EN
Безщеточные ДЦ моторлар үшін негізгі өнімділік тағамдары
Вольтаж және энергия талаптары
Тұрақты токты басқару және қуат көрсеткіштерін бақылау бришльді тұрақты токты электр қозғалтқыштардың жұмысын тиімді ұйымдастыру үшін өте маңызды. Кернеу туралы сөз болғанда, нақты қолданылатын кернеу осындай қозғалтқыштардың жұмыс істеу сапасына тікелей әсер етеді. Көбінесе қозғалтқыштар белгілі бір кернеу диапазонында тегіс жұмыс істеп, ұзақ қызмет етуге бейімделген. Әртүрлі жағдайлар әртүрлі талаптар қояды. Аса жоғары кернеу қозғалтқыштың шығып кетуіне және келешекте ақаулардың пайда болуына әкеліп соғуы мүмкін, ал төмен кернеу жұмыстың толық орындалуына жеткіліксіз болады. Қуат көрсеткіштері әдетте ватт арқылы анықталады және олардың мәні қолданылатын ортаға байланысты әлдеқайда өзгеше болуы мүмкін. Мысалы, кішігірім құрылғылар аз қуатпен жұмыс істейтінін, ал өнеркәсіптегі үлкен машиналар көп электр энергиясын жұмсайтынын елестетіп көруге болады. IEEE-дің зерттеулері кернеу деңгейлері мен қозғалтқыштың жұмыс сапасы арасында тығыз байланыс барын көрсетті. Кернеуді дұрыс бақылау қозғалтқыштың жалпы жұмыс тиімділігін арттырады. Қозғалтқыштардың техникалық сипаттамаларын қарастырып отырған компаниялар үшін осы барлық ақпаратты түсіну қажетті жабдықты, мысалы ресурстарды ысырап етпейтін айнымалы жылдамдықты асинхронды қозғалтқыштарды таңдауға көмектеседі.
Құлақ пен жылдамдық арасындағы байланыс
Тұрақты токты бөлгішсіз электр қозғалтқыштарындағы айналу моменті мен жылдамдықтың арасындағы байланыс тапсырмаға сәйкес дұрыс қозғалтқышты таңдау кезінде күрделі болып қалып, маңызды болып табылады. Көбінесе жылдамдық артқан сайын айналу моменті төмендейді, яғни қозғалтқышты қандай да бір нақты қолдану үшін таңдамас бұрын осы айналу моменті-жылдамдық қисықтарына назар аудару қажеттілігін білдіреді. Тәжірибеден айтсақ, егер ауыр нәрсені жылдам қозғалту қажет болса, онда бізге көп айналу моменті қажет. Бірақ роботтық иықты жылдам қозғалту мақсаты қойылса, онда жылдамдық таза күшке қарағанда басым болып табылады. Сонымен қатар өнеркәсіпте NEMA ұсынған және барлығы тегіс жұмыс істейтіндей әртүрлі жылдамдықтарға сәйкес келетін айналу моментінің қаншалықты болуы керектігіне арналған кейбір эталондар да белгіленген. Осы сандарды мұқият қарастыру инженерлерге цех немесе басқа жерде қозғалтқыштардың қандай да бір мақсатқа жету үшін ең тиімді орнату түрін таңдауға көмектеседі.
Жоғары RPM қабілеттері өзгеше мәселелер үшін
Дәл жұмыстар атқарылған кезде, әсіресе дәлдік пен жылдам реакцияны қажет ететін жағдайларда, жоғары айналым жасау мүмкіндігі өте маңызды. Роботтық иықтар мен бөлшектерді дәл нақты орындарға жылжыту қажет болатын CNC машиналары туралы ойлаңыз. Дәл осындай қолдануларда қозғалтқыштардың жоғары жылдамдықпен үздіксіз айнала отырып, басқару қабілетін сақтауына сенеді. Нақты конструкцияның да маңызы зор. Ротордың қалай жобаланып, тепе-теңдігін қалай сақтау осы айналу жиілігін арттыруда маңызды рөл атқарады. IEEE Robotics журналының соңғы мақаласында жоғары жылдамдықты бөлшектеушісіз қозғалтқыштардың робототехникалық жағдайларда қалай жұмыс істейтіні қарастырылды және олардың қозғалысты басқарудың дәлдігін айтарлықтай арттыратыны анықталды. Қозғалтқыштар үшін күрделі жобалауларға назар аударған кезде, өндірушілер қиын шарттарда да сенімді жұмыс істейтін жабдықтар алады. Бұл медициналық құрылғыларды шығару, әуе-кеңістік компоненттері және автоматтандырылған жинау желілері сияқты салаларда сапаны арттыруда айтарлықтай айырмашылық жасайды, онда кішігірім жетілдірулер өнім сапасының күрт артуына әкеледі.
Мотор түрлерін салыстыру: BLDC vs АС тезлік моторлары
Қызметкерлік айырмашылықтар
Әртүрлі моторлардың тиімділігін қарастырғанда, щеткасыз тұрақты ток немесе BLDC моторлары айнымалы жиіліктегі айнымалы ток моторларынан тұрақты түрде табыстырақ болып табылады. Щеткалардың үйкеліс туғызбауы осындай моторлардың жұмысын жақсартады, ең алдымен дрондардың ұшуы немесе электр көліктерінің жолдар бойында жүгіруі сияқты өнімділік маңызды болған жағдайларда. Олар сонымен қатар аккумулятордың жұмыс істеу уақытын ұзартуға көмектеседі, бұл мобильдік технологиялармен айналысатын кез келген адам үшін өте маңызды. Халықаралық энергетикалық агенттік моторды дұрыс таңдау электр сұранысына жұмсалатын ақшаны да, қоршаған ортаға тасталатын қалдықтарды да қысқартуға болатынын көрсететін зерттеулер жүргізді. Ақшаны үнемдеу мен қоршаған ортаны қорғау екі бағытта да тырысатын компаниялар үшін жоғары тиімді BLDC моторларын таңдау барлық жағынан да дұрыс шешім болып табылады.
Тезіктерді басқару гибкестігі
Дәл қарқынды басқару үшін BLDC электр қозғалтқыштары дәлме-дәл жобаланған болуы себепті жылдамдықты басқарудың әлдеқайда жақсы бақылауын қамтамасыз етеді, бұл дәлдікті талап ететін қолдануларда өте маңызды. Бұл электр қозғалтқыштары бәрібір айнымалы жиілікті асинхронды электр қозғалтқыштар сияқты емес. Олар жылдамдықты жылдам әрі дәл өзгерте алады, бұл робототехникалық жұмыстарда әсіресе маңызды, өйткені онда уақытты дәл есептеу абсалютті түрде қажет. Қозғалтқыштардың артықшылығы – үйкелістен пайда болатын щетка тозуының болмауы және электронды түрде ауыстыру арқылы жүзеге асырылады. Бұл оларға командалар арасындағы кешігу аз болғанымен нақты жылдамдық мәндеріне жетуге мүмкіндік береді. Нәтижесінде, бұл электр қозғалтқыштар жұмыс істеу барысында тұрақты бақылауды сақтайды, сондықтан өндірістегі автоматтандыру жүйелері мен үйде пайдаланылатын құрылғыларда кеңінен қолданылады.
Қолданбалық ғанафтаулар
Арнайы қолданулар жағдайында таңғышсыз тұрақты ток немесе BLDC қозғалтқыштар айнымалы жиіліктегі айнымалы ток қозғалтқыштарынан үстем болып табылады, өйткені олар белгілі бір жағдайларда жақсырақ жұмыс істейді. Робототехникалық компаниялар, әуе-кеңістік өндірушілері және тіпті кейбір кәсіпорындар толық BLDC технологиясына көшті. Неліктен? Бұл қозғалтқыштар дәстүрлі нұсқалармен салыстырғанда жұмыс істеу тиімділігін арттырып, қозғалысты бақылауды әлдеқайда дәл етіп, өзінің өлшеміне қатысты күштірек қуат береді. Соңғы салалық деректерге сәйкес, BLDC қозғалтқыштардың қазіргі өлшемі мен салмағы маңызды болып табылатын қолдануларда шаруашылықтың шамамен 70% құрайды. Екі түрімен де жұмыс істеген инженерлер тұрақты ток қозғалтқыштары қатаң орталармен немесе дәстүрлі қозғалтқыштар басқара алмайтын талаптармен жұмыс істеу кезінде BLDC нұсқасының бәрін айырмашылық ететінін атап өтеді.
Қолданбаға Сәйкес Таңдау Критерийлері
Санайлық автоматизация қажеттіліктері
Индустриялық автоматтандыру жүйелерін қарастырғанда қондырғылардың қаншалықты ұзақ уақыт пайдалануға болатындығы, оның қаншалықты тез жұмыс істейтіндігі және үздіксіз жұмыс істеуінің сақталуы зауыт басшылары үшін үлкен рөл атқарады. Сол себепті көптеген зауыттар дәстүрлі нұсқалардың орнына щеткасыз тұрақты ток қозғалтқыштарын немесе BLDC қозғалтқыштарын пайдалануды таңдайды. Бұл қозғалтқыштар уақыт өте келе тұрақтырақ жұмыс істейді және температура тербелістері болған жағдайда немесе шаң кездескенде де жақсы жұмыс көрсетеді. Сондай-ақ, олардың конструкциясы жөндеу кезінде туындайтын қиындықтарды азайтады, өйткені олар щеткалы қозғалтқыштарға қарағанда тез тозбайды. Мысалы, автомобиль өндірісінің бірнеше зауытын алуға болады. Бірнеше ірі автомобиль шығарушылары ISO стандарттарына сәйкес келетін дұрыс BLDC технологиясымен ескі қозғалтқыштарды ауыстырған соң нақты нәтижелерге қол жеткізді. Өндірістік желілердің бірнешеуінде жұмыс өнімділігі артты, ал күтпеген тоқтаулар саны едәуір азайды.
Роботика және дрон талаптары
Роботтар мен дрондарға келсек, белгілі бір электр қозғалтқыштарының сипаттамалары - олардың өлшемі, салмағы және өз салмағына қатысты түсетін тартылыс күші өте маңызды. Сол себепті дәл осы салаларда тұрақты магнитті коммутациясыз тұрақты ток қозғалтқыштары (BLDC) кең тарай бастады. Олар жеңіл болғанымен тиімділігі жоғары болғандықтан дрондар ұзақ уақыт ұшып жүріп, жақсырақ жылжып тұруына көмектеседі. Сонымен қатар, дәл нақты басқарылуы роботтардың тапсырмаларды үздіксіз және жұмсақ орындауына, сондай-ақ кенет тебеленістер мен қозғалыстар болмауына мүмкіндік береді. Дрондардың жаңа моделдері үшін қозғалтқыштар таңдағанда басқа да көптеген өндірушілер осындай факторларға назар аударады. Қысқашы айтсақ, ешкім дронның қозғалтқыштары сапасыз болғандықтан құлап түсіп қалғысы келмейді. Жоғары деңгейдегі робототехникалық жобалармен айналысатын немесе жаңа пилотсыз жүйелер әзірлейтін кез келген адам үшін нақты BLDC қозғалтқышты таңдау шынайы жағдайларда сәттілік пен сәтсіздіктің арасындағы айырмашылық болып табылады.
Сызықтық және аралық режимдер
Үздіксіз және үзілісті пайдалану циклдерінің жұмыс істеу ерекшеліктерін білу нақты әлемде қозғалтқыштарды таңдаудың негізгі айырмашылығын анықтайды. Үздіксіз пайдалану циклі тоқтамай жұмыс істеу дегенді білдіреді, сондықтан осындай қозғалтқыштардың ұзақ уақыт жұмыс істеуі мен жоғары әсер ету коэффициентіне ие болуы қажет. Үзілісті пайдалану циклдері жұмыс арасында қозғалтқыштың демалуына мүмкіндік беретіндіктен әр түрлі болып келеді, бұл қозғалтқыштың уақыт өткен сайын тозуын азайтып, қызмет ету мерзімін ұзартады. Салалық зерттеулер пайдалану циклін дұрыс таңдау қозғалтқыштың қаншалықты ұзақ жұмыс істеуіне және оның қаншалықты тиімді әрекет ететіндігіне әлдеқайда көп әсер ететінін көрсетеді. Нақты айтқанда, BLDC қозғалтқыштарын қарастырып отырған кез келген адам үшін қолданылатын жүйенің қандай пайдалану цикліне мұқтаж екенін мұқият қарастыру тек ұсынылатын ғана емес, сонымен қатар жүйелерінің тегіс жұмыс істеуін қамтамасыз етіп, жөндеу шығындарын азайту үшін міндетті талап болып табылады.
Таңдау процесінің кез келген қадамдары
Әрекеттік параметрлерді анықтау
Дұрыс электр қозғалтқышын таңдау үшін әуелі қандай жұмыс параметрлері ең маңызды екенін анықтау керек. Негізгі қарастырылатын және электр қозғалтқышының нақты жағдайларда жақсы жұмыс істеуіне тікелей әсер ететін жүктеме көлемі мен жұмыс істеу жылдамдығы болып табылады. Осы факторлар бойынша дәлме-дәл ақпарат алу үшін инженерлер жиі компьютерлік модельдеу жүргізеді немесе ұқсас жүйелерден алынған өткен орындалу нәтижелерін тексереді. Мысалы, электр қозғалтқыштары жиі айнымалы жылдамдықты айнымалы ток жүйелерімен жұмыс істейтін өндірістік зауыттарды алуға болады. Мұндай жағдайлар жүктеме мен жылдамдық талаптары бойынша қатты цифрларды талап етеді. Осындай техникалық сипаттамалардың нақты көрінісі қозғалтқыштардың ұзақ уақыт бойы жақсы орындауын қамтамасыз етеді. Жүктемелер жалпы алғанда 10 Ньютон метрден төмен жеңіл заттардан бастап 50 Нм-ден жоғары ауыр жұмыстарға дейінгі аралықта болады. Жылдамдық талаптары да 2000 айналымнан төмен және 10 мың айналымнан жоғары жоғары жылдамдықты қолдану қажеттілігіне дейінгі аралықта болады.
Қоршаған ортаны қорғау мәселелері
Қозғалтқыштардың уақыт өткен сайын қаншалықты жақсы жұмыс істеуі температура өзгерістеріне, ылғалдылық деңгейіне және химиялық әсерге байланысты екені маңызды. Қозғалтқыштар қай жерде жұмыс істейтініне сәйкес келмей қалса, олар дұрыс жұмыс істемейтіні үшін бұл мәселені дұрыс шешу маңызды. Мысалы, ыстық аймақтарда жұмыс істейтін өнеркәсіптік қозғалтқыштардың көпшілігі бірден қосымша суыту шешімдерін қажет етеді. Түрлерін таңдау әдетте барлығымыз білетін және жақсы көретін IP бағалары сияқты стандарттарға сәйкес оралған және су өткізбеу қорғанысы деңгейі көрсетілген қозғалтқыштарды таңдау дегенді білдіреді. IEEE сияқты өнеркәсіптік топтар әртүрлі қозғалтқыштардың қандай ортада жұмыс істеуі керектігі туралы нұсқаулықтар шығарады, өндірушілердің сол қиын өнеркәсіптік талаптарға сай келуіне және орнатылған нәрсе өмір сүру мерзімі бойы ақаулар мен өзектілігін жоғалтпай жұмыс істей беруіне көмектеседі.
Техникалық қызмет көрсету және оптимизация ұсыныстары
Жылыну жүйесінің талаптары
Тұрақты токтың басты артықшылықтарын пайдалану үшін олардың қызуын, әсіресе ұзақ уақыт бойы толық қуатпен жұмыс істеген кезде қалай ұстайтынын білу маңызды. Егер осындай моторлар жеткілікті суыту болмаған жағдайда үздіксіз жұмыс істесе, олар уақыт өте келе қызып, жұмыс өнімділігі төмендейді. Оларды суытуға болатын бірнеше тәсіл бар. Ең қарапайым шешім - ауамен суыту, бұл әдіс қымбат емес және қарапайым сақтауға болады, бірақ ең жоғары температура кезінде оның тиімділігі төмен болады. Нәтижені жақсарту үшін көптеген кәсіпорындар сұйық суыту жүйесіне ауысады. Бұл жүйелер жылуды тиімді шығарады, бірақ қосымша шығындар мен мүмкін болатын сұйықтықтың ағып кету қаупі туындайды. Жөндеу жұмыстары да маңызды орын алады. Мотордың жұмыс істеу кезінде нақты тәжірибеден өткен жағдайларға сәйкес келетін ретті тексеру кестесін жасау жабдықтың әрқашан жұмыс қабілетін сақтауға көмектеседі.
Прогнозлық Сақтау Құралдары
Болжамды ұстау технологиялары арқылы салалар қозғалтқыштардың ұзақ өмір сүруін басқару тәсілдері тез өзгеріп жатыр. Дәстүрлі тәсілдер ұстау бойынша тексерулердің белгілі бір кестесіне сүйенсе, қазіргі кезде компаниялар деректерді талдау мен интернетке қосылған құрылғыларға сүйеніп, мәселелер пайда болардан бұрын оларды анықтауға тырысып жатыр. Әртүрлі датчиктердің радиожелілер арқылы қосылуы арқылы зауыт басшылары қозғалтқыштардың күнделікті өнімділігі туралы үздіксіз жаңарту алып жатыр. Бұл ерте ескерту жүйесі ірі проблемаларға айналардан бұрын кішігірім мәселелерді анықтап алуға көмектеседі. Deloitte-тің зерттеулеріне сәйкес, осындай ақылды бақылау жүйелерін енгізген кәсіпорындар ұстау шығындары бойынша шамамен 20-30 пайыз үнемдеу көрсетіп жатыр. Сондай-ақ, жабдықтардың өнімді жұмыс істеу уақыты да ұзақтау болып келеді, әртүрлі кәсіпорындарда жұмыс уақытының 10-20 пайызға дейін қысқаруы байқалып жатыр. Алайын, бұл жағдай ескі ұстау әдістері қолданылып жүрген кездегіден қозғалтқыштардың әлдеқайда ұзақ өмір сүруін білдіреді.
Энергиялық қызметкерлікке жаңарту
Қазіргі кезде энергияны үнемдейтін щеткасыз тұрақты ток двигателдеріне ауысу нақты артықшылықтар береді, әсіресе компаниялар үшін қарқынды түрде қажеттілікке айналып отырған көкшіл инициативалар мен электр энергиясының құнының өсуіне байланысты. Бұл жағдайда инвестицияның қайтарылуы да бәрі бір әуесқойлық емес, негізінен төмендетілген жұмыс шығындары ай сайын жинақталып отырады. Біз сонымен қатар айнымалы жылдамдықты асинхронды двигательдер мен энергияны кетірмейтін жоғары айналу жиілікті электрлік моделдер сияқты қызықты техникалық жаңалықтарды көріп отырмыз. Халықаралық энергетикалық агенттік бұл мәселе бойынша не дейтінін қарастырыңыз, олар 2025 жылға дейін өнеркәсіптік секторлардың тек қана тиімділікке ауысу арқылы 55 тераватт-сағат энергия үнемдеуге болатындығын болжамдауда. Дәл осындай сандар әріпкерлердің тек қана өз пайдалары үшін ғана емес, сонымен қатар планетаның болашағы үшін де ауысу маңыздылығын көрсетіп тұр.
Жиі қойылатын сұрақтар
Besіkпен жоқ DC моторларының оңтүстік жылдамдықтық AC моторларына салыстырғанда неше плюсі бар?
Безщеточные ДЦ моторлары аз фрикциондық жетістік пен қуатты ерекше жылдамдық басқаруы мен маңызды торк-пішін қатынасы себебімен әдетте энергиялық ұнықтығында үздік болады. Олар роботика және дрондар сияқты әділеттік пен өзге жоғары қабілетті қажет ететін қолданбалар үшін ідеалды.
Торк пен жылдамдық безщеточтық ДЦ моторлардың қызметтерінде қалай қарым-қатынас тудырады?
Безщеточтық ДЦ моторларында торк пен жылдамдық арасында әдетте кері қарым-қатынас болады. Торкты арттыру жылдамдыққа кемісті береді және терісінше. Бұл қарым-қатынас мотордың белгілі қолданбаларға сәйкес келуін анықтау үшін маңызды.
Мотормен уақытша қалай ұзақтыққа оң тигізеді?
Уақытша мониторингі деректер талдауы мен IoT-қолданбалау арқылы мүмкін шешімдерді алдын ала анықтайды, жұмыс уақытын оптималаштырады және техникалық қызмет көшірмесін азайтады. Ол моторлардың үзіндігін және ұзақтығын қалыптастыруды қамтамасыз етеді.
Зейтін RPM қалай анықтырулы жұмыстарда маңызды?
Жоғары RPM анықтырулы жұмыстарда, сондай-ақ CNC машинесу және роботика сияқты мекенжайда маңызды, ол тез, дәл қозғалыс басқаруы керек. Бұл дәл нәтиже беру мен саналуын taртады, соңғы қолданбалардың емдеуі мен жұмыс ізбасын арттырады.