اختيار المحرك والجمود

يعد اختيار نوع المحرك أمرًا بسيطًا للغاية، ولكنه معقد للغاية أيضًا. هذه مشكلة تنطوي على الكثير من الراحة. إذا كنت ترغب في تحديد النوع بسرعة والحصول على النتيجة، فالتجربة هي الأسرع.

في صناعة أتمتة التصميم الميكانيكي، يعد اختيار المحركات مشكلة شائعة جدًا. يواجه الكثير منهم مشاكل في الاختيار، إما كبيرة جدًا بحيث لا يمكن إهدارها، أو صغيرة جدًا بحيث لا يمكن نقلها. لا بأس في اختيار واحدة كبيرة، على الأقل يمكن استخدامها ويمكن تشغيل الآلة، ولكن اختيار واحدة صغيرة أمر مزعج للغاية. في بعض الأحيان، من أجل توفير المساحة، تترك الآلة مساحة تثبيت صغيرة للآلة الصغيرة. أخيرًا، تبين أنه تم اختيار المحرك ليكون صغيرًا، وتم استبدال التصميم، ولكن لا يمكن تثبيت الحجم.

في صناعة الأتمتة الميكانيكية، هناك ثلاثة أنواع من المحركات الأكثر استخدامًا: ثلاثية الطور غير المتزامن، السائر، والمؤازرة. محركات التيار المستمر خارج النطاق.

كهرباء غير متزامنة ثلاثية الطور، دقة منخفضة، يتم تشغيلها عند تشغيلها.

إذا كنت تريد التحكم في السرعة، فأنت بحاجة إلى إضافة محول تردد، أو يمكنك إضافة صندوق للتحكم في السرعة.

إذا تم التحكم فيه بواسطة محول التردد، مطلوب محرك خاص لتحويل التردد. على الرغم من أنه يمكن استخدام المحركات العادية مع محولات التردد، إلا أن توليد الحرارة يمثل مشكلة، وسوف تحدث مشكلات أخرى. بالنسبة لأوجه القصور المحددة، يمكنك البحث عبر الإنترنت. سوف يفقد محرك التحكم الخاص بصندوق التحكم الطاقة، خاصة عند ضبطه على ترس صغير، لكن محول التردد لن يفقد الطاقة.

المحركات الخطوية هي محركات ذات حلقة مفتوحة ذات دقة عالية نسبيًا، خاصة المحركات الخطوية ذات الخمس مراحل. هناك عدد قليل جدًا من المحركات ذات الخطوات الخمس المحلية، وهي عتبة فنية. بشكل عام، السائر غير مجهز بمخفض ويتم استخدامه مباشرة، أي أن عمود الإخراج للمحرك متصل مباشرة بالحمل. سرعة عمل السائر منخفضة بشكل عام، فقط حوالي 300 دورة، بالطبع، هناك أيضًا حالات من ألف أو ألفي دورة، ولكنها أيضًا تقتصر على عدم التحميل وليس لها أي قيمة عملية. ولهذا السبب لا يوجد مسرع أو مبطئ بشكل عام.

المؤازرة عبارة عن محرك مغلق بأعلى دقة. هناك الكثير من الماكينات المحلية. بالمقارنة مع العلامات التجارية الأجنبية، لا يزال هناك فرق كبير، وخاصة نسبة القصور الذاتي. يمكن أن يصل المستورد منها إلى أكثر من 30، لكن المحلي يمكن أن يصل إلى حوالي 10 أو 20 فقط.

طالما أن المحرك يعاني من القصور الذاتي، يتجاهل الكثير من الناس هذه النقطة عند اختيار النموذج، وغالبًا ما يكون هذا هو المعيار الأساسي لتحديد ما إذا كان المحرك مناسبًا أم لا. في كثير من الحالات، يكون ضبط المؤازرة هو ضبط القصور الذاتي. إذا كان الاختيار الميكانيكي غير جيد، فإنه سيزيد من المحرك. عبء التصحيح.

لم تكن الماكينات المحلية المبكرة ذات قصور ذاتي منخفض، وقصور ذاتي متوسط، وقصور ذاتي مرتفع. عندما تعرفت على هذا المصطلح لأول مرة، لم أفهم لماذا يكون للمحرك الذي يتمتع بنفس القوة ثلاثة معايير للقصور الذاتي المنخفض والمتوسط ​​والعالي.

القصور الذاتي المنخفض يعني أن المحرك مصنوع بشكل مسطح وطويل نسبيًا، وأن القصور الذاتي للعمود الرئيسي صغير. عندما يقوم المحرك بحركة متكررة عالية التردد، يكون القصور الذاتي صغيرًا ويكون توليد الحرارة صغيرًا. ولذلك، فإن المحركات ذات القصور الذاتي المنخفض مناسبة للحركة الترددية عالية التردد. لكن عزم الدوران العام صغير نسبيًا.

إن ملف محرك سيرفو ذو القصور الذاتي العالي سميك نسبيًا، والقصور الذاتي للعمود الرئيسي كبير، وعزم الدوران كبير. إنها مناسبة للمناسبات ذات عزم الدوران العالي ولكن ليس الحركة الترددية السريعة. بسبب الحركة عالية السرعة للتوقف، يتعين على السائق توليد جهد كبير للدفع العكسي لإيقاف هذا الجمود الكبير، وتكون الحرارة كبيرة جدًا.

بشكل عام، يتمتع المحرك ذو القصور الذاتي الصغير بأداء فرامل جيد، وبدء سريع، واستجابة سريعة للتسارع والتوقف، ومعاملة تبادلية جيدة عالية السرعة، ومناسب لبعض المناسبات مع الحمل الخفيف وتحديد المواقع عالي السرعة. مثل بعض آليات تحديد المواقع الخطية عالية السرعة. المحركات ذات القصور الذاتي المتوسط ​​والكبير مناسبة للمناسبات ذات الأحمال الكبيرة ومتطلبات الثبات العالية، مثل بعض صناعات الأدوات الآلية ذات آليات الحركة الدائرية.

إذا كان الحمل كبيرًا نسبيًا أو كانت خاصية التسارع كبيرة نسبيًا، وتم اختيار محرك صغير بالقصور الذاتي، فقد يتضرر العمود كثيرًا. يجب أن يعتمد الاختيار على عوامل مثل حجم الحمل وحجم التسارع وما إلى ذلك.

يعد القصور الذاتي للمحرك أيضًا مؤشرًا مهمًا للمحركات المؤازرة. يشير إلى القصور الذاتي للمحرك المؤازر نفسه، وهو أمر مهم جدًا لتسريع وتباطؤ المحرك. إذا لم تتم مطابقة القصور الذاتي بشكل جيد، فسيكون عمل المحرك غير مستقر للغاية.

في الواقع، هناك أيضًا خيارات القصور الذاتي للمحركات الأخرى، لكن الجميع أضعفوا هذه النقطة في التصميم، مثل خطوط الحزام الناقل العادية. عند اختيار المحرك، يتبين أنه لا يمكن تشغيله، ولكن يمكنه التحرك بضغطة من اليد. في هذه الحالة، إذا قمت بزيادة نسبة التخفيض أو الطاقة، فيمكن أن تعمل بشكل طبيعي. المبدأ الأساسي هو أنه لا يوجد مطابقة للقصور الذاتي في اختيار المرحلة المبكرة.

للتحكم في استجابة محرك سيرفو للمحرك المؤازر، القيمة المثالية هي أن نسبة القصور الذاتي للحمل إلى القصور الذاتي للمحرك الدوار هي واحدة، ولا يمكن أن يتجاوز الحد الأقصى خمس مرات. من خلال تصميم جهاز النقل الميكانيكي، يمكن إجراء الحمل.

نسبة القصور الذاتي إلى القصور الذاتي للمحرك الدوار قريبة من واحد أو أقل. عندما يكون القصور الذاتي للحمل كبيرًا حقًا، ولا يمكن للتصميم الميكانيكي جعل نسبة القصور الذاتي للحمل إلى القصور الذاتي للمحرك الدوار أقل من خمس مرات، يمكن استخدام محرك ذو قصور ذاتي كبير للمحرك الدوار، أي ما يسمى بالقصور الذاتي الكبير للمحرك محرك القصور الذاتي. لتحقيق استجابة معينة عند استخدام محرك ذو قصور ذاتي كبير، يجب أن تكون قدرة السائق أكبر.

نوضح أدناه الظاهرة في عملية التطبيق الفعلي لمحركنا.

يهتز المحرك عند بدء التشغيل، ومن الواضح أن القصور الذاتي غير كافٍ.

لم يتم العثور على مشكلة عندما كان المحرك يعمل بسرعة منخفضة، ولكن عندما كانت السرعة عالية، كان ينزلق عندما يتوقف، ويتأرجح عمود الإخراج إلى اليسار واليمين. وهذا يعني أن مطابقة القصور الذاتي تكون عند الموضع الحدي للمحرك. في هذا الوقت يكفي زيادة نسبة التخفيض قليلاً.

يقوم المحرك بقوة 400 واط بتحميل مئات الكيلوجرامات أو حتى طن أو طنين. من الواضح أن هذا يتم حسابه فقط من أجل القوة، وليس من أجل عزم الدوران. على الرغم من أن سيارة AGV تستخدم 400 واط لسحب حمولة عدة مئات من الكيلوجرامات، إلا أن سرعة سيارة AGV بطيئة جدًا، وهو ما نادرًا ما يحدث في تطبيقات الأتمتة.

تم تجهيز المحرك المؤازر بمحرك تروس دودي. وإذا كان لا بد من استخدامه بهذه الطريقة، تجدر الإشارة إلى أن سرعة المحرك يجب ألا تزيد عن 1500 دورة في الدقيقة. والسبب هو أن هناك احتكاكًا منزلقًا في تباطؤ ترس الدودة، والسرعة مرتفعة جدًا، والحرارة خطيرة، والتآكل سريع، وعمر الخدمة منخفض نسبيًا. في هذا الوقت، سوف يشتكي المستخدمون من مدى وجود مثل هذه القمامة. ستكون التروس الدودية المستوردة أفضل، لكنها لا تستطيع تحمل مثل هذا الدمار. ميزة المؤازرة مع الترس الدودي هي القفل الذاتي، لكن العيب هو فقدان الدقة.

القصور الذاتي = نصف قطر الدوران × الكتلة

وطالما أن هناك كتلة وتسارع وتباطؤ، فهناك قصور ذاتي. الكائنات التي تدور والأشياء التي تتحرك في الترجمة لها القصور الذاتي.

عندما يتم استخدام المحركات غير المتزامنة العادية ذات التيار المتردد بشكل عام، ليست هناك حاجة لحساب القصور الذاتي. إن خاصية محركات التيار المتردد هي أنه عندما لا يكون القصور الذاتي للإخراج كافيًا، فإن المحرك يكون ثقيلًا جدًا. على الرغم من أن عزم الدوران في الحالة المستقرة كافٍ، إلا أن القصور الذاتي العابر كبير جدًا، فعندما يصل المحرك إلى السرعة غير المقدرة في البداية، يتباطأ المحرك ثم يصبح سريعًا، ثم يزيد السرعة ببطء، ويصل أخيرًا إلى السرعة المقدرة ، لذلك لن يهتز محرك الأقراص، وهو ما له تأثير ضئيل على التحكم. ولكن عند اختيار محرك سيرفو، نظرًا لأن محرك سيرفو يعتمد على التحكم في ردود فعل التشفير، فإن بدء التشغيل يكون جامدًا للغاية، ويجب تحقيق هدف السرعة وهدف الموضع. في هذا الوقت، إذا تم تجاوز مقدار القصور الذاتي الذي يمكن للمحرك تحمله، فسوف يرتعش المحرك. ولذلك، عند حساب محرك سيرفو كمصدر للطاقة، يجب أن يؤخذ عامل القصور الذاتي في الاعتبار بشكل كامل. من الضروري حساب القصور الذاتي للجزء المتحرك الذي يتم تحويله أخيرًا إلى عمود المحرك، واستخدام هذا القصور الذاتي لحساب عزم الدوران خلال وقت بدء التشغيل.