نظام محرك مؤازر لمحور التغذية (نظام مؤازر) هو نظام تحكم تلقائي يتحكم في موضع أو زاوية أداة الآلة، مثل أداة آلة CNC. يتطلب محرك القيادة المستخدم في أجهزة الماكينات ذات محور التغذية استجابة سريعة، وتحديد موضع دقيق، ولحظة كبيرة من القصور الذاتي. تتمتع المحركات المؤازرة المستخدمة في الأنظمة الكهروميكانيكية بلحظات قصور ذاتي كبيرة بحيث يمكن توصيلها مباشرة بالمكونات الميكانيكية، مثل براغي الرصاص.
تستخدم الماكينات المعززة لمحور التغذية محركًا صغيرًا خاصًا بالقصور الذاتي لتحقيق سرعات استجابة عالية. ومع ذلك، فإن هذا النوع من المحركات لديه قدرة تحميل زائد منخفضة ويتطلب أجهزة تسريع وتباطؤ عند استخدامه في أنظمة التغذية المؤازرة.
تعكس لحظة القصور الذاتي خصائص تسارع النظام. عند اختيار محرك سيرفو، يجب ألا يتجاوز عزم القصور الذاتي للنظام ثلاثة أضعاف عزم القصور الذاتي للمحرك. يمكن تسمية المحركات ذات القصور الذاتي الكبير نسبيًا، والتي تستخدم غالبًا في تطبيقات خاصة بالمؤسسات-، بمحركات التحكم المؤازرة.
بالطبع، مبدأ العمل الأساسي لمؤازرة محور التغذية لا يختلف عن مبدأ العمل العادي لمحرك التيار المتردد -المستمر. تسمى وحدة القيادة الخاصة لهذا النوع من المحركات بوحدة القيادة المؤازرة، والتي تسمى أحيانًا ببساطة وحدة القيادة المؤازرة، والتي تتضمن عادةً حلقات مغلقة للتيار والسرعة و/أو الموضع.
نظرة عامة على أنظمة مؤازرة محور التغذية
تستخدم أنظمة مؤازرة محور التغذية أجهزة نقل ميكانيكية ومحركات ككائنات يتم التحكم فيها، مع وحدة تحكم في القلب وأجهزة تحويل الطاقة الإلكترونية كمشغلات. تتكون أنظمة التحكم الآلي في المحرك الكهربائي بتوجيه من نظرية التحكم الآلي.
يتحكم هذا النوع من النظام في عزم دوران المحرك وسرعته وزاويته، حيث يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية لتحقيق متطلبات الحركة للآلات المتحركة. في أدوات آلة CNC، يتلقى نظام المؤازرة اتجاه الإزاحة والسرعة من نظام أداة آلة CNC. بعد التحويل، والضبط، والتحسين، يقوم المحرك وآلية النقل الميكانيكي بتشغيل المحاور الإحداثية لأداة الآلة، والمغزل، وما إلى ذلك، وإدارة طاولة العمل وعمود الأداة. من خلال ربط المحاور، تقوم الأداة بتوليد حركات ميكانيكية معقدة مختلفة تتعلق بقطعة العمل، وبالتالي معالجة أشكال قطع العمل المعقدة التي يطلبها المستخدم.
كمشغل لأداة آلة CNC، فإن نظام المؤازرة يدمج أجهزة الطاقة الإلكترونية، التحكم، القيادة، ووظائف الحماية. مع تقدم تكنولوجيا تعديل عرض النبض الرقمي، وتكنولوجيا المواد الحركية الخاصة، وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة، وتكنولوجيا التحكم الحديثة، فقد خضعت لعملية تطوير من المحركات السائر إلى محركات التيار المستمر، ومن ثم إلى محركات التيار المتردد. هناك أنواع عديدة من أنظمة المؤازرة في أدوات الآلات CNC. تحلل هذه المقالة البنية والتصنيف البسيط لأنظمة مؤازرة محور التغذية، وتناقش بإيجاز وضعها التكنولوجي الحالي واتجاهات تطورها.
هيكل وتصنيف أنظمة مؤازرة محور التغذية
من المنظور الهيكلي الأساسي، يتكون نظام المؤازرة بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: وحدة التحكم، ووحدة محرك الطاقة، ووحدة التغذية المرتدة، والمحرك. تقوم وحدة التحكم بضبط كمية التحكم بناءً على الفرق بين القيمة المحددة لنظام CNC وقيمة التشغيل الفعلية المكتشفة بواسطة وحدة التغذية المرتدة. يقوم برنامج تشغيل الطاقة، باعتباره دائرة المحرك الرئيسية للنظام، بتوصيل الطاقة إلى المحرك، ويضبط مصدر الطاقة من الجهد الثابت إلى المحرك، ويقوم بتشغيل الماكينة وفقًا لمصدر الطاقة.
تختلف المكونات الرئيسية بشكل كبير، وأي تغيير في أي مكون يمكن أن يشكل أنواعًا مختلفة من أنظمة المؤازرة. على سبيل المثال، بناءً على نوع محرك القيادة، يمكن تقسيمها إلى أجهزة DC ومؤازرة AC؛ بناءً على طريقة تنفيذ وحدة التحكم، يمكن تقسيمها إلى أجهزة تناظرية وأجهزة رقمية؛ بناءً على عدد الحلقات المغلقة في وحدة التحكم، يمكن تقسيمها إلى أجهزة رقمية. ويمكن تقسيمها أيضًا إلى أنظمة التحكم في الحلقات المفتوحة-، وأنظمة التحكم في الحلقات الفردية-، وأنظمة التحكم في الحلقات المزدوجة-، وأنظمة التحكم في الحلقات- المتعددة.
فيما يتعلق بتطبيق أنظمة مؤازرة محور التغذية في أدوات الآلات CNC، استنادًا إلى آليات نقل الأدوات الآلية المختلفة، تنقسم أنظمة المؤازرة إلى أنظمة مؤازرة تغذية وأنظمة مؤازرة مغزلية. ومن ثم، يتم تحليل الخصائص التقنية لأنظمة المؤازرة المختلفة بناءً على عوامل أخرى.
الوضع الحالي والآفاق المستقبلية لأنظمة تغذية المؤازرة
تتحكم أجهزة التغذية في المحاور الإحداثية لأداة الآلة CNC، مما يؤدي إلى توليد حركات تؤثر على اتجاه تغذية القطع.
لذلك، هناك حاجة إلى أجهزة تغذية لضبط سرعة محاور الإحداثيات والتحكم بدقة في موضعها. إنها تتطلب نطاقًا واسعًا من السرعة، ودقة إزاحة عالية، واستقرارًا جيدًا، واستجابة ديناميكية سريعة. بناءً على المحرك المستخدم في النظام، يمكن تصنيف سيرفو التغذية إلى سيرفو السائر، سيرفو التيار المستمر، سيرفو التيار المتردد، سيرفو خطي.