17 انواع محركات السيرفو محرك سيرفو بدون فرش

الدرس رقم (17)

المحركات الكهربائية Electrical Motors

محركات التيار المستمر D.C Motors

المحركات ذات  العضو الدوار المغناطيس المنتج (ذات الفرش):

أنواع محركات السيرفو Servo Motors

3-محرك السرفو بدون فرش (bryshless dc servo motor)

في هذا المحرك تم الاستغناء عن الفرش وعن عضو التوحيد
وأصبح المحرك يتكون من عضو دائر عبارة عن أقطاب مغناطيسية دائمة ( تكون قطبين او أكثر)

 وتكون أقطاب العضو الثابت إما بارزة او غير بارزة بشكل اسطواني ويوصل ملف كل قطبين متقابلين على التوالي أو على التوازي
وبذلك يشكل القطبان الرأسيان ملفا واحدا في الإتجاه الرأسي
ولكي يدور العضو الدائر يستخدم نظام يقوم على إمرار التيار المستمر في ملفات العضو الثابت بحيث ينشأ من العضو الثابت قطبان (أي بنفس أعداد أقطاب العضو الدائر) ولكن أقطاب العضو الثابت يجب ان تكون على محور متعامد مع محور أقطاب العضو الدائر
أي بينها زاوية في الفراغ مقدارها 90 درجة كهربية حتى يكون عزم دوران المحرك بأكبر قيمة

ومع دوران العضو الدائر يجب تبديل توصيل التيار بين الملف الرأسي والملف الأفقي وفي اتجاه يحافظ على نفس اتجاه دوران العضو الدائر
ويتم ذلك بالتتابع اللازم اتوماتيكيا
وتستخدم لذلك عدة موحدات ضوئية تثبت مع العضو الثابت بحيث يكون امام كل موحد لمبة صغيرة تقوم باسقاط شعاع ضوئي على الموحد حتى يصبح في وضع توصيل on ويكون بين اللمبة والموحد قرص رقيق يثبت على محور دوران المحرك لكي يدور القرص مع دوران العضو الدائر
ويكون بالقرص جزء مفرغ يسمح بسقوط ضوء اللمبة على الموحد ليكون في وضع on خلال فترة وبعدها يقع الجزء الغير من القرص بين الموحد واللمبة فيمنع سقوط ضوء اللمبة على الموحد ويتحول الموحد الى وضع off

ويتم توصيل الموحدات الضوئية مع الملفين ومصدر التغذية بالتيار المستمر
حيث يستخدم كل ملف أربعة موحدات ضوئية
ويتم ترتيب توصيل الموحدات على طريقتين:

الطريقة الأولى:
 حيث يتم اولا في الحالة A توصيل الموحد رقم1 والموحد رقم 4  فيمر التيار في الملف الأفقي في اتجاه من اليمين الى اليسار

ومع حركة دوران العضو الدائر  يتم في الحالة B
يتم فصل الموحدين 1 و4 و توصيل الموحد رقم 6 والموحد رقم 7 ليمر التيار في الملف الرأسي في اتجاه الى أعلى

وفي الحالة C يتم فصل الموحدين 6 و7 و توصيل الموحد رقم 2 والموحد رقم 3 ليمر التيار في الملف الافقي في اتجاه الى اسفل

وفي الحالة D يتم فصل الموحدين 2 و3 و توصيل الموحد رقم 5 والموحد رقم 8 ليمر التيار في الملف الرأسي في اتجاه الى اعلى

وبذلك يكون العضو الدائر قد تحرك لفة دوران كاملة
وتتكرر الخطوات اتوماتيكيا مع دوران العضو الدائر

وبذلك نجد ان التيار في الملف الأفقي l1 والتيار  في الملف الرأسي l2 يتغير مع زاوية دوران العضو الدائر
حيث نجد ان تيار الملف الأفقي يمر خلال زاوية 90 درجة وبعدها يقطع هذا التيار خلال زاوية أخرى 90 درجة ثم يوصل ولكن باتجاه مضاد خلال زاوية 90 درجة ثم يقطع خلال زاوية 90 درجة ثم يكرر كل ذلك

يأخذ تغير التيار في الملف الرأسي نفس شكل تغير التيار في الملف الافقي ولكن بزاوية ترحيل مقدارها 90 درجة
بحيث تكون فترات الفصل للتيار في الملف الأفقي هي فترات توصيل التيار في الملف الرأسي

الطريقة الثانية:
هذه الطريقة أفضل لتتابع الموحدات حيث التبديل يتم كل 45 درجة بدلا من 90 درجة خلال ثمانية حالات من A الى H بدلا من الاربعة حالات من Aالى D في هذه الطريقة تكون الفتحة في القرص اوسع
بقدار زاوية 135 درجة

في هذه الطريقة يتم توصيل الموحدين  1و4 في الحالة A فيمر التيار في الملف الافقي من اليمين الى اليسار حيث يأخذ المجال المغناطيسي الإتجاه الافقي

وبعد 45 درجة لدوران العضو الدائر نصل الى الحالة B حيث يبقى الموحدين 1و4 في حالة توصيل ويضاف اليهما الموحدان 6 و 7 حيث يصبحان في حالة توصيل وبذلك يمر التيار في هذه الحالة في كل من الملفين الافقي والراسي معا فياخذ المجال المغناطيسي اتجاه الوضع B الذي تحرك بزاوية 45 درجة عن الوضع  A

ثم نصل الى الحالة C حيث يمر التيار في الملف الراسي فقط وينفصل عن الملف الافقي لانه يتم توصيل الموحدين 6 و 7 فقط


وهكذا تتغير أوضاع التوصيل والفصل في بقية الحالات حتى الحالة H في لفة دوران واحدة للعضو الدائر ثم تتكرر نفس الحالات في اللفة الثانية وهكذا

في هذه الطريقة يبقى التيار l1 مارا بالملف الأفقي والتيار l2 مارا بالملف الرأسي طوال زواية دوران العضو الدائر مقدارها 135 درجة بدلا من 90 درجة
حيث يكون الجزء المفرغ من القرص الدوار مستمرا لزاوية 135 درجة ويدور القرص من حالة الى اخرى بزاوية مقدارها 45 درجة

وبذلك ينشأ في الحالة A قطبان في الاتجاه الافقي اما في الحالة B فينشأ قطبان الرأسي مع قطبان في الإتجاه الأفقي

حيث يلاحظ ترتيب الأقطاب بحيث تكون قطب شمالي N ثم يليه قطب شمالي ثان
ثم يليه قطب جنوبي S ثم يليه قطب جنوبي ثان
حيث تكون محصلة  الأقطاب عبارة عن قطبين فقط شمالي وجنوبي كلاهما باتساع كبير