حاليًا، تستخدم محركات الأقراص المؤازرة السائدة معالج الإشارة الرقمية (DSP) كوحدة تحكم أساسية، مما يتيح تنفيذ خوارزميات التحكم المعقدة وتسهيل التحول الرقمي والشبكات والتشغيل الذكي. لتبديل الطاقة، يتم اعتماد دوائر القيادة المصممة حول وحدات الطاقة الذكية (IPMs) على نطاق واسع؛ تتميز أجهزة IPM هذه بدائرة محرك داخلية متكاملة وتتضمن دوائر اكتشاف الأخطاء والحماية -التي تغطي ظروفًا مثل الجهد الزائد والتيار الزائد والسخونة الزائدة وانخفاض الجهد. علاوة على ذلك، تم دمج دائرة التشغيل- الناعمة في حلقة الطاقة الرئيسية لتخفيف التأثير على وحدة المحرك أثناء عملية بدء التشغيل.
تقوم وحدة محرك الطاقة أولاً بتصحيح مصدر الطاقة -ثلاثي الطور-أو مصدر الطاقة الرئيسي-عبر دائرة تصحيح الجسر-ثلاثية الطور كاملة للحصول على طاقة التيار المستمر المقابلة. تتم بعد ذلك معالجة هذه الطاقة المصححة بواسطة عاكس مصدر جهد PWM جيبي ثلاثي الطور- لتشغيل محرك سيرفو AC متزامن بمغناطيس دائم ثلاثي الطور. يمكن وصف العملية الكاملة لوحدة محرك الطاقة ببساطة بأنها عملية تحويل تيار متردد -تيار مستمر- تيار متردد. طوبولوجيا الدائرة الأولية لوحدة التصحيح (AC-DC) عبارة عن دائرة مقوم غير متحكم بها مكونة من ثلاث -طور كامل-جسر.
مع اعتماد أنظمة المؤازرة على نطاق واسع، برز تشغيل محركات المؤازرة وتشغيلها وصيانتها كمواضيع فنية مهمة في المشهد الحديث؛ وبالتالي، يقوم عدد متزايد من مقدمي خدمات تكنولوجيا التحكم الصناعي بإجراء{0}أبحاث فنية متعمقة حول محركات الأقراص المؤازرة.
تشكل محركات المؤازرة عنصرًا حيويًا في أنظمة التحكم في الحركة الحديثة ويتم نشرها على نطاق واسع في المعدات الآلية، مثل الروبوتات الصناعية ومراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. على وجه الخصوص، ظهرت محركات المؤازرة المصممة للتحكم في المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم التي تعمل بالتيار المتردد كنقطة محورية للبحث محليًا ودوليًا. تستخدم تصميمات محركات الأقراص المؤازرة التي تعمل بالتيار المتردد الحالية عادةً خوارزمية التحكم في الحلقات الثلاثية-التي تشمل حلقات التيار والسرعة والموضع-استنادًا إلى مبادئ التحكم في المتجهات. ضمن هذا الإطار، يلعب التصميم المناسب لحلقة التحكم في السرعة دورًا محوريًا في الأداء العام لنظام التحكم المؤازر، وتحديدًا في تحسين قدرات التحكم في السرعة.
متطلبات أنظمة التغذية المؤازرة
1. نطاق تنظيم السرعة واسع
2. دقة تحديد المواقع عالية
3. صلابة ناقل الحركة الكافية واستقرار السرعة العالية
4. الاستجابة السريعة مع عدم التجاوز
لضمان جودة الإنتاجية والتصنيع، بالإضافة إلى الحاجة إلى دقة عالية في تحديد المواقع، تعتبر خصائص الاستجابة السريعة-الممتازة ضرورية أيضًا-على وجه التحديد، القدرة على تتبع إشارات الأوامر بسرعة. وذلك لأنه أثناء مرحلتي بدء التشغيل والكبح لنظام CNC، يلزم وجود معدلات تسارع وتباطؤ عالية بما فيه الكفاية لتقصير وقت الاستجابة العابرة لنظام التغذية وتقليل أخطاء انتقال الكفاف.
5. عزم الدوران العالي بسرعات منخفضة. قدرة التحميل الزائد القوية
بشكل عام، تمتلك محركات المؤازرة قدرة تحميل زائد تزيد عن 1.5 مرة عن حملها المقدر، وتستمر لفترات تتراوح من عدة دقائق إلى نصف ساعة؛ علاوة على ذلك، يمكنها تحمل مستويات التحميل الزائد التي تصل إلى 4 إلى 6 أضعاف قدرتها المقدرة لفترات قصيرة دون التعرض للضرر.
6. موثوقية عالية
إن أنظمة محرك التغذية لأدوات آلة CNC مطلوبة لإظهار موثوقية عالية واستقرار تشغيلي ممتاز. ويجب أن يتمتعوا بقدرة قوية على التكيف مع الظروف البيئية-مثل التغيرات في درجات الحرارة والرطوبة والاهتزازات-فضلًا عن المقاومة القوية للتدخل الخارجي.
متطلبات المحرك
1. يجب أن يعمل المحرك بسلاسة عبر نطاق السرعة بالكامل-من أدنى السرعات إلى أعلى السرعات-مع الحد الأدنى من تقلب عزم الدوران. على وجه الخصوص، عند السرعات المنخفضة جدًا (مثل 0.1 دورة/دقيقة أو أقل)، يجب أن تحافظ على سرعة سلسة دون إظهار أي ظاهرة "الزحف".
2. يجب أن يمتلك المحرك قدرة تحميل زائد كبيرة ومستدامة لتلبية متطلبات عزم الدوران العالي عند السرعات المنخفضة. عادةً، يُطلب من المحركات المؤازرة التي تعمل بالتيار المستمر أن تتحمل حملًا زائدًا يصل إلى 4 إلى 6 أضعاف قدرتها المقدرة لعدة دقائق دون التعرض للضرر.
3. لضمان قدرات الاستجابة السريعة، يجب أن يتميز المحرك بالقصور الذاتي الدوراني المنخفض وعزم الدوران العالي، في حين يظهر أيضًا أصغر ثابت زمني ممكن وجهد البدء.
4. يجب أن يكون المحرك قادرًا على تحمل عمليات التشغيل والكبح والرجوع المتكررة.