محرك سيرفو مقابل محرك السائر, أيهما أفضل السيرفو أم المحركات السائر؟?
المحركات السائر مقابل المحركات المؤازرة
في عدد متزايد من تطبيقات الأتمتة الصناعية عالية المستوى, يؤدي التقدم التكنولوجي إلى تغيير نسبة الأداء إلى التكلفة بين محركات السائر والمحركات المؤازرة. مع اعتماد تكنولوجيا الحلقة المغلقة, توفر محركات السائر ذات الحلقة المغلقة للمستخدمين دقة وكفاءة ممتازة, مع أداء محرك سيرفو وميزة التكلفة المنخفضة للمحرك السائر. تخترق محركات السائر منخفضة التكلفة تدريجيًا التطبيقات التي قد تهيمن عليها المحركات المؤازرة عالية التكلفة.
محرك سيرفو مقابل محرك السائر
وفقا للحكمة التقليدية, تعمل أنظمة التحكم المؤازرة بشكل أفضل في التطبيقات التي تتطلب سرعات تزيد عن 800 دورة في الدقيقة واستجابة ديناميكية عالية. تعد المحركات السائر أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات السرعات المنخفضة, تسارع منخفض إلى متوسط, وعزم دوران أعلى. إذن ما هو أساس هذه الحكمة التقليدية حول محركات السائر والمحركات المؤازرة? دعنا نحللها بالتفصيل أدناه.
1、بناء: محرك سيرفو مقابل محرك السائر
تستخدم محركات السائر خطوة للتدوير, باستخدام ملف مغناطيسي لسحب المغناطيس تدريجيًا للانتقال من موضع إلى آخر. لجعل المحرك يتحرك 100 المواقف في أي اتجاه, الدائرة تحتاج إلى أداء 100 العمليات خطوة على المحرك. تستخدم محركات السائر النبضات لتحقيق الحركة المتزايدة, السماح بتحديد المواقع بدقة دون استخدام أي أجهزة استشعار ردود الفعل.
تختلف طريقة حركة محرك سيرفو. يحتوي على مستشعر موضع متصل بالدوار المغناطيسي – أي., التشفير – والتي سوف تكتشف بشكل مستمر الموقع الدقيق للمحرك. يراقب المؤازر الفرق بين الموضع الفعلي للمحرك والموضع المتحكم فيه ويضبط التيار وفقًا لذلك. يحافظ نظام الحلقة المغلقة هذا على المحرك في الحركة الصحيحة.
2、البساطة والتكلفة: محرك سيرفو مقابل محرك السائر
المحركات السائر ليست فقط أقل تكلفة من المحركات المؤازرة, ولكنها أيضًا أسهل في التشغيل والصيانة. تكون المحركات السائرية مستقرة في حالة توقف تام وتحتفظ بوضعها (حتى مع الأحمال الديناميكية). لكن, إذا كانت بعض التطبيقات لديها متطلبات أداء أعلى, يجب استخدام محركات مؤازرة أكثر تكلفة وتعقيدًا.
3、التمركز: محرك سيرفو مقابل محرك السائر
في التطبيقات التي يلزم فيها معرفة الموقع الدقيق للآلة في جميع الأوقات, هناك اختلافات مهمة بين محركات السائر والمحركات المؤازرة. في تطبيقات الحركة ذات الحلقة المفتوحة التي يتم التحكم فيها بواسطة محركات السائر, يفترض نظام التحكم أن المحرك دائمًا في حالة الحركة الصحيحة. لكن, بعد مواجهة مشكلة, مثل توقف المحرك بسبب وجود جزء عالق, وحدة التحكم غير قادرة على معرفة الموقع الفعلي للجهاز, مما أدى إلى الخروج من الموقف. يتمتع نظام الحلقة المغلقة للمحرك المؤازر نفسه بميزة: إذا كان عالقا بواسطة كائن, سوف يكتشف ذلك على الفور. سيتوقف الجهاز عن العمل وسيكون دائمًا خارج موضعه.
4. السرعة وعزم الدوران
ينبع الاختلاف في الأداء بين محركات السائر والمحركات المؤازرة من مخططات تصميم المحركات المختلفة. تحتوي محركات السائر على أقطاب أكثر بكثير من المحركات المؤازرة, لذا فإن الثورة الكاملة لمحرك السائر تتطلب تبادلات تيار أكثر لفًا, مما يؤدي إلى انخفاض سريع في عزم الدوران مع زيادة السرعة. فضلاً عن ذلك, إذا تم الوصول إلى الحد الأقصى لعزم الدوران, قد يفقد محرك السائر وظيفة مزامنة السرعة. لهذه الأسباب, تعد المحركات المؤازرة هي الحل المفضل في معظم التطبيقات عالية السرعة. في المقابل, إن العدد الأكبر من الأقطاب في محرك السائر له ميزة عند السرعات المنخفضة, عندما يتمتع المحرك السائر بميزة عزم الدوران على محرك سيرفو من نفس الحجم.
كلما زادت السرعة, سوف ينخفض عزم دوران المحرك السائر
5、استهلاك الحرارة والطاقة
تستخدم محركات السائر ذات الحلقة المفتوحة تيارًا ثابتًا ويمكن أن تنبعث منها الكثير من الحرارة. يوفر التحكم في الحلقة المغلقة فقط التيار المطلوب لحلقة السرعة, وبالتالي تجنب مشاكل تسخين المحرك.
ملخص مقارنة محرك سيرفو مقابل محرك السائر
تعتبر أنظمة التحكم المؤازرة مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات عالية السرعة التي تتضمن تغييرات تحميل ديناميكية, مثل الأسلحة الروبوتية. أنظمة التحكم السائر, من ناحية أخرى, هي أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب تسارعًا منخفضًا إلى متوسطًا وعزم دوران مرتفعًا, مثل الطابعات ثلاثية الأبعاد, الناقلون, والمحاور الفرعية. لأن المحركات السائر أرخص, يمكنهم تقليل تكلفة أنظمة التشغيل الآلي عند استخدامها. يجب على أنظمة التحكم في الحركة التي تحتاج إلى الاستفادة من خصائص المحركات المؤازرة أن تثبت أن هذه المحركات ذات التكلفة الأعلى تستحق وزنها ذهباً.
