ما لا شك فيه أن كنت من عشاق البرمجة للوحات التطويرية والالكترونيات , فلا شك أنك تعرف محركات DC فهي تقريبا تعرف لدي الكل , ولكن دعني أخبرك عن محركات أخري مشابهة للمحركات DC بل تكون مماثلة لها بالعمل  وهي محركات servo و stepper  ونتعرف عليها اليوم .

المحركات هي تلك الالات التي تعمل على تحول أشكال الطاقة المتنوعة إلى طاقة حركة , وهنا نتحدث عن تحويل الطاقة الكهربائية الي طاقة ميكانيكية حركية يستفاد منها في شتي المشاريع التي تتطلب حركة .

معيار أختيار المحرك المناسب من مجموعة المحركات :

يعتمد اختيار المحرك المناسب للتطبيقات المختلفة على بعض معايير التصميم مثل متطلبات دقة الموضعية والتكلفة ومتطلبات عزم الدوران والتسارع . بشكل عام ، تعد المحركات مثل محركات DC و servo و stepper هي الأفضل للتطبيقات المختلفة . ومع ذلك ، فإن محرك stepper مناسب تمامًا لتطبيقات عزم الدوران العالي وخفض السرعة. العديد منهم تحت سوء الفهم لوجود فرق كبير بين محرك DC ومحرك servo ومحرك stepper . لمعرفة الاختلافات بين هذه المحركات الثلاثة ، تقدم هذه المقالة فرقًا موجزًا بين هذه المحركات الثلاثة .

الفرق بين المحركات الثلاث ” محرك DC ومحرك servo ومحرك Stepper ” :

يمكن أن يكون الاختيار بين محرك التيار المستمر ومحرك السيرفو ومحرك الاستيبر مهمة كبيرة ، بما في ذلك تحقيق التوازن بين العديد من عوامل التصميم ، مثل التكلفة والسرعة والعزم الدوراني والتسارع ودائرة القيادة جميع هذه العوامل تلعب دورًا أساسيًا في اختيار الأفضل للتطبيق الخاص بك .

أول المحركات محرك DC Motors :

تتعدد أشكال محرك التيار المستمر DC , و هو محرك دوران متواصل بسلكين . عند تطبيق فرق جهد ، سيبدأ محرك التيار المستمر بالتناوب حتى يتم فصل هذه الطاقة . تعمل معظم محركات التيار المستمر بسرعات عالية في الدقيقة (RPM) ، ومن الأمثلة على ذلك ؛ المراوح المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر للتبريد أو عجلات السيارة التي تسيطر عليها الروبوتات .

يمكن التحكم في سرعة محرك التيار المستمر باستخدام تقنية PWM (تعديل عرض النبضة) . ولمعرفة طريقة ربط المحرك مع الاردوينو يمكنك مراجعة المشروع التالي ” التحكم في سرعة المحرك باستخدام الاردوينو و المقاومة المتغيرة ” .

ثاني المحركات محرك Servo Motors :

بشكل عام ، محرك السيرفو هو عبارة عن رابطة من أربعة أشياء ، وهي محرك التيار المستمر ، دائرة التحكم ، مجموعة التروس ، وكذلك مقياس الجهد عادةً مستشعر الموضع .

يمكن التحكم في موضع محرك السيرفو بشكل أكثر دقة من محركات التيار المستمر النموذجية ، وعموما ، لديها ثلاثة أسلاك مثل الطاقة ، GND ، والتحكم . تم تصميم هذه المحركات للقيام بمهام أكثر دقة حيث يجب أن يكون موضع المحرك واضحًا تمامًا مثل تحريك ذراع آلية أو التحكم في الدفة على متن قارب أو روبوت داخل نطاق معين .

لمعرفة طريقة الربط مع الاردوينو راجع المشروع التالي ” ربط السيرفو موتو مع الاردوينو والتحكم به ” .

ثالت المحركات محرك Stepper Motors :

محرك Stepper هو في الأساس محرك سيرفو يستخدم طريقة مختلفة من المحركات , و يشتمل المحرك على محرك علي أربعة شرائح مغنطيسية مرتبة بشكل محدد ويتحكم بها عن طريق دائرة قيادة خارجية .

يحتاج محرك Stepper إلى دائرة تحكم خارجية لتنشيط كل مغنطيس كهربائي منفصل وجعل عمود التشغيل عليه . كل حركة من مغنطيس كهربائي إلى آخر تسمى “خطوة” ، وبالتالي يمكن تنشيط المحرك من خلال زوايا خطوة محددة مسبقًا بدقة من خلال دوران كامل 3600 .

تعمل هذه المحركات في صنفين ، هما القطب الواحد / ثنائي القطب . المحركات ثنائية القطب هي أكثر أنواع المحركات قوة وعموما لها 4 أو 8 أقطاب . يمكن التعرف على المحركات أحادية القطب عن طريق امتلاك 5 أسلاك أو 6 أسلاك أو حتى 8 أسلاك ، ولها أيضًا ملفان ، يمكن لهذه المحركات أن تتقدم دون الحاجة إلى عكس اتجاه التيار في الملفات ، مما يجعل الإلكترونيات أكثر بساطة .

يمكن أن يوفر محرك الاستيبر عزم دوران ثابت دون الحاجة بشرط أن يتم استخدام المحرك داخل حدوده ، حتي لا تحدث أخطاء وضع . يرجى الرجوع إلى معرفة المزيد عن طريقة الربط مع الاردوينو  من المشروع التالي ” ربط ستيبر موتور 5 فولت مع الاردوينو والتحكم به ” .

إيجابيات وسلبيات المحركات الثلاث ” سيرفو ، الاستيبر ومحرك التيار المستمر ” :

تشمل مزايا وعيوب السابقة الذكر على ما يلي :

محركات التيار المستمر (DC) :

هي محركات دوران سريعة ومستمرة تستخدم بشكل أساسي لأي شيء يحتاج إلى سرعة في الدوران عالية في الدقيقة (RPM) . على سبيل المثال ؛ عجلات السيارة ، وخطوط الانتاج في المصانع وغير ذلك .

محركات السيرفو :

محركات السيرفو ذات عزم دوران مرتفع وسريع ودقيق في زاوية محدودة . بشكل عام ، بديل عالي الأداء للمحركات ذات الخطوة ، ولكنه أكثر تعقيدًا من خلال ضبط PWM . وهو بذات الوقت مناسبة للأسلحة الروبوتية / الساقين أو السيطرة في أزرع الروبوتات .

محركات الاستيبر :

محركات الاستيبر بطيئة ، سهلة الإعداد ، دوران دقيق ، والتحكم ميزة على محركات أخرى مثل محركات السيرفو في السيطرة على الموقف . عندما تتطلب هذه المحركات آلية تغذية مرتدة ودوائر دعم لتحديد موقع القيادة ، فإن هذا المحرك يتحكم في الوضع من خلال طبيعته الدورانية عن طريق الإضافات الكسرية.وهو أيضا مناسب للطابعات ثلاثية الأبعاد والأجهزة ذات الصلة حيث يكون الموضع ضروريًا .
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالفرق الرئيسي بين محرك DC ومحرك servo ومحرك Stepper مع مزايا وعيوب . نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم . وعلاوة على ذلك ، أي شكوك بشأن هذا المفهوم أو لتنفيذ أي مشاريع كهربائية باستخدام المحركات ، يرجى تقديم ملاحظاتك القيمة عن طريق التعليق في قسم التعليق أدناه . إليك السؤال التالي ، ما هي وظيفة المحرك ؟