انواع المحركات الكهربائية المستخدمة في الروبوتات
حجم الخط
السلام عليكم, في هذا الدرس سنذكر عن ثلاث انواع الاكثر استعمالا في الربوتات و ايضا في مشاريع الاردوينو: محرك التيار المستمر moteur DC, محرك سيرفو moteur servo و اخرا محرك ستيبر moteur stepper.و ايضا اجابيات و سلبيات لكل نوع. قبل ذالك ماهو المحرك الكهربائي؟؟ هو عبارة عن جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية الى طاقة ميكانيكية (دوران أو خطي).
تتعدد أشكال محرك التيار المستمر DC , و هو محرك دوران متواصل بسلكين . عند تطبيق فرق جهد ، سيبدأ محرك التيار المستمر بالدوران حتى يتم فصل هذه الطاقة . تعمل معظم محركات التيار المستمر بسرعات عالية في الدقيقة (RPM) ، ومن الأمثلة على ذلك ؛ المراوح المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر للتبريد أو عجلات السيارة ....
يمكن التحكم في سرعة محرك التيار المستمر باستخدام تقنية PWM (تعديل عرض النبضة), او الشائعة بستخدام الترانزستور و المقاومة المتغيرة.
بشكل عام ، محرك السيرفو هو عبارة عن رابطة من أربعة أشياء ، وهي محرك التيار المستمر ، دائرة التحكم ، مجموعة التروس ، وكذلك مقياس الجهد عادةً مستشعر الموضع .
يمكن التحكم في موضع محرك السيرفو بشكل أكثر دقة من محركات التيار المستمر النموذجية ، وعموما ، لديها ثلاثة أسلاك مثل الطاقة ، GND ، والتحكم . تم تصميم هذه المحركات للقيام بمهام أكثر دقة حيث يجب أن يكون موضع المحرك واضحًا تمامًا مثل تحريك ذراع آلية أو روبوت داخل نطاق معين .
محرك Stepper هو في الأساس محرك سيرفو يستخدم طريقة مختلفة من المحركات , و يشتمل المحرك على محرك علي أربعة شرائح مغنطيسية مرتبة بشكل محدد ويتحكم بها عن طريق دائرة قيادة خارجية .
يحتاج محرك Stepper إلى دائرة تحكم خارجية لتنشيط كل مغنطيس كهربائي منفصل وجعل عمود التشغيل عليه . كل حركة من مغنطيس كهربائي إلى آخر تسمى “خطوة” ، وبالتالي يمكن تنشيط المحرك من خلال زوايا خطوة محددة مسبقًا بدقة من خلال دوران كامل 3600 .
تعمل هذه المحركات في صنفين ، هما القطب الواحد / ثنائي القطب . المحركات ثنائية القطب هي أكثر أنواع المحركات قوة وعموما لها 4 أو 8 أقطاب . يمكن التعرف على المحركات أحادية القطب عن طريق امتلاك 5 أسلاك أو 6 أسلاك أو حتى 8 أسلاك ، ولها أيضًا ملفان ، يمكن لهذه المحركات أن تتقدم دون الحاجة إلى عكس اتجاه التيار في الملفات ، مما يجعل الإلكترونيات أكثر بساطة .
يمكن أن يوفر محرك الاستيبر عزم دوران ثابت دون الحاجة بشرط أن يتم استخدام المحرك داخل حدوده ، حتي لا تحدث أخطاء وضع.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالفرق الرئيسي بين محرك DC ومحرك servo ومحرك Stepper مع مزايا وعيوب . نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم .
الفرق بين هذه المحركات:
محرك تيار المستمرmoteur DC:
يمكن التحكم في سرعة محرك التيار المستمر باستخدام تقنية PWM (تعديل عرض النبضة), او الشائعة بستخدام الترانزستور و المقاومة المتغيرة.
محرك سيرفو moteur servo:
يمكن التحكم في موضع محرك السيرفو بشكل أكثر دقة من محركات التيار المستمر النموذجية ، وعموما ، لديها ثلاثة أسلاك مثل الطاقة ، GND ، والتحكم . تم تصميم هذه المحركات للقيام بمهام أكثر دقة حيث يجب أن يكون موضع المحرك واضحًا تمامًا مثل تحريك ذراع آلية أو روبوت داخل نطاق معين .
محرك ستيبر moteur stepper:
يحتاج محرك Stepper إلى دائرة تحكم خارجية لتنشيط كل مغنطيس كهربائي منفصل وجعل عمود التشغيل عليه . كل حركة من مغنطيس كهربائي إلى آخر تسمى “خطوة” ، وبالتالي يمكن تنشيط المحرك من خلال زوايا خطوة محددة مسبقًا بدقة من خلال دوران كامل 3600 .
تعمل هذه المحركات في صنفين ، هما القطب الواحد / ثنائي القطب . المحركات ثنائية القطب هي أكثر أنواع المحركات قوة وعموما لها 4 أو 8 أقطاب . يمكن التعرف على المحركات أحادية القطب عن طريق امتلاك 5 أسلاك أو 6 أسلاك أو حتى 8 أسلاك ، ولها أيضًا ملفان ، يمكن لهذه المحركات أن تتقدم دون الحاجة إلى عكس اتجاه التيار في الملفات ، مما يجعل الإلكترونيات أكثر بساطة .
يمكن أن يوفر محرك الاستيبر عزم دوران ثابت دون الحاجة بشرط أن يتم استخدام المحرك داخل حدوده ، حتي لا تحدث أخطاء وضع.
إيجابيات وسلبيات المحركات الثلاث :
محركات التيار المستمر (DC) :
هي محركات دوران سريعة ومستمرة تستخدم بشكل أساسي لأي شيء يحتاج إلى سرعة في الدوران عالية في الدقيقة (RPM) . على سبيل المثال ؛ عجلات السيارة ، وخطوط الانتاج في المصانع وغير ذلك .محركات السيرفو :
محركات السيرفو ذات عزم دوران مرتفع وسريع ودقيق في زاوية محدودة . بشكل عام ، بديل عالي الأداء للمحركات ذات الخطوة ، ولكنه أكثر تعقيدًا من خلال ضبط PWM . وهو بذات الوقت مناسبة للأسلحة الروبوتية / الساقين أو السيطرة في أزرع الروبوتات .محركات الاستيبر :
محركات الاستيبر بطيئة ، سهلة الإعداد ، دوران دقيق ، والتحكم ميزة على محركات أخرى مثل محركات السيرفو في السيطرة على الموقف . عندما تتطلب هذه المحركات آلية تغذية مرتدة ودوائر دعم لتحديد موقع القيادة ، فإن هذا المحرك يتحكم في الوضع من خلال طبيعته الدورانية عن طريق الإضافات الكسرية.وهو أيضا مناسب للطابعات ثلاثية الأبعاد والأجهزة ذات الصلة حيث يكون الموضع ضروريًا .وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالفرق الرئيسي بين محرك DC ومحرك servo ومحرك Stepper مع مزايا وعيوب . نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم .
