کنترلر اطلاعات را بررسی و کد ها را خوانده و کد ها را به صورت پالس به موتورهای حرکتی داده تا موتورها در مکان و موقعیت مناسب خود کار کنند.

متداول ترین کنترلرهای موجود در بازار ایران در حوزه فلزات سینتک زیمنس و فانوک

و متداول ترین کنترلر ها در حوزه چوب و سنگ سینتک و رادونیکس و DSP است.

در حال حاضر و با پیشرفت صنعت سی ان سی چوب و منبت در کشور تمایل به استفاده از کنترلر های صنعتی و سطح بالا بسیار زیاد شده است و در این میان کنترلر سری ۶ از شرکت سینتک به علت سرعت و کارایی بالا طرفداران بسیاری دارد. در ادامه به معرفی این کنترلر می پردازیم:

کنترلرهای سری ۶ محصول شرکت سینتک  SYNTECکشور تایوان (Taiwan) که برای کنترل سی ان سی های فلز طراحی شده اند اسپیندل آنالوگ را کنترل می‌نماید. این کنترلرها با داشتن سرعت بالا برای استفاده در سی ان سی های چوب و سنگ نیز بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.همچنین این کنترلرها دارای محیط گرافیکی مناسبی هستند و کیفیت و کارایی خوبی داشته و دارای خروجی مجزا برای اسپیندل هستند.

کنترلرهای سری ۶ شرکت سینتک در حالت پیش‌فرض ۵۱۲ مگابایت حافظه (Compact Flash) دارد. سری ۶ شرکت سینتک قابلیت خواندن فایل‌های ‌CAD/CAM به صورت انتخابی را دارند.

این کنترلرها زبان استاندارد برنامه‌نویسی ISO-G تطابق دارند. این نوع سری از کنترلرهای شرکت سینتک از سیستم تصحیح خطا بهره می‌برد و دقت آن‌ها به ۰٫۱ میکرومتر می‌رسد.

سیستم تصحیح خطا به سیستمی می گویند که در صورتی که سیستم در حال کار در اثر نویز یا خطاهای الکترونیکی یا مکانیکی دچار خطا شود قابلیت تصحیح خطاهای خود را داشته باشد. این سیستم ها که به آنها سیستم های حلقه بسته یا Close loop نیز می گویند با بررسی پالس های فرستاده شده با پالس های دریافتی قابلیت اصلاح خطا ها و اشتباهات سیستم را دارند.

کنترلر سری ۶ شرکت سینتک توانایی کنترل چهار محور و دو اسپیندل را دارد و همچنین دو مسیر همزمان در ماشینکاری دارد. کنترلر مدل سری ۶ شرکت سینتک، مدلی ساده برای ماشین‌‌های سی ان سی تراش و فرز است. علاوه بر این به علت سرعت بالای کنترلر این کنترلر قابلیت کار بر روی دستگاه های سی ان سی چوب و سنگ را نیز دارد سرعت انتقال اطلاعات ۱۰۰ مگابیت ثانیه می‌باشد. سری ۶ دارای نوع تراش و فرز می‌باشد که به علت تقریبا یکسان بودن مشخصات آن‌ها، در این یادداشت با هم بیان شده‌اند.

زمان پردازش کنترلر سری ۶ برابر ۱۵۰ بلوک در هر ثانیه است. (۵ میلی‌ثانیه) و دقت دستگاه به یک‌دهم‌ میکرومتر می‌رسد. سری ۶ شرکت سین‌تک کشور تایوان، به طور پیش فرض با سیستم عامل Win CEE  کار می کنند.

صفحه نمایش کنترلر سری ۶ در حالت استاندارد ۸٫۴ اینچ است. این صفحه نمایش تمام رنگی است. کیفیت صفحه نمایش متوسط است. این کنترلر امکان عیب‌یابی خودکار را دارد. واحد کنترلر سری ۶ سین‌تک، اینچ و متریک است و از مختصات کارتزین بهره می‌ گیرد.

حداکثر تعداد ورودی و خروجی دیجیتال کنترلر سری۶ به ترتیب ۳۲ و ۳۲ است. این کنترلر رم ۲۵۶ مگابایتی و حافظه داخلی ۵۱۲ مگابایتی  دارد که در هر دو نوع تراش و فرز یکسان می باشد.

این سری از کنترلرها، ورودی RJ-45، Rs485 و دو عدد یو اس بی (USB) دارند.

نوشته کنترلر سینتک SYNTEC اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

این مقاله در جهت آشنایی هر چه بیشتر شما صنعتگران با محصولات هایوین است. برای درک بهتر این مقاله نیاز است مقاله بال اسکروی هایوین را که در همین سایت است مطالعه کنید. کد مهره های بال اسکروی هایوین شامل یک کد سه تا چهار حرفی است که در حقیقت مخف چند کلمه است. در زیر به تفصیل به معنی هر حرف می پردازیم.

حرف اول در کد مهره های هایوین نشان دهنده داشتن فلنج یا نداشتن آن است و به این صورت است که مهره های دارای فلنج با حرف F و مهره های بدون فلنج دارای حرف R می باشند.

حرف دوم در کد مهره ها نشان دهنده تعداد مهره هاست که حرف S مشخص کننده مهره های تکی و حرف D مشخص کننده مهره های دوبل است.

حرف سوم از این کدها می تواند یکی از این پنج حرف باشد.

حرف H که مفهوم مهره های END CAP  است

حرف I که نشان دهنده مهره با ساچمه برگردان داخلی است

حرف C که نشان دهنده مهره های SUPER S

حرف سوم اگر W باشد نشان دهنده مهره با ساچمه برگردان خارجی است که ساچمه برگردان در داخل مهره قرار دارد

حرف سوم اگر V باشد نشان دهنده مهره با ساچمه برگردان خارجی است که که ساچمه برگردان در خارج از مهره قرار دارد

با دقت در جدول زیر با این نامگذاری آشنا شوید:

در صورتی که کد مهره چهار حرفی باشد یکی از حروف D یا O یا P در اول قرار می گیرد

در صورتی که حرف D اول این سه حرف قرار گیرد مشخص کننده مهره هایی است که دو ساچمه برگردان با هم شروع به کار کرده و در پیچ هایی است که گام پیچ ها بالاست.

در صورتی که حرف P اول قرار بگیرد نشان دهنده مهره با Preload  بالاست

و حرف O نشان  دهنده مهره های تکی Offset Pitch می باشد.

برای مثال RDI مخفف مدل بدون فلنج گرد و با مهره دوبل دارای ساچمه برگردان داخلی است.

یا FSW مخفف مهره دارای فلنج با مهره تکی و دارای ساچمه برگردان با ساچمه برگردان داخلی مهره است.

نوشته بال اسکرو هایوین شناسایی کد مهره ها اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

۱.اجزای مکانیکی

۲.اجزای الکتریکی و کنترلی

یکی از مهمترین اجزا قسمت مکانیکی دستگاه ریل و واگن و بال اسکرو می باشد. که نگهداری و مراقبت از آن بسیار مهم و ضروری است.

به علت جلوگیری از زنگ زدگی و افزایش عمر دستگاه CNC روغن کاری امری حیاتی و اجتناب ناپذیر است. زنگ زدگی نه تنها در عمر دستگاه تاثیر گذار است بلکه در دقت و کارایی دستگاه نیز تاثیر منفی دارد.

بهترین و کاربردیترین کار برای روغن کاری تعبیه یک سیستم روغن مرکزی است که وظیفه روغن رسانی به تمام نقاط مورد نیاز را دارد. این نوع از پمپ ها دارای دو گونه اند:

۱. پمپ های دستی

۲. پمپ های اتوماتیک

در پمپ های دستی cnc  ,کاربر به تعداد دفعات مورد نیاز خود اقدام به روغن کاری کرده و روغن با پیمودن مسیر مورد نظر به تک تک قطعات هدف می رسد.

دسته دوم پمپ های روغن اتوماتیک می باشند که به دو دسته کلی تقسیم می شوند.

پمپ های روغنی با قابلیت نصب PLC

پمپ های تایمردار اتوماتیک غیر قابل نصب به PLC

پمپ های روغنی نوع اول که قابلیت نصب به PLC  را داشته و با برنامه نویسی روی PLC مقدار روغن و فواصل زمانی روغن کاری توسط PLC  اجرا می شود.

نوع دوم که قابلیت نصب و راه اندازی توسط PLC  را ندارند و توسط ولوم هایی که روی پمپ قرار دارد میزان روغن و دفعات روغن کاری تعیین می گردد.

برای راه اندازی یک سیستم روغن برای روغن کاری ریل و واگن ها تعدادی قطعه مورد نیاز است که لیست آنها بصورت زیر است

پمپ روغنکاری

شلنگ های مناسب برای انتقال روغن

فیتینگ های مناسب جهت اتصال شلنگ به واگن ها

تقسیم روغن چند خانه جهت تقسیم روغن از شلنگ اصلی به شلنگ های فرعی

نحوه راه اندازی سیستم روغن بسیار ساده است: ابتدا پمپ روغن را در جای مناسب دستگاه متصل کرده سپس شلنگ اصلی خارج شده از پمپ روغن را به تقسیم روغن چند خانه متصل کرده و شلنگ های خارج شده از تقسیم چند خانه را بوسیله فیتینگ های مناسب به واگن ها و مهره های بال اسکرو متصل کرده و عمل روغن کاری انجام میگردد.فقط دقت شود برای جلوگیری از اختلال شلنگ ها در کارکرد دستگاه کلیه شلنگ ها باید از داخل محافظ کابل ها رد شوند.

در زیر تصاویر مربوط به پمپ روغن , تقسیم روغن و فیتینگ ها برای آشنایی بیشتر آمده است:

نوشته مراقبت و نگهداری از دستگاه CNC قسمت دوم اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

۱.اجزای مکانیکی

۲.اجزای الکتریکی و کنترلی

اجزای مکانیکی شامل : شاسی , گیربکس , ریل و واگن , بال اسکرو و مهره , دنده شانه و چرخدنده , کوپلینگ , ساپورت های بال اسکرو و محافظ کابل هاست

اجزای الکتریکی و کنترلی شامل : کنترلر و متعلقات , سرو موتور و درایو , استپ موتور و درایو , تابلو برق و اجزای آن می باشد.

برای مراقبت و نگهداری از یک دستگاه CNC مراقبت و نگهداری از تک تک اجزا لازم و ضروری است. افزایش عمر هر دستگاه نیازمند نگهداری و مراقبت مناسب می باشد.

یکی از مهمترین اجزا هر دستگاه CNC‌ دنده شانه ای و چرخدنده است که بخصوص در CNC های چوب و سنگ جز اصلی و حیاتی است. موتور یا گیربکس با اتصال به چرخدنده و حرکت چرخدنده روی دنده شانه ای حرکت محورها را ایجاد می کند.

یکی از بزرگترین اشتباه سازندگان دستگاه های داخلی یا مصرف کنندگان این است که عموما تصور می کنند که دنده شانه ای نیازی به روغن کاری یا گریس کاری ندارد.

در حقیقت برای دنده هایی در فضای باز مانند دنده شانه ای و چرخدنده روغن کاری بسیار حیاتی و ضروری است. لایه ای نازک از روغن یا گریس همیشه باید در تماس دندانه ها باشد که از برخورد مستقیم فلز با فلز جلوگیری کند.

به دلیل اهمیت موضوع بسیاری از شرکت های تولید دنده شانه ای و چرخدنده دستگاه روغن کاری اتوماتیک مخصوص چرخدنده ها و دنده شانه ای تولید می کنند.

در زیر نمونه ای از این دستگاه که ساخت شرکت ATLANTA‌ است رو می بینید:

نوشته مراقبت و نگهداری از دستگاه CNC قسمت اول اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

بال اسکرو قطعه ای است مکانیکی برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی با بالاترین دقت و بیشترین بازده .بال اسکروهای هایوین با داشتن کیفییتی عالی و تنوع فراوان در صنعت بسیار پر کاربرد هستند.

بطورکلی مهره در بال اسکروهای هایوین به پنج کلاس مختلف تقسیم میشود. که با توجه به اندازه گام و سرعت مهره موارد استفاده گوناگون دارد.

مهره با ساچمه برگردان خارجی

در این نوع مهره ساچمه ها ابتدا در رزوه پیچ حرکت کرده و بعد از طی کردن مسیر از طریق یک  تیوب که بر روی مهره قرار دارد و از بیرون قابل رویت است به ابتدای مسیر باز می گردند و این سیکل مرتبا تکرار می شود

مهره با ساچمه برگردان داخلی

در این مدل مهره ساچمه ها در حلقه هایی مجزا حرکت کرده و بعد از پایان مسیر بوسیله یک ساچمه برگردان داخلی به ابتدای مسیر بازمی گردند. در این مدل مهره ساچمه ها مسیر کوتاهتری معادل یک دور کامل را طی می کنند. این مدل مهره مناسب برای پیچ ها با رزوه کوتاه است. همچنین قطر خارجی این مهره ها نسبت به سایر مهره ها کوچکتر می باشند.

مهره با ساچمه برگردان از مدل end cap

دسته سوم از مهره ها مدل end cap می باشد. این مهره ها از لحاظ کارکرد بسیار شبیه به مهره ها با ساچمه برگردان خارجی است و تنها تفاوت آن این است که ساچمه برگردان از داخل مهره عبور می کند و به همین علت نیز قطر خارجی این مهره ها کمی از سایر مهره ها بیشتر است. مهره های end cap مناسب برای پیچ ها با گام های بالاست. همچنین این مهره مدل دوبل ندارد.

دسته چهارم از مهره ها مدل Super S می باشد

ساختار کلی این مدل بسیار شبیه مدل های end cap بوده با این تفاوت که بجای end cap قطعه ای بنام cassette وظیفه انتقال ساچمه ها به ابتدای مسیر را به عهده دارد. این مهره ها دارای صدای بسیار پایین در حین کار هستند. همچنین دارای قابلیت شتابگیری بالا می باشند.مهره های  cassette دار مناسب برای بارهای سبک و فشرده طراحی شده اند.

دسته پنجم از مهره ها نوع گردان هستند.

این مهره ها دارای دو ردیف کلی ساچمه هستند. ردیف اول که بسیار شبیه مدل end cap است و شامل ساچمه هایی که با پیچ در ارتباطند و ردیف دوم که بین پوسته اول و دوم قرار دارند و وظیفه گرداندن پوسته دوم به دور پوسته اول را به عهده دارند. این مدل مهره برای کاربردهایی است که در آن پیچ متحرک بوده و مهره ثابت است.

نوشته بال اسکرو هایوین اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

شرط اساسی یک سیستم کنترلی این است که باید پایدار باشد. همچنین باید علاوه بر پایداری مطلق، پایداری نسبی قابل قبولی نیز داشته باشد. یعنی پاسخ باید بطور معقولی سریع و میرا باشد. سیستم کنترلی باید بتواند خطاها را تا صفر یا مقادیر نسبتاً کمی کاهش دهد. شرط پایداری نسبی معقول و شرط دقت در حالت ماندگار ناسازگارند. در طراحی سیستمهای کنترل باید میان این دو شرط موثرترین مصالحه را برقرار کرد.

روش اصلی طراحی هر سامانه کنترل عملی الزاماً مبتنی بر روشهای آزمون و خطاست. ترکیب هر سیستم کنترل خطی از لحاظ نظری ممکن است. و مهندسی کنترل قادر است به روشی منظم اجزای لازم برای انجام منظوری مشخص را تعیین کند. اما در عمل ممکن است محدودیتهای مختلفی بر سر راه سیستم قرار بگیرد. و یا سیستم غیر خطی بشود. در چنین مواردی، هیچ روش ترکیبی وجود ندارد. حتی ممکن است که مشخصه‌های اجزا دقیقاً معلوم نباشند. بنابراین همواره ضرورت دارد که از روشهای آزمون و خطا استفاده شود.

آنچه که در عمل با آن مواجه هستیم این است که دستگاه مشخصی وجود دارد و مهندس کنترل باید بقیه سیستم را به گونه‌ای طراحی کند تا کل سیستم بتواند مشخصات مفروضی را برآورده سازد. و وظیفه خاصی را انجام دهد. ویژگیهای چنین سیستمی باید بصورت ریاضی بیان شود.

مهندس کنترل در طراحی سیستمهای کنترل باید بتواند پاسخ سیستم به سیگنالها و اغتشاشات گوناگون را تعیین و تحلیل کند. معمولاً طرح اولیه سیستم رضایتبخش نیست. پس در صورت لزوم سیستم را باید دوباره طراحی و تحلیل کند. و این فرایند را تا آنجا تکرار کند که به سیستم مطلوب دست یابد. پس از آن می‌تواند نمونه فیزیکی سیستم را بسازد.

فیدبک

بازخورد یا فیدبک به انگلیسی:( Feedback) نوعی برگشت پیام ارتباطی است که در آن، گیرنده به طور عامدانه یا غیرعامدانه به پیام فرستنده واکنش نشان می‌دهد. این پیام‌ها، به فرستنده امکان می‌دهند تا وضعیت ارتباطی خود را با مخاطبانش ارزیابی کند. نظام‌های سالم ارتباطی، فیدبک را غنیمتی برای اصلاح خود قلمداد می‌کنند.

بازخورد به مفهوم بازگرداندن بخشی از خروجی یک سیستم و ترکیب آن با ورودی به منظور کنترل خروجی می‌باشد. فیدبک در بسیاری از سیستمها، از جمله در سیستمهای مکانیکی، الکتریکی، بیولوژیکی، حرارتی و برودتی کاربرد دارد. مثلاً، استفاده از فیدبک در ماشین بخار به قرن نوزدهم میلادی برمی گردد و به کارگیری فیدبک در سیستمهای حرارتی و برودتی با نصب ترموستات ، امروزه بسیار متداول است. همچنین در بدن انسان ، فیدبک نقش عمده‌ای در تنظیم دما و کنترل ترشح داخلی غدد ایفا می‌کند. به طور مثال در هنگام راه رفتن با مشاهدهٔ مسیر پیش رو و با توجه به موانع افراد به اصلاح مسیر حرکت می‌پردازند.

سامانه کنترل حلقه بسته (closed-loop control system) سیستمی است که در آن سیگنال خروجی بر عمل کنترل اثر مستقیم دارد . سیستمهای کنترل حلقه بسته ، سیستمهای کنترل پسخوردی هستند . سیگنال خطای کارانداز که تفاضل بین سیگنال ورودی و سیگنال پسخورد است ، به کنترل کننده اعمال می‌شود تا خطا را کاهش دهد . و خروجی سیستم را به مقدار مطلوب برساند . اصطلاح “حلقه بسته” بر استفاده از عمل پسخوردی برای کاهش خطای سیستم دلالت دارد .

نوشته سیستم کنترل اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

موتورهای تک قطبی:

یک موتور تک قطبی دارای سیم پیچی با سر مرکزی می باشد. جریان در هر قسمت از سیم پیچ جهت ایجاد میدان مغناطیسی برقرار می گردد. در این آرایش ، قطبهای مغناطیسی بدون تغییر در جهت جریان می توانند معکوس گردند، بنابراین کموتاسیون در مدار به راحتی صورت می گیرد ( به عنوان مثال با یک ترانزیستور ) . اساسا ، هر فاز ، دارای یک سر مرکزی مشترک است : سه سیم برای هر فاز و شش سیم برای یک موتور دو فاز. اغلب سر مشترک هر دو فاز با هم یکی شده و بنابراین هر موتور دارای پنج سیم می باشد. به همین دلیل این موتورها را تک قطبی می نامند زیرا توان همواره از طریق همین قطب وارد می گردد.

یک میکروکنترلر یا کنترلر استپ موتور می تواند جهت فعال سازی ترانزیستورهای راه انداز در مسیر درست استفاده گردد. این عملکرد موتورهای تک قطبی باعث محبوبیت آنها گردیده است ، این راحت ترین راه جهت یک حرکت زاویه ای است.

(بوسیله اندازه گیری مقاومت دو سر سیم پیچها می توان آنها را شناسایی نمود. مقاومت بین سیم سر وسط و سیم انتهای کویل نصف مقاومت دو سیم انتهایی کویل می باشد. ) یک راه سریع جهت تست صحت عملکرد استپ موتور ، اتصال کوتاه کردن دو سر کویلها و سعی در چرخش شفت است، هر زمان که مقاومتی بیش از مقاومت نرمال احساس گردید نشانگر بسته بودن مدار آن سیم پیچ مشخص است و نشانه عملکرد صحیح فاز است.

موتورهای دوقطبی

موتورهای دوقطبی دارای یک سیم پیچ در هر فاز می باشند. جهت معکوس کردن قطبهای مغناطیسی جریان در یک سیم پیچ بایستی معکوس گردد، بنابراین مدار راه انداز پیچیده تر می باشد ، و اساسا با یک آرایش پل H بدست می آید. ( البته مدارات راه انداز زیادی برای این موضوع وجود دارد ). دو سیم برای هر فاز وجود دارد و هیچ سر مشترکی وجود ندارد.

در صورتیکه فرکانس اعمالی به استپ موتور بیش از فرکانس پاسخگویی موتور باشد باعث افزایش اثر اصطکاک ساکن می گردد.

به دلیل استفاده بهتر از سیم پیچها ، توان موتورهای دوقطبی نسبت به موتور تک قطبی هم وزن خود بیشتر است. این به دلیل فضای فیزیکی اشغال شده توسط سیم پیچهاست. یک موتور تک فاز دارای دوبرابر سیم بیشتر در حجم یکسان است اما نصف توان نقطه به نقطه در هر زمان را ارائه می دهد که به معنای تاثیر گذاری50% یا حداکثر 70% است. با وجود آنکه موتور دو قطبی جهت راه اندازی پیچیده تر است اما فراوانی تراشه های راه انداز به معنی آنست که دستیابی به این سیستم چندان هم سخت نیست.

یک استپ موتور 8 سیمه مانند یک موتور تک قطبی است اما سیمها به سر مشترک وصل نیستند. این نوع سیم پیچی موتور به چند شکل قابل استفاده است :

– تک قطبی

– دوقطبی با سیم پیچی سری. این امر باعث ارائه اندکتانس بالاتر و جریان پایین تر در هر سیم پیچ می گردد.

– دو قطبی با سیم پیچی موازی. این امر نیاز به جریان بالاتر دارد اما می تواند باعث کاهش و بهینه شدن اندکتانس گردد.

– دوقطبی با یک سیم پیچ در هر فاز. این روش باعث راه اندازی موتور با نصف سیم پیچ قابل دسترس می گردد که باعث کاهش گشتاور سرعت پایین با جریان مورد نیاز کمتر می گردد.

با اندازه گیری مقاومت بین سیمها می توان این دو نوع موتور را از هم تشخیص داد. اگر دو سیمی که اندازه گیری می نمایید مربوط به دو کویل مجزا باشند مقاومت بینهایت دیده می شود.

مانند سایر موتورها ، استپ موتورها نیز به توانی بیش از آنچه میکروکنترلرها تامین می نمایند نیاز دارند بنابراین به یک منبع تغذیه مجزا نیازمندید. بصورت ایده آل بایستی ولتاژ اعلام شده توسط کارخانه سازنده را بدانید اما در صورت عدم اطلاع ، یک منبع تغذیه DC متغیر را به دو سیم یک کویل اعمال نمایید ، از ولتاژ حداقل 3V آغاز نمایید و بتدریج آنرا افزایش دهید تا زمانیکه موتور بسختی به نظر می رسد آماده حرکت است. بیش از آن ولتاژ اعمال ننمایید چون باعث آسیب به موتور می گردد. اساسا ولتاژ مورد نیاز موتورها 5V,9V, 12V, 24V است و بالاتر از 24Vبسیار نادر است.

نوشته استپ موتور دوفاز یا موتور پله ای دو فاز اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

اصول کارکرد

موتورهای DC زغالی زمانیکه ولتاژ به ترمینالهای آنها تزریق می گردد به نرمی حرکت می کنند. استپ موتور بوسیله قابلیت تبدیل پالسهای ورودی به فواصل کوچک مشخص در موقعیت شفت شناخته می شوند. هر پالس شفت را به یک زاویه مشخص می برد. استپ موتور ها اساسا دارای دندانه های مغناطیسی در اطراف یک شفت مرکزی از جنس آهن می باشند. الکترومغناطیسها بوسیله یک مدار راه انداز خارجی یا یک میکروکنترلر تغذیه می گردند. جهت چرخاندن شفت ابتدا به یکی از مغناطیس ها توان داده می شود ، که مغناطیس باعث جذب دندانه های دنده می گردد. زمانیکه دندانه دنده روبروی اولین مغناطیس می ایستد ، نسبت به مغناطیس بعدی دارای یک فاصله می باشد. این به معنای آنست که در صورت روشن شدن الکترومغناطیس بعدی و خاموش شدن اولی دنده به آهستگی می چرخد تا دندانه روبروی مغناطیس دوم قرار گیرد. از آنجا فرآیند آغاز می گردد. هر یک از این چرخشها یک گام ( استپ ) نامیده می شود، تعداد مشخصی از این گامها یک دور کامل موتور را می سازند ( دقت شود نسبت تعداد گامها به دور موتور همواره یک عدد صحیح است ). و به این ترتیب یک موتور می تواند با زوایای مشخص بچرخد.

انواع استپ موتورها

چهار نوع اصلی از استپ موتورها وجود دارد:

1. استپ موتور های با مغناطیس دائم
2. استپ موتور های سنکرون هایبرید
3. استپ موتور های با مقاومت مغناطیسی متغییر
4. استپ موتور های لاوت LAVET TYPE

روتور موتور های مغناطیس دائم(PM) از مغناطیسهای دائم تشکیل گردیده است و و با جاذبه و دافعه بین مغناطیس روتور و مغناطیس استاتور عمل می نماید. موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغیر از یک صفحه آهنی به عنوان روتور استفاده گردیده و بر این اساس عمل می نماید که حداقل مقدار مقاومت مغناطیسی، زمانیکه روتور در حال جذب به سمت قطبهای استاتور است، زمانی رخ می دهد که حداقل فاصله وجود دارد . گروه سوم را به این دلیل هایبرید می نامند که در ساختار آنها از دو تکنیک مغناطیس دائم و مقاومت مغناطیسی متغیر با هم، جهت رسیدن به حداکثر توان در کوچکترین فضا استفاده شده است.

استپ موتور های دو فاز

دو نوع سیم پیچی جهت هسته های مغناطیس استپ موتورهای دو فاز وجود دارد : تک قطبی و دوقطبی.

مهمترین مزایای استپ موتور یا موتور پله ای به قرار زیر است:

1. کنترل دیجیتالی ساده
2. فاقد خطای تجمعی
3. توقف ناگهانی بدون آسیب
4. بدون جاروبک
5. بدون نیاز به فیدبک
6. پایدار
7. ساختمان مکانیکی ساده
8. راه‌اندازی ساده و ارزان

نوشته استپ موتور یا موتور پله ای اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

این موتورها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند.

1. سرو موتورهای AC
2. سرو موتورهای DC

که در زیر به شرح آنها می پردازیم.

اصول کار سرو موتورهای DC شبیه موتورهای DC معمولی می باشد و توسط ولتاژ آرمیچر کنترل می شوند و منحنی گشتاور سرعت این موتور خطی بوده و شیب منفی زیادی دارد.

در توان های پایینتر از سرو موتورهای AC استفاده می شود و منحنی آنها غیر خطی است. سرو موتور AC که در موتورهای کنترل مورد استفاده اند. از نوع موتورهای القایی دو فاز با روتور قفس سنجابی و استاتور این موتور از دو سیم پیچ مرجع و کنترل فاز ایجاد شده است.

کاربرد سرو موتور AC در سیستم های کنترل می باشد و دارای تحلیل تابع تبدیل و نمودار جعبه ای است و معادله حرکت سرو موتور متصل به بار مکانیکی از روابطی که قید شده اثبات می گردد و معادله پاسخ زمانی برای تغییرات پله ای ولتاژ در یک سیستم کنترل حلقه باز اثبات شده است.

ماشین های الکتریکی مخصوص یا Special Machines اعم از AC یا DC عمدتا برای تبدیل انرژی پیوسته مورد استفاده قرار می گیرند. اما در برخی از کاربرد های خاص به تبدیل انرژی پیوسته نیازی نیست، برای مثال حرکت بازوهای رباتیک انسانی را می توان نام برد.

در این کاربرد هدف تغییر مکان بازو از وضعیتی خاص به وضعیتی دیگر است. در کاربردهایی که تبدیل انرژی پیوسته مد نظر نباشد از ماشین های مخصوص که عمدتا در حالت های مختلف مورد نظر (رباتیک) قابل بهره برداری می باشند. اصول مربوط به این ماشین ها شبیه ماشین های الکتریکی عادی است، اما نحوه ساخت – طراحی و بهره برداری از آنها با ماشین های الکتریکی عادی فرق دارد.

سرو موتورها:

سرو موتور که گاهی به نام موتور کنترل از آنها یاد می شود طوری طراحی و ساخته می شود که بتوان از آنها در سیستم های کنترل فیدبک استفاده نمود. توان اسمی این موتورها بین چند دهم وات تا چند صد وات می باشد. پاسخ سرعت این موتورها بسیار زیاد است لذا اینرسی آنها باید کم باشد. در نتیجه قطر این ماشین ها کم ولی طول آنها نسبتا زیاد است. از این موتورها در سیستم های رادار- ربات، انسانی – کامپیوتر و ماشین افزار استفاده می شود.

انواع سرو موتورها:

سرو موتورها به طور کلی به دو دسته سرو موتورهای DC و سرو موتورهای AC تقسیم می شوند:

سرو موتورهای DC:

سرو موتورهای DC در حقیقت یک موتور با تحریک جداگانه یا موتور DC با قطب هایی از آهنربای دائم است. اصول اصلی عملکرد این موتورها شبیه موتورهای DC معمولی است. سرو موتورهای DC عمدتا توسط ولتاژ آرمیچر کنترل می شوند.

آرمیچر در این موتورها طوری طراحی می شود که دارای مقاومت زیاد باشد. لذا مشخصه های گشتاور سرعت این موتورها خطی بوده و شیب منفی نسبتا زیادی دارند.

در ماشین های DC ، نیروی محرکه مغناطیسی (mmf) آرمیچر و mmf مدار تحریک متعامدند لذا تغییرات پله ای در ولتاژ آرمیچر باعث می گردد در سرعت روتور تغییر سریع حاصل شود.

سرو موتورهای AC:

توان اسمی سرو موتورهای DC از چند وات تا چند صد وات می باشد. در حقیقت موتورهای با توان اسمی بالا از نوع DC هستند، امروزه در توان های کم از سرو موتور های AC استفاده می شود. سرو موتورهای AC چون اینرسی آنها کم است باید متذکر شد که سرو موتورهای AC غیر خطی هستند و مشخصه گشتاور سرعت آنها به خوبی سرو موتورهای DC نمی باشد. همچنین گشتاور سرو موتورهای AC از گشتاور سرو موتورهای DC با توان اسمی یکسان ، کمتر است. سرو موتورهای AC که در سیستم های کنترل مورد استفاده اند، از نوع موتور القایی دو فاز با روتور قفس سنجابی می باشند. در این موتورها استاتور حاوی دو سیم پیچ است که در طول محیط استاتور درون شیارها توزیع و گسترده شده اند. این دو سیم پیچی به صورت زیر تشریح می شوند.

1. سیم پیچی اول که به سیم پیچی مرجع یا فاز ثابت معروف است و به منبع ولتاژ ثابت متصل می باشد.
2. سیم پیچی دوم که به سیم پیچی کنترل فاز موسوم است به منبع ولتاژ متغییر va متصل می شود.

محورهای مغناطیسی دو سیم پیچ فوق بر هم عمودند.

ولتاژ سیم پیچ کنترل فاز Va توسط خروجی یک تقویت کننده مهیا شده و به موتور اعمال می شود.

جهت چرخش موتور به اختلاف فاز Vm و Va بستگی دارد و پس فاز یا پیش فاز بودن Va نسبت به Vm جهت چرخش موتور را عوض می کند.

در شرایط دو فاز متعادل

در این صورت مشخصه گشتاور سرعت موتور شبیه موتورهای القایی سه فاز بوده و در مواقعی که مقاومت روتور کم است این مشخصه غیر خطی شده و اگر مقاومت روتور زیاد شود مشخصه گشتاور سرعت در محدوده وسیعی از تغییرات سرعت تقریبا خطی می شود.

در سرو موتورهای AC برای ساختن قسمت دوار روتور از یک هادی غیر مغناطیسی فنجانی شکل نازک استفاده می شود. از آنجایی که این هادی نازک است مقاومت روتور به شدت افزایش می یابد و لذا گشتاور راه انداز مناسبی حادث می شود. در این موتورها روتور حاوی یک هسته آهنی ثابت در وسط قسمت فنجانی شکل می باشد.

نوشته آشنایی با سرو موتور و نحوه عملکرد آن اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.

اینورتر این قابلیت را دارد که ولتاژ AC شهری را ابتدا به DC تبدیل کند و سپس دوباره این ولتاژ را به ولتاژ AC با فرکانس دلخواه تبدیل کند.

روشهای مختلفی جهت کنترل سرعت محرکه های الکتریکی استفاده  می شود که در این بین محرکه های DC درگذشته به جهت کنترل راحتتر آنها استفاده بیشتری در صنعت داشت ولی همواره بعلت گرانی و هزینه نگهداری بالا مورد انتقاد بوده است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی ها و استفاده از مبدلهای نیمه هادی محرکهای AC از انعطاف پذیری بسیار بالایی برخوردار شده بگونه ای که  جای ماشین های DC را با قابلیت های بسیار بیشتر در صنعت گرفته است.

بطور کلی روشهای مرسوم کنترل سرعت ماشین های AC آسنکرون که در صنعت بسیار پر کاربرد است بشرح زیر است:

– کنترل با منبع ولتاژ متغییر و فرکانس ثابت

– کنترل با منبع ولتاژ فرکانس متغییر

– کنترل مقاومت روتور

– کنترل از طریق تزریق ولتاژ در مدار رتور

روشهای اول و دوم در موتورهای قفس سنجابی و رتور سیم پیچی شده و روش های سوم و چهارم فقط در مورد موتورهای رتور سیم پیچی شده قابل اجرا است. موتورهای رتور سیم پیچی شده بجهت گرانی کاربرد بسیار محدودی مگر در کاربردهای خاص دارند واکثر قریب به اتفاق موتورهای القایی از نوع قفس سنجابی هستند. همانطورکه قبلا ذکر گردید در بین روشهای کنترلی تنها دو روش اول برای موتورهای قفس ستجابی قابل اجراست. در بین دو روش اول نیز روش کنترل فرکانس از قابلیت کنترلی بالاتری برخوردار می باشد. سرعت سنکرون مستقیماً با فرکانس تغذیه متناسب است.لذا با تغییر فرکانس تغذیه سرعت موتور به کمتر و بیشتر از سرعت نامی تغییر می کند.

همانطور که میدانیم کار موتور تا سرعت نامی با روش کنترل ثابت و بعد از آن با ولتاژ ثابت انجام می گیرد در سرعت های پایین برای جبران افت ولتاژ استاتور نسبت  کمی افزایش می یابد. محرکه از حالت سکون تا سرعت  نامی در حداکثر جریان و گشتاور ثابت عمل می کند. در بالاتر از سرعت نامی تا سرعت بحرانی که در آن گشتاور با گشتاور فرار برابر است محرکه در قدرت ثابت عمل می کند. در سرعت های بالاتر از سرعت بحرانی کار موتور فقط با کاهش قدرت امکانپذیر است. در این ناحیه جهت جلوگیری از توقف موتور معمولاً محرکه با روش کنترل سرعت، لغزش ثابت کنترل می شود. امروزه درایوهای ماشین های AC با روش های کنترلی متنوع از جمله  کنترل ، کنترل برداری ، کنترل گشتاور ،کنترل سرعت ،کنترل موقعیت و FOC میتوانند تمام خواسته های کاربر را فراهم کنند. با گسترش روز افزون کاربرد درایوهای ماشین های AC شرکتهای گوناگون الکترونیکی اقدام به ساخت این درایو ها کرده اند.شرکت هایی  چون SIEMENS ,ABB,SEW,DELTA,LENZ,MITSUBISHI,… در این زمینه تلاشهای قایل تحسینی انجام داده اند. در این بین شرکت دلتا الکترونیک تایوان با ارائه سری های متنوع از اینورترهای خود که با نام اختصاری (VFD) شناخته می شوند توانسته تمام نیازهای کاربران خود را پوشش دهد. شرکت دلتا الکترونیک که دارای سبد محصولات کاملی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی می باشد توانسته محصولاتی قابل رقابت به بازارهای جهانی عرضه کند.

امروزه با گسترش و تخصصی تر شدن کاربردها ،اینورترها هم تخصصی شده و جهت کابردهای خاص همچون آسانسور ها ، پمپها و یا جهت کنترل گشتاور ، سرعت ، موقعیت ویا ترکیب آنها و… اینورتر های خاص تولید می گردد.

بعنوان نمونه شرکت دلتا الکترونیک دارای اینورترهای با مدل های مختلف چون سری های VE,VL,E,F,B,S,EL,C2000 و… می باشد که هرکدام دارای قابلیت متنوع وجهت کاربرد خاصی بکار می رود.

نوشته اینورتر چیست اولین بار در شرکت فنی, مهندسی و بازرگانی آبرون سی ان سی Abron CNC پدیدار شد.