הבדל של מנוע רגיל, מנוע גיר, צעד, מנוע סרוו

ההבדל בין מנוע רגיל, מנוע גיר, מנוע צעד, מנוע סרוו

במאמר זה, מנועים רגילים, מנועי צעד ומנועי סרוו מתייחסים למנועי מיקרו DC, ואלו שאנו בדרך כלל באים איתם במגע הם גם מנועי DC.

 

מנוע חשמלי, המכונה גם 'מנוע', מתייחס לסוג זה של התקן אינדוקציה אלקטרומגנטי השומר על הטרנספורמציה או שידור של אנרגיה אלקטרומגנטית על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית. המנוע נקרא גם (כינוי מנוע), והאות האנגלית 'M' ('D' בתקן הישן) משמשת יחד עם מעגל הכוח לבטא. תפקידו העיקרי הוא לייצר מומנט הנעה, המשמש כמקור כוח למכשירי חשמל או למכונות שונות. המחולל מיוצג על ידי האות 'G' במעגל.

 

מנוע DC רגיל

מנועים רגילים הם אלו שיש לנו בדרך כלל. בפנים יש צעצועים חשמליים, סכיני גילוח וכו'. בדרך כלל, ישנם רק שני חוטים, כך שאם החוטים החיובי והשלילי של המצבר מחוברים ואז מסובבים, המנוע המחבר את החוטים החיובי והשלילי של המצבר יתהפך גם הוא. המאפיין של מנוע זה הוא שהמהירות מהירה מדי והמומנט קטן מדי, ולכן בדרך כלל לא נעשה בו שימוש במכוניות חכמות.

 

מנוע מפחית

מה שנקרא מפחית מתייחס להוספת מפחית למנוע הרגיל כדי להפחית את המהירות ולהגדיל את המומנט, כך שלמנוע הרגיל יש מרחב רחב לשימוש.

 

שלדה חכמה לרכב

המפחית מותקן בדרך כלל על המכונית החכמה, ובקרת המנוע מאמצת בדרך כלל את שיטת ה-h-bridge, והשבב L298 הוא העיקרון שלו. מצד שני, וויסות המהירות מאמצים בדרך כלל מנגנון PWM (Pulse Width Modulation). מחשב המיקרו-שבב היחיד מייצר גלי PWM עם יחסי חובה משתנים באמצעות בקרת טיימר, או מייצר ישירות צורות גל פלט PWM של חומרה בגדלים שונים כדי לשלוט במהירות הכוללת של העגלה.

 

מנוע צעדים

מנוע צעד הוא רכיב מנוע צעד של יחידת בקרה בלולאה פתוחה הממיר אותות פולסים חשמליים לתזוזה זוויתית ותזוזה ליניארית. כאשר הוא אינו עמוס יתר על המידה, מהירות המנוע ומצב העצירה תלויים רק בתדירות ובמספר הדופק של אות הדופק. כאשר נהג הצעד מקבל את אות הדופק, הנעת מנוע הצעד להסתובב בזווית מסוימת לכיוון שנקבע נקרא 'זווית צעד', המסתובב עוד בזווית מסוימת. על ידי שליטה במספר הפולסים, ניתן לשלוט בתזוזה הזווית להשגת מיקום נכון. יחד עם זאת, על ידי שליטה בתדר הדופק, ניתן לשלוט במהירות הסיבוב וההאצה של המנוע כדי להשיג את מטרת ויסות המהירות.

 

היגוי ומנוע סרוו

גלגל ההיגוי מורכב בעיקר מבית, לוח מעגל, מנוע ללא ליבה, גיר וגלאי מיקום. שלח אות מהמקלט לגלגל ההיגוי, קבע את כיוון הסיבוב דרך ה-IC בלוח המעגל, סובב את המנוע ללא ליבה, העביר כוח לזרוע הנדנדה דרך גלגל ההפחתה, והחזר אות מגלאי המיקום כדי לקבוע אם המיקום הושג. גלאי המיקום הוא למעשה נגד משתנה, וערך ההתנגדות משתנה כאשר גלגל ההיגוי מסתובב, וניתן לדעת את זווית הסיבוב על ידי זיהוי ערך ההתנגדות. מפרטי גלגלי ההיגוי והחומרים המוצגים על ידי היצרן כוללים כולם מידע בסיסי כגון גודל (מ'מ), מומנט (ק'ג/ס'מ), מהירות (שניות/60°), מתח עבודה לזיהוי (V) ומשקל נטו (g). יחידת המומנט היא ק'ג/ס'מ, כלומר ניתן לתלות כמה קילוגרמים של חפצים באורך זרוע של 1 ס'מ. זהו הרעיון של זרוע כוח, כך שככל שאורך זרוע הנדנדה ארוך יותר, המומנט קטן יותר. יחידת המהירות היא שניה/60, כלומר הזמן הנדרש לגלגל ההיגוי להסתובב 60°.

 

מנועי סרוו נקראים גם מנועי הנעה, הפועלים כמניעים במערכות בקרה אוטומטיות, הממירים אותות חשמליים שהתקבלו לתזוזה זוויתית ותפוקת מהירות זוויתית על ציר המנוע. מחולק לשתי קטגוריות עיקריות של מנועי סרוו DC ו-AC, התכונה העיקרית שלו היא שאין סיבוב כאשר מתח האות הוא אפס, והמהירות יורדת באותה מהירות כשהמומנט גדל.

 

ניתן להבין שהסרוו ממוקם בעיקר על ידי פולסים. בעיקרון, כאשר מנוע הסרוו מקבל פעימה אחת, הוא מסובב רק את הזווית המקבילה לפולס אחד לעקירה. מכיוון שלמנוע הסרוו עצמו יש את הפונקציה של שליחת פולסים, ניתן לשלוח את המספר המתאים של פולסים על ידי מנוע הסרוו בכל זווית סיבוב, שיכולה להתאים לפולסים שנקלטו במנוע הסרוו, או להיקרא לולאה סגורה, והמערכת יכולה לדעת כמה פולסים נשלחים למנוע הסרוו, לקבל מספר פולסים לחזור בו זמנית, לשלוט נכון במנוע, ולממש את המיקום הנכון, ולממש את המיקום הנכון. 0.001 מ'מ.

 

מנועי סרוו DC מחולקים למנועים מוברשים וחסרי מברשת DC. מנועים ללא מברשות הם בעלות נמוכה, פשוטים במבנה, מומנט התנעה גדול, טווח מהירויות רחב, קלים מאוד לתפעול וחייבים לשמור עליהם, אך התחזוקה לא נוחה (החלפת מברשת הפחמן של המנוע), גורם לאותות הפרעות, ויש תקנות על הסביבה הטבעית. לכן, ניתן להשתמש בו בייצור תעשייתי כללי ובמקומות לשימוש אזרחי הרגישים יותר לעלויות.