اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدنمذجة و محاكاة للقيادة بالخطوة الميكروية لمحرك خطوي هجين
Modeling and Simulation of Micro Step Drive for a Hybrid Stepper Motor
1025
1 41
0
(
0
)
تأليف
معين الحلبي( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
درِس في هذا البحث النموذج الرياضي الديناميكي المبسط للمحرك الخطوي الهجين، و الهدف هو تبسيط الدراسة و التركيز على جوانب محددة في هذا الموضوع. و قد وضع النموذج الرياضي، الذي يصف الأداء الديناميكي (الميكانيكي و الكهربائي) للمحرك المدروس. إِذ يعطى النموذج الميكانيكي بقوانين نيوتن، أما النموذج الكهربائي فيعطى بقوانين كيرشوف للدارة المكافئة الكهربائية لكل طور.
The simplified dynamic mathematical model of hybrid stepper motor was studied in this research. The aim was to simplify the study and to concentrate on certain topic of this subject. The mathematical model which describes their mechanical and electrical dynamic behavior of the mentioned motor was done. Whereas, the mechanical model can be derived by Newton law, and electrical model can be derived by Kirchhoff law depending on the electrical equivalent circuit to each phase.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يتناول هذا البحث دراسة نموذج رياضي ديناميكي مبسط لمحرك خطوي هجين، بهدف تبسيط الدراسة والتركيز على جوانب محددة. يتم وصف الأداء الديناميكي للمحرك من خلال نموذج ميكانيكي يعتمد على قوانين نيوتن ونموذج كهربائي يعتمد على قوانين كيرشوف. تم تنفيذ النموذج الناتج باستخدام بيئة Matlab/Simulink لمحاكاة تشغيل المحرك بالخطوة الميكروية. أظهرت نتائج المحاكاة كيفية الحصول على تحكم ناعم في زاوية موضع الدوار وتقليل الطنين الكهروميكانيكي، مما يساهم في تحسين دقة الموضع.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين أداء المحركات الخطوية الهجينة، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على النمذجة الرياضية والمحاكاة، ولكنها تفتقر إلى التجارب العملية التي يمكن أن تدعم النتائج النظرية. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة على أداء المحرك. ثالثاً، يمكن تحسين الدراسة من خلال مقارنة النتائج مع أنواع أخرى من المحركات الخطوية لتقديم رؤية أوسع حول فعالية الخطوة الميكروية. وأخيراً، يمكن أن تكون الدراسة أكثر شمولية إذا تم تضمين تحليل اقتصادي لتكلفة تنفيذ هذه التقنية في التطبيقات الصناعية.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من استخدام الخطوة الميكروية في المحركات الخطوية الهجينة؟
الهدف الرئيسي هو التغلب على مساوئ تشغيل المحرك عند السرعات المنخفضة، مثل الاهتزاز وعدم النعومة في الحركة، وتحقيق دقة عالية في الموضع.
-
ما هي القوانين التي يعتمد عليها النموذج الكهربائي للمحرك الخطوي الهجين؟
يعتمد النموذج الكهربائي على قوانين كيرشوف للدارة المكافئة الكهربائية لكل طور.
-
كيف تساهم الخطوة الميكروية في تقليل الطنين الكهروميكانيكي؟
تساهم الخطوة الميكروية في الحصول على تحكم ناعم في زاوية موضع الدوار، مما يقلل من الاهتزازات والطنين الكهروميكانيكي.
-
ما هي بيئة البرمجة المستخدمة في محاكاة النموذج الرياضي للمحرك الخطوي الهجين؟
تم استخدام بيئة Matlab/Simulink لمحاكاة النموذج الرياضي للمحرك الخطوي الهجين.
المراجع المستخدمة
André Veltman,Duco W.J. Pulle and RikW. De Doncker,(Fundamentals of Electrical Drives), Springer,2007
.Gheorghe BALUTA, (Microstepping Mode for Stepper Motor Control) 1-4244-0969-1/07©C2007 IEEE
John Chiasson,(Modeling and High- Performance Control of Electric Machines),wiley interscince, 2005
قيم البحث
اقرأ أيضاً
محرك الخطوة من أكثر المحركات المستخدمة في أنظمة التحكم عندما يراد
التحكم بالحركة و الموضع معاً، و لعل المحرك الخطوي الهجين يعتبر من أهم هذه
الأنواع ، و موضوع أنظمة التحكم الخاصة بعمل هذا النوع من المحركات يعتبر
مهماً جداً خاصة مع استخدام مفهوم الأ
تمتة في هذه الأيام، لذا فإن تصميم نموذجٍ
لنظام التحكم و محاكاته باستخدام برنامج MATLAB يعد تطبيقاً عملياً لنظام التحكم
بعمل المحرك الخطوي الهجين، و دراسة العوامل المؤثرة عليه ببساطة و سهولة و بتوفير
للوقت و الجهد و الكلفة إضافة لإمكانية التأكد من صحة النتائج و دقتها.
تم في هذا البحث بناء نموذج لنظام قيادة كهربائي يستخدم محرك تحريضي ثلاثي الطور ذي دائر مقصور باستخدام طريقة الحقل الموجه و ذلك للتحكم بكل من السرعة، الفيض و التيار. تم استخدام منظمات تناسبية تكاملية في دارة التحكم، أما نموذج الآلة فتم تشكيله بالاعتماد
على معادلات الآلة التحريضية المكتوبة في الإحداثيات الثابتة.
لإتمام عملية التحكم دون قياس فيض الدائر تم بناء نموذج للفيض انطلاقاً من القيم المقاسة لكل من تيار الثابت و سرعة الدائر التي يمكن قياسها بشكل مباشر و تم التحقق من النموذج بنتائج تم الحصول عليها باستخدام بيئة Matlab-Simulink.
يستعرض هذا البحث نموذجاً رياضياً لمحرك خطوي من خلال لغة الماتلاب اعتماداً على المعادلات التي تصف عمل المحرك، و يعرض المواصفات الأساسية للحلقة المفتوحة للنموذج المصمّم، كما يقدّم نظاماً تحكمّياً يتحكّم بسرعة المحرك من خلال متحكّمات PID. كما يسلّط البح
ث الضوء على كيفية استخدام المنطق الضبابي و تطبيقاته في أنظمة التحكّم من خلال تصميم متحكّم ضبابي يؤمن عملية التحكّم بسرعة المحرك، و يقارن البحث في النهاية بين المتحكّمين المصمّمين من حيث أداء التحكّم و سرعة الاستجابة.
تعتبر المحركات التحريضية أكثر أنواع الآلات الكهربائية انتشارا و استخداما و في شتى المجالات و المنشآت الصناعية و المنزلية بسبب موثوقيتها العالية، و تكلفتها المنخفضة و متانتها. و مع ذلك، المحركات التحريضية ليس لديها أصلا القدرة على عملية تغير السرعة. و
نتيجة لهذا السبب سابقا كانت محركات التيار المستمر DC هي الأكثر استخداما في معظم المحركات الكهربائية. و لكن أدت التطورات الأخيرة في طرق التحكم في المحركات التحريضية لاستخدامها على نطاق واسع في كافة المجالات. يوجد عدة طرق لتنظيم سرعة دوران المحركات التحريضية منها تغيير عدد أقطاب المحرك، تغيير تردد المنبع المطبق على المحرك، تغيير مقاومة الدائر، تغيير قيمة التوتر المطبق على ملف الثابت، طريقةConst)= (V/F.
تعتبر طريقة Const)= (V/F من أكثر الطرق شيوعا و استخداما. في هذه الطريقة تبقى النسبة V/F ثابتة التي عندها يتولد سيالة مغناطيسية ثابتة و عندها العزم الأعظمي لا يتغير. في هذه الطريقة إن المحرك يستخدم بشكل كامل و فعال.
بسبب التقدم العلمي والتقني في مجال الالكترونيات الصناعية، أصبحت المحركات ذات الممانعة المغناطيسية المتغيرة SRMs من أكثر المحركات التي استقطبت الباحثين في العقود الأخيرة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
