قد يكون العثور على المشغل الخطي الكهربائي الأنسب لتطبيقك أمرًا صعبًا، خاصةً عند وجود العديد من المتغيرات المختلفة التي يجب أخذها في الاعتبار. إن معرفتك بمتطلبات تطبيقك وفهمك التفصيلي لحلول المشغلات المتاحة وقدراتها أمر بالغ الأهمية خلال مراحل تصميم المشروع. ذلك لأن اختيار أفضل مشغل خطي لحالة استخدام محددة سيضمن تشغيلًا مثاليًا لتحقيق أفضل النتائج الممكنة. في هذا المقال، سنتناول أبرز نصائح المشغلات لمهندسي التصميم لاختيار المشغل الخطي الكهربائي المناسب للتطبيق.
نصائح يجب مراعاتها عند اختيار المشغلات الخطية الكهربائية
تُستخدم المشغلات الخطية عادةً كقوة دافعة لتوفير الحركة الخطية في العديد من التطبيقات والصناعات المختلفة. ومن منظور المصمم، هناك عدة أمور ينبغي مراعاتها عند اختيار مشغل خطي كهربائي لتحقيق أفضل نتائج للتطبيق. فيما يلي أهم نصائحنا للعثور على حل المشغل الأنسب:
- احسب مقدار القوة التي تحتاجها
- اعثر على سرعة الحركة المناسبة
- تحقّق من الأبعاد الفيزيائية
- ضع في الحسبان متطلبات الحماية البيئية
- قرّر بين المشغلات القياسية أو ذات المسار (Track)
- استوضح دورة التشغيل للتطبيق
- حدّد نوع التغذية الراجعة التي قد تحتاجها
- تحقّق مما إذا كانت هناك قيود على الضوضاء
- أجرِ اختبارات فعلية على المشغل لديك
احسب مقدار القوة التي تحتاجها
يشير تصنيف القوة لمشغلٍ ما إلى الحد الأقصى من القوة التي يمكن أن يدفع/يسحبها (ديناميكيًا) وأن يحملها (ساكنًا). العوامل التي قد تؤثر في مقدار القوة المؤثِّرة على المشغل تشمل:
- توزيع غير متساوٍ للوزن
- مشغلات لا تكون عمودية على حركة الجسم المتحرك
- الموضع النسبي للمشغل بالنسبة إلى مركز الكتلة
- مقاومة الرياح واضطرابات الحمولة الأخرى
حساب القوة التي ستُؤثَّر فعليًا على المشغل يساعد في تأكيد أي النماذج تملك تصنيفات كافية للتطبيق. تتمتع المشغلات الصناعية بتصميم قوي للتطبيقات التي تتطلب تصنيف قوة مرتفع.
اعثر على سرعة الحركة المناسبة
تضمن سرعة الحركة الصحيحة أن يتمكن المشغل من الوصول إلى الموضع المطلوب ضمن الزمن المطلوب. إذا واجه التطبيق حمولات أثقل في أوقات مختلفة أو حدثت هبوطات جهد عرضية، فستتباطأ سرعة المشغل. لذلك، من المهم أيضًا احتساب الحمولة والجهد المطبق بحيث تكون السرعة الفعلية أثناء التشغيل ضمن متطلبات تطبيقك. وبما أن تصنيفات السرعة تكون صالحة فقط عندما تعمل المشغلات في ظروف مثالية، فإن التطبيقات ذات متطلبات السرعة الدقيقة ستحتاج إلى قدرات تحكم بالسرعة.
تحقّق من الأبعاد الفيزيائية
قبل التثبيت، من المهم التحقق مما إذا كان الحيز المتاح يمكنه استيعاب طول المشغل وعرضه وارتفاعه. يُعد بُعد الفتحة إلى الفتحة (H2H) عند الانكماش لمشغلٍ ما أول قياس حاسم عند تحديد متطلباته الفيزيائية. هذا القياس هو المسافة من مركز فتحة التثبيت الخلفية إلى مركز فتحة التثبيت الأمامية. ومن الضروري التأكد من أن هذا البُعد يتماشى مع مركز فتحة التثبيت الخلفية في تطبيقك حتى مركز فتحة التثبيت الأمامية. توفر المشغلات الميكروية حجمًا مدمجًا للتطبيقات الصغيرة التي تمتلك مساحة تركيب محدودة.
ضع في الحسبان متطلبات الحماية البيئية
تأتي المشغلات الخطية مع تصنيف IP (الحماية من الدخول) للدلالة على قدرتها على تحمّل تسرب السوائل والغبار. إن اختيار مشغلات ذات تصنيف IP مناسب يقلل خطر تلف الماء ووصول الجسيمات إلى المكوّنات الداخلية. تُوصى المشغلات الخطية المقاومة للماء للتطبيقات التي ستكون مغمورة أو معرّضة لكميات كبيرة من الماء. وعندما يكون ذلك ممكنًا، فإن تثبيت المشغل بحيث يشير طرف طول الشوط إلى الأسفل يُعد ممارسة مثلى إن وُجد أي خطر للتعرض للماء. بهذه الطريقة، تسحب الجاذبية السوائل بعيدًا عن غلاف المحرك وتساعد في منع الأعطال المبكرة.
لا يختبر تصنيف IP مقاومة الطقس أو مقاومة التآكل خلال التغيرات الموسمية والفترات الطويلة (مثل البقاء في الهواء الطلق لسنوات عبر مواسم متعددة). لذلك، راعِ البيئة التي ستستخدم فيها المشغل للتأكد من ملاءمته لها. تقدم Progressive Automations شهادات متنوعة بجانب تصنيف IP. قد تكون هذه الشهادات متطلبات تنطبق على تطبيقك. تواصل معنا إذا كنت تحتاج إلى شهادات محددة لمشغلك و/أو لتطبيقك.
قرّر بين المشغلات القياسية أو ذات المسار
تُصمَّم المشغلات القياسية بقضبان ممتدة داخل غلاف محكم؛ بينما يكون نطاق حركة المشغل الخطي ذي المسار داخل مسار. يجعل هذا التصميم ذا المسار أكثر حساسية للغبار والماء، غير أن نظام المسار يوفر مسارًا مُعرَّفًا مسبقًا لزيادة مقدار الدعم البنيوي عند التحميل الكامل. وبقدرتها على تحمّل قوة أكبر من جهاز تقليدي مكافئ بالحجم نفسه، تُعد المشغلات ذات المسار حلولًا أكثر كفاءة وتكلفة للتطبيقات الداخلية التي تتطلب مسبقًا حركة ثابتة عمودية أو أفقية.
استوضح دورة التشغيل للتطبيق
دورة التشغيل للمشغل الخطي هي نسبة زمن التشغيل إلى زمن التوقف، وتُعبَّر كنسبة مئوية. من الشائع أن تمتلك المشغلات القياسية المزودة بمحرك تيار مستمر بفرش دورة تشغيل تبلغ 20% بناءً على فترة 20 دقيقة. عند دورة تشغيل 20%، يمكن للمشغلات الخطية أن تعمل بشكل متواصل لمدة 4 دقائق ثم تحتاج إلى الراحة 16 دقيقة. أي تشغيل يتجاوز 20 دقيقة عند دورة تشغيل 20% يعرض المحرك لخطر التلف بسبب السخونة الزائدة. إن اختيار مشغل بدورة تشغيل مناسبة أمر بالغ الأهمية لضمان عدم احتراق المحرك أثناء التشغيل. ولتحقيق دورة تشغيل 100% للتشغيل المستمر، ستحتاج إلى محرك تيار مستمر بدون فرش.
حدّد نوع التغذية الراجعة التي قد تحتاجها
قد تتطلب تطبيقات وأنظمة قائمة مسبقًا مشغلات بنوع محدد من التغذية الراجعة للعمل بشكل صحيح. يكون تحديد موضع المشغل مفيدًا للتطبيقات التي تتطلب تشغيل عدة مشغلات بالسرعة نفسها، أو تخزين أوضاع مُسبقة، و/أو جمع معلومات الموضع لتحليل المستخدم. عند اختيار مشغل، يُعد التأكد من امتلاكه لتغذية راجعة مناسبة أمرًا مهمًا لتوافقه مع نظامك. في المشغلات الخطية الكهربائية، هناك 3 أنواع رئيسية من التغذية الراجعة الموضعية:
- تغذية راجعة من المُقاوِم المتغيّر (Potentiometer)
- تغذية راجعة من حساس تأثير هول
- تغذية راجعة من مفتاح حدّي
تغذية راجعة من المُقاوِم المتغيّر
يُحدث المُقاوِم المتغيّر تلامسًا ميكانيكيًا مع التروس التي تدور داخل المشغلات. وبما أن المُقاوِمات المتغيرة ليست سوى مقسّمات جهد بمقاومة كبيرة، فهي جيدة في التعامل مع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). أكبر ميزة لهذا النوع من التغذية الراجعة هي بساطته للتطبيقات التي تحتاج حلولًا سريعة التركيب دون متطلبات دقة عالية أو درجة ضبط فائقة.
تغذية راجعة مدمجة من المُقاوِم المتغيّر
تغذية راجعة من حساس تأثير هول
تُصدر حساسات تأثير هول نبضات كهربائية عندما يصطفّ المغناطيس مع إلكترونيات الاستشعار. لهذا السبب، فهي مناسبة للتطبيقات عالية السرعة وتسمح ببرمجة زوايا محددة لعمود المحرك مسبقًا. ومن دون الحاجة لأي تلامس، تكون مفيدة في البيئات القاسية، ومقاومة جدًا للتآكل، وموثوقة في البيئات ذات الصدمات العالية. تُعد هذه التغذية الراجعة الأنسب للتطبيقات التي تتطلب موثوقية ودقة وعمرًا طويلًا.
تغذية راجعة مدمجة من حساس تأثير هول
تغذية راجعة من مفتاح حدّي
الغرض من إشارات تغذية راجعة مفتاح حدّي هو تمكين النظام من تحديد ما إذا كان المشغل قد فعَّل فعليًا المفاتيح الحدّية الداخلية. هذا النوع من التغذية الراجعة بسيط ومفيد للتطبيقات التي تحتاج غالبًا فقط إلى معرفة ما إذا كان المشغل قد وصل إلى مواضع التمديد الكامل أو الانكماش الكامل.
تغذية راجعة من مفتاح حدّي
تحقّق مما إذا كانت هناك قيود على الضوضاء
قد تمتلك التطبيقات الموجّهة للمستهلكين مثل الأبواب المؤتمتة أو الأغطية أو الأذرع داخل آلات القهوة قيودًا معينة على الضوضاء. للتحقق مما إذا كان المشغل ضمن مستويات الضوضاء المطلوبة، أجرِ اختبارات في بيئة هادئة مع وضع جهاز قياس الديسيبل بالقرب من المشغل الخطي أثناء التمدد والانكماش. يمكن أن تساعدك مخططات الديسيبل على تقدير ما إذا كان مستوى الضوضاء الصادر من مشغلٍ ما يقع ضمن نطاق مناسب لتطبيقك.
| مستوى الديسيبل | نوع الصوت |
| Decibel Level0 | Sound typeشبه صامت |
| Decibel Level15 | Sound typeهمس |
| Decibel Level60 | Sound typeحديث عادي |
| Decibel Level90 | Sound typeجزازة عشب |
| Decibel Level110 | Sound typeبوق سيارة |
| Decibel Level120 | Sound typeحفلة روك حيّة |
| Decibel Level140 | Sound typeمفرقعات |
أجرِ اختبارات فعلية على المشغل لديك
بعد أن تفكر في مشغل لتطبيقك، تكون الخطوة التالية هي تنفيذ اختبارات فعلية على الوحدة للتحقق مما إذا كانت ستمثل حلاً طويل الأمد. تُعد الحسابات والتحليلات النظرية نقاط مرجعية جيدة؛ غير أن اختبارات الواقع العملي هي الطريقة الأدق لتحديد ما إذا كان حل المشغل لديك هو الخيار الأفضل. يغطي دليلنا المجاني لاختبار المشغلات جميع الاختبارات الموصى بها بالتفصيل مثل اختبارات الطاولة والمعمل والميدان لمساعدتك على العثور على أفضل مشغل لتطبيقك:
الخلاصة
إن فهمًا تفصيليًا لما تحتاجه في مشغل خطي يُعد أمرًا حاسمًا لضمان أنه الحل المناسب لتطبيقك. ومن خلال الدراسة المتأنية وإجراءات الاختبار الشاملة، نحن على ثقة من أنك ستختار المشغل الخطي الكهربائي المناسب لتطبيقك.
بصفتنا واحدًا من أبرز مورّدي المشغلات والتحكم في الحركة على مستوى العالم، تقدم Progressive Automations مرونة وجودة ودعمًا وخبرة ميدانية رائدة في الصناعة لتلبية جميع احتياجاتك. إذا كانت لديك أي أسئلة إضافية حول ما يمكننا تقديمه، فلا تتردد في التواصل معنا! نحن خبراء في مجالنا ونرغب في التأكد من أنك تجد أفضل الحلول لتطبيقك.
sales@progressivedesk.com | 1-800-676-6123