يمكن أن يكون الاختيار بين محرك سيرفو ومحرك السائر تحديًا كبيرًا يتضمن التوازن بين العديد من عوامل التصميم. تلعب اعتبارات التكلفة وعزم الدوران والسرعة والتسارع ودائرة القيادة دورًا في اختيار أفضل محرك لتطبيقك.
الاختلافات الأساسية بين السائر وسيرفو موتورز
يختلف السائر وموتورات المؤازرة بطريقتين رئيسيتين ، في بنائهما الأساسي وكيف يتم التحكم فيهما. تحتوي محركات السائر على عدد كبير من القطبين ، أزواج مغناطيسية من القطبين الشمالي والجنوبي المولدة إما عن طريق مغناطيس دائم أو تيار كهربائي ، يتراوح عادة بين 50 و 100 عمود. في المقابل ، تحتوي المحركات المؤازرة على عدد قليل جدا من الأقطاب ، في الغالب ما بين 4 إلى 12 في المجموع. كل قطب يوفر نقطة توقف طبيعية لعمود المحرك. يسمح العدد الأكبر من الأعمدة بمحرك السائر بالتحرك بدقة ودقة بين كل عمود ويسمح بتشغيل السائر بدون أي موقف من التعليقات بالنسبة للعديد من التطبيقات. غالباً ما تتطلب المحركات المؤازرة تشفير موضع لتتبع موضع عمود المحرك ، خاصة إذا كانت الحركات الدقيقة مطلوبة.
قيادة محرك السائر إلى وضع دقيق هو أبسط بكثير من قيادة محرك سيرفو. مع محرك السائر ، سيحرك نبض محرك واحد خطوة المحرك خطوة واحدة ، من قطب واحد إلى آخر. وبما أن حجم خطوة المحرك المحدد ثابت عند قدر معين من الدوران ، فإن الانتقال إلى موضع محدد هو ببساطة مسألة إرسال العدد الصحيح من النبضات. على النقيض من محركات المؤازات ، اقرأ الفرق بين وضع المشفر الحالي والموقع الذي تم توجيه الأوامر إليه والتيار المطلوب للانتقال إلى الوضع الصحيح. مع الإلكترونيات الرقمية اليوم ، فإن محركات السائر أسهل في التحكم من المحركات المؤازرة.
مزايا السائر
تقدم محركات السائر عدة مزايا على المحركات المؤازرة خارج العدد الأكبر من الأقطاب والتحكم السهل في القيادة. يوفر تصميم محرك السائر عزم دوران ثابت دون الحاجة إلى تشغيل المحرك. إن عزم محرك السائر بسرعات منخفضة أكبر من محرك سيرفو بنفس الحجم. واحدة من أكبر مزايا محركات السائر هي تكلفتها وتوافرها المنخفض نسبيا.
مزايا المؤازرة
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سرعة عالية وعزم دوران عالي ، تبرز المحركات المؤازرة. تبلغ سرعة محركات السائر حوالي 2،000 دورة في الدقيقة ، في حين أن المحركات المؤازرة متوفرة بسرعة أكبر عدة مرات. كما تحافظ محركات المؤازرة على تصنيف عزم الدوران بسرعة عالية ، حيث يتوفر ما يصل إلى 90٪ من عزم الدوران المقدّر من الماكينة بسرعة عالية. كما أن محركات السيرفو أكثر كفاءة من محركات السائر ذات الكفاءة بين 80-90٪. يمكن أن يوفر محرك سيرفو ضعف عزم الدوران التقديري لفترات قصيرة ، مما يوفر قدرة جيدة على السحب من عند الحاجة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن محركات المؤازرة متوافرة للغاية في محرك AC و DC ، ولا تهتز أو تعاني من مشاكل الرنين.
قيود السائر
لجميع مزاياها ، فإن محركات السائر لديها بعض القيود التي يمكن أن تسبب مشاكل في التنفيذ والتشغيل كبيرة حسب التطبيق الخاص بك. محركات السائر لا تملك أي قوة احتياطية. في الواقع ، تفقد محركات السائر كمية كبيرة من عزم الدوران لأنها تقترب من أقصى سرعة للسائق. إن فقدان 80٪ من عزم الدوران المقدّر عند 90٪ من السرعة القصوى هو نموذجي. كما أن محركات السائر ليست جيدة مثل محركات المؤازرة في تسريع الحمل. محاولة تسريع التحميل بسرعة كبيرة حيث لا يستطيع السائر توليد عزم دوران كافٍ للانتقال إلى الخطوة التالية قبل نبض المحرك التالي سيؤدي إلى تخطي الخطوة وخسارة في الموضع. إذا كانت دقة الموضع ضرورية ، يجب ألا يتجاوز الحمل على المحرك عزمه أبدًا أو يجب دمج السائر مع جهاز تشفير لضمان الدقة الموضعية. محركات السائر تعاني أيضا من مشاكل الاهتزاز والرنين. في بعض السرعات ، اعتمادًا جزئيًا على ديناميكيات الحمل ، قد يدخل محرك السائر صدى ويكون غير قادر على دفع الحمل.
هذا يؤدي إلى تخطي الخطوات ، المحركات المتوقفة ، والاهتزاز الزائد والضوضاء.
قيود المؤازرة
إن محركات المؤازرة قادرة على توفير طاقة أكثر من محركات السائر ، ولكنها تتطلب دارة محرك أكثر تعقيدًا وردودًا موضعية لتحديد المواقع بدقة. محركات المؤازرة هي أيضا أكثر تكلفة بكثير من محركات السائر وغالبا ما تكون أصعب في العثور عليها. غالباً ما تتطلب المحركات المؤازرة علب تروس ، خاصة لتشغيل أقل سرعة. تجعل متطلبات صندوق التروس وجهاز تشفير المواضع تصميمات محرك سيرفو أكثر تعقيدًا ميكانيكيًا وتزيد من متطلبات الصيانة للنظام. علاوة على ذلك ، فإن المحركات المؤازرة أكثر تكلفة من محركات السائر قبل إضافة تكلفة جهاز تشفير الموقع.
ملخص
يعتمد اختيار أفضل محرك لتطبيقك على عدد قليل من معايير التصميم الأساسية لنظامك بما في ذلك التكلفة ومتطلبات الدقة الموضعية ومتطلبات عزم الدوران وتوافر طاقة المحرك ومتطلبات التسريع. بشكل عام ، تعتبر المحركات المؤازرة هي الأفضل للتطبيقات عالية السرعة وعزم الدوران العالي ، في حين أن محركات السائر مناسبة بشكل أفضل لتطبيقات عزم الدوران المنخفضة والعالية.