يُعد محرك 17HS4401 (المعروف أيضاً بالترميز الصناعي 42BYG40) المحرك ثنائي القطبية (Bipolar Stepper Motor) الأكثر استخداماً ومعيارية في طابعات ثلاثية الأبعاد (مثل أجهزة Creality Ender ومشاريع Prusa)، وماكينات التحكم الرقمي المصغرة (مثل CNC 3018)، وأجهزة القطع والنقش بالليزر. يوفر المحرك توازناً ممتازاً بين عزم التثبيت، والتحكم الدقيق بالزوايا، واستهلاك التيار المعتدل المتوافق مع معظم بطاقات التحكم ومحركات القيادة الشائعة.
المواصفات الفنية والكهربائية القياسية
المقاس والأبعاد الهندسية:
مقاس الشفة المربعة (Faceplate): 42 mm×42 mm42 mm×42 mm (معيار NEMA 17).
طول جسم المحرك: 40 mm40 mm (أو 38 mm−40 mm38 mm−40 mm في فئة 42BYG).
قطر عمود الدوران (Shaft Diameter): 5 mm5 mm (يأتي غالباً مع شطفة مستوية D-Shaft بطول 20 mm−24 mm20 mm−24 mm لتثبيت المسننات والقوارن).
زاوية الخطوة (Step Angle): 1.8∘1.8∘ لكل خطوة كاملة (Full Step)، أي 200 steps200 steps لكل دورة كاملة (360∘360∘).
التيار المقنن لكل طور (Rated Current / Phase): 1.5 A1.5 A (أو 1.7 A1.7 A كحد أقصى حسب المصنع).
مقاومة الطور (Phase Resistance): تقريباً 1.5Ω±10%1.5Ω±10%.
محاثة الطور (Phase Inductance): حوالي 2.8 mH±20%2.8 mH±20%.
عزم التثبيت (Holding Torque): 40 N⋅cm40 N⋅cm (حوالي 0.4 N⋅m0.4 N⋅m أو 4.2 kg⋅cm4.2 kg⋅cm).
عزم القصور الذاتي للدوار (Rotor Inertia): قرابة 54 g⋅cm254 g⋅cm2.
درجة العزل الحراري: الفئة B (يتحمل حرارة داخلية حتى 130∘C130∘C، وتصل حرارة غلافه الخارجي أثناء التشغيل الطبيعي إلى 60∘C−80∘C60∘C−80∘C).
مخطط الأطراف وتحديد أزواج الملفات (Wiring & Coils)
يحتوي المحرك على ملفين داخليين معزولين (طورين: Phase A و Phase B) ينتهيان بفيش مدمج (JST-XH 6-Pin غالباً، يُستخدم منها 4 أطراف فقط) وكابل توصيل 4 أسلاك متصل بفيش دوبونت 4-Pin أو XH-2.54:
|
| Phase A | الطرف 1 | أسود (Black) | 1A / A+ |
| Phase A | الطرف 4 | أخضر (Green) | 1B / A− |
| Phase B | الطرف 3 | أحمر (Red) | 2A / B+ |
| Phase B | الطرف 6 | أزرق (Blue) | 2B / B− |
ملاحظة: الأطراف 2 و 5 في فيش المحرك ذي الـ 6 أسنان تُترك فارغة وغير متصلة. قد تختلف ألوان الأسلاك بحسب مصنع الكابل، لذا فإن الطريقة المعيارية الموثوقة هي قياس الاستمرارية بالملتيميتر لمعرفة كل زوج متصل معاً.
خطوات الفحص والتوصيل وضبط تيار القيادة (VrefVref)
1
فحص وتحديد أزواج الأسلاك (Coil Identification)
التأكد من أزواج الملفات يدوياً
اضبط الملتيميتر على فحص الاستمرارية أو المقاومة (نطاق 200Ω)، وافحص أزواج الأسلاك الأربعة:
طريقة التحقق السريعة بدون جهاز: اقصر طرفي أي سلكين معاً بيدك وقم بتدوير عمود المحرك بإصبعك؛ إذا شعرت بمقاومة وثقل مفاجئ في الدوران، فهذا يعني أن السلكين ينتميان لنفس الملف.
2
التوصيل بلوحة التحكم مع فصل الطاقة تماماً
حماية الشريحة من التلف القاتل
تأكد من فصل التغذية الرئيسية 12V/24V عن لوحة التحكم تماماً، ثم صل فيش المحرك ذي الـ 4 أسنان بمنفذ المحور المطلوب (X, Y, Z, أو E) على اللوحة.
طريقة التحقق: استقرار الفيش في اتجاه المجرى البلاستيكي الصحيح وتجنب نزع أو تركيب فيش المحرك واللوحة تحت الجهد الكهربائي نهائياً.
3
معايرة تيار الدرايفر (Vref Tuning)
حساب وضبط الجهد المرجعي
لحماية المحرك من السخونة الزائدة وحماية الدرايفر (مثل A4988 أو TMC2208/TMC2209):
لدرايفر A4988 بمقاومات حساسية Rs=0.1Ω، إذا أردت تشغيل المحرك عند تيار Imax=1.0A هادئ:
Vref=Imax×8×Rs=1.0×8×0.1=0.8 VVref=Imax×8×Rs=1.0×8×0.1=0.8 V
ضع مجس الملتيميتر الموجب على برغي المقاومة المتغيرة الصغيرة للدرايفر، والمجس السالب على خط الأرضي (GND)، ودور البرغي بمفك دقيق حتى تصل للقيمة المطلوبة.
طريقة التحقق: عمل المحرك بعزم قوي وثابت دون أن تتجاوز حرارة غلافه الخارجي 60∘C أثناء العمل المستمر.
تحذيرات صيانة حرجة لتفادي احتراق درايفر المحرك
حظر فصل فيش المحرك أثناء سريان التيار (Inductive Kickback): يؤدي فصل أو توصيل فيش محرك الخطوة ولوحة التحكم تعمل بالطاقة إلى توليد جهد حثي عكسي مفاجئ يحرق موسفتات الخرج في شريحة الدرايفر (A4988 أو TMC) في أجزاء من الثانية.
عكس اتجاه الدوران: إذا دار المحرك في الاتجاه المعاكس للاتجاه المطلوب، لا تقم بقطع الأسلاك؛ يكفي عكس اتجاه خيار الاتجاه برمجياً في ملف الإعدادات (INVERT_X_DIR في Marlin أو $3 في GRBL)، أو فصل الكهرباء وقلب اتجاه الفيش أو تبديل زوج أسلاك أحد الملفين فقط (A+ مع A−).
