Адбор рухавіка і інэрцыі

Выбар тыпу рухавіка вельмі просты, але і вельмі складаны. Гэта праблема, якая прадугледжвае шмат зручнасцей. Калі вы хочаце хутка выбраць тып і атрымаць вынік, вопыт самы хуткі.

 

У індустрыі аўтаматызацыі механічнага праектавання выбар рухавікоў з'яўляецца вельмі распаўсюджанай праблемай. У многіх з іх узнікаюць праблемы з выбарам: або занадта вялікія, каб марнаваць, або занадта малыя, каб перамяшчаць. Выбраць вялікі - гэта нармальна, па меншай меры, ім можна карыстацца і машына можа працаваць, але выбраць маленькі вельмі клапотна. Часам, каб зэканоміць месца, машына пакідае невялікае месца для ўстаноўкі маленькай машыны. У рэшце рэшт, выяўляецца, што рухавік абраны невялікі, і канструкцыя заменена, але памер не можа быць устаноўлены.

 

1. Тыпы рухавікоў

 

У прамысловасці механічнай аўтаматызацыі часцей за ўсё выкарыстоўваюцца тры тыпу рухавікоў: трохфазныя асінхронныя, крокавыя і серво. Рухавікі пастаяннага току не ўваходзяць у сферу прымянення.

 

Трохфазнае асінхроннае электрычнасць, нізкая дакладнасць, уключаецца пры ўключэнні.

Калі вам трэба кантраляваць хуткасць, вам трэба дадаць пераўтваральнік частоты, або вы можаце дадаць скрынку кантролю хуткасці.

Калі ён кіруецца пераўтваральнікам частоты, патрабуецца спецыяльны рухавік пераўтварэння частоты. Нягледзячы на ​​тое, што звычайныя рухавікі могуць выкарыстоўвацца ў спалучэнні з пераўтваральнікамі частоты, выпрацоўка цяпла з'яўляецца праблемай, і будуць узнікаць іншыя праблемы. Канкрэтныя недахопы можна шукаць у Інтэрнэце. Рухавік кіравання скрынкі рэгулятара страціць магутнасць, асабліва калі ён настроены на малую перадачу, а пераўтваральнік частоты - не.

 

Крокавыя рухавікі - гэта рухавікі з адкрытым контурам з адносна высокай дакладнасцю, асабліва пяціфазныя крокавыя. Айчынных пяціфазных степперов вельмі мала, што з'яўляецца тэхнічным парогам. У цэлым крокавы не абсталяваны рэдуктарам і выкарыстоўваецца непасрэдна, то ёсць выхадны вал рухавіка наўпрост звязаны з нагрузкай. Рабочая хуткасць степперы ў цэлым невысокая, усяго каля 300 абаротаў, вядома, бываюць і ў адну-дзве тысячы абаротаў, але і яна абмяжоўваецца халастым ходам і практычнага значэння не мае. Таму ўвогуле няма ні паскаральніка, ні запавольвальніка.

 

Сервапрывад - гэта закрыты рухавік з самай высокай дакладнасцю. Айчынных сервоприводов вельмі шмат. У параўнанні з замежнымі брэндамі, усё яшчэ ёсць вялікая розніца, асабліва каэфіцыент інэрцыі. Імпартныя могуць дасягаць больш за 30, а айчынныя - толькі 10-20.

 

2. Рухальная інэртнасць

 

Пакуль у рухавіка ёсць інэрцыя, многія ігнаруюць гэты момант пры выбары мадэлі, і гэта часта з'яўляецца ключавым крытэрыем, каб вызначыць, ці падыходзіць рухавік. У многіх выпадках рэгуляванне сервопривода заключаецца ў рэгуляванні інэрцыі. Калі механічны выбар не будзе добрым, гэта павялічыць рухавік. Цяжар адладкі.

 

Раннія айчынныя сервоприводы не мелі нізкай інэрцыі, сярэдняй інэрцыі і высокай інэрцыі. Калі я ўпершыню сутыкнуўся з гэтым тэрмінам, я не разумеў, чаму рухавік з аднолькавай магутнасцю павінен мець тры стандарты нізкай, сярэдняй і высокай інэрцыі.

 

Нізкая інэрцыйнасць азначае, што рухавік зроблены адносна плоскім і доўгім, а інэрцыя галоўнага вала невялікая. Калі рухавік здзяйсняе высокачашчынны паўтаральны рух, інэрцыя малая, а вылучэнне цяпла мала. Такім чынам, для высокачашчыннага зваротна-паступальнага руху падыходзяць рухавікі з малой інэрцыяй. Але агульны крутоўны момант адносна невялікі.

 

Шпулька серварухавіка з высокай інэрцыяй адносна тоўстая, інэрцыя галоўнага вала вялікая, а крутоўны момант вялікі. Ён падыходзіць для выпадкаў з вялікім крутоўным момантам, але не хуткім зваротна-паступальным рухам. З-за высакахуткаснага руху для спынення кіроўца павінен генераваць вялікую напругу задняга ходу, каб спыніць гэтую вялікую інэрцыю, і цяпло вельмі вялікае.

 

Наогул кажучы, рухавік з малой інэрцыяй мае добрыя характарыстыкі тармажэння, хуткі запуск, хуткую рэакцыю на паскарэнне і прыпынак, добрае зваротна-паступальнае рух на высокай хуткасці і падыходзіць для некаторых выпадкаў з лёгкай нагрузкай і высакахуткасным пазіцыянаваннем. Такія, як некаторыя лінейныя высакахуткасныя механізмы пазіцыянавання. Рухавікі з сярэдняй і вялікай інэрцыяй падыходзяць для выпадкаў з вялікімі нагрузкамі і высокімі патрабаваннямі да стабільнасці, напрыклад, у некаторых галінах станкабудавання з механізмамі кругавога руху.

Калі нагрузка адносна вялікая або характарыстыка паскарэння адносна вялікая і абраны малы інэрцыйны рухавік, вал можа быць занадта моцна пашкоджаны. Выбар павінен быць заснаваны на такіх фактарах, як памер нагрузкі, памер паскарэння і г.д.

 

Інэрцыя рухавіка таксама з'яўляецца важным паказчыкам серводвигателей. Гэта адносіцца да інэрцыі самога серварухавіка, што вельмі важна для паскарэння і запаволення рухавіка. Калі інэрцыя не будзе добра падабрана, дзеянне рухавіка будзе вельмі няўстойлівым.

 

На самай справе, ёсць і інэрцыйныя варыянты для іншых матораў, але ўсе аслабілі гэты момант у канструкцыі, напрыклад, звычайныя істужачныя канвеерныя лініі. Калі рухавік абраны, выяўляецца, што яго нельга запусціць, але ён можа рухацца націскам рукі. У гэтым выпадку, калі вы павялічыце каэфіцыент зніжэння або магутнасць, ён можа працаваць нармальна. Фундаментальны прынцып заключаецца ў адсутнасці супастаўлення па інерцыі на ранняй стадыі адбору.

 

Для кіравання рэакцыяй драйвера серводвигателя на серводвигатель, аптымальным значэннем з'яўляецца стаўленне інэрцыі нагрузкі да інэрцыі ротара рухавіка роўна адзінцы, а максімум не можа перавышаць пяць разоў. Дзякуючы канструкцыі прылады механічнай перадачы, нагрузка можа быць зроблена.

Стаўленне інэрцыі да інэрцыі ротара рухавіка блізкае да адзінкі або меншае. Калі інэрцыя нагрузкі сапраўды вялікая, і механічная канструкцыя не можа зрабіць стаўленне інэрцыі нагрузкі да інэрцыі ротара рухавіка менш чым у пяць разоў, можна выкарыстоўваць рухавік з вялікім момантам інэрцыі ротара рухавіка, гэта значыць так званы вялікі інэрцыйны рухавік. Для дасягнення пэўнай рэакцыі пры выкарыстанні рухавіка з вялікай інэрцыяй магутнасць драйвера павінна быць большай.

 

3. Праблемы і з'явы, якія сустракаюцца ў рэальным працэсе праектавання

 

Ніжэй мы растлумачым з'яву ў рэальным працэсе прымянення нашага рухавіка.

 

Матор пры запуску вібруе, што відавочна недастатковая інэрцыя.

 

Ніякай праблемы не было выяўлена, калі рухавік працаваў на нізкай хуткасці, але калі хуткасць была высокай, ён слізгаў, калі спыняўся, і выхадны вал хістаўся налева і направа. Гэта азначае, што ўзгадненне інэрцыі знаходзіцца якраз у лімітавым становішчы рухавіка. У гэты час досыць трохі павялічыць каэфіцыент памяншэння.

 

Матор магутнасцю 400 Вт грузіць сотні кілаграмаў і нават адну-дзве тоны. Відавочна, што гэта разлічана толькі для магутнасці, а не для крутоўнага моманту. Хоць аўтамабіль AGV выкарыстоўвае 400 Вт для перацягвання грузу ў некалькі сотняў кілаграмаў, хуткасць аўтамабіля AGV вельмі нізкая, што рэдка бывае ў праграмах аўтаматызацыі.

 

Серварухавік абсталяваны рухавіком з чарвячнай перадачай. Калі ён павінен быць выкарыстаны такім чынам, варта адзначыць, што хуткасць рухавіка не павінна быць вышэй за 1500 абаротаў у хвіліну. Прычына ў тым, што пры запаволенні чарвячнай перадачы існуе трэнне слізгацення, занадта высокая хуткасць, сур'ёзная тэмпература, хуткі знос і адносна скарачаецца тэрмін службы. У гэты час карыстальнікі будуць скардзіцца на тое, што такое смецце. Імпартныя чарвячныя перадачы будуць лепш, але такой разрухі яны не вытрымаюць. Перавагай сервопривода з чарвячнай перадачай з'яўляецца самафіксацыя, але недахопам з'яўляецца страта дакладнасці.

 

4. Інэрцыя нагрузкі

 

Інэрцыя = радыус кручэння х маса

 

Пакуль ёсць маса, паскарэнне і тармажэнне, існуе інэрцыя. Аб'екты, якія круцяцца, і аб'екты, якія рухаюцца паступальна, маюць інэрцыю.

 

Калі звычайна выкарыстоўваюцца звычайныя асінхронныя рухавікі пераменнага току, няма неабходнасці разлічваць інэрцыю. Характарыстыка рухавікоў пераменнага току з'яўляецца тое, што, калі выхад інэрцыі недастаткова, гэта значыць, прывад занадта цяжкі. Хаця ўстойлівы крутоўны момант дастатковы, але пераходная інэрцыя занадта вялікая, тады, калі рухавік дасягае ненамінальнай хуткасці ў пачатку, рухавік запавольваецца, а потым становіцца хуткім, затым павольна павялічвае хуткасць і, нарэшце, дасягае намінальнай хуткасці , таму прывад не будзе вібраваць, што мала ўплывае на кіраванне. Але пры выбары серварухавіка, паколькі серваррухавік абапіраецца на кіраванне зваротнай сувяззю энкодэра, яго запуск вельмі жорсткі, і мэтавая хуткасць і мэтавае становішча павінны быць дасягнуты. У гэты час, калі велічыня інэрцыі, якую можа вытрымаць рухавік, перавышана, рухавік будзе дрыжаць. Такім чынам, пры разліку серводвигателя ў якасці крыніцы харчавання неабходна ў поўнай меры ўлічваць каэфіцыент інэрцыі. Неабходна вылічыць інэрцыю рухомай часткі, якая канчаткова пераўтворыцца ў вал рухавіка, і выкарыстоўваць гэтую інэрцыю для разліку крутоўнага моманту падчас запуску.

 


Час публікацыі: 6 сакавіка 2023 г