Чухал ач холбогдолтой моторын хяналтын системд буруу байрлалд санал өгөх төхөөрөмжийг сонгох нь системийн тогтвортой байдал, аюулгүй байдал, төслийн төсвийг алдагдуулдаг. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийн хөтчүүд, үйлдвэрлэлийн серво дарагч, сансрын хөдөлгүүрүүд нь тасралтгүй, үнэн зөв өгөгдөлд ихээхэн тулгуурладаг. Оптик кодлогч нь уур амьсгалын хяналттай цэвэр өрөөнд дээд зэргийн нарийвчлалыг санал болгодог бол хатуу ширүүн орчин нь шийдэгчийн бат бөх найдвартай байдлыг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч ердийн мэдрэгчийг сонгох нь хангалттай биш юм. Техникийн хүснэгтийн буруу тохируулга нь ихэвчлэн хяналтын гогцоо муудах, эргүүлэх момент, улмаар техник хангамжийн эвдрэлд хүргэдэг. Та мэдрэгчийнхээ техникийн үзүүлэлтүүдийг маш сайн ойлгох ёстой. Энэхүү гарын авлага нь шийдэгчийн тодорхой параметрүүдийг хэрхэн үнэлж, зааж өгөхийг задалсан болно. Орчин үеийн өндөр давтамжийн моторын удирдлагын архитектуртай хэрхэн оновчтой уялдуулахыг бид танд харуулж байна. Та топологи, цахилгаан тохируулга, туйл хосын тохиргоог итгэлтэйгээр удирдаж сурах болно.
Гол арга хэмжээ
Хүрээлэн буй орчин нь хэв маягийг заадаг: Сойзгүй, хувьсах дургүй, суурилуулсан уусмалууд нь механик болон хүрээлэн буй орчны тодорхой хязгаарлалтад үйлчилдэг.
Цахилгааны тохирлыг тохиролцох боломжгүй: Өөрчлөлтийн харьцаа (TR), өдөөх давтамж, фазын шилжилт нь таны сонгосон Resolver-to-Digital Converter (RDC)-тай төгс нийцэх ёстой.
Туйлуудын гүйцэтгэл ижил байна: Шийдвэрлэгчийн туйлын хосыг моторын хос туйлтай тааруулах нь шилжих хөдөлгөөнийг хялбарчилж, үнэмлэхүй байрлалын нарийвчлалыг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг.
Шийдвэрлэгчийн топологийг хэрэглээний профайлуудын эсрэг үнэлэх
Цахилгааны үзүүлэлтүүдийг харахын өмнө инженерүүд зөв физик архитектурыг сонгох ёстой. Орон зайн хязгаарлалт, хурдны шаардлага, хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл нь энэхүү чухал сонголтыг удирддаг. Танд хэд хэдэн үндсэн загваруудыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Тус бүр нь тодорхой хэрэглээний хувьд ялгаатай давуу талыг санал болгодог.
The сойзгүй шийдэгч мэдрэгч нь бат бөх байдлын салбарын стандартыг илэрхийлдэг. Сойзгүй стандарт загвар нь сойзны элэгдлийг бүрмөсөн арилгадаг. Энэ нь бараг хязгааргүй онолын механик ашиглалтын хугацааг бий болгодог. Энэ нь жижиг дотоод эргэлтэт трансформаторыг ашиглан өдөөх дохиог ротор руу шууд дамжуулдаг. Бид энэхүү топологийг тасралтгүй ажиллах үйлдвэрлэлийн моторын удирдлагад ашиглахыг зөвлөж байна. Нэг сул тал бол физик ул мөр юм. Дотоод эргэлтийн трансформатор нь нэмэлт тэнхлэгийн уртыг шаарддаг. Та моторын корпусын загварт энэ нэмэлт уртыг тооцох ёстой.
Эсвэл та a-г сонгож болно хувьсах дургүйцлийг арилгагч мэдрэгч . Өндөр хурдны динамик хэрэглээнд зориулагдсан Энэ загвар нь эргэдэг хэсэг дээр зэс ороомог агуулаагүй болно. Үүний оронд тусгай хэлбэртэй металл ротор нь статорын үүсгэсэн соронзон урсгалыг зохицуулдаг. Энэ нь маш авсаархан, онцгой бага инерцтэй багцыг бий болгодог. Тэд роторын ороомгийг тусгаарлах эрсдэлгүйгээр хэт их эргэлтийг амархан зохицуулдаг. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийн моторууд тэдгээрийг ихэвчлэн ашигладаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь тодорхой цахилгаан соронзон хөндлөнгийн (EMI) профайлд илүү өртөмтгий байж болно. Суурилуулалтын явцад та агаарын зайг сайтар хянах хэрэгтэй. Хэрэв агаарын завсар хэлбэлзвэл дохионы далайц хурдан буурдаг.
хооронд нь шийдэх үед a Суурилуулагчийн мэдрэгч ба хүрээгүй нэгжийн хувьд угсрах шугамын чадавхийг анхаарч үзээрэй. Байршсан нэгж нь үйлдвэрээс бүрэн угсарч ирдэг. Энэ нь өөрийн нарийн холхивч болон тусгай босоо амыг агуулдаг. Энэ нь хурдан залгаад тоглуулах боломжийг олгодог. Одоо байгаа машин механизм эсвэл туршилтын төхөөрөмжид шинэчлэх нь илүү хялбар байдаг. Гол солилцоо нь нэмэлт механик нарийн төвөгтэй байдлыг агуулдаг. Мэдрэгчийн босоо амыг моторын тэнхлэгт холбохын тулд танд уян холбоос хэрэгтэй. Холболтууд нь бага зэрэг мушгирах оролтыг үүсгэж болно.
Эсрэгээр, хүрээгүй хувилбарууд нь роторыг шууд үндсэн хөдөлгүүрийн тэнхлэгт холбодог. Энэ нь жин, үнэ цэнэтэй зайг ихээхэн хэмнэдэг. Гэхдээ хүрээгүй загвар нь бэхэлгээний хатуу хүлцлийг шаарддаг. Тэд мэргэжлийн механик интеграцчиллыг шаарддаг. Муу тохируулга нь таны хяналтын гогцоог эвдэх мөчлөгийн байрлалын алдаа гарахад хүргэдэг.
Системийн нарийвчлалын чухал цахилгаан техникийн үзүүлэлтүүд
Физик топологийг сонгосны дараа та цахилгаан параметрүүдийг төгс тохируулах ёстой. Та мэдрэгчийг Resolver-to-Digital Converter (RDC)-тэй хослуулах болно. RDC нь аналог синус болон косинусын долгионыг тоон өнцгийн өгөгдөл болгон хөрвүүлдэг.
Өөрчлөлтийн харьцаа (TR)
TR нь оролтын өдөөх хүчдэл ба гаралтын хамгийн их хүчдэлийн хоорондох харьцааг тодорхойлдог. Салбарын стандарт нь ихэвчлэн 0.5-д яг тохирдог. Тохироогүй TR нь RDC оролтын ханалтад хүргэдэг. Эсвэл бага харьцаа нь дохио-дуу чимээний харьцаа (SNR) мууддаг. Та өөрийн RDC оролтын хязгаарууд мэдрэгчийн гаралтын хүчдэлийн масштабтай төгс тохирч байгаа эсэхийг шалгах ёстой.
Өдөөлтийн давтамж ба хүчдэл
Ердийн өдөөх давтамж нь 2 кГц-ээс 20 кГц хооронд хэлбэлздэг. Оролтын хүчдэл нь ерөнхийдөө 4V ба 7V RMS хооронд ажилладаг. Өндөр давтамж нь фазын шилжилтийг бууруулдаг. Тэд хурдацтай хурдатгалын үед динамик хяналтыг сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч өндөр давтамж нь урт кабелийн гүйдэл дээр багтаамжийн холболтын дуу чимээг ихэсгэдэг. Өөрийн өдөөх давтамжийг зааж өгөхдөө кабелийн уртыг санаарай. Доод давтамж нь хол зайд илүү сайн явдаг.
Нарийвчлал ба нягтрал (Системийн бодит байдал)
Олон инженерүүд системийн дизайн хийхдээ нарийвчлал, нарийвчлалыг андуурдаг. Физик мэдрэгч нь нарийвчлалыг зааж өгдөг. Бид энэ механик алдааг ±10 аркмин гэх мэт нуман минутаар хэмждэг. Доод урсгалын RDC нь шийдлийг зааж өгдөг. Нарийвчлал нь нэг бүтэн хувьсгалыг хэдэн тоон алхмуудыг төлөөлж байгааг тодорхойлдог. 12 битийн RDC нь 4096 алхмыг хангадаг. 16 битийн RDC нь 65,536 алхамыг хангадаг. Мэдрэгчийн нарийвчлалыг шаардлагагүйгээр хэт зааж өгөхөөс зайлсхий. Хэрэв таны механик системд арааны зөрүү их байвал хэт нарийвчлалтай мэдрэгч нь инженерийн хүчин чармайлтыг үрнэ.
Шийдвэрлэгчийн цахилгааны үзүүлэлтүүдийн лавлагаа
| параметр |
ердийн хүрээний нөлөө |
Хяналтын системд үзүүлэх |
| Өөрчлөлтийн харьцаа (TR) |
0.45-аас 0.5 хүртэл |
RDC чипийн гаралтын хүчдэлийн масштабыг тодорхойлно. |
| Өдөөлтийн давтамж |
2 кГц-ээс 20 кГц хүртэл |
Динамик хянах чадвар болон фазын хоцролтод нөлөөлдөг. |
| Оролтын хүчдэл |
4 Vrms-ээс 7 Vrms |
Статорын соронзон урсгалын хүч ба дохионы тодорхой байдлыг жолооддог. |
| Нарийвчлал |
±4 - ±20 аркмин |
Хамгийн их үнэмлэхүй механик өнцгийн алдааг тодорхойлно. |
Оролтын үр ашгийн хувьд хос туйлуудыг тааруулах
Туйлуудын тоо нь синхрон хувьсах гүйдлийн хөдөлгүүрийн эргэлтэд шууд нөлөөлдөг. Та мэдрэгчийн туйлуудыг өөрийн системийн шаардлагад нийцүүлэх ёстой. Буруу туйл тоо нь програм хангамжийн инженерчлэлийг хүндрүүлдэг.
Нэг хурдны (1 туйлын хос) хандлага
Нэг хурдны загвар нь яг нэг хос цахилгаан шонтой байдаг. Энэ нь 360 градусын механик эргэлтийн үед үнэмлэхүй байрлалын өгөгдлийг өгдөг. Энэ арга нь үнэмлэхүй эхлүүлэх байрлал шаарддаг системд тохирно. Энэ нь хөдөлгүүрийг ачаалахад тэр даруй бүрэн эргүүлэх хүчийг ашиглах боломжийг олгодог. Та мэдрэгчгүй хөтчүүдэд түгээмэл тохиолддог аливаа нарийн төвөгтэй сэрээх, сэгсрэх горимоос зайлсхийдэг. Аж үйлдвэрийн робот техник нь аюулгүй эхлүүлэхийн тулд энэхүү нэг хурдны хүчин чадалд ихээхэн тулгуурладаг.
Олон хурдны (олон туйл) хандлага
Олон хурдны загвар нь мэдрэгчийн туйлын тоог моторын туйлын тоотой шууд тааруулдаг. Жишээлбэл, 6 туйлтай мотор нь 6 туйл мэдрэгчтэй хамгийн сайн хослодог. Энэхүү механик тэгш хэм нь цахилгааны зэрэглэлийг анхдагч байдлаар тохируулдаг. Энэ нь таны дижитал дохионы процессор (DSP) дээрх тооцооллын ачааллыг эрс багасгадаг. Та цахилгаан өнцгийн өндөр нарийвчлалыг олж авдаг. Механик алдаа нь олон туйл дээр дунджаар гардаг.
Инженерийн үндсэн солилцоо бол үнэмлэхүй механик байрлалын өгөгдлийг алдах явдал юм. Мэдрэгчийн гаралт нь механик эргэлт бүрт олон удаа давтана. 6 туйл мэдрэгч нь нэг механик эргэлт тутамд гурван бүрэн цахилгааны эргэлтийг гаргадаг. Гадны лавлагааны индексгүйгээр та босоо амны яг физик өнцгийг мэдэхгүй. Шилдэг туршлагууд нь захиалга хийхээсээ өмнө моторын шонг сайтар зураглахыг шаарддаг. Тохиромжгүй байдал нь таны микроконтроллерийн программ хангамжийг хүнд математикийн интерполяци хийхэд хүргэдэг. Энэ нь таны хурдан удирдлагын гогцоонд шаардлагагүй хоцрогдол үүсгэдэг.
Байгаль орчинд тэсвэртэй байдал ба механик хүлцэл
Моторын хяналтын орчин нь эмзэг электрон эд ангиудыг шийтгэдэг. Та дулааны хязгаарлалт болон механик чичиргээний үнэлгээг сайтар үнэлэх хэрэгтэй.
Температурын үзүүлэлтүүд
Стандарт үйлдвэрлэлийн мэдрэгч нь -40 ° C-аас 155 ° C-ийн хооронд тав тухтай ажилладаг. Сансрын болон хүнд даацын зүтгүүрийн нэгжүүд 200 ° C-аас хэтрэх боломжтой. Хэт халалт нь stator доторх зэс ороомгийн эсэргүүцлийг өөрчилдөг. Мэдрэгчийн температурын өөрчлөлтийн шинж чанарыг сайтар үнэл. Таны сонгосон RDC эдгээр байгалийн далайцын өөрчлөлтийг хянаж, нөхөж чадах эсэхийг шалгаарай. Хэрэв RDC-д автомат нөхөн олговор байхгүй бол хэт халалт нь өнцгийн хэмжилтийн нарийвчлалыг ихээхэн доройтуулдаг.
Цочрол болон чичиргээг тэсвэрлэх чадвар
Хүнд чичиргээ нь шилэн оптик кодлогчийг хурдан устгадаг. Шийдвэрлэгч нь бат бөх аналог бүтэцтэй тул эдгээр нөхцөл байдлыг даван туулж чаддаг. Дотоод ротор ба статорыг салгахаас сэргийлэхийн тулд та G-хүчний үнэлгээг үнэлэх ёстой. Хувьсах дургүй топологи нь чичиргээний ачаалал ихтэй байдаг. Тэд роторын ороомог бүрэн дутагдалтай байдаг. Энэ нь хүнд цохилтын үед үндсэн эвдрэлийн цэгийг арилгадаг.
Суурилуулалт ба төвлөрсөн байдал
Frameless архитектур нь далд механик сорилтуудыг бий болгодог. Тэд таны үндсэн моторын босоо амны маш нарийн боловсруулалтын хүлцэл шаарддаг. Аливаа төвлөрсөн алдаа нь мөчлөгийн байрлалын алдаа руу шууд хөрвүүлдэг. Суулгах явцад та эдгээр үндсэн физик хүчин зүйлсийг хянах хэрэгтэй:
Ротор-статорын төвлөрлийн хязгаар.
Статорыг эцсийн бэхэлгээний үед тэнхлэгийн тохируулга.
Ган хөдөлгүүрийн босоо амны дулааны тэлэлтийн хурд.
Холхивчийн угсралтын гүйлтийн хүлцэл.
Хачирхалтай байдал нь агаарын цоорхойд хиймэл модуляц үүсгэдэг. Энэ нь таны өнцгийн тооцоонд нэг эргэлт тутамд алдаа гаргахад хүргэдэг.
Худалдан авах ажиллагааны эрсдэл ба интеграцийн солилцоо
Системийн дизайн нь байнгын буултыг агуулдаг. Та нарийвчлал, бие махбодийн бат бөх байдал, нийлүүлэлтийн сүлжээний бодит байдлыг тэнцвэржүүлэх ёстой.
Шийдвэрлэгч болон Кодлогч, Холл-Эффект
Бид тэнцвэртэй хэрэглээний хандлагыг санал болгож байна. Төсөв маш бага байгаа тохиолдолд энгийн блок солихын тулд Hall-effect мэдрэгч ашиглана уу. Цэвэрхэн өрөөнд хамгийн дээд байрлалын нарийвчлал шаардлагатай үед оптик кодлогчийг сонго. Талбайн бүтэлгүйтэл нь сонголт хийх боломжгүй тохиолдолд шийдэгчийг зааж өгнө үү. Тэд өндөр дулаан, цацраг туяа, тоосжилт ихтэй орчинд ургадаг.
Кабелийн хамгаалалт ба EMI
Эдгээр мэдрэгч нь бага хүчдэлийн аналог дохиог гаргадаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн өндөр давтамжийн цахиурын карбидын (SiC) инвертерийн яг хажууд ажилладаг. Эдгээр чимээ шуугиантай орчинд урт кабелийн урсгал нь EMI-ийн ноцтой эвдрэлийг өдөөдөг. Та синус, косинус, өдөөх шугамд тусгай эрчилсэн хос утас хэрэгтэй. Та маш их сүлжсэн хамгаалагдсан кабель ашиглах ёстой. RDC төгсгөлд зөв газардуулга нь газрын гогцоонууд нь нарийн синус долгионыг гажуудуулахаас сэргийлдэг.
Худалдагчийг түгжих ба COTS-ийн боломж
Захиалгат ороомгийн тохиргоо нь худалдан авалтын хугацааг ихээхэн уртасгадаг. Тэд таныг нэг нийлүүлэгчээс хараат байдалд оруулдаг. Арилжааны бэлэн (COTS) стандартын TR болон эсэргүүцлийн үзүүлэлтүүдийг анхдагчаар тохируулах нь нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний уян хатан байдлыг баталгаажуулдаг. Стандарт сэлбэг хэрэгсэл нь дэлхийн хямралын үед шууд солих эх үүсвэрийг хурдан шуурхай авах боломжийг танд олгоно. Аппликешн нь тусгай ороомог шаарддаггүй л бол стандарт эсэргүүцлийн ул мөрийг үргэлж эрэмбэлэх хэрэгтэй.
Санал хүсэлт Технологийн харьцуулалтын хүснэгт
| Технологи |
Шилдэг орчин |
Түлхүүр хүч |
Үндсэн хязгаарлалт |
| Шийдвэрлэгч |
Хатуу, өндөр температур, өндөр чичиргээ |
Хэт бат бөх, найдвартай байдал |
Гадаад RDC боловсруулах чип шаардлагатай |
| Оптик кодлогч |
Уур амьсгалын хяналттай, цэвэр орчин |
Хэт өндөр дижитал нарийвчлал |
Эмзэг шилэн диск нь амархан хагардаг |
| Холл-эффект |
Үндсэн аж үйлдвэрийн, хязгаарлагдмал орон зай |
Маш нягт, энгийн интеграцчилал |
Бага нарийвчлалтай, нарийвчлал муутай |
Дүгнэлт
Зөв санал хүсэлтийн төхөөрөмжийг тодорхойлохын тулд физик механик хязгаарлалтыг цахилгаан архитектуртайгаа тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Та хувиргах харьцаа, туйлын тоо, RDC нийцтэй байдал зэрэг параметрүүдийг төгс тохируулах ёстой.
Хүрээлэн буй орчны зураглал: Таны хэрэглээнд тулгарах температур, чичиргээний хязгаарыг тодорхойл.
Туйлуудын тоог тодорхойлох: Коммутацийн программ хангамжийн логикийг оновчтой болгохын тулд мэдрэгчийн туйлуудыг моторын туйлуудтай тааруулна уу.
Цахилгааны үзүүлэлтүүдийг тохируулна уу: Өөрчлөлтийн харьцаа болон өдөөх давтамж таны удирдлагын самбарт яг таарч байгаа эсэхийг шалгаарай.
EMI-ийг төлөвлөх: Инвертер солих дуу чимээнээс аналог дохиог хамгаалахын тулд кабелийн хамгаалалтын хатуу протоколуудыг хэрэгжүүл.
Механик хязгаарлалтынхаа тодорхой профайлыг бий болгосноор дизайны процессоо эхлүүл. Хөгжлийн мөчлөгийн эхэн үед байрласан эсвэл хүрээгүй загваруудын хооронд шийдээрэй. Дараа нь хэрэглээний инженерүүдтэй шууд зөвлөлд. Вандан сандал дээрээ механик тохируулгыг шалгахын тулд дээжийн тодорхойлолтыг хүсэх. Эзлэхүүн үйлдвэрлэлд шилжихээсээ өмнө прототип систем дэх RDC нийцтэй байдлыг үргэлж баталгаажуул. Эдгээр алхмуудыг хийснээр моторын удирдлагын системийг бат бөх, хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт: Би үнэмлэхүй механик байрлалд олон туйл шийдүүлэгч ашиглаж болох уу?
Х: Үгүй. Олон туйлтай резолюторууд нь нэг туйлын алхам дотор үнэмлэхүй цахилгаан байрлалыг хангадаг. Гэсэн хэдий ч дохио нь механик эргэлт бүрт олон удаа давтагддаг. Нэмэлт мэдрэгч эсвэл сэгсрэх горимгүйгээр босоо амны яг механик өнцгийг эхлүүлэх боломжгүй.
Асуулт: Хувьсах дурамжхан арилгагч нь уламжлалт сойзгүй арилгагчаас юугаараа ялгаатай вэ?
Х: Уламжлалт сойзгүй төхөөрөмжүүд нь роторын ороомог руу хүчийг дамжуулахын тулд эргэлтэт трансформаторыг ашигладаг. Хувьсах дургүй нэгжүүд нь ротор дээр ороомоггүй байдаг. Тэд статорын ороомог хоорондын соронзон урсгалыг өөрчлөхийн тулд тусгай хэлбэртэй металл ротор дээр тулгуурладаг. Энэ нь тэднийг бат бөх, өндөр хурдтай ажиллах чадвартай болгодог.
А: Хөдөлгүүрийн удирдлагын резолюторуудын стандарт хувиргах харьцаа (TR) гэж юу вэ?
Х: Ихэнх моторын хяналтын хэрэглээний салбарын стандарт нь 0.5 байна. Заримдаа тодорхой хуучин RDC чипүүд нь 0.45 эсвэл өөрчлөн тохируулсан харьцаа шаарддаг. Дохионы ханалтаас зайлсхийхийн тулд захиалга өгөхийн өмнө RDC-ийн үзүүлэлтүүдийг үргэлж шалгаарай.
Асуулт: Шийдвэрлэгчийг сонгохдоо фазын шилжилт яагаад чухал вэ?
Х: Фазын шилжилт нь өдөөх дохио болон синус/косинусын гаралтын хоорондох саатал юм. Энэ нь өндөр эргэлтийн үед динамик өнцгийн алдаа үүсгэдэг. Таны RDC эсвэл DSP өндөр хурдтай ажиллах үеийн хоцролтыг дижитал байдлаар нөхөхийн тулд та энэ саатлыг тооцоолох ёстой.
