Өнеркәсіптік автоматтандыру және қозғалысты басқарудың ескірген ландшафта, дәлдігі мен сенімділігі маңызды. Нақты позиция мен жылдамдықты анықтауға мүмкіндік беретін сенсорлар мен түрлендіргіштердің арасында, ол щеткасыз шешілімдер өте маңызды компонент болып табылады. Бұл берік құрылғы аэроғарыштан бастап, анағылалық өлшеу өте маңызды болған робототехникаға дейінгі қосымшаларда маңызды рөл атқарады. Бұл мақала щеткасыз шешімдер негіздеріне, олардың құрылысын, жұмыс қағидаттарын, артықшылықтарын және заманауи инженерлік жүйелерге айтарлықтай әсерін анықтайды.
Шешімдерді түсіну
Шешімдер - бұл айналу дәрежесін өлшеу үшін қолданылатын айналмалы электр трансформаторлары. Олар механикалық айналуды электрлік сигналдарға түрлендіретін аналогтық құрылғылар ретінде жұмыс істейді, бұл үздіксіз позициялық кері байланыс береді. Тарихи тұрғыдан алғанда, шешендер өздерінің қарапайымдылығы, беріктігі және қоршаған орта жағдайында, мысалы, жоғары температура, тербелістер және ластаушы заттар сияқты жұмыс істеу қабілетіне байланысты өндірістік қосымшаларда қолданысқа енгізілді.
Жұмыс принципі
Шешімнің жүрегінде электромагниттік индукция принципі болып табылады. Құрылғы ротордан және статордан тұрады, олардың әрқайсысы катушкалармен жабдықталған. Егер ауыспалы ток (айнымалы ток) статордағы бастапқы ораманы қозғағанда, ол айналмалы магнит өрісін жасайды. Бұл магнит өрісі белгілі бір бұрыштарға физикалық бағытталған қайталама орамалардағы кернеулерді тудырады. Ротор бұрылып тұрған кезде, статор мен ротор орамалары арасындағы байланыс синусоидальды өзгертеді, нәтижесінде роторлы бұрыштың синус және косиндік функцияларына сәйкес келетін шығатын кернеулер пайда болады. Математиялық тұрғыдан, индукцияланған кернеулер (V s) және (V с ) (V) ) келесідей болуы мүмкін:
V s = v in * sin (θ)
V c = v * cos (θ)
Қайда v кіріс кернеуі және θ ротордың бұрыштық позициясы болып табылады. Осы шығыс сигналдарын өңдеу арқылы дәл бұрыштық позиция және вахталық жылдамдық анықталуы мүмкін.
Шешімдердің түрлері
Шешімдер олардың құрылысына және функционалдылығына байланысты жіктеледі:
Қылшық типіндегі шешімдер: айналмалы және тұрақты бөлшектер арасында электр сигналдарын беру үшін щеткалар мен слип сақиналарын пайдаланыңыз. Дизайнда қарапайым болған кезде, олар тозуға ұшырайды және техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.
Қашқағазсыз шешімдер: сигналдық тіркелу үшін айналмалы трансформаторларды қолдану арқылы щеткалардың қажеттілігін жою, сенімділік және төмендетуді күшейту.
Айнымалы құлықсыздық жоқ шешілімдер: ротордың орналасуы өзгерген кезде, әдетте, үнемді қосымшалар үшін пайдаланылатын магниттік құлықсыздыққа негізделген жұмыс істейді.
Қылқаламсыз адрес дегеніміз не?
Қылшықсыз шешер - бұл щеткалар мен слип сақиналарын пайдаланбай бұрыштық позиция мен жылдамдықты өлшеуге арналған электромеханикалық құрылғы. Бұл инновация жақсартылған өнімділік пен ұзақ өмір сүруді ұсынатын дәстүрлі щетка түріндегі шешімдердің шектеулері қарастырылған. Щеткасыз шешімдер трансформаторлық муфталық әдістерді қолдана отырып, айналмалы интерфейс арқылы сигналдарды жібереді, бұл контактісіз жіберу жүйесіне әкеледі.
Құрылыс және дизайн
Қылқаламсыз шешілімдердің құрылысы бірнеше орамалар жиынтығы бар статор мен ротор бар:
Стератордың орамалары: алғашқы қоздыру орамасы мен екі қайталама ораманы құрайды, бір-біріне 90 градус, синус және косинус шығыстарын шығарады.
Ротор орамалары: көбінесе айналмалы трансформатор деп аталады, бұл қозу сигналын физикалық байланыстарсыз жіберуге мүмкіндік береді.
Механикалық байланыстарды жою тозуды азайтады және шешім қабылдауға қоршаған ортаны ластаушы заттардан жабуға мүмкіндік береді. Жетілдірілген материалдар және нақты өндіріс техникасы өнімділікті арттырады, құрылғының қызмет ету мерзімінің дәйекті жұмысын қамтамасыз ету.
Дәстүрлі шешуге артықшылықтар
Щеткасыз шешімдер бірнеше негізгі артықшылықтар ұсынады:
Жақсартылған сенімділік: щеткалардың болмауы механикалық тозуды жояды, техникалық қызмет көрсетуді және жұмыс уақытын көбейтуді жояды.
Жоғары жылдамдықты қабілеттілік: жоғары жылдамдықты машиналарға арналған 20 000 айн / мин-ден асатын жылдамдықпен жұмыс істеуге қабілетті.
Қоршаған ортаға төзімділік: герметикалық дизайн шаң, ылғалдан және химиялық заттардан қорғайды, қатал өнеркәсіптік орта үшін өте жақсы.
Жақсартылған сигнал сапасы: Байланыссыз дизайн электр шу мен кедергілерді азайтады, өлшеу дәлдігін арттырады.
Ұзақ уақыт қызмет мерзімі: Механикалық кернеудің төмендеуі щетка түріндегі шешімдермен салыстырғанда ұзақ жұмыс істейтін өмірге әкеледі.
Қылқаламсыз шешілгендерге арналған қосымшалар
Щеткасыз шешімдер қозғалыс пен кері байланысды қажет ететін жүйелерге арналған. Олардың әмбебаптылығы оларға бірнеше салаларда пайдалануға мүмкіндік береді:
Автомобиль өнеркәсібі
Автомобиль секторында электр және гибридтік көліктерге ауысу дәл қозғалтқышты дәл басқаруға сұранысты арттырды. Щеткасыз шешімдер:
Электр жетегінің қозғалтқыштары: қозғалтқышты тиімді басқару, өнімділік пен энергия тиімділігін арттыру үшін нақты ротордың орналасуын қамтамасыз ету.
Тұтқындау жүйелері: нақты позиция деректерін беру арқылы тегіс редукторды ауыстыруға көмектеседі.
Белсенді аспалы жүйелер: жүру сапасы мен өңдеуді жақсарту үшін нақты уақыттағы түзетулерді қосыңыз.
Маркеттерге Маркет Белгілердің есебіне сәйкес, 2025 жылға қарай автомобиль позициясының сенсорлық нарығы 2,4 миллиард долларға жетеді деп күтілуде, бұл өсімде щеткасыз шешімдер айтарлықтай рөл атқарады.
Аэроғарыш және қорғаныс
Аэроғарыш қосымшаларында төтенше жағдайлар кезінде сенімділік өте маңызды. Щеткасыз шешімдер:
Ұшуды басқару жүйелері: Айықтырулар, қыдырғыштар мен лифтілер үшін кері байланыс беріңіз, бұл нақты маневрді қамтамасыз етеді.
Зымыран бойынша нұсқаулық: Навигацияға көмек көрсету және сәтсіздік опциясы болмаса.
Жерсеріктік орналасуы: радиация мен температура шектеріне төзімді кеңістіктің вакуумында жұмыс жасаңыз.
Қылқаламсыз шешілімдердің температурасы -55 ° C-тан + 150 ° C-қа дейінгі температурада жұмыс істеу мүмкіндігі оны аэроғарыштық инженерияда ажыратады.
Өнеркәсіптік автоматика
Автоматтандыру дәлдік пен беріктікті талап етеді. Щеткасыз шешімдер:
Servo Motors: Өндірістік жабдықтардағы жылдамдықты және позицияны дәл бақылауды қамтамасыз ету.
CNC машиналары: нақты уақыт режимінде позициялық кері байланысты қамтамасыз ету арқылы жоғары дәлдікті өңдеуге мүмкіндік береді.
Процестерді басқару жүйелері: тиімділікті арттыру, тиімділікті арттыру, индустриалды процестердегі параметрлерді бақылау және реттеу.
Халықаралық робототехника федерациясының зерттеуі автоматтандырудың артуын арттырды, олар 2020 жылы бүкіл әлемде 2,7 млн.
Робототехника
Роботты қосымшалар жоғары ажыратымдылықтағы кері байланысты талап етеді. Щеткасыз шешімдер:
Қолмен жасалған қару: құрастыру, дәнекерлеу және кескіндеме сияқты тапсырмаларды дәл басқаруды ұсынады.
Автономды көлік құралдары: дрондар мен автоматтандырылған басқарылатын көлік құралдарына (AGV) навигациялық мәліметтерді ұсыну.
Медициналық робототехника: Хирургиялық роботтардағы нәзік операцияларды дәлдік, онда дәлдік өте маңызды.
Робототехника технологиясы дамып келе жатқандықтан, щетсіз шешілімдер сияқты сенімді және дәл датчиктер қажет.
Техникалық сипаттамалары және өнімділік метрикалары
Тиісті щеткасыз шешімді таңдау негізгі сипаттамаларды түсінуді қажет етеді:
Ажыратымдылық және дәлдік
Ажыратымдылық көбінесе полюстер мен орам конфигурацияларының санымен анықталатын ең кішкентай анықталатын өзгерістерге қатысты. Жоғары ажыратымдылықтағы шешімдер бақылау дәлдігін жақсартады, бірақ сигналды күрделі өңдеуді қажет етуі мүмкін. Натсативті өнімнің температура, өндірістік төзімділік және электромагниттік кедергілер сияқты факторларға қаншалықты сәйкес келетіндігін білдіреді. Әдеттегі дәлдіктер ± 5 аркминуттерден ± 30-дан 30-ға дейін және жоғары дәлдікке арналған.
Жұмыс жылдамдығы
Қылқаламсыз шешілгіштер турбиналық қозғалтқыштар мен жоғары жылдамдықты қозғалтқыштар сияқты қосымшалар үшін қажет жоғары вахталық жылдамдықпен жұмыс істей алады. Олардың дизайны центрифугиялық күштердің салдарынан механикалық жеткіліксіздіктен тұрақты қойылымға мүмкіндік береді. Максималды бағаланған жылдамдықты түсіну жоспарланған өтінімдегі сенімді жұмысын қамтамасыз етеді.
Экологиялық ерекшеліктер
Экологиялық факторлар шешімді орындауға айтарлықтай әсер етеді:
Температура диапазоны: Құрылғылар күтілетін температура экстремалды түрде тиімді жұмыс істеуі керек. Арнайы модельдер -60 ° C-тан -60 ° C-қа + 200 ° C-қа дейін жұмыс істей алады.
Дірілді және соққыға төзімділік: MIL-STD-810 стандарттарына сәйкестік механикалық кернеулермен беріктігін қамтамасыз етеді.
«Қорғау (IP) рейтингі: шаң мен судың түсуіне төзімділікті анықтайды, қатаң ортаға дейін IP67-ге дейін.
Электрлік сипаттама
Негізгі электр параметрлеріне мыналар кіреді:
Кіріс кернеуі және жиілігі: жүйелік кернеу: жүйелік кернеулермен үйлесімділік (әдетте 4 V 7 V-ге дейін) және жиіліктер (2 кГц-ден 20 кГц)).
Шығарылатын кернеу: басқару электроникасы арқылы өңдеудің тиісті деңгейлері.
Фазалық жылжу: қателерді азайту үшін кіріс және шығыс сигналдары арасындағы минималды фазалық ауысу
Қорытынды
Машина жасау мен электрониканың критикалық щеткасыз шешілімдер қиылысында, дәлдік пен сенімділік маңызды болып табылатын жүйелердегі негіз болып табылады. Оның байланыссыз дизайны автомобиль, аэроғарыш, өнеркәсіптік автоматика және робототехника салалары бойынша қосымшаларда қосымшалардан жақсартылған дәстүрлі шешімдердің шектеулері қарастырылған.
Технология дамыған сайын щеткасыз шешендер эволюцияға, цифрлық функцияларды біріктіріп, жаңа экологиялық проблемаларға бейімдеуге дайын. Ысхуанг сияқты компаниялар осы эволюцияның алдыңғы қатарында, ғылыми-зерттеу жұмыстарына едәуір инвестициялар арқылы және жетілдіруге деген ұмтылыс арқылы басталды.
Шешімдер туралы қосымша ақпарат алу үшін оларға барыңыз Шешімдерді таңдау беті немесе yinghuang тікелей хабарласыңыз.
