في أغلب الحالات، يتم تصميم محركات السائر للتحكم في محرك واحد، بمجموعة واحدة من أطراف الإخراج لكل محرك. ومع ذلك، من الممكن تشغيل محركين سائرين من محرك واحد، وذلك من خلال تكوينات واعتبارات معينة. تعتمد إمكانية هذا التكوين بشكل أساسي على العوامل التالية:
- نوع المحرك وتصنيفه: يجب أن يكون لكلا المحركين نفس المواصفات، وخاصة فيما يتعلق بتصنيف التيار والجهد وتكوين اللفات. قد يؤدي خلط محركات ذات تصنيفات مختلفة إلى اختلال التوازن أو ارتفاع درجة الحرارة أو تلف المحرك.
- إمكانات المحرك: تسمح لك بعض محركات السائر المتخصصة، وخاصة تلك المصممة للأنظمة متعددة المحاور أو المحركات متعددة الطور، بالتحكم في محركات متعددة من محرك واحد. ومع ذلك، يجب أن تكون هذه المحركات قادرة على تزويد كلا المحركين بالتيار الكافي. من الضروري التحقق مما إذا كان المحرك قادرًا على دعم متطلبات التيار المجمعة لكلا المحركين.
- تكوين الأسلاك: لتشغيل محركين سائرين من محرك واحد، يجب توصيل المحركات في تكوين متوازي أو متسلسل، اعتمادًا على النوع المحدد للمحرك وخصائص المحرك.
هل يمكن التحكم بمحركين متدرجين بواسطة سائق واحد؟
نعم، ولكن فقط في ظروف محددة وبعد العديد من الاعتبارات المهمة. هناك سيناريوهان رئيسيان قد تفكر فيهما في تشغيل محركين متدرجين من محرك واحد:
- نفس نوع وحجم المحركات (تكوين متسلسل): إذا كان المحركان متماثلين في المواصفات (الجهد والتيار ومقاومة الملف)، فيمكن توصيلهما في تكوين متسلسل، مما يعني أن المحركين يتقاسمان نفس مصادر الطاقة والتيار من المحرك. هذه هي أبسط طريقة للتحكم في محركات متعددة باستخدام محرك واحد.
- نفس نوع المحركات مع التحكم المستقل: يمكن لبعض محركات السائر المتقدمة تشغيل محركين بشكل مستقل (على سبيل المثال، باستخدام قناتي خرج منفصلتين). في هذه الحالة، يعمل كل محرك كما لو كان لديه محركه الخاص، ولكن يتم التحكم في كليهما بواسطة نفس وحدة التحكم الدقيقة أو وحدة التحكم.
كيفية تشغيل محركين متدرجين من نفس المحرك؟
إذا كان محرك السائر والمحركات لديك متوافقين، فإليك الخطوات اللازمة لتشغيل محركين من محرك واحد:
1. التحقق من تصنيفات المحرك: تأكد من أن المحركين لهما نفس المواصفات – الجهد، وتصنيف التيار، وتكوين اللفات. إذا كانت مختلفة، فإن تشغيلهما معًا قد يؤدي إلى سلوك غير متساوٍ.
2. اختر إعداد الأسلاك الصحيح:
- بالنسبة للتوصيل المتوازي، قم بتوصيل لفائف المحركين معًا عند كل طرف (A+ إلى A+، A- إلى A-، وعلى نحو مماثل بالنسبة لللف B). تأكد من أن إجمالي استهلاك التيار لا يتجاوز الناتج المقدر للمحرك.
- بالنسبة للتوصيل المتسلسل، قم بتوصيل الأطراف على التوالي، مع التأكد من تساوي التيار المار عبر المحركين. ضع في اعتبارك أن توزيع الجهد بين المحركين قد لا يكون متساويًا، مما يؤدي إلى سلوك غير متساوٍ للمحرك.
3. التحقق من سعة المحرك: تأكد من أن محرك السائر مصمم للتعامل مع التيار الإجمالي المطلوب لكلا المحركين. إذا تجاوز سحب التيار سعة المحرك، فقد يسخن أو يتعطل أو حتى يتسبب في تلف دائم.
4. ضبط الحد الأقصى للتيار: إذا كان برنامج التشغيل الخاص بك يحتوي على حد أقصى للتيار قابل للتعديل، فاضبطه على نصف التيار المقدر لكل محرك (في حالة التوصيل المتوازي) لتجنب زيادة تحميل برنامج التشغيل. بالنسبة للتوصيل المتسلسل، تأكد من أن التيار الإجمالي يطابق الناتج المقدر لبرنامج التشغيل.
5. اختبار الإعداد: قبل تشغيل المحركات في تطبيق كامل، قم بإجراء اختبار تشغيل للتأكد من أن كلا المحركين يعملان بشكل صحيح، دون ارتفاع درجة الحرارة أو التلعثم. تحقق مما إذا كان كلا المحركين متزامنين ويعملان بسلاسة.
اعتبارات تشغيل محركين من محرك واحد
مواصفات المحرك
إن الاعتبار الأول والأهم هو ما إذا كان المحركان المتدرجان لهما نفس المواصفات. يتم تصنيف المحركات المتدرجة وفقًا لقيم محددة من الفولتية والتيارات والمقاومة. عند تشغيل محركين من محرك واحد، يجب أن تكون هذه المواصفات متماثلة لكلا المحركين.
- الجهد والتيار: تأتي محركات السائر عمومًا بتصنيفين للجهد: أحدهما لجهد التثبيت والآخر لجهد التشغيل. إذا قمت بتوصيل محركين بمحرك واحد، فستحتاج إلى التأكد من أن كلا المحركين يمكنهما العمل ضمن نفس معلمات الجهد والتيار. قد يحصل أحد المحركين على تيار زائد إذا كانت المحركات غير محاذية، مما قد يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة والتلف المحتمل.
- تكوين الملف: إذا كانت المحركات ثنائية القطب، فيجب أن يكون لكلا المحركين نفس تكوين الملف (نفس عدد اللفات، نفس المقاومة). وبالمثل، يجب أن يكون للمحركات أحادية القطب نفس الأسلاك وخطوط الملف.
إذا كان للمحركين مواصفات مختلفة، فإن تشغيلهما على نفس المحرك سيؤدي إلى اختلال التوازن وقد يؤدي إلى إتلاف أحد المحركين أو كليهما. لذلك، من الأهمية بمكان أن يكون كلا المحركين من نفس النوع والتصنيف لضمان عمل النظام بشكل صحيح.
تكوين الأسلاك
تعتبر طريقة توصيل المحركات أمرًا بالغ الأهمية. لتشغيل محركين من محرك واحد، يمكن عادةً توصيلهما في تكوين متسلسل أو متوازي، اعتمادًا على نوع المحرك والمحركات:
- التكوين التسلسلي: في هذا الإعداد، يتم توصيل المحركين على التوالي، مما يعني أن التيار يتدفق عبر محرك واحد ثم إلى المحرك الثاني. يجب أن يكون للمحركين نفس تصنيفات التيار والجهد حتى يعمل هذا الترتيب. في الإعداد التسلسلي، يرسل السائق نفس التيار إلى كلا المحركين، ولكن الجهد الإجمالي المطلوب لتشغيل المحركين سيكون مجموع الفولتات الفردية لكل محرك.
- التكوين المتوازي: في هذا الإعداد، تتقاسم المحركات نفس الجهد، ولكن التيار مقسم بين المحركين. سيتم توصيل كل ملف من المحركات بالتوازي، لذلك سيتلقى كلا المحركين نفس الجهد، وسيوفر المحرك التيار المطلوب لتشغيل كلا المحركين. قد يتطلب التوصيل المتوازي محركًا قادرًا على توفير مستويات تيار أعلى نظرًا لأن متطلبات التيار المجمعة للمحركين ستكون أعلى.
قدرة السائق
لا تستطيع جميع محركات السائر التعامل مع محركين في نفس الوقت. تم تصميم العديد من محركات السائر للتحكم في محرك واحد فقط، ومحاولة تشغيل محركين قد يؤدي إلى إتلاف محرك السائر.
تم تصميم بعض محركات السائر المتقدمة، مثل تلك المستخدمة في آلات CNC متعددة المحاور، أو الطابعات ثلاثية الأبعاد، أو الروبوتات، لتشغيل محركين بشكل مستقل أو مترادفين. تحتوي هذه المحركات على قنوات إخراج منفصلة لكل محرك، مما يسمح بالتحكم في كل محرك بمجموعة خاصة به من إشارات التيار والنبض. وهذا يجعل من الممكن التحكم في كل محرك على حدة، على الرغم من أن كلا المحركين يعملان بواسطة نفس المحرك.
الميكروستيب والمزامنة
قد يكون تشغيل محركين من نفس المحرك بطريقة متزامنة أمرًا صعبًا، خاصةً إذا كنت تستخدم تقنية الخطوات الدقيقة لتحقيق حركة أكثر سلاسة. يجب أن يكون كلا المحركين قادرين على أداء نفس عدد الخطوات الدقيقة لكل خطوة كاملة للحفاظ على المزامنة، ويجب أن يدعم المحرك تقنية الخطوات الدقيقة لكلا المحركين.
بالإضافة إلى ذلك، يجب ربط المحركات ميكانيكيًا (على سبيل المثال، عبر نظام تروس أو وصلة عمود) لضمان تحركها معًا بطريقة منسقة. وبدون المزامنة المناسبة، قد تصبح المحركات غير محاذية، مما يؤدي إلى أخطاء في تحديد المواقع وأضرار ميكانيكية محتملة.
تطبيقات عملية لتشغيل محركين من محرك واحد
في التطبيقات العملية، يعد تشغيل محركين متدرجين من نفس المحرك أكثر شيوعًا في الأنظمة البسيطة، حيث تقوم المحركات بأداء مهام أو حركات متطابقة. تتضمن بعض حالات الاستخدام المحتملة ما يلي:
- التحكم ثنائي المحور: في الآلات التي يتحكم فيها محركان في محاور مختلفة ولكنهما يؤديان نفس الحركات (على سبيل المثال، محركان يتحكمان في محوري X وY لآلة CNC ثنائية الأبعاد أو طابعة ثلاثية الأبعاد)، قد يؤدي استخدام محرك واحد إلى تبسيط الأسلاك وتقليل الحاجة إلى برامج تشغيل متعددة.
- الأحمال المشتركة: في السيناريوهات التي يتم فيها استخدام محركين لمشاركة الحمل، كما هو الحال في النظام حيث يحرك كلا المحركين مرحلة واحدة أو آلية واحدة، فإن تشغيلهما من نفس المحرك يضمن أن كلا المحركين يتلقيان تيارًا متساويًا ويقومان بمهام مماثلة.
ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب التحكم المستقل في محركين (مثل التحكم في محاور حركة مختلفة)، فإن وجود محركات منفصلة لكل محرك هو الحل الأفضل عادةً.
خاتمة
على الرغم من أنه من الممكن من الناحية الفنية تشغيل محركين متدرجين من نفس المحرك، إلا أنه لا يمكن تنفيذه إلا في ظل ظروف محددة. يجب أن تكون المحركات متطابقة في المواصفات، ويجب أن يكون المحرك قادرًا على توفير طاقة وتيار كافيين لكلا المحركين. بالنسبة لمعظم التطبيقات التي تتطلب التحكم المستقل والدقة العالية، يوصى باستخدام محركات منفصلة لكل محرك.