Уламжлалт механик цахилгаан дамжуулах систем нь хурдны хайрцаг, бүс, дамар зэргээс ихээхэн хамаардаг. Эдгээр механик холболтууд нь жолоодлогын галт тэрэгний элэгдэл, уян хатан байдал, сөрөг нөлөөллийг зайлшгүй оруулдаг. Ийм олдворууд нь системийн нарийвчлалыг эрс хязгаарлаж, машины ашиглалтын хугацаанд засвар үйлчилгээний шаардлагыг нэмэгдүүлдэг. Өндөр динамик ачаалалтай ажиллах үед инженерүүдэд эрчим хүч дамжуулах илүү цэвэр, илүү шууд арга хэрэгтэй.
Шууд хөтчийн шийдлийг оруулна уу. А Эргэлтийн мотор нь бага хурдтай их хэмжээний эргэлтийн хүчийг дамжуулах зориулалттай өндөр туйлтай, байнгын соронзон синхрон системээр ажилладаг. Энэ нь механик холболтыг бүрэн арилгаж, ачааллыг ротор руу шууд холбодог. Энэ нь гайхалтай хатуу, өндөр мэдрэмжтэй хөдөлгөөний системийг бий болгодог.
Энэхүү гарын авлагад бид инженерүүд болон худалдан авах ажиллагааны багуудад үнэлгээний тодорхой тогтолцоог өгдөг. Та янз бүрийн топологийг судалж, эргэлтийн моментийн үндсэн үзүүлэлтүүдийг тайлж, бодит амьдралд хэрэгжүүлэх эрсдлийг үнэлэх болно. Энэхүү систем нь шууд хөтөчийн шинэчлэл нь таны хэрэглээний анхны хөрөнгө оруулалтыг зөвтгөх эсэхийг тодорхойлоход тусална.
Гол арга хэмжээ
Шууд хөтлөх механик: Эргэлтийн мотор нь механик дамжуулалтыг арилгаж, ачааллыг ротор руу шууд суулгаж, тэнхлэгийн зөрүүгүй, бараг хязгааргүй хатуу байдлыг хангадаг.
Хэлбэрийн хүчин зүйлийн давуу тал: Том хөндий босоо ам (дотоод цооног) ба хүрээгүй загвар нь машины архитектурыг оновчтой болгож, кабель, лазер эсвэл хөргөх шугамыг төвлөрсөн байдлаар чиглүүлэх боломжийг олгодог.
Үзүүлэлт Бодит байдал: Хөдөлгүүрийн сонголт нь хүч гэхээсээ илүү эргүүлэх момент (Оргил ба Тасралтгүй) дээр тулгуурладаг ба дулааны удирдлага нь тасралтгүй ажиллахад гол саад болдог.
Нийт зардал ба урьдчилсан урамшуулал: Анхны худалдан авалтын зардал өндөр боловч механик элэгдлийг арилгах нь урт хугацааны засвар үйлчилгээ болон машины зогсолтыг эрс багасгадаг.
Мотор момент гэж юу вэ? (Шууд хөтөчийн үндэс)
А Моментийн мотор нь байнгын соронзон синхрон мотор (PMSM) юм. Энэ нь онцгой өндөр туйлын тоотой байдаг. Та үүнийг 'өнхрөх шугаман мотор' гэж төсөөлж болно. Стандарт серво моторууд нь өндөр эргэлтийн хурдыг үүсгэдэг бөгөөд хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд гадаад хурдны хайрцганд тулгуурладаг. Шууд хөтлөгчтэй мотор нь эсрэгээр ажилладаг. Тэдгээр нь босоо ам дээр маш бага эсвэл бүр тэг хурдтайгаар онцгой эргэлтийн хүчийг үүсгэдэг.
Frameless vs. Housed Designs
Жинхэнэ машин интеграци нь 'frameless' загвараас ихээхэн хамаардаг. Үйлдвэрлэгчид хүрээгүй моторыг нүцгэн ротор ба нүцгэн статор гэсэн хоёр тусдаа бүрэлдэхүүн хэсэг болгон нийлүүлдэг. Энэ нь гаднах орон сууц, холхивчгүй, суурилуулсан санал хүсэлтийн төхөөрөмжгүй. Машин үйлдвэрлэгчид эдгээр нүцгэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үндсэн машины одоо байгаа бүтцийн механикт шууд нэгтгэдэг. Энэ арга нь орон зайг хэмнэж, системийн нийт жинг бууруулдаг.
Байшингийн загварууд байдаг. Эдгээр нь бүрэн хаалттай ирдэг бөгөөд уламжлалт серво-хурдны хайрцгийн хослолыг орлуулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч байрласан нэгжүүд нь ихэвчлэн шаардлагагүй бөөнөөр нэмдэг. Гүйцэтгэл, жингийн харьцаа хамгийн өндөр байхын тулд инженерүүд бараг зөвхөн хүрээгүй аргыг илүүд үздэг.
Зогсоолын давуу тал
Эдгээр хөтчийн өвөрмөц онцлог нь зогсолтын давуу тал юм. Бүрэн гүйдэл авах үед гол нь түгжигдсэн тохиолдолд уламжлалт моторууд ихэвчлэн хэт халж, хурдан шатдаг. Шууд хөтлөгч системүүд нь 'зогсон' эсвэл түгжигдсэн роторын нөхцөлд аюулгүй бөгөөд тодорхойгүй хугацаагаар ажиллах боломжтой. Тэд хүнд даацын ачааг таталцлын болон гадны хүчний эсрэг дулааны гэмтэлгүйгээр тогтвортой байлгадаг. Энэ нь тэднийг чангалах програмууд, хүснэгтүүдийг индексжүүлэх, байрлал нь хөдлөхтэй адил чухал байдаг робот техникт төгс болгодог.
Моторт хөдөлгүүрийн инженерийн болон арилжааны хэрэг
Машины архитектураас хурдны хайрцгийг арилгахаар шийдсэн нь инженерийн томоохон өөрчлөлтийг илэрхийлдэг. Та техникийн гүйцэтгэлийн ашиг болон урт хугацааны арилжааны ашиг тусыг хоёуланг нь үнэлэх ёстой.
Инженерийн шууд ашиг бол динамик гүйцэтгэл юм. Араагаа арилгаснаар та туйлын тэг хоцрогдолд хүрнэ гэсэн үг. Програм хангамжид нөхөх механик гистерезис байхгүй. Ачаалал нь ротор руу шууд холбогддог тул систем нь хяналтын давталтын өндөр зурвасын өргөнийг хангадаг. Хөтөч нь миллисекундэд бичил тохируулгад хариу үйлдэл үзүүлдэг. Шүд аажмаар элэгддэг тул араа системд ийм нарийвчлалыг удаан хугацаанд хадгалах нь бараг боломжгүй юм.
Хялбаршуулсан интеграци
Эдгээр нэгжүүд нь ихэвчлэн том хөндий босоо ам эсвэл дотоод цооногтой байдаг. Энэхүү онцлог геометр нь нарийн төвөгтэй машины загварт нийцдэг. Та цахилгаан утас, пневматик сантехник, гидравлик хөргөлтийн шугам, тэр ч байтугай оптик лазерын замыг эргэлтийн төвөөр шууд чиглүүлж болно. Энэхүү төв чиглүүлэлт нь машины нийт талбайг багасгаж, хязгааргүй эргэлтийн үед кабель орооцолдохоос сэргийлдэг.
Акустик ба байгаль орчны ашиг тус
Эмзэг үйлдвэрлэлийн орчин нь байгаль орчны хатуу хяналтыг шаарддаг. Шууд хөтлөгчтэй системүүд нь цөөн тооны хөдөлгөөнт хэсгүүдтэй тул машины чичиргээг эрс бууруулдаг. Эдгээр нь торон араатай холбоотой нунтаглах чимээг арилгаж, илүү чимээгүй дэлгүүрийн шалыг бий болгодог. Цаашилбал, ороомгийн дэвшилтэт техник нь эргүүлэх моментийн долгионыг багасгадаг. Энэхүү гөлгөр хөдөлгөөн нь микроскопийн чичиргээ хүртэл бүтээмжийг нь сүйтгэдэг хагас дамжуулагч вафель үйлдвэрлэх гэх мэт өндөр мэдрэмжтэй хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм.
Засвар үйлчилгээ ба ажлын цагийн эдийн засаг
Худалдан авах ажиллагааны багууд шууд хөтлөгчтэй эд ангиудыг илүү өндөр үнээр худалдан авахдаа ихэвчлэн эргэлздэг. Та тэг засвар үйлчилгээ хийснээр энэ урамшууллыг итгэлтэйгээр нөхөж чадна. Хурдны хайрцгууд нь тогтмол тосолгооны материал солих, лацыг солих, улмаар механик засвар хийх шаардлагатай байдаг. Хүрээгүй шууд хөтөч нь соронзон орон дээр тулгуурладаг. Энэ нь дотоод механик элэгдэлд өртдөггүй. Эдгээр эвдрэлийн цэгүүдийг арилгаснаар та машины ажиллах хугацааг эрс нэмэгдүүлж, үйлдвэрлэлийн бүх шугамын ашиглалтын хугацааг уртасгана.
Топологийг үнэлэх: Тохиргоог програмтай тааруулах
Бүх шууд хөтлөгчтэй нэгжүүд адилхан бүтээгддэггүй. Инженерүүд тодорхой цахилгаан соронзон топологийг хэрэглээний яг шаардлагад нийцүүлэх ёстой. Буруу сонголт нь дулааны үр ашиггүй байдал эсвэл динамик хяналтыг алдагдуулахад хүргэдэг.
Өрсөлдөгч (Гадаад ротор) vs. Inrunner (Дотоод ротор)
Ээрэх роторын байрлал нь моторын механик үйл ажиллагааг тодорхойлдог. Та эдгээр хоёр үндсэн тохиргоог үнэлэх ёстой.
Топологийн онцлог |
Гүйцэтгэгч (гадаад ротор) |
Оруулагч (Дотоод ротор) |
Роторын байрлал |
Статорын гадна талд эргэлддэг. |
Хөдөлгөөнгүй статор дотор эргэлддэг. |
Үндсэн давуу тал |
Хамгийн их эргүүлэх моментийн нягт; илүү өндөр инерци. |
Илүү өндөр хурд; өндөр динамик эхлэх / зогсоох. |
Хамгийн тохиромжтой програм |
Ачаалал ихтэй, индексжүүлэх том хүснэгтүүд. |
Өндөр хурдны робот техник, хурдыг нарийн хянах. |
Инерцийн тохирол |
Гадны том ачааллыг тааруулахад маш сайн. |
Гадны хүнд ачааллын хувьд нарийн тааруулах шаардлагатай. |
Урсгалын чиглэл: Радиаль ба тэнхлэг
Стандарт үйлдвэрлэлийн нэгжүүд ихэвчлэн радиаль урсгалын топологийг ашигладаг. Хүчний соронзон шугамууд нь ротор ба статорын хооронд гадагшаа эсвэл дотогш радиаль байдлаар дамждаг. Радиал урсгалын загварууд нь механик суурилуулалтад хялбар, урьдчилан таамаглах боломжтой дулаан ялгаруулах замыг санал болгодог. Тэд салбарын стандартыг төлөөлдөг.
Эсрэгээр, тэнхлэгийн урсгалын загвар нь соронзон урсгал нь эргэлтийн тэнхлэгтэй параллель гүйдэг өвөрмөц зохион байгуулалттай байдаг. Энэ нь хэт хавтгай 'хуушуур' профайлыг үүсгэдэг. Та тэнхлэгийн урсгалыг сонгох хэрэгтэй хөдөлгүүрийн момент . Эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу, тухайлбал, авсаархан робот холболт эсвэл сансрын тусгай гимбал зэрэгт орон зайн хязгаарлагдмал байдал үүссэн үед
Нарийвчлалтай хувилбарууд: Хамгаалалтын нөлөөг удирдах
Стандарт байнгын соронз мотор нь 'cogging' буюу 'хориглох' эргүүлэх моментоос зовдог. Энэ бол хүчгүй моторын босоо амыг гараар эргүүлэхэд мэдрэгддэг хурц, соронзон эсэргүүцэл юм. Энэ нь байнгын соронзууд нь статорын төмөр шүдтэй нийцэхийг оролддогтой холбоотой юм.
Хэт жигд хурдны хяналт шаарддаг програмуудын хувьд инженерүүд нарийвчлалын хувилбаруудыг үнэлдэг. Нарийвчилсан нүхгүй эсвэл төмөргүй ороомгийн топологи нь төмрийн шүдийг статороос бүрэн арилгадаг. Энэхүү загвар нь араа цоорохыг бүрэн арилгадаг. Сүлжээгүй загвар нь үнэмлэхүй оргил моментийн багахан хувийг золиосолдог ч оптик хяналт, сканнердах, хэвлэх системд шаардлагатай өөгүй жигд эргэлтийг хангадаг.
Моторын кодыг тайлах техникийн үзүүлэлтүүд: 4 чухал моментийн төлөв
Моторын хэмжээ нь цэвэр морины хүч эсвэл ваттаас илүү эргүүлэх моментийн үзүүлэлтээс шууд хамаардаг. Эдгээр утгыг буруу тайлбарлах нь гамшигт гэмтэл эсвэл системийн хэт их зардалд хүргэдэг. Та дөрвөн өөр моментийн төлөвийг ойлгох ёстой.
1. Тасралтгүй (гүйлтийн) эргүүлэх момент
Тасралтгүй эргүүлэх момент нь нэгжийн тодорхойгүй хугацаагаар барьж чадах тогтвортой байдлын эргэлтийн хүчийг тодорхойлдог. Энэ нь хөдөлгүүрийн дулааны тэнцвэрийг давахаас өмнөх хамгийн их гаралтыг илэрхийлнэ. Хэрэв та хөтөчийг энэ утгаас дээш удаан хугацаагаар ажиллуулбал дотоод дулааны үйлдвэрлэл нь хөргөлтийн хүчин чадлаас давж, ороомогыг устгадаг. Энэ утга нь бүх хэмжээг тооцоолох суурь хэмжигдэхүүнийг бүрдүүлдэг.
2. Оргил момент
Оргил эргүүлэх момент нь богино, өндөр динамик тэсрэлтүүдийн үнэмлэхүй хамгийн их гаралтыг илэрхийлдэг. Машинууд хурдацтай хурдатгал эсвэл гэнэтийн удаашралын үед энэ төлөвийг ашигладаг. Оргил бүсэд ажиллах нь цаг хугацааны хувьд хатуу байдаг. Оргил эргүүлэх хүчийг хэт удаан шахах нь байнгын соронзыг бүрмөсөн соронзгүй болгох эсвэл статорын тусгаарлагчийг шууд хайлуулах зэрэг ноцтой эрсдэлийг дагуулдаг.
3. Эхлэх момент
Эхлэх момент нь зогсолтгүй зогсолтоос статик үрэлт ба ачааллын инерцийг даван туулахад шаардагдах анхны эргэлтийн хүч юм. Экструдер эсвэл том бутлуур гэх мэт хүнд үйлдвэрийн хэрэглээнд эхлэлийн үрэлт нь асар их байдаг. Сонгосон мотор нь хяналтын дарааллыг саатуулахгүйгээр шаардлагатай эхлүүлэх эргүүлэх моментийг өгөхийн тулд хангалттай дээд ачаалалтай эсэхийг шалгаарай.
4. Зогсоолын момент
Зогсоолын эргүүлэх момент нь босоо амыг механикаар хаах эсвэл гадны хүчний эсрэг статик байрлалыг идэвхтэй барих үед үзүүлэх эргэлтийн хамгийн их хүч юм. Шууд хөтлөгчтэй системүүд нь олон төрлийн хэрэглээнд тоормосны үүргийг гүйцэтгэдэг тул зогсолтгүй зогсолтын моментийн хязгаарыг шалгах нь хөдөлгөөнгүй зогсолтын үе шатанд ачаалал гулсахгүй, статорыг хэт халахгүй байхыг баталгаажуулдаг.
Хэрэгжилтийн бодит байдал: Хэмжээ, дулаан, интеграцийн эрсдэл
Араагүй архитектурт шилжих нь системийг инженерийн шинэ сорилтуудад хүргэдэг. Мотор нь бүх динамик хүчийг шууд шингээдэг. Та дизайны үе шатанд нэгтгэх эрсдэлийг бууруулах ёстой.
Дулааны бөглөрөл
Дулааны менежмент нь тасралтгүй ажиллахад гол саад тотгор болдог. Уламжлалт системд хурдны хайрцгууд нь дулааныг гадагшлуулж, хөдөлгүүрийг ачааллаас салгахад тусалдаг. Шууд хөтлөгчтэй системд мотор нь бүх дулааны ачааллыг шингээдэг.
Агаар хөргөх нь хүнд үйлдвэрийн ажилд ховор тохиолддог. Үйлдвэрлэгчийн зарласан тасралтгүй эргэлтийн моментийг хангахын тулд ихэвчлэн машины орон сууцанд суурилуулсан дотоод усны хантаазаар дамжуулан шингэн хөргөлтийг бараг бүх нийтээр шаарддаг. Тохиромжтой хөргөлтгүй бол та моторын ажиллагааг мэдэгдэхүйц бууруулах ёстой.
Машины хүрээний хатуу байдал
Шууд хөтлөгчтэй систем нь зөвхөн машины хүрээтэй адил сайн байдаг. Холболт нь маш хатуу байдаг. Хэрэв таны бүтцийн хүрээ хангалттай масс, хөшүүн чанаргүй бол моторын өндөр динамик хүч нь явах эд ангид резонансын чичиргээ үүсгэдэг. Энэхүү резонанс нь хөтчийн нарийвчлалын ашиг тусыг бүрэн үгүйсгэдэг. Машины бүтэц нь уян хатан байдалгүйгээр өндөр давтамжийн хяналтын гогцооны тохируулгыг амархан шингээх ёстой.
Хөдөлгүүрийн тогтмол (км)
Худалдан авах ажиллагааны олон багууд каталогийг оргил моментоор нь ангилах алдаа гаргадаг. Энэ бол үр ашгийн алдаатай хэмжигдэхүүн юм. Хэрэглээний инженерүүд худалдан авагчдыг 'Мотор тогтмол' (км) үнэлэхэд чиглүүлдэг.
Хөдөлгүүрийн тогтмол нь эрчим хүчний зарцуулалтын квадрат язгуур тутамд эргүүлэх хүчийг илэрхийлдэг ($Nm / sqrt{W}$). Энэ нь цахилгаан соронзон дизайны жинхэнэ дулааны үр ашгийг илтгэнэ. Өндөр км нь хөдөлгүүр нь илүү их хүч гаргаж, бага дулаан ялгаруулдаг гэсэн үг юм. Хөргөлтийн сонголт хязгаарлагдмал эсвэл дулааны мэдрэмжтэй орчинд ажиллаж байх үед өндөр км-ийн үнэлгээг эрэмбэлэх.
Дүгнэлт
Моментийн моторууд нь механик нарийн төвөгтэй байдлаас цахилгааны энгийн байдал, программ хангамжаар тодорхойлсон нарийвчлал руу шилжиж, машины дизайны үндсэн өөрчлөлтийг илэрхийлдэг. Инженерүүд хурдны хайрцгийг арилгаснаар ямар ч ялгаагүй нарийвчлалыг нээж, акустик дуу чимээг багасгаж, бараг хязгааргүй барих чадварыг бий болгодог.
Энэ технологид амжилттай шилжихийн тулд дараах алхамуудыг дагана уу:
Бүтцийн хатуу байдлыг шалгах: Таны одоогийн машины хүрээ резонанс үүсгэхгүйгээр өндөр давтамжийн динамик хүчийг даван туулах чадвартай эсэхийг үнэл.
Ачааллын профайлыг зураглах: Аппликешнийнхээ тасралтгүй хадгалах хэрэгцээг богино хугацааны оргил хурдатгалын шаардлагаас тодорхой салга.
Дулаанаар төлөвлөх: Статорыг сонгохын өмнө ус хөргөх дэд бүтцийг машины орон сууцанд төлөвлө.
Мэргэжилтнүүдээс лавлана уу: Угсрах явцад хүрээгүй интеграцийн хэмжээг шалгаж, ротор-статорын агаарын цоорхойг зөв тохируулахын тулд хэрэглээний инженерүүдтэй шууд хамтран ажиллана.
Түгээмэл асуултууд
А: Тогтмол эргэлттэй мотор яагаад хязгааргүй хурдалдаггүй вэ?
Х: Эргэлтийн хурд (RPM) нэмэгдэхийн хэрээр физик нь эсрэг хүчийг нэвтрүүлдэг. Ээрэх ротор нь ирж буй тэжээлийн хүчдэлийг эсэргүүцэх Back-Electromotive Force (Back-EMF) үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ аэродинамик салхи болон холхивчийн үрэлт нэмэгддэг. Эдгээр эсрэг хүч нь моторын цахилгаан соронзон эргүүлэх моменттой тэнцэх үед цэвэр эргүүлэх момент тэг болно. Яг энэ тэнцвэрийн цэг дээр систем хурдасхаа больж, тогтвортой, тогтмол хурдтай болно.
А: Моментийн мотор нь стандарт серво моторыг шууд солих уу?
Х: Үргэлж биш. Гаригийн хурдны хайрцгийг хослуулсан стандарт серво мотор нь өндөр хурдтай, инерци багатай хэрэглээнд өндөр өртөгтэй хэвээр байна. Бага хурдтай ажиллах, их хэмжээний барих хүч, тэг механик сөрөг нөлөөлөл, эсвэл механик холболт нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй алдаа гаргадаг хэт өндөр нарийвчлал шаардсан хувилбаруудын хувьд та шууд хөтчийн шийдлүүдийг сайтар үнэлэх хэрэгтэй.
Асуулт: Хөдөлгүүрийг сонгоход 'cogging' эсвэл 'tatent effect' нь юу гэсэн үг вэ?
Хариулт: Зуурмаг гэдэг нь маш бага хурдтай үед мэдрэгддэг огцом, лугшилттай соронзон эсэргүүцэл юм. Энэ нь ротор дээрх байнгын соронзууд нь статорын төмөр шүдтэй байнга таарахыг оролддогтой холбоотой юм. Өндөр зэрэглэлийн нарийвчлалтай төхөөрөмжүүд нь тусгайлсан 'холтгүй' эсвэл 'төмөргүй' ороомгийн загварыг ашиглан энэ асуудлыг арилгадаг. Энэ нь мэдрэмтгий оптик болон сканнердах програмуудад төгс жигд эргэлтийг баталгаажуулдаг.
