गति प्रणाली डिजाइन का विशिष्ट विन्यास

रैखिक गति कई चलती मशीनों के लिए केंद्रीय है, और रैखिक मोटर्स की प्रत्यक्ष-ड्राइव प्रकृति इन अनुप्रयोगों में समग्र मशीन डिजाइन को सरल बना सकती है। अन्य लाभों में बेहतर कठोरता शामिल है, क्योंकि रैखिक मोटर्स को सीधे लोड के लिए तय किया जाता है।

इन मोटर्स को एकीकृत करना (और परिधीय घटकों की उन्हें आवश्यकता होती है) कठिन लग सकते हैं, लेकिन प्रक्रिया को पांच सरल चरणों में तोड़ा जा सकता है। इस चरण-दर-चरण प्रक्रिया के बाद मशीन और रोबोट बिल्डरों को बाहरी प्रयास या जटिलता के बिना रैखिक-मोटर लाभों को वापस लेने की अनुमति मिलती है।

1। मोटर प्रकार निर्धारित करें: आयरन कोर बनाम आयरनलेस

पहला कदम उपलब्ध प्रकारों से रैखिक मोटर का चयन करना है।

आयरन-कोर मोटर्स: आयरन-कोर मोटर्स सबसे आम हैं, और सामान्य स्वचालन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। आयरन-कोर इस मोटर के कॉइल निर्माण को संदर्भित करता है, जिसमें आयरन-कोर लैमिनेशन होते हैं। एक विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन में एकल-पक्षीय स्थिर चुंबक ट्रैक और एक चलती मोटर कॉइल या फोरसर होते हैं। आयरन कोर उत्पन्न थ्रस्ट बल को अधिकतम करता है, और कॉइल और मैग्नेट के बीच एक चुंबकीय आकर्षण बल बनाता है।

इस चुंबकीय आकर्षण बल का उपयोग रैखिक गति बीयरिंगों को लोड करके रैखिक मार्गदर्शन प्रणाली की कठोरता को प्रभावी ढंग से बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। चुंबकीय प्रीलोडिंग भी मंदी में सुधार और बसने से सिस्टम की आवृत्ति प्रतिक्रिया को बढ़ावा दे सकता है।

दूसरी ओर, आकर्षण बल को सहायक सदस्यों और रैखिक बीयरिंगों से बढ़ी हुई भार क्षमता से ठीक से समर्थित किया जाना चाहिए। यह मशीन की यांत्रिक डिजाइन स्वतंत्रता को नीचा दिख सकता है।

एक दूसरे आयरन-कोर रैखिक-मोटर कॉन्फ़िगरेशन में मूविंग कॉइल के दोनों ओर रखे गए स्थिर चुंबक पटरियों की एक जोड़ी होती है। यह पेटेंट निर्माण क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में उच्चतम बल प्रदान करते हुए चुंबकीय आकर्षण के प्रभावों को नकारता है। संतुलित डिजाइन असर लोड को कम करता है, जिससे छोटे रैखिक गति बीयरिंगों का उपयोग होता है और असर वाले शोर को कम करता है।

CotionSystemDesign Com Motors ड्राइव 0111 लाभकारी मोटर्स: आयरनलेस रैखिक मोटर्स भी मौजूद हैं; इन मोटर्स में उनके कॉइल में कोई लोहा नहीं है, इसलिए मोटर सदस्यों के बीच कोई आकर्षण नहीं है।

सबसे आम आयरनलेस प्रकार यू चैनल है: दो चुंबकीय ट्रैक एक चैनल बनाने के लिए शामिल हो जाते हैं जिसमें मोटर कॉइल (या फोर्सर) चलता है। यह मोटर कम वेग रिपल और उच्च त्वरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। आयरनलेस कंस्ट्रक्शन की शून्य-आकर्षण बल और शून्य-कोगिंग प्रकृति टॉर्क रिपल को कम करती है; त्वरण बढ़ जाता है क्योंकि कॉइल अपेक्षाकृत हल्का होता है।

एक दूसरा आयरनलेस कॉन्फ़िगरेशन एक सिलेंडर के रूप में है। मैग्नेट को एक स्टेनलेस स्टील ट्यूब के अंदर ढेर कर दिया जाता है, और मोटर कॉइल सिलेंडर के चारों ओर चलता है। यह कॉन्फ़िगरेशन बॉलस्क्रूज़ की जगह लेते समय उपयुक्त है, क्योंकि यह लगभग एक ही लिफाफे में बहुत अधिक गति और स्थिति सटीकता का उत्पादन करता है।

कॉइल साइज़िंग और ट्रैक लंबाई

कोई फर्क नहीं पड़ता कि कॉन्फ़िगरेशन, सभी रैखिक-मोटर वाले कॉइल को आवेदन आवश्यकताओं के आकार का होना चाहिए: एप्लाइड लोड, टारगेट मूव प्रोफाइल, ड्यूटी साइकिल, सटीकता, सटीकता, सेवा जीवन और ऑपरेटिंग वातावरण। टिप: किसी विशेष एप्लिकेशन के लिए सबसे अच्छा मोटर प्रकार और आकार का चयन करने के लिए रैखिक-मोटर निर्माताओं और साइज़िंग सॉफ्टवेयर (जो अक्सर स्वतंत्र होता है) से तकनीकी सहायता प्राप्त करें।

मैग्नेट ट्रैक सेक्शन कई लंबाई में पेश किए जाते हैं और लक्ष्य यात्रा की लंबाई को प्राप्त करने के लिए एंड-टू-एंड को स्टैक किया जा सकता है, जिसमें कुल चुंबक लंबाई लगभग असीम है। डिजाइन को सरल बनाने और लागत को कम करने के लिए, निर्माता से उपलब्ध सबसे लंबी लंबाई वाले चुंबक ट्रैक वर्गों का उपयोग करना सबसे अच्छा है।

2। एक एनकोडर पर निर्णय लें

एक रैखिक मोटर सिस्टम को डिजाइन करते समय दूसरा चरण रैखिक एनकोडर का चयन है। सबसे आम ऑप्टिकल या चुंबकीय रीड हेड सेंसर के साथ वृद्धिशील रैखिक एनकोडर हैं। आवेदन के लिए आवश्यक रिज़ॉल्यूशन और सटीकता के साथ एक एनकोडर का चयन करें, और एक जो मशीन वातावरण के लिए उपयुक्त है।

एनकोडर फीडबैक आमतौर पर एक साइनसोइडल एनालॉग या डिजिटल पल्स ट्रेन के माध्यम से सर्वो एम्पलीफायर में वापस भेजा जाता है। एक अन्य विकल्प हाई-स्पीड सीरियल एनकोडर फीडबैक है-उच्च डेटा दर, उच्च बिट रिज़ॉल्यूशन, अधिक शोर प्रतिरक्षा, लंबी केबल लंबाई और व्यापक अलार्म जानकारी प्रदान करना।

सीरियल कम्युनिकेशंस दो तरीकों से जुड़ते हैं।

एम्पलीफायर और एनकोडर के बीच प्रत्यक्ष संचार एम्पलीफायर के साथ संगत एक सीरियल एनकोडर प्रोटोकॉल की विशेषता वाले एनकोडर के साथ संभव है।

जहां एक एनकोडर में कोई सीरियल आउटपुट नहीं होता है (या जहां सीरियल आउटपुट प्रोटोकॉल एम्पलीफायर के साथ असंगत है) एक सीरियल कनवर्टर मॉड्यूल का उपयोग किया जा सकता है। इस मामले में, मॉड्यूल हॉल सेंसर सिग्नल के साथ एनकोडर से एक एनालॉग सिग्नल को स्वीकार करता है, एनालॉग सिग्नल को वश में करता है, और इस सिग्नल डेटा को क्रमिक रूप से सर्वो एम्पलीफायर तक पहुंचाता है। हॉल सेंसर डेटा का उपयोग पावरअप में किया जाता है और एनकोडर फीडबैक को सत्यापित करने के लिए किया जाता है।

कई रैखिक एनकोडर निर्माता अब पूर्ण रैखिक एनकोडर प्रदान करते हैं जो विभिन्न प्रकार के सीरियल संचार प्रोटोकॉल का समर्थन करते हैं, जिसमें तृतीय-पक्ष एम्पलीफायर निर्माताओं से मालिकाना प्रोटोकॉल शामिल हैं।

3। एम्पलीफायर उठाओ

डिजाइन प्रक्रिया में तीसरा चरण सर्वो एम्पलीफायर का चयन है। एम्पलीफायर को मोटर के आधार पर सही ढंग से आकार दिया जाना चाहिए।

प्लग एंड प्ले एक ऐसी सुविधा है जिसे केवल आपूर्तिकर्ताओं द्वारा पेश किया जा सकता है जो दोनों सर्वोमोटर और एम्पलीफायरों को बनाते हैं। कुछ आपूर्तिकर्ता स्टार्टअप समय को कम करने और उचित कॉन्फ़िगरेशन सुनिश्चित करने के लिए प्लग और खेलते हैं।

कुछ सर्वो एम्पलीफायरों में स्वचालित मोटर पहचान और एक ट्यूनिंग-कम मोड है, जो सर्वो सिस्टम को ट्यून करने की आवश्यकता को समाप्त करता है। इस सॉफ़्टवेयर के साथ, मोटर विनिर्देशों (अधिभार विशेषताओं सहित) को स्वचालित रूप से पावरअप में मोटर से सर्वो एम्पलीफायर पर अपलोड किया जाता है। मोटर विनिर्देशों को इनपुट करते समय यह संभावित उपयोगकर्ता त्रुटि को हटा देता है, लगभग मोटर रनवे और चरणबद्ध त्रुटियों के लिए जोखिम को समाप्त करता है।

4। समर्थन सदस्यों और बीयरिंगों का चयन करें

दो अंतिम डिज़ाइन कदम रैखिक मोटर सिस्टम डिज़ाइन को पूरा करने के लिए हाथ से हाथ से चलते हैं: चौथा चरण एक रैखिक गति असर प्रणाली का चयन करना है, और पांचवां समर्थन सदस्यों को डिजाइन करना है।

अधिकांश रैखिक मोटर असेंबली में दो महत्वपूर्ण संरेखण हैं: कॉइल और चुंबक ट्रैक के बीच मोटर-से-मैग्नेट गैप दूरी, और एनकोडर पढ़ने वाले सिर और रैखिक पैमाने के बीच की दूरी। एक संलग्न रैखिक एनकोडर का चयन करते समय उत्तरार्द्ध मानदंड को समाप्त कर दिया जाता है।

सुझावों:

रैखिक गति बीयरिंगों को अंतर सहिष्णुता को पूरा करने के लिए पर्याप्त सटीकता प्रदान करनी चाहिए, जबकि समर्थन सदस्यों को घटकों को ठीक से स्थान देने और रैखिक बीयरिंग और एनकोडर की समानता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

एक बार जब ये मानदंड पूरा हो जाता है, तो बीयरिंग और सहायक सदस्यों का चयन और डिजाइन अंततः मशीन की प्रदर्शन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। उच्च सटीकता और सटीकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों को एक उच्च रिज़ॉल्यूशन और उच्च सटीकता एनकोडर, साथ ही उच्च-सटीकता रैखिक बीयरिंग की आवश्यकता होती है।

इन बीयरिंगों को आकार देते समय, पेलोड और आयरन-कोर रैखिक मोटर्स से जुड़े चुंबकीय आकर्षक बलों के लिए खाता है। कई मामलों में, रैखिक बीयरिंग और चुंबक पटरियों के सहायक सदस्य मशीन फ्रेम के लिए अभिन्न हो सकते हैं।