةً ما يكون لمحركات الخطوة الدوارة زوايا خطوة تتراوح من 0.9 إلى 1.8 درجة ، مع زوايا خطوة أدق توفر دقة أعلى.

المحركات السائر الخطية:

كما يوحي الاسم ، تقدم محركات الخطوة الخطية حركة خطية بدلاً من الحركة الدورانية. تعمل باستخدام نمط متدرج مشابه لمحركات السائر الدوارة ، ولكن بدلاً من الدوران ، تتحرك في اتجاه خطي. في كل مرة يتم فيها تطبيق نبضة ، يتحرك المحرك بمسافة محددة مسبقًا ، تُعرف باسم حجم الخطوة. يحدد حجم الخطوة دقة ودقة الحركة الخطية. يمكن لمحركات الخطوة الخطية أن تحقق دقة عالية ، مع أحجام متدرجة تتراوح من ميكرومتر إلى مليمترات.

3. التطبيقات

محركات السائر الدوارة:

تجد محركات السائر الدوارة استخدامًا واسعًا في مختلف الصناعات والتطبيقات. يتم استخدامها بشكل شائع في الروبوتات وآلات CNC والطابعات ثلاثية الأبعاد ومعدات التغليف وتطبيقات السيارات. القدرة على التحكم الدقيق في الحركة الدورانية تجعلها مثالية لمهام مثل تحديد المواقع والتحكم في السرعة والتحكم في عزم الدوران. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سهولة تكاملها مع أجهزة التحكم والسائقين تجعلها خيارًا شائعًا في التطبيقات التي تتطلب تحديدًا دقيقًا للزاوية.

المحركات السائر الخطية:

تُستخدم محركات السائر الخطية في التطبيقات التي تتطلب حركة خطية دقيقة. وجدوا استخدامًا واسع النطاق في صناعات مثل الأجهزة الطبية وتصنيع أشباه الموصلات وآلات الالتقاط والمكان وآلات النسيج. توفر محركات السائر الخطية مزايا مثل السرعة العالية والدقة والتكرار ، مما يجعلها مناسبة لمهام مثل تحديد المواقع الخطي والمسح الضوئي والطباعة عالية السرعة. غالبًا ما تؤدي قدرتها على التخلص من المكونات الميكانيكية مثل الأحزمة والبكرات إلى تحسين موثوقية النظام وتقليل الصيانة.

4. البناء والتعقيد

محركات السائر الدوارة:

من وجهة نظر البناء ، تعتبر محركات السائر الدوارة بسيطة ومضغوطة نسبيًا. وهي تتكون من الدوار والجزء الثابت والعمود. تنبع البساطة من قدرتها على الدوران في حركة مستمرة دون أي قيود خطية. هذه البساطة تجعل تصنيعها وصيانتها أسهل. علاوة على ذلك ، فإن دوائر التحكم والسائق المطلوبة لمحركات السائر الدوارة أقل تعقيدًا مقارنة بمحركات السائر الخطية.

المحركات السائر الخطية:

يعد بناء محركات الخطوة الخطية أكثر تعقيدًا نسبيًا من نظيراتها الدوارة. تتكون محركات الخطوة الخطية من مكونات متعددة ، بما في ذلك الملفات والمغناطيس والمنزلق أو النقل. تتطلب القيود الخطية الموضوعة على هذه المحركات اعتبارات هندسية إضافية. إن وجود قضيب أو مكبس والحاجة إلى محاذاة خطية دقيقة يجعل التصميم وعملية التصنيع أكثر تعقيدًا. علاوة على ذلك ، فإن دوائر التحكم والسائق لمحركات السائر الخطية أكثر تعقيدًا بعض الشيء بسبب متطلبات التحكم في الحركة الخطية.

5. القيود

محركات السائر الدوارة:

تحتوي محركات السائر الدوارة على بعض القيود التي يجب أخذها في الاعتبار. أحد العوائق الرئيسية هو عدم القدرة على إنتاج حركة مستمرة. نظرًا لطبيعة حركتها المتدرجة ، فقد لا تكون مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دورانًا سلسًا ومستمرًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السرعة القصوى لمحرك السائر الدوار محدودة مقارنة بأنواع المحركات الأخرى. عند السرعات العالية ، قد ينخفض ​​عزم الدوران ، مما يؤدي إلى فقدان الدقة والأداء.

المحركات السائر الخطية:

بينما توفر محركات الخطوة الخطية حركة خطية دقيقة ودقيقة ، إلا أن لها بعض القيود المتأصلة. يتمثل أحد القيود في الحد الأقصى لطول السكتة الدماغية ، والذي قد يكون مقيدًا بالحجم المادي لتجميع المغناطيس وتكوين الملف. قيد آخر هو أنه على عكس محركات السائر الدوارة ، لا توجد حركة مستمرة متاحة. تقتصر الحركة الخطية على طول المحرك نفسه. علاوة على ذلك ، قد يؤدي الاحتكاك بين المنزلق والقضيب إلى التآكل وتقليل العمر الافتراضي في بعض التطبيقات.

خاتمة:

في الختام ، تعد محركات السائر الدوارة والخطية نوعين متميزين من المحركات ، تخدم أغراضًا مختلفة في تطبيقات التحكم في الحركة. توفر محركات السائر الدوارة حركة دورانية دقيقة ، بينما توفر محركات الخطوة الخطية حركة خطية دقيقة. يختلف التصميم والحركة والتطبيقات بشكل كبير بين النوعين. من الضروري مراعاة المتطلبات المحددة للتطبيق قبل اختيار نوع المحرك المناسب. سواء كان الأمر يتعلق بتحديد المواقع بدقة أو المسح الخطي ، فإن فهم الاختلافات بين هذه المحركات يمكّن المهندسين والمصممين من اتخاذ قرارات مستنيرة في مجالات تخصصهم.