Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтад DC моторыг хэрхэн сонгох вэ?

Аж үйлдвэрийн автоматжуулалтын хувьд техник хангамжийн найдвартай байдал нь үйлдвэрлэлийн гарцыг шууд тодорхойлдог. Буруу моторыг зааж өгөх нь ихэвчлэн дутуу эвдрэлд хүргэдэг. Энэ алдаа нь үйлдвэрийн үнэтэй зогсолтыг бий болгодог. Эсрэгээр, тоног төхөөрөмжийг хэт тодотгох нь хөрөнгө оруулалтын зардлыг хэтрүүлдэг. Том мотор нь үнэ цэнэтэй цахилгаан энергийг үрдэг. Танд бүтэц зохион байгуулалттай, инженерчлэлийн анхны үнэлгээний тогтолцоо хэрэгтэй. Бид яг энэ аргыг доор харуулав. Та моторын шинж чанарыг өөрийн тусгай шаардлагад хэрхэн тохируулах талаар сурах болно. Бид ачаалал, хурд, хүрээлэн буй орчны шаардлагыг нарийвчлан шинжилдэг. Энэхүү гарын авлага нь механик ачааллыг шинжлэхээс эхэлдэг. Дараа нь бид янз бүрийн моторын архитектурыг үнэлдэг. Дараа нь бид хатуу хэмжээсийн үзүүлэлтүүдийг хамарна. Эцэст нь та системийн интеграцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг судлах болно. Эдгээр алхмуудыг дагаж мөрдөх нь үйл ажиллагааны үр ашгийг дээд зэргээр хангана.

Гол арга хэмжээ

• Дулааны доройтлоос зайлсхийхийн тулд тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн сонголтоо дангаар нь оргил чадлаас илүү яг хөдөлгөөний профайлд (тасралтгүй, тасалдалтай) үндэслэнэ.

• Сойзгүй DC (BLDC) моторууд нь сойзны засвар үйлчилгээ байхгүй тул хянагчийн анхны зардал өндөр байсан ч өндөр даацын автоматжуулалтын нийт өртөг багатай байдаг.

• Ашиглалтын орчин нь хөдөлгүүрийн сонголтыг эргүүлэх моментээс дутуугүй шаарддаг; IP зэрэглэл, дулааны хязгаар, EMI хамгаалалт зэрэг нь тохиролцох боломжгүй нийцлийн хүчин зүйлүүд юм.

• Хэмжээг нарийн тогтоохын тулд хурдны хайрцаг, жолооч, эргэх холбоо (кодлогч) зэрэг бүхэл бүтэн цахилгаан дамжуулах системийн хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Хөдөлгөөний профайл болон ачааллын шаардлагыг бий болгох

Бид эхлээд шаардлагатай механик ажлыг нарийн тодорхойлох ёстой. Хөдөлгүүрийн үзүүлэлтүүдийг харахаасаа өмнө хамгийн тохиромжтой биеийн үр дүнгийн зураглалыг гарга. Инженерийн алдаанаас зайлсхийхийн тулд танд тодорхой амжилтын шалгуур хэрэгтэй.

Амжилтын шалгуурыг тодорхойл

Хөдөлгүүр яг юуг хөдөлгөх ёстойг тодорхойл. Систем нь хурдан байрлал тогтоох эсвэл тогтвортой ажиллах шаардлагатай эсэхийг өөрөөсөө асуу. Эцсийн зорилгоо тодорхойлох нь гүйцэтгэлийн хэмжүүрүүдийг зөв үнэлэх боломжийг танд олгоно.

Ачааллын шинж чанарыг тооцоолох

Инженерүүд механик ачааллыг үндсэн хоёр төрөлд хуваадаг. Системийнхээ хэмжээг зөв болгохын тулд та хоёуланг нь тооцоолох хэрэгтэй.

1. Инерцийн ачаалал: Энэ нь эхлүүлэх, зогсооход шаардагдах хүчийг заадаг. Масс нь хурдны өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Өндөр хурдны роботууд болон автоматжуулсан сонгох ба байршуулах системүүд нь инерцийн ачааллыг даван туулахад ихээхэн тулгуурладаг. Ачаа ачааллыг аюулгүй хурдасгахад шаардагдах оргил моментийг тооцоолох ёстой.

2. Үрэлтийн ачаалал: Энэ нь хөдөлгөөнийг хадгалахад шаардагдах тогтвортой, тасралтгүй хүчийг илэрхийлдэг. Механик эсэргүүцлийг даван туулах нь энэ ачааллын төрлийг тодорхойлдог. Хөтлөгч төмөр замыг чирч буй хүнд туузан дамжуулагч нь асар их үрэлтийн ачааллыг үүсгэдэг. Таны төхөөрөмж зогсонги байдлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд хангалттай тасралтгүй эргэлтийг хангах ёстой.

Ажлын мөчлөгийг тодорхойлох

Ажлын мөчлөг нь таны дулааны удирдлагын стратегийг шууд зааж өгдөг. Тасралтгүй ажил гэдэг нь машин хэдэн цагийн турш тасралтгүй ажиллана гэсэн үг. Энэ хувилбар нь бат бөх дулаан ялгаруулалтыг шаарддаг. Завсарлагатай ажил нь богино хугацааны үйл ажиллагаа, дараа нь амрах хугацаатай байдаг. Амрах үе нь дотоод ороомгийг хөргөх боломжийг олгодог. Завсарлагатай үүрэг нь хамгийн их эргүүлэх хүчийг найдвартай ашиглах боломжийг танд олгоно.

Хурдны хязгаарлалт

Өөрийн процесст шаардагдах хамгийн их RPM-ийг үргэлж баримтжуулж бичээрэй. Зарим процесс нь нэг, тогтмол хурд шаарддаг. Бусад системүүд нь маш их хувьсах хурдны хяналт шаарддаг. Үүнийг эрт тодорхойлох нь таны ирээдүйн хянагчийн сонголтыг зохих ёсоор хязгаарладаг.

Автоматжуулалтын анхдагч тогтмол гүйдлийн моторын технологийг үнэлэх

Та ачааллын профайлаа тодорхойлсны дараа техник хангамжийн оновчтой архитектурыг сонгох ёстой. Технологи бүр нь үйлдвэрлэлийн тодорхой хэрэглээнд ялгаатай давуу талыг санал болгодог.

Сойзтой DC мотор

Инженерүүд уламжлалт байдлаар эдгээр нэгжийг энгийн, төсөвт суурилсан хяналтын хэрэглээнд зориулж сонгодог. Үндсэн индексжүүлэх бүс эсвэл чухал ач холбогдолтой бус автоматжуулсан байгууламжийн хаалганы талаар бод. Стандарт DC мотор нь асар их үнэ цэнийг өгдөг. Нарийн төвөгтэй удирдлага шаардлагагүй үед

• Давуу тал: Тэд анхны худалдан авалтын онцгой хямд үнийг санал болгодог. Инженерүүд хоёр утастай шууд удирдлагын схемийг үнэлдэг. Тэд мөн хүнд статик ачааллын үед гайхалтай эхлэх эргүүлэх хүчийг өгдөг.

• Эрсдэл/Бодит байдал: Дотоод нүүрстөрөгчийн сойз нь цаг хугацааны явцад мууддаг. Энэхүү хувцас нь хуваарийн дагуу засвар үйлчилгээ хийхийг шаарддаг. Цаашилбал, сойзны физик нум нь оч үүсгэдэг. Эдгээр оч нь хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо үүсгэдэг. Тэд мөн тэсрэх аюултай орчинд маш их аюул учруулдаг.

Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор (BLDC)

Эдгээр нэгжүүд нь өндөр хурдтай, өндөр найдвартай нарийвчлалтай автоматжуулалтын салбарт давамгайлдаг. CNC боловсруулах төвүүд, автомат удирдлагатай машинууд (AGVs), олон тэнхлэгт робот гарууд энэ технологид ихээхэн тулгуурладаг.

• Давуу тал: Тэд гайхалтай урт наслах чадвартай. Холхивчийн гэмтэл нь цорын ганц ердийн механик хязгаарлалтыг илэрхийлдэг. Тэд хүч, жингийн гайхалтай харьцаагаар бахархдаг. Үрэлтийн дутагдал нь маш сайн дулааны шинж чанарыг баталгаажуулдаг. Орчин үеийн загварыг сонгох Сойзгүй тогтмол гүйдлийн мотор нь таны үйлдвэрлэлийн шугамыг ирээдүйг баталгаажуулдаг.

• Эрсдэл/Бодит байдал: Тэд боловсронгуй цахим шилжүүлгийг шаарддаг. Та тэдгээрийг цахилгааны төмөр замд шууд холбож болохгүй. Энэхүү нарийн төвөгтэй байдал нь ухаалаг жолоодлого шаарддаг бөгөөд урьдчилсан хөрөнгийн зардлыг нэмэгдүүлдэг.

DC араа мотор

Аппликейшн нь маш бага хурдтай асар их эргүүлэх хүчийг шаарддаг үед та эдгээр тусгай нэгжүүдийг нэгтгэдэг. Эдгээр тодорхой нөхцөлд шууд хөтчийн тохиргоо бүтэлгүйтдэг. Гаригийн эсвэл салаа араа нэмэх нь ихээхэн механик давуу талыг бий болгодог. Гэсэн хэдий ч, та үр дүнгийн солилцоог сайтар үнэлэх хэрэгтэй. Gearing нь угсралтын физик ул мөрийг нэмэгдүүлдэг. Мөн механик үр ашгийн бага зэрэг алдагдлыг бий болгодог. Хүнд даацыг тодорхойлохдоо эдгээр хүчин зүйлсийг сайтар үнэл цахилгаан DC араа мотор . Аж үйлдвэрийн орчинд шаардлагатай

Богино жагсаалтад оруулах чухал гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд

Одоо бид таны үндсэн хөдөлгөөний профайлыг бетоны инженерийн техникийн үзүүлэлт болгон хөрвүүлж байна. Та эдгээр техникийн үзүүлэлтүүдийг сайтар үнэлэх хэрэгтэй.

Моментийн үнэлгээ (Хэмжээний гол)

Моторын моментийн хэмжүүр нь моторын найдвартай хэмжээг тогтоох үнэмлэхүй үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

• Тасралтгүй (Нэрлэсэн) эргүүлэх момент: Энэ нь нэгжийн хязгааргүй хугацаанд хүргэх хамгийн их эргэлтийн хүчийг заана. Техник хангамж нь дотоод дулааны хязгаарыг хэтрүүлэхгүйгээр үүнийг хийдэг. Үргэлж үрэлтийн ачааллын тооцоотой энэ үзүүлэлтийг тааруулж байгаарай.

• Зогсолт/Оргил эргүүлэх момент: Энэ нь богино хугацаанд тэсрэлт хийх боломжтой үнэмлэхүй хамгийн их гаралтыг илэрхийлнэ. Та үүнийг гэнэтийн хурдатгал эсвэл статик үрэлтийг даван туулахад ашигладаг. Оргил моментийн хэмжүүр дээр тулгуурлан тасралтгүй ажиллагааг хэзээ ч бүү хэмж. Ингэснээр хурдан дулааны эвдрэл гарах болно.

Хурд-моментийн муруйн шинжилгээ

Нэр хүндтэй үйлдвэрлэгчид нарийвчилсан хурд-моментийн муруйг өгдөг. Та эдгээр графикуудыг үнэн зөв уншиж сурах хэрэгтэй. Биеийн ачаалал нэмэгдэхийн хэрээр эргэлтийн хурд аяндаа буурдаг. Та төлөвлөсөн үйл ажиллагааны цэг нь тасралтгүй үр ашгийн бүсэд яг таарч байгаа эсэхийг баталгаажуулах ёстой. Хэрэв таны үйл ажиллагаа зогсолтын хязгаарт ойрхон ажиллах шаардлагатай бол хэт халалт үүсэх болно.

Хүчдэл ба цахилгаан хангамж

Та тоног төхөөрөмжийн хүчдэлийн үзүүлэлтийг үйлдвэрлэлийн цахилгааны төмөр замтай тааруулах ёстой. Үйлдвэрлэлийн нийтлэг сонголтууд нь 12V, 24V, 48V системүүд юм. Бид аль болох өндөр хүчдэлийн системийг ашиглахыг зөвлөж байна. Илүү өндөр хүчдэл нь төхөөрөмжид мэдэгдэхүйц бага гүйдэл татахын зэрэгцээ ижил эрчим хүчний гаралтыг авах боломжийг олгодог. Бага гүйдэл нь утсан хэмжигчний шаардлагыг бууруулдаг. Энэ нь мөн танай байгууламж дахь I⊃2;R дулааны алдагдлыг эрс багасгадаг.

Дулааны тогтмолууд

Үнэлгээний явцад ороомгийн дотоод тусгаарлагчийн ангиллыг үргэлж шалгана. Тусгаарлагч нь хэт халуунд хурдан мууддаг. F ангиллын тусгаарлагч нь 155 ° C хүртэл ажиллах температурыг тэсвэрлэдэг. H ангиллын тусгаарлагч нь 180 ° C хүртэл өндөр хамгаалалттай. Та мөн үйлдвэрийн шалны орчны температурыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Орчны өндөр температур нь үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийг ихээхэн доройтуулдаг. Тэд үр дүнтэй конвектив хөргөлтөөс сэргийлдэг.

Үйл ажиллагааны орчин ба дагаж мөрдөх бодит байдал

Физик орчин нь техник хангамжийн оршин тогтнохыг шаарддаг. Хэрэв дотогшоо орох эсвэл хуримтлагдсан дулаан нь дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг устгадаг бол өндөр гүйцэтгэлийн хэмжүүр нь юу ч биш юм.

Оролтын хамгаалалт (IP) болон ОБЕГ-ын үнэлгээ

Байгаль орчны аюул нь хамгаалалтгүй цахилгаан тоног төхөөрөмжийг хурдан устгадаг. Нэхмэлийн тээрэмдэх эсвэл CNC боловсруулахад агаарт агуулагдах их тоос нь нягт битүүмжлэл шаарддаг. Хүнсний бүтээгдэхүүн боловсруулах орчинд хамгийн багадаа IP65 эсвэл IP67 зэрэглэл шаардагдана. Хамгаалалтын техникийн үзүүлэлтийг орон нутгийн аюултай байнга тааруулж байгаарай.

Хүснэгт: Автоматжуулалтын орчны стандарт нэвтрэх хамгаалалт

Дулааны болон өндрийн бууралт

Хаалттай автоматжуулалтын кабинет нь цаг хугацааны явцад их хэмжээний дулааныг барьж авдаг. Энэ нь төхөөрөмжийн эргэн тойронд чухал агаарын урсгалыг хязгаарладаг. Агаарын урсгалын хязгаарлалт нь хүлээгдэж буй тасралтгүй эргэлтийн моментыг зориудаар дулаанаар бууруулахыг шаарддаг. Өндөр уулын орчин бас өвөрмөц сорилтуудыг дагуулдаг. Нимгэн агаар нь конвектив хөргөлтийн хүчин чадлыг эрс бууруулдаг. Өндөр бүс нутагт системийг байрлуулахдаа гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг зохих ёсоор нь хасах хэрэгтэй.

Цахилгаан соронзон нийцтэй байдал (EMC/EMI)

Цахилгаан дуу чимээ нь ихэвчлэн програмчлагдах логик хянагч (PLC)-д саад учруулдаг. Үйлдвэрийн мэдрэмтгий мэдрэгчийн сүлжээнүүд нь дохионы ноцтой доройтолд өртдөг. Сойзтой архитектурууд нь физик нумын тусламжтайгаар хүчтэй өргөн зурвасын хөндлөнгийн оролцоо үүсгэдэг. Өндөр хурдны BLDC шилжүүлэлт нь өндөр давтамжийн дуу чимээ гаргадаг. Та хамгаалалтын хатуу протоколуудыг хэрэгжүүлэх ёстой. Тогтвортой автоматжуулалтын хувьд зөв газардуулгын техникийг тохиролцох боломжгүй хэвээр байна.

Салбарын тусгайлан дагаж мөрдөх

Зарим үйлдвэрүүд зохицуулалтын хатуу стандартыг мөрддөг. Химийн үйлдвэрүүдийн тэсрэх аюултай орчин нь ATEX стандартын дагуу тэсрэлтээс хамгаалах тусгай зориулалтын хаалт шаарддаг. Хүнсний чанартай автоматжуулалт нь FDA-д нийцсэн гаднах бүрээсийг шаарддаг. Та мөн хоргүй, хүнсний аюулгүй дотоод тосолгооны материалыг зааж өгөх ёстой.

Системийн интеграци ба бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийцтэй байдал

Түүхий тоног төхөөрөмжийг сонгох нь зөвхөн нэг алхам юм. Та үүнийг илүү өргөн автоматжуулалтын экосистемд саадгүй нэгтгэх ёстой.

Драйв ба хянагчийн нийцтэй байдал

Техник хангамж нь зөвхөн холбогдсон хяналтын электроникийн зөвшөөрснөөр сайн ажилладаг. Та нарийн системийг өндөр нийцтэй системтэй хослуулах ёстой Моторын жолооч . Юуны өмнө, таны програм нарийн хаалттай алгоритм шаарддаг эсэхийг шийдээрэй. Хаалттай давталтын систем нь байршлын тодорхой өгөгдлийг өгдөг. Нээлттэй давталт хянагчууд нь илүү хялбар, төсөвт ээлтэй хувилбарыг санал болгодог бөгөөд бага шаарддаг ажлуудыг гүйцэтгэдэг.

Санал хүсэлтийн механизм (кодлогч)

Байршил, хурдны талаархи санал хүсэлтийн хатуу шаардлагыг үнэл. Өндөр нарийвчлалтай робот техник нь гадны оптик эсвэл соронзон кодлогч шаарддаг. Эдгээр мэдрэгчүүд нь роторын байрлалыг үндсэн логик хянагч руу буцааж мэдээлдэг. Эсрэгээр, үндсэн ээрэх програмууд нь ихэвчлэн мэдрэгчгүй хяналтын алгоритм дээр тулгуурладаг. Мэдрэгчгүй удирдлага нь арын EMF хэмжилтийг ашигладаг бөгөөд нарийн гадны мэдрэгчийн хэрэгцээг арилгадаг.

Засвар үйлчилгээний нэмэгдэл зардал

Стандарт сойзтой системүүдийн хүнд хөдөлмөрийг орчин үеийн хувилбаруудтай харьцуул. Нүүрстөрөгчийн сойз солих нь үйлдвэрлэлийг зогсоохыг шаарддаг. Энэ нь гар ажиллагаа, мэргэшсэн техникч шаарддаг. Орчин үеийн сойзгүй эквивалентууд нь 'суулгах ба мартах' шинж чанартай байдаг. Энэхүү архитектур нь хөдөлмөрийн оролцоог эрс багасгадаг. Хуваарьт эвдрэлийг арилгах нь таны автомат шугамыг жилийн турш үр дүнтэй ажиллуулах боломжийг олгоно.

Дараагийн алхамуудын жагсаалт

Бөөн худалдан авалтыг зөвшөөрөхөөс өмнө хатуу загварчлалын хяналтын хуудсыг үүсгэ.

• Өндөр нарийвчлалтай 3D CAD загваруудыг үйлдвэрлэгчээс хүсэх.

• Холбох нүүр ба босоо амны хэмжээсийг ОБЕГ-ын стандарт хүрээний хэмжээтэй харьцуулна уу.

• Физик дулааны туршилт хийх нэг дээжийн нэгжийг захиалах.

• Үйлдвэрлэлийн орчиндоо тохирсон дууриамал ачааллыг ажиллуул.

Хэрэв та интеграцийн хүндрэлтэй тулгарвал мэргэшсэн мэргэжилтэнтэй танилцаарай үйлчилгээ . Мэргэшсэн инженерүүд таны ачааллын тооцоог хянаж, эцсийн загварыг баталгаажуулах боломжтой.

Дүгнэлт

Тоног төхөөрөмжийг зөв сонгох нь хатуу тэнцвэртэй байдлыг шаарддаг. Та физик ачааллын физик, хүрээлэн буй орчны хатуу хязгаарлалт, боломжтой интеграцийн орон зайг тохируулах ёстой. Өөрийн системийг дур зоргоороо томруулж болохгүй. Аюулгүй байдлын 20-30%-ийн асар их хүчин зүйлийг хэрэглэх нь үр ашиггүй байдлыг бий болгодог. Энэ нь хянагчийг үр ашиггүй хослуулахыг албадаж, шүүгээний үнэ цэнэтэй орон зайг үрдэг.

Үйлдэл хийх боломжтой дараагийн алхамууд нь таны ачааллын шинж чанарыг нэн даруй баримтжуулах явдал юм. Дараа нь технологийн төрлийг өөрийн үйл ажиллагааны орчинд тохируулаарай. Масс байрлуулахын өмнө үргэлж прототип хийж, дулааны туршилтыг явуул. Мэргэшсэн интегратороос зөвлөгөө авахыг бид маш их зөвлөж байна. Бүрэн хөдөлгөөний профайлаа үйлдвэрлэгчийн инженерийн багт илгээнэ үү. Техник хангамжийн архитектураа дуусгахын өмнө мэргэжилтнүүдэд математикийг баталгаажуулахыг зөвшөөрнө үү.

Түгээмэл асуултууд

А: Би 12V тэжээл дээр 24V DC мотор ажиллуулж болох уу?

Хариулт: Тийм ээ, гэхдээ та хурд болон моментийн аль алинд нь пропорциональ уналт мэдрэх болно. Нэрлэсэн хүчдэлийн хагаст ажиллах нь нийт гүйцэтгэлийг ихээхэн бууруулдаг. Энэ нь ердийн ачааллын дор зогсох ноцтой эрсдэлийг бий болгодог. Зогсолт нь дотоод зэсийн ороомгийг хурдан халж, улмаар системийг устгадаг.

Асуулт: Автоматжуулалтад зориулж шаталсан мотор болон BLDC моторыг хэрхэн сонгох вэ?

Х: Stepper моторууд нь нээлттэй давталтын энгийн байдлаараа гайхалтай байдаг. Эдгээр нь тэг хурдтайгаар их хэмжээний бариулын моментоор хангадаг тул бага хурдтай нарийн байрлал тогтооход тохиромжтой. BLDC моторууд нь дээд зэргийн өндөр хурдны үр ашиг, хаалттай хэлхээний гүйцэтгэлийг өгдөг. Таны програм хурдан хурдатгал, тасралтгүй өндөр хурдтай ажиллах, динамик ачааллын дасан зохицох шаардлагатай үед BLDC-ийг сонго.

Асуулт: Тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн оргил момент ба тасралтгүй эргэлтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Тасралтгүй эргүүлэх момент нь нэгжийн хязгааргүй хугацаанд тэсвэрлэх хамгийн их механик гаралтыг илэрхийлдэг. Энэ нь дулааны аюулгүй байдлын хязгаарыг хэтрүүлэхгүйгээр үүнийг хийдэг. Оргил эргүүлэх момент нь боломжтой үнэмлэхүй хамгийн их гаралтыг илэрхийлдэг, гэхдээ зөвхөн богино хурдатгалын үед. Тасралтгүй ажиллах мөчлөгийн хувьд оргил момент дээр тулгуурлах нь сүйрлийн дулааны эвдрэлийг баталгаажуулдаг.

А: BLDC мотор яагаад тусгай хянагч шаарддаг вэ?

Х: Уламжлалт нэгжүүд гүйдлийн чиглэлийг механикаар солихын тулд физик нүүрстөрөгчийн сойз ашигладаг. BLDC технологи нь эдгээр физик сойзыг бүрмөсөн арилгадаг. Үүний оронд тэд боловсронгуй цахим шилжүүлгийг шаарддаг. Зориулалтын хянагч нь тодорхой микросекундын интервалаар тодорхой статорын ороомог руу гүйдлийг хурдан импульс болгодог. Энэхүү тасралтгүй электрон дараалал нь роторын хөдөлгөөнийг жигд болгодог.