בחירת מנוע ואינרציה

בחירת סוג המנוע היא פשוטה מאוד, אבל גם מאוד מסובכת. זו בעיה שכרוכה בנוחות רבה. אם אתה רוצה לבחור במהירות את הסוג ולקבל את התוצאה, הניסיון הוא המהיר ביותר.

בתעשיית האוטומציה של תכנון מכני, בחירת המנועים היא בעיה נפוצה מאוד. לרבים מהם יש בעיות במבחר, גדול מכדי לבזבז, או קטן מכדי להעביר. זה בסדר לבחור אחד גדול, לפחות אפשר להשתמש בו והמכונה יכולה לפעול, אבל זה מאוד בעייתי לבחור קטן. לעיתים, על מנת לחסוך במקום, משאירה המכונה מקום התקנה קטן למכונה הקטנה. לבסוף, נמצא כי המנוע נבחר להיות קטן, והעיצוב מוחלף, אך לא ניתן להתקין את הגודל.

בתעשיית האוטומציה המכנית, ישנם שלושה סוגים של מנועים המשמשים ביותר: תלת פאזי אסינכרוני, סטפר וסרוו. מנועי DC הם מחוץ לתחום.

חשמל אסינכרוני תלת פאזי, דיוק נמוך, מופעל כאשר הוא מופעל.

אם אתה צריך לשלוט במהירות, אתה צריך להוסיף ממיר תדרים, או שאתה יכול להוסיף תיבת בקרת מהירות.

אם הוא נשלט על ידי ממיר תדרים, נדרש מנוע מיוחד להמרת תדרים. למרות שניתן להשתמש במנועים רגילים בשילוב עם ממירי תדר, יצירת חום היא בעיה, ובעיות אחרות יתרחשו. עבור חסרונות ספציפיים, אתה יכול לחפש באינטרנט. מנוע הבקרה של תיבת המושל יאבד כוח, במיוחד כאשר הוא מותאם להילוך קטן, אך ממיר התדרים לא.

מנועי צעד הם מנועי לולאה פתוחים בעלי דיוק גבוה יחסית, במיוחד מנועי צעד חמישה פאזיים. יש מעט מאוד צעדים מקומיים חמשת פאזיים, וזה סף טכני. באופן כללי, הסטפר אינו מצויד במפחית ומשמש ישירות, כלומר, פיר הפלט של המנוע מחובר ישירות לעומס. מהירות העבודה של הסטפר נמוכה בדרך כלל, רק כ-300 סיבובים, כמובן, יש גם מקרים של אלף או אלפיים סיבובים, אבל היא גם מוגבלת ללא עומס ואין לה ערך מעשי. זו הסיבה שאין מאיץ או מאיטה באופן כללי.

הסרוו הוא מנוע סגור עם הדיוק הגבוה ביותר. יש הרבה סרוו ביתיים. בהשוואה למותגים זרים, עדיין יש הבדל גדול, במיוחד יחס האינרציה. המיובאים יכולים להגיע ליותר מ-30, אבל המקומיים יכולים להגיע רק לכ-10 או 20.

כל עוד למנוע יש אינרציה, אנשים רבים מתעלמים מנקודה זו בבחירת הדגם, ולעתים קרובות זהו הקריטריון המרכזי כדי לקבוע אם המנוע מתאים. במקרים רבים, התאמת הסרוו היא כדי להתאים את האינרציה. אם הבחירה המכנית לא טובה, זה יגדיל את המנוע. עומס איתור באגים.

לסרוו הביתיים המוקדמים לא הייתה אינרציה נמוכה, אינרציה בינונית ואינרציה גבוהה. כשבאתי במגע לראשונה עם המונח הזה, לא הבנתי למה למנוע עם אותו הספק יהיו שלושה סטנדרטים של אינרציה נמוכה, בינונית וגבוהה.

אינרציה נמוכה פירושה שהמנוע עשוי שטוח וארוך יחסית, והאינרציה של הציר הראשי קטנה. כאשר המנוע מבצע תנועה חוזרת בתדר גבוה, האינרציה קטנה וייצור החום קטן. לכן, מנועים בעלי אינרציה נמוכה מתאימים לתנועה הדדית בתדר גבוה. אבל המומנט הכללי קטן יחסית.

סליל מנוע הסרוו עם אינרציה גבוהה עבה יחסית, האינרציה של הציר הראשי גדולה והמומנט גדול. זה מתאים לאירועים עם מומנט גבוה אך לא תנועה הדדית מהירה. בגלל התנועה המהירה לעצור, הנהג צריך ליצור מתח כונן הפוך גדול כדי לעצור את האינרציה הגדולה הזו, והחום גדול מאוד.

באופן כללי, למנוע עם אינרציה קטנה יש ביצועי בלימה טובים, התנעה מהירה, תגובה מהירה להאצה ולעצירה, תנועה הדדית טובה במהירות גבוהה, והוא מתאים לאירועים מסוימים עם עומס קל ומיקום במהירות גבוהה. כמו כמה מנגנוני מיקום ליניאריים במהירות גבוהה. מנועים עם אינרציה בינונית וגדולה מתאימים לאירועים עם עומסים גדולים ודרישות יציבות גבוהות, כמו חלק מתעשיות מכונות עם מנגנוני תנועה מעגלית.

אם העומס גדול יחסית או מאפיין התאוצה גדול יחסית, ונבחר מנוע אינרציה קטן, הציר עלול להינזק יותר מדי. הבחירה צריכה להתבסס על גורמים כמו גודל העומס, גודל התאוצה וכו'.

אינרציה מוטורית היא גם אינדיקטור חשוב של מנועי סרוו. הכוונה היא לאינרציה של מנוע הסרוו עצמו, שחשובה מאוד להאצה והאטה של ​​המנוע. אם האינרציה אינה מתאימה היטב, פעולת המנוע תהיה מאוד לא יציבה.

למעשה, יש גם אפשרויות אינרציה למנועים אחרים, אבל כולם החלישו את הנקודה הזו בעיצוב, כמו קווי מסוע רגילים. כאשר המנוע נבחר, נמצא כי לא ניתן להפעילו, אך הוא יכול לנוע בלחיצת יד. במקרה זה, אם תגדיל את יחס ההפחתה או את ההספק, הוא יכול לפעול כרגיל. העיקרון הבסיסי הוא שאין התאמת אינרציה בבחירה בשלב מוקדם.

עבור בקרת התגובה של נהג מנוע הסרוו למנוע הסרוו, הערך האופטימלי הוא שהיחס בין אינרציית העומס לאינרצית רוטור המנוע הוא אחד, והמקסימום לא יכול לעלות על פי חמישה. באמצעות העיצוב של מכשיר ההולכה המכני, ניתן לבצע את העומס.

היחס בין אינרציה לאינרציה של הרוטור המנוע קרוב לאחד או קטן יותר. כאשר אינרציית העומס באמת גדולה, והתכנון המכני אינו יכול להפוך את היחס בין אינרציית העומס לרוטור המנוע פחות מפי חמש, ניתן להשתמש במנוע עם אינרציה של רוטור מנוע גדול, כלומר, מה שנקרא גדול מנוע אינרציה. כדי להשיג תגובה מסוימת בעת שימוש במנוע עם אינרציה גדולה, הקיבולת של הנהג צריכה להיות גדולה יותר.

להלן נסביר את התופעה בתהליך היישום בפועל של המנוע שלנו.

המנוע רוטט בעת התנעה, וזה ללא ספק אינרציה מספקת.

לא נמצאה בעיה כאשר המנוע פועל במהירות נמוכה, אך כאשר המהירות הייתה גבוהה, הוא היה מחליק כאשר הוא נעצר, וציר המוצא היה נע ימינה ושמאלה. המשמעות היא שהתאמת האינרציה נמצאת בדיוק במיקום הגבול של המנוע. בשלב זה, די להגדיל מעט את יחס ההפחתה.

מנוע ה-400W מעמיס מאות קילוגרמים או אפילו טון אחד או שניים. זה כמובן מחושב רק עבור כוח, לא עבור מומנט. למרות שמכונית ה-AGV משתמשת ב-400W כדי לגרור עומס של כמה מאות קילוגרמים, המהירות של מכונית ה-AGV איטית מאוד, מה שקורה לעיתים רחוקות ביישומי אוטומציה.

מנוע הסרוו מצויד במנוע גיר תולעת. אם יש להשתמש בו בדרך זו, יש לשים לב שמהירות המנוע לא צריכה להיות גבוהה מ-1500 סל"ד. הסיבה היא שיש חיכוך החלקה בהאטת גלגלי התולעת, המהירות גבוהה מדי, החום רציני, הבלאי מהיר וחיי השירות מצטמצמים יחסית. בשלב זה, המשתמשים יתלוננו על כמה זבל כזה. גלגלי שיניים תולעים מיובאים יהיו טובים יותר, אבל הם לא יכולים לעמוד בהרס שכזה. היתרון של סרוו עם ציוד תולעת הוא נעילה עצמית, אך החיסרון הוא אובדן דיוק.

אינרציה = רדיוס סיבוב x מסה

כל עוד יש מסה, תאוצה והאטה, יש אינרציה. לאובייקטים שמסתובבים ולאובייקטים שנעים בתרגום יש אינרציה.

כאשר משתמשים בדרך כלל במנועים אסינכרוניים AC רגילים, אין צורך לחשב את האינרציה. המאפיין של מנועי AC הוא שכאשר אינרציית המוצא אינה מספיקה, כלומר, הכונן כבד מדי. אמנם המומנט במצב יציב מספיק, אבל האינרציה החולפת גדולה מדי, אז כאשר המנוע מגיע למהירות הלא מדורגת בהתחלה, המנוע מאט ואז הופך למהיר, ואז לאט לאט מגביר את המהירות, ולבסוף מגיע למהירות המדורגת , כך שהכונן לא ירטוט, מה שיש לו השפעה מועטה על השליטה. אך בעת בחירת מנוע סרוו, מכיוון שמנוע הסרוו מסתמך על בקרת המשוב של המקודד, ההפעלה שלו נוקשה מאוד, ויש להשיג את יעד המהירות ויעד המיקום. בשלב זה, אם חריגה מכמות האינרציה שהמנוע יכול לעמוד בה, המנוע ירעד. לכן, בעת חישוב מנוע הסרוו כמקור כוח, יש להתייחס במלואו לגורם האינרציה. יש צורך לחשב את האינרציה של החלק הנע המומר לבסוף לציר המנוע, ולהשתמש באינרציה זו כדי לחשב את המומנט תוך זמן האתחול.