tanc_left_img

איך אנחנו יכולים לעזור?

בואו נתחיל!

 

  • מודלים תלת מימדיים
  • תיאורי מקרה
  • סמינרים מקוונים של מהנדס
עֶזרָה
sns1 sns2 sns3
  • טֵלֵפוֹן

    טלפון: +86-180-8034-6093 טלפון: +86-150-0845-7270(מחוז אירופה)
  • abacg

    הנדסת עיצוב תנועה ליניארית

    מנועים מייצרים מומנט וסיבוב באמצעות אינטראקציה של שדות מגנטיים ברוטור ובסטטור. במנוע אידיאלי - עם רכיבים מכניים המעובדים ומורכבים בצורה מושלמת ושדות חשמליים שנבנים ומתפוררים באופן מיידי - תפוקת המומנט תהיה חלקה לחלוטין, ללא וריאציות. אבל בעולם האמיתי, ישנם מגוון גורמים שגורמים לתפוקת המומנט להיות לא עקבית - גם אם רק בכמות קטנה. תנודה תקופתית זו במומנט המוצא של מנוע מופעל מכונה אדווה מומנט.

    מבחינה מתמטית, אדוות מומנט מוגדרת כהפרש בין המומנט המרבי והמינימלי המיוצר על פני סיבוב מכאני אחד של המנוע, חלקי המומנט הממוצע המיוצר על פני סיבוב אחד, מבוטא באחוזים.

    ביישומי תנועה ליניארית, ההשפעה העיקרית של אדוות מומנט היא שהיא גורמת לתנועה להיות לא עקבית. ומכיוון שנדרש מומנט מנוע כדי להאיץ ציר למהירות מוגדרת, אדוות מומנט עלולות לגרום לאדוות מהירות, או לתנועה "קופצנית". ביישומים כמו עיבוד עיבוד וניתוק, לתנועה לא עקבית זו יכולה להיות השפעה משמעותית על התהליך או המוצר הסופי - כגון וריאציות גלויות בדפוסי עיבוד או בעובי של דבקים שהופקו. ביישומים אחרים, כגון איסוף ומקום, אדוות המומנט וחלקות התנועה עשויים שלא להיות בעיית ביצועים קריטית. כלומר, אלא אם החספוס חמור מספיק כדי לגרום לרעידות או רעש נשמע - במיוחד אם הרעידות מעוררות תהודה בחלקים אחרים של המערכת.

    כמות אדוות המומנט שהמנוע מייצר תלויה בשני גורמים עיקריים: מבנה המנוע ושיטת השליטה שלו.
    בניית מנוע ומומנט גלגל שיניים

    מנועים המשתמשים במגנטים קבועים ברוטורים שלהם - כגון מנועי DC ללא מברשות, מנועי צעד ומנועי AC סינכרוניים - חווים תופעה המכונה גלגל שיניים, או מומנט גלגל שיניים. מומנט גלגל השיניים (המכונה לעתים קרובות מומנט עצירה בהקשר של מנועי צעד) נגרם על ידי משיכה של הרוטור ושיניים הסטטור בעמדות רוטור מסוימות.

    למרות שבדרך כלל קשורים ל"חריצים" שניתן לחוש כאשר מנוע לא מופעל מופעל ביד, מומנט גלגל שיניים קיים גם כאשר המנוע מופעל, ובמקרה זה הוא תורם לאדוות המומנט של המנוע, במיוחד בזמן פעולה במהירות איטית.

    ישנן דרכים להפחית את מומנט גלגלי השיניים ואת ייצור המומנט הלא אחיד הנובע ממנו - על ידי אופטימיזציה של מספר הקטבים והחריצים המגנטיים, ועל ידי הטיה או עיצוב של המגנטים והחריצים ליצירת חפיפה ממצב עצירה אחד למשנהו. וסוג חדש יותר של מנוע DC נטול מברשות - העיצוב חסר החריצים, או ללא ליבה - מבטל את מומנט גלגל השיניים (אם כי לא אדוות מומנט) על ידי שימוש בליבת סטטור פצועה, כך שאין שיניים בסטטור ליצירת כוחות משיכה ודחייה תקופתיים עם מגנטי הרוטור.
    התמורה מוטורית ואדוות מומנט

    מנועי DC ללא מברשות מגנטים קבועים (BLDC) ומנועי AC סינכרוניים נבדלים לעתים קרובות על ידי האופן שבו הסטטורים מפותלים ושיטת המעבר שבהם הם משתמשים. למנועי AC סינכרוניים מגנטים קבועים יש סטטורים מפותלים בצורה סינוסואידית ומשתמשים בקומוטציה סינוסואידלית. המשמעות היא שהזרם למנוע נשלט באופן רציף, כך שתפוקת המומנט נשארת קבועה מאוד עם אדוות מומנט נמוך.

    עבור יישומי בקרת תנועה, מנועי מגנט קבוע AC (PMAC) עשויים להשתמש בשיטת בקרה מתקדמת יותר המכונה בקרה מכוונת שדה (FOC). עם בקרה מכוונת שדה, הזרם בכל פיתול נמדד ונשלט באופן עצמאי, כך שאדוות המומנט מצטמצמות עוד יותר. בשיטה זו, רוחב הפס של לולאת הבקרה הנוכחית והרזולוציה של התקן המשוב משפיעים גם על איכות ייצור המומנט וכמות אדוות המומנט. ואלגוריתמים מתקדמים של כונן סרוו יכולים להפחית עוד יותר או אפילו לבטל את אדוות המומנט עבור יישומים רגישים במיוחד.

    בניגוד למנועי PMAC, למנועי DC חסרי מברשת יש סטטורים מפותלים בטרפז ובדרך כלל משתמשים בקומוטציה טרפזית. עם תנועה טרפזית, שלושה חיישני Hall מספקים מידע על מיקום הרוטור כל 60 מעלות חשמליות. משמעות הדבר היא שזרם מופעל על הפיתולים בצורת גל מרובעת, עם שישה "צעדים" לכל מחזור חשמלי של המנוע. אבל הזרם בפיתולים לא יכול לעלות (או לרדת) באופן מיידי בגלל השראות הפיתולים, ולכן שינויים במומנט מתרחשים בכל שלב, או כל 60 מעלות חשמליות.

    מכיוון שתדירות אדוות המומנט היא פרופורציונלית למהירות הסיבוב של המנוע, במהירויות גבוהות יותר, אינרציית המנוע והעומס יכולים לשמש להחליק את ההשפעות של מומנט לא עקבי זה. שיטות מכניות להפחתת אדוות המומנט במנועי BLDC כוללות הגדלת מספר הפיתולים בסטטור או מספר הקטבים ברוטור. ומנועי BLDC - כמו מנועי PMAC - יכולים להשתמש בשליטה סינוסואידאלית או אפילו בקרה מוכוונת שדה כדי לשפר את החלקות של ייצור המומנט, אם כי שיטות אלו מגדילות את עלות המערכת ומורכבותן.


    זמן פרסום: 21-3-2022
  • קוֹדֵם:
  • הַבָּא:

  • כתבו כאן את הודעתכם ושלחו אותה אלינו