Variklio pasirinkimas ir inercija

Variklio tipo pasirinkimas yra labai paprastas, bet ir labai sudėtingas. Tai daug patogumo reikalaujanti problema. Jei norite greitai pasirinkti tipą ir gauti rezultatą, patirtis yra greičiausia.

 

Mechaninio projektavimo automatizavimo pramonėje variklių pasirinkimas yra labai dažna problema. Daugelis jų turi problemų renkantis – arba per didelės, kad būtų galima švaistyti, arba per mažos, kad būtų galima perkelti. Gerai rinktis didelį, bent jau galima naudoti ir mašina važiuoti, bet mažą labai varginantis. Kartais, siekiant sutaupyti vietos, mašina palieka nedidelę montavimo vietą mažajai mašinai. Galiausiai nustatoma, kad variklis parinktas mažas, o konstrukcija pakeičiama, bet dydžio sumontuoti nepavyksta.

 

1. Variklių tipai

 

Mechaninės automatikos pramonėje dažniausiai naudojami trijų tipų varikliai: trifazis asinchroninis, žingsninis ir servo. Nuolatinės srovės varikliai nepatenka į taikymo sritį.

 

Trifazė asinchroninė elektra, mažo tikslumo, įjungiama įjungus.

Jei reikia reguliuoti greitį, reikia pridėti dažnio keitiklį arba galite pridėti greičio valdymo dėžutę.

Jei jis valdomas dažnio keitikliu, reikalingas specialus dažnio keitimo variklis. Nors įprastus variklius galima naudoti kartu su dažnio keitikliais, šilumos generavimas yra problema ir gali kilti kitų problemų. Konkrečių trūkumų galite ieškoti internete. Valdiklio dėžės valdymo variklis praras galią, ypač sureguliavus mažą pavarą, bet dažnio keitiklis – ne.

 

Žingsniniai varikliai yra atvirojo ciklo varikliai, turintys gana didelį tikslumą, ypač penkių fazių žingsniniai varikliai. Buitinių penkių fazių žingsnių yra labai mažai, o tai yra techninė riba. Apskritai, žingsninėlis neturi reduktoriaus ir yra naudojamas tiesiogiai, tai yra, variklio išėjimo velenas yra tiesiogiai prijungtas prie apkrovos. Žingsnio darbinis greitis apskritai mažas, tik apie 300 apsisukimų, žinoma, pasitaiko ir vieno ar dviejų tūkstančių apsisukimų atvejų, bet jis taip pat apsiriboja tuščiosios eigos režimu ir neturi jokios praktinės vertės. Štai kodėl apskritai nėra greitintuvo ar lėtėjimo.

 

Servo yra uždaras variklis su didžiausiu tikslumu. Yra daug buitinių servo. Palyginti su užsienio prekių ženklais, vis dar yra didelis skirtumas, ypač inercijos santykis. Importuotų gali siekti daugiau nei 30, o vietinių – tik apie 10 ar 20.

 

2. Variklio inercija

 

Kol variklis turi inerciją, daugelis žmonių, rinkdamiesi modelį, nepaiso šio taško, o tai dažnai yra pagrindinis kriterijus nustatant, ar variklis yra tinkamas. Daugeliu atvejų servo reguliavimas yra inercijos reguliavimas. Jei mechaninis pasirinkimas nėra geras, tai padidins variklį. Derinimo našta.

 

Ankstyvieji buitiniai servo įrenginiai neturėjo mažos, vidutinės ir didelės inercijos. Kai pirmą kartą susidūriau su šiuo terminu, nesupratau, kodėl tos pačios galios variklis turi tris žemos, vidutinės ir didelės inercijos standartus.

 

Maža inercija reiškia, kad variklis yra palyginti plokščias ir ilgas, o pagrindinio veleno inercija yra maža. Kai variklis atlieka aukšto dažnio pasikartojančius judesius, inercija yra maža, o šilumos generavimas yra mažas. Todėl varikliai su maža inercija yra tinkami aukšto dažnio stūmokliniam judėjimui. Tačiau bendras sukimo momentas yra palyginti mažas.

 

Servo variklio su didele inercija ritė yra gana stora, pagrindinio veleno inercija yra didelė, o sukimo momentas yra didelis. Jis tinka progoms, kai sukimo momentas yra didelis, bet ne greitas grįžtamasis judesys. Dėl didelio greičio judėjimo norint sustabdyti vairuotojas turi generuoti didelę atbulinės eigos įtampą, kad sustabdytų šią didelę inerciją, o karštis yra labai didelis.

 

Paprastai kalbant, variklis su maža inercija pasižymi geromis stabdymo savybėmis, greitu paleidimu, greitu reagavimu į pagreitį ir sustojimą, gerą greitaeigį grįžtamąjį judėjimą ir yra tinkamas kai kuriems atvejams, kai yra nedidelė apkrova ir greita padėtis. Pavyzdžiui, kai kurie linijiniai didelės spartos padėties nustatymo mechanizmai. Vidutinės ir didelės inercijos varikliai yra tinkami didelėms apkrovoms ir dideliems stabilumo reikalavimams, pavyzdžiui, kai kuriose staklių pramonės šakose su sukamaisiais judesiais.

Jei apkrova santykinai didelė arba pagreičio charakteristika santykinai didelė, o pasirinktas mažas inercinis variklis, velenas gali būti per daug pažeistas. Pasirinkimas turėtų būti pagrįstas tokiais veiksniais kaip apkrovos dydis, pagreičio dydis ir kt.

 

Variklio inercija taip pat yra svarbus servo variklių rodiklis. Tai reiškia paties servo variklio inerciją, kuri yra labai svarbi variklio greitėjimui ir lėtėjimui. Jei inercija nėra gerai suderinta, variklio veikimas bus labai nestabilus.

 

Tiesą sakant, yra ir kitų variklių inercijos variantų, tačiau visi susilpnino šį dizaino tašką, pavyzdžiui, įprastų juostinių konvejerių linijų. Pasirinkus variklį, nustatoma, kad jis negali būti užvestas, bet gali judėti paspaudus ranką. Tokiu atveju, padidinus redukcijos koeficientą arba galią, jis gali veikti normaliai. Pagrindinis principas yra tas, kad ankstyvoje atrankoje nėra inercijos derinimo.

 

Servo variklio tvarkyklės atsako į servo variklį valdymui optimali vertė yra ta, kad apkrovos inercijos ir variklio rotoriaus inercijos santykis yra vienas, o didžiausias dydis negali viršyti penkių kartų. Suprojektavus mechaninės pavaros įtaisą, galima atlikti apkrovą.

Inercijos ir variklio rotoriaus inercijos santykis yra artimas vienam arba mažesnis. Kai apkrovos inercija yra tikrai didelė, o dėl mechaninės konstrukcijos apkrovos inercijos ir variklio rotoriaus inercijos santykis negali būti mažesnis nei penkis kartus, galima naudoti variklį su didele variklio rotoriaus inercija, tai yra, vadinamasis didelis. inercinis variklis. Norint pasiekti tam tikrą atsaką naudojant variklį su didele inercija, vairuotojo talpa turėtų būti didesnė.

 

3. Problemos ir reiškiniai, su kuriais susiduriama realiame projektavimo procese

 

Žemiau paaiškiname reiškinį faktiniame mūsų variklio taikymo procese.

 

Variklis užvedant vibruoja, o tai akivaizdžiai nepakankama inercija.

 

Varikliui dirbant mažu greičiu problemos nebuvo rasta, tačiau esant dideliam greičiui, sustojęs jis slysdavo, o išėjimo velenas sukdavosi kairėn ir dešinėn. Tai reiškia, kad inercijos atitikimas yra tik ribinėje variklio padėtyje. Šiuo metu pakanka šiek tiek padidinti sumažinimo santykį.

 

400 W variklis apkrauna šimtus kilogramų ar net vieną ar dvi tonas. Akivaizdu, kad tai skaičiuojama tik galiai, o ne sukimo momentui. Nors AGV automobilis naudoja 400 W, kad temptų kelių šimtų kilogramų krovinį, AGV automobilio greitis yra labai lėtas, o tai retai pasitaiko automatizavimo programose.

 

Servo variklyje yra sliekinės pavaros variklis. Jei jis turi būti naudojamas tokiu būdu, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad variklio greitis neturi būti didesnis nei 1500 aps./min. Priežastis ta, kad sliekinės pavaros lėtėjimo metu yra slydimo trintis, per didelis greitis, didelis karštis, greitas susidėvėjimas ir santykinai trumpesnis tarnavimo laikas. Šiuo metu vartotojai skųsis, kaip yra tokios šiukšlės. Importuotos sliekinės pavaros bus geresnės, bet jos neatlaikys tokio niokojimo. Servo su sliekine pavara privalumas yra savaime užsifiksuojantis, tačiau trūkumas yra tikslumo praradimas.

 

4. Apkrovos inercija

 

Inercija = sukimosi spindulys x masė

 

Kol yra masė, pagreitis ir lėtėjimas, tol yra ir inercija. Objektai, kurie sukasi, ir objektai, kurie juda verčiant, turi inerciją.

 

Kai paprastai naudojami įprasti kintamosios srovės asinchroniniai varikliai, inercijos skaičiuoti nereikia. Kintamosios srovės variklių charakteristika yra ta, kad kai išėjimo inercijos nepakanka, tai yra, pavara yra per sunki. Nors pastovios būsenos sukimo momento pakanka, tačiau pereinamoji inercija per didelė, tada Varikliui pradžioje pasiekus vardinį greitį, variklis sulėtėja, o paskui tampa greitas, tada lėtai didina greitį ir galiausiai pasiekia vardinį greitį. , todėl pavara nevibruos, o tai turi mažai įtakos valdymui. Tačiau renkantis servo variklį, kadangi servo variklis priklauso nuo kodavimo grįžtamojo ryšio valdymo, jo paleidimas yra labai standus, todėl reikia pasiekti greičio tikslą ir padėties tikslą. Šiuo metu, jei viršijama inercija, kurią variklis gali atlaikyti, variklis drebės. Todėl apskaičiuojant servo variklį kaip maitinimo šaltinį, reikia visiškai atsižvelgti į inercijos koeficientą. Būtina apskaičiuoti judančios dalies, kuri galiausiai paverčiama variklio velenu, inerciją ir pagal šią inerciją apskaičiuoti sukimo momentą per paleidimo laiką.

 


Paskelbimo laikas: 2023-06-06