Ямар нэгжтэй холбогдохгүй DC моторыг зөвшөөрөлд нь зөв сонгох вэ?

Бусалтгүй DC моторын үндсэн ажиллах төрлөөс

Урт, Эрчим хэрэгслээ

Хүчдэлийн болон чадлын шаардлагыг зохицуулах нь щеткагүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийн ажиллагааг сайжруулахад маш чухал юм. Хүчдэл гэж бодоход хэрэглэгдэж буй хүчдэл нь эдгээр хөдөлгүүрүүдийн ажиллагаанд хэрхэн нөлөөлөх нь маш чухал юм. Ихэнх хөдөлгүүрүүд нь тодорхой хүчдэлийн муж дотор ажиллахад илүү сайн байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг гладко ажиллуулах, урт хугацаанд ажиллах боломжийг олгодог. Гэхдээ байгууллагын нөхцөл байдал өөр өөр байдаг. Хэт өндөр хүчдэл нь хөдөлгүүрийг гэмтээж, дараа нь асуудал үүсгэдэг бол хэт бага хүчдэл нь зөв ажиллагааг хангах боломжгүй болдог. Чадлын шаардлагууд нь ихэвчлэн ваттаар илэрхийлэгддэг бөгөөд энэ нь ашиглагдаж буй газраас хамааран өөрчлөгддөг. Жишээлбэл, бага зэрэг цахилгаан хэрэгслийн хувьд цөөн хэмжээний чадал шаардлагатай бол уул уурхайн том машин механизм нь их хэмжээний цахилгаан чадал хэрэглэдэг. IEEE-ийн судалгаагаар хүчдэлийн түвшин болон хөдөлгүүрийн ажиллагааны чанарын хооронд тодорхой хамаарал байдаг. Хүчдэлийг зохицуурах арга зөв байвал хөдөлгүүр илүү сайн ажилладаг. Хөдөлгүүрийн техникийн үзүүлэлтүүдийг судалж буй байгууллагуудад эдгээр ойлголтуудыг мэдэх нь хэтэрхий их нөөцийг ашиглахгүйгээр тэдгээрийн шаардлагад тохирох хувьсах хурдны AC хөдөлгүүрүүдийг сонгоход тусалдаг.

Тойм болон хурдийн харилцан холбоо

Цахилгаан моторт цахилгаанын хүч ба хурдны хамаарал нь төвөгтэй боловч ажлын зориулалтанд тохирох мотор сонгоход маш чухал байдаг. Ихэвчлэн хурд ихсэхэд эргэлтийн момент буурдаг тул тухайн хэрэглээнд мотор сонгохын өмнө эргэлтийн момент-хурдны муруйг сайн судлах нь чухал юм. Туршлагатай хэлэхэд, хэрэв зүйлсийг хурдан хөдөлгөх шаардлагатай бол хүч ихтэй байх хэрэгтэй. Гэвч роботын гарыг хурдан хөдөлгөх зорилготой бол цэвэр хүчнээс илүү хурд чухал байдаг. Мөн NEMA-гийн зөвлөж буй стандартууд ч бий, эргэлтийн момент нь өөр өөр хурдтай хэрхэн таарч байх ёстойг тодорхойлдог. Эдгээр тоонуудыг сайн шалгаж инженерүүд үйлдвэрийн талбай эсвэл моторууд ажилладаг бусад газруудад хийх гэж буй зүйлдээ хамгийн тохиромжтой моторын тохируулгыг сонгоход тусалдаг.

Хурдтай үйл ажиллагааны чадвар

Нарийн ажлууд дээр ажиллах үед нарийвчлал болон хурдан хариу үйлдэл нь маш чухал байдаг тул эргэлтийн хурдны өндөр утгыг хүртэл хүргэх чадвартай байх нь маш чухал юм. Жишээлбэл, хэсгүүдийг нарийн нарийвчлалтайгаар хөдөлгөх шаардлагатай роботын гар, CNC төхөөрөмжүүдийг бодож үз. Ийм төрлийн хэрэглээ нь хяналт тогтоож байгаа чиглэлдээ өндөр хурдны эргэлтэнд тогтвортой эргэх чадвартай хөдөлгүүрүүдэд тулгуурладаг. Хөдөлгүүрийн бодит бүтэц ч чухал. Роторын загварчлал болон тэнцвэржүүлэлтийн арга нь эргэлтийн хурдны тоон үзүүлэлтэд шууд нөлөөлдөг. IEEE Robotics-ийн сүүлийн судалгааны ажил нь бодит ертөнцийн роботын хэрэглээнд хэрхэн өндөр хурдны щеткагүй хөдөлгүүрүүд ажилладгийг судалж, тэдгээрийг ашигласнаар хөдөлгөөний хяналтын нарийвчлалыг ач холбогдолтой сайжруулдагийг тогтоосон. Хөдөлгүүрүүдийн загварчлалын хувьд өндөр түвшний загварчлалд анхаарал төвлөрүүлэх замаар үйлдвэрлэгчид хүнд нөхцөл байдалд ч тогтвортой ажилладаг төхөөрөмж бүтээж чаддаг. Энэ нь эмнэлгийн багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх, агаарын онгоцны хэсгүүд болон автомжуулсан үйлдвэрийн шугамуудад чухал ач холбогдолтой бөгөөд жижиг сайжруулалтууд нь бүтээгдэхүүний чанарын томоохон сайжралд хүргэдэг.

Моторын төрлүүдийг харьцуулах: BLDC vs Хурд нь өөрчлөгдөх AC мотор

Ашиглалтын ялгаа

Эдгээр моторуудын үр ашигтай ажиллагааг харьцуулж үзэхэд таслагчгүй тогтмол гүйдлийн мотор эсвэл BLDC мотор нь хувьсах хурдтай саланги тогтмол гүйдлийн моторуудаас тогтвортойгоор даван туулдаг. Таслагчид үүсгэх үрэлтийггүйгээр эдгээр моторууд онцлог ажиллагааны шаардлага ихтэй үед ч сайн ажилладаг, жишээ нь дронууд агаар болон цахилгаан тээврийн хэрэгсэл замын дагуу хурдан явах үед. Эдгээр моторууд нь цахилгаан хөдөлгүүртэй төхөөрөмжийн батерейн амьдралыг сунгахад тусдаг. Энэ нь хөдөлгөөнт технологийн салбарт ажилладаг хүмүүсийн хувьд маш том ач холбогдолтой. Олон улсын энерги агентлагийн судалгаагаар зөв мотор сонгох нь цахилгааны нэхэмжлэгт төлөх мөнгө болон орчин тойронд гарах хорт нөлөөллийг бууруулахад тусалдаг. Мөнгө хэмнэж, гадаад орчиндоо ээлтэй байхыг хүсэж буй компанийн хувьд өндөр үр ашигтай BLDC мотор ашиглах нь бүх талаасаа утгатай сонголт болдог.

Хурд контролын гибкдүүлэг

BLDC хөдөлгүүр нь нарийн инженерчлэлээрээ хурдны хяналтыг сайн хангах боломжтой тул нарийвчлал нь чухал байдаг хэрэглээнд маш чухал ач холбогдолтой. Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь бүрэн ялгаатай төрлийн хувьсах хурдны цахилгаан хөдөлгүүртэй адилгүй юм. Тэдгээ нь хурдны хэмжээг хурдан нарийвчлалтайгаар өөрчилж чаддэг бөгөөд роботын ажилд маш чухал байдаг цаг төлөвлөлтийг сайн хийх боломжийг олгодог. Гүйлтийн үрэлтээс болох хулсны элэгдэл байхгүй бөгөөд цахилгаан хэлбэрээр шилжүүлэх нь тэдгээний давуу талыг тодорхойлдог. Энэ нь тэдгээний командуудын хоорондох хоцрогдолгүйгээр нарийвчлалтай хурдны зорилготой хүрэх боломжийг олгодог. Үр дүнд нь эдгээр хөдөлгүүрүүд нь ажиллагааны явцад тогтвортой хяналтыг хадгалж байдаг тул үйлдвэрийн автоматжуулалтын тохижуулга болон бидний гэрийн хэрэглээний төхөөрөмжүүдэд өргөн ашиглагддаг.

Салбарт туслах хүчин төгөлдөр

Тусгай зориулалтын хэрэглээнд бол бүршлэгт тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүр эсвэл BLDC хөдөлгүүр нь хувьсах хурдны тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрээс илүү давуу талтай байдаг. Яагаад гэвэл тэдгээрийг тодорхой нөхцөл байдал дээр илүү сайн ажилладаг. Роботын компанийн, агаарын тээврийн үйлдвэрлэгчид болон цаашид хөгжсөн үйлдвэрлэлийн талбайнууд нь ихэвчлэн BLDC технологийг ашигладаг. Яагаад? Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь илүү сайн үр ашгийн хувь хэмжээг харуулдаг, хөдөлгөөн дээр илүү нарийн удирдлагыг зөвшөөрдөг бөгөөд хэмжээндээ илүү их чадалтай байдаг. Сүүлийн үеийн салбарын мэдээллээр BLDC хөдөлгүүрүүд нь жин болон зай чухал байдаг хэрэглээнд зах зээлийн 70% эзэлдэг болсон. Хоёр төрлийн хөдөлгүүртэй ажиллаж байсан инженерүүд нь тогтмол хөдөлгүүрүүд хариуцаж чадахгүй байгаа хүнд нөхцөл байдал болон шаардлагатай техникийн үзүүлэлтүүдтэй ажиллахад BLDC-г ашиглах нь их чухал гэж зааж өгдөг.

Зориулалтанд хамаарсан сонголтын стандарт

Үйлдвэрлэлийн автоматизацийн хэрэгслүүд

Үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын системийг үзэхдээ тоног төхөөрөмжийн ажиллах хугацаа, ажиллах хурд, тогтвортой ажиллагаа нь үйлдвэрийн менежертэнд маш чухал байдаг. Иймд олон үйлдвэрүүд уламжлалт хувилбартай харьцуулахад щеткын байхгүй тогтмол гүйдлийн мотор эсвэл BLDC моторыг сонгож байна. Эдгээр моторууд хугацаандаа илүү сайн ажилладаг бөгөөд температурын өөрчлөлт болон нүхнээс шалтгаалан орчинд ажиллахад ч гэсэн сайн ажилладаг. Төхөлдөг нь засвар үйлчилгээний асуудлыг багасгадаг тул щеткын мотортой харьцуулахад илүү удаан хугацаагаар элэгддэггүй байдаг. Жишээ нь автомашины үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийг авч үзье. Хэд хэдэн томоохон автомашины үйлдвэрлэгчид ISO стандартын шаардлагад нийцсэн BLDC технологийг хуучин моторын тогтолцоотой харьцуулах замаар бодит ашиг орлогоо нэмэгдүүлсэн байна. Үйлдвэрлэлийн олон шугам линийн дагуу бүтээмж нэмэгдсэн болон төлөвлөгөөгүй зогсолтууд огцом буурсан байв.

Роботик, Дрон Шаардлага

Роботын ба дрон технологийн хувьд хөдөлгүүрийн тодорхой параметрүүд чухал байдаг бөгөөд эдгээрт хэмжээ, жин, өөрийн жиндээ харьцангуйгаар ямар хэмжээний түлхэлт хүч үүсгэж чаддаг вэ гэдэг ордог. Ийм учраас тэсрэлтгүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрүүд (BLDC) эдгээр салбарт маш элбэг тохиолддог. Тэдгээрийн хөнгөн бөгөөд үр ашигтай байдал нь дронууд удаан хугацаагаар нисэх, шилжин хөдөлгөөн хийх боломжийг олгодог. Мөн нарийн туршлагаар удирдах боломжтой байдлын улмаас роботууд эвгүй түргэн хөдөлгөөнгүйгээр даалгавруудыг гүйцэтгэж чаддаг. Дрон үйлдвэрлэгчид эдгээр хүчин зүйлсийг шинэ загваруудын хөдөлгүүр сонгохдоо анхаарч үздэг. Эцэст нь, хөдөлгүүр нь хангалттай биш байснаас дрон унаж болзошгүй юм. Хэн ч түүнд ашиглагдаж буй хөдөлгүүрүүдийн хүчин чадлын хувьд хангалттай биш байхыг хүсэхгүй. Хүндэтгэлийн роботын төслүүдэд ажиллаж буй эсвэл шинэ хүнийгүй системүүдийг хөгжүүлж буй энэ үед зохиомол BLDC хөдөлгүүрийг сонгох нь амжилт эсвэл түүнийгүй байдалд ялгаа болж өгдөг.

Тохиромжтой цагийн цикл ба хязгаарлагдсан цагийн цикл

Цахилгаан хөдөлгүүрийг бодит ашиглалтын нөхцөлд сонгохдоо цаг үеийн ажиллах горимыг мэдэх нь маш чухал юм. Тасралтгүй ажиллах горим нь цахилгаан хөдөлгүүр тасралтгүй ажиллаж байхыг шаарддаг тул эдгээр хөдөлгүүрүүдэд урт хугацааны ажиллагаа болон сайн үр ашгийн үзүүлэлт шаардагдана. Завсарлагатай ажиллах горим нь эсрэгээрээ цахилгаан хөдөлгүүрийг ажилуудын дунд амрах боломж олгодог тул эдгээр нь илүү урт нас хүртэл ажилладаг, хэт элэгдэлгүй байдаг. Салбарын судалгааны дүнгээс харахад цахилгаан хөдөлгүүрийн ажиллах горимыг зөв сонгох нь түүний ажиллах хугацаа болон үр ашгийг тодорхойлохын тулд маш чухал байдаг. Тухайн хэрэглээний шаардлагад тохирох ажиллах горимыг сайн судлах нь BLDC цахилгаан хөдөлгүүр сонгож буй хэн бүрийн хувьд зөвхөн санал болгож буй зүйл биш, системийг гүйцэтгэлийг сайн байлгах, засварын зардлыг бууруулахын тулд заавал хийх ёстой ажил юм.

Алхам дотроо сонголтоо хийх процесс

Ажиллах параметрүүдийг тодорхойлох

Зөв хөдөлгүүрийг сонгох нь ямар үйл ажиллагааны параметрүүд чухал байдлыг тодорхойлохоос эхэлдэг. Хөдөлгүүр ажлын нөхцөлд сайн ажиллах эсэхэд шууд нөлөөлдөг тул ачааллын багтаамж, хурдны хэмжээг үндсэнд нь үзэх хэрэгтэй. Эдгээр хүчин зүйлсийн талаар нарийн мэдээлэл авахын тулд инженерүүд ихэвчлэн компьютерийн загвар ашиглан тооцоолох эсвэл өмнөх үеийн ижил төстэй тохиргоонуудаас авсан гүйцэтгэлийн бичилтүүдийг шалгадаг. Жишээлбэл, хувьсах хурдны цахилгаан системтэй ажилладаг хөдөлгүүрүүдтэй үйлдвэрлэлийн газруудыг авч үзье. Ийм тохиолдолд ачаалал, хурдны шаардлагын нарийвчилсан тоон мэдээлэл шаардлагатай байдаг. Эдгээр техникийн шаардлагын талаар тодорхой ойлголттой болох нь хөдөлгүүрийн урт хугацаанд үр дүнтэй ажиллагааг баталгаажуулдаг. Ачаалал нь ихэвчлэн 10 Ньютон метрээс бага ач хүртэл, 50 Нм-с дээш ачаалалтай хүнд даалгавар хүртэлх хүрээнд хувьсдаг. Хурдны шаардлагууд мөн 2000 эргэлтээс доош хурдтай удаан хөдөлгүүрээс эхлээд 10 мянгаас дээш эргэлт шаарддаг өндөр хурдны хэрэглээнүүдийг хамардаг.

Орчин тойрхийн хувьд авч үзэх зүйлс

Хөдөлгүүрийн урт хугацаанд ажиллах чадвар нь температурын өөрчлөлт, чийгшил, химийн нөлөөлөл зэрэг хүчин зүйлсээс ихээхэн хамаардаг. Хөдөлгүүрийг ашиглалтын нөхцөлд нь тохируулахгүй бол зөвхөн ажиллах чадвар муудах биш, харин бүхэлдээ ажиллахгүй болох эрсдэлтэй байдаг. Жишээлбэл, халуун орчинд ажилладаг олон аж ахуйн хөдөлгүүрүүд нь анхнаасаа нэмэлт хөргөлтийн шийдлийг шаарддаг. Хөдөлгүүр сонгох үйл явц нь ихэвчлэн тодорхой стандартуудад (IP ангилал гэх мэт) тодорхойлогдсон хаалтын төрөл, хөргөлтийн үзүүлэлтүүдийг харгалзан үзэхээс бүрддэг. IP ангилал нь хөдөлгүүр хэдий чихээр хамгаалагдсан байгааг тодорхойлдог. IEEE зэрэг мэргэжлийн байгууллагууд хөдөлгүүрүүдийг ямар орчинд ашиглах боломжтойг тодорхойлсон зааварчилгаануудыг гаргадаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэгчдэд инженерийн шаардлагуудыг хангах, мөн суурилуулсан систем нь тогтвортой ажиллах хугацаандаа тасралтгүй, эвдрэлгүй байх боломжийг олгодог.

Засвар болон Шинэчлэлтийн Тайлан

Хоолойлгоны системийн шаардлага

Брүшлэггүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрээс хамгийн их үр дүн гаргаж авах нь тэдгээрийн дулааныг хэрхэн удирдах талаар мэдэхэд оршино, тухайлбал урт хугацаагаар дараалан ажиллаж байх үед. Хэрэв эдгээр хөдөлгүүрүүд хангалттай хөргөлтгүйгээр дараалан ажиллавал хэт халж, ажиллагаа нь удаан хугацаанд мууддаг. Тэдгээрийг хөргөх олон арга байдаг. Хамгийн энгийн сонголт бол агаарын хөргөлт юм. Энэ нь зардал ихтэй байдаггүй ба үйлчлэхэд хялбар боловч температур маш их өссөн үед төвөгтэй байдаг. Илүү сайн үр дүнгийн тулд олон үйлдвэрүүд шингэний хөргөлтийн систем рүү шилждэг. Эдгээр нь дулааныг илүү сайн зайлуулдаг ч гэсэн нэмэлт зардалтай бөгөөд урсгалын боломжит асуудлуудтай холбоотой хүндрэлтэй байдаг. Үйлчилгээ нь энд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Хөдөлгүүр үйл ажиллагааны явцад туршдаг бодит нөхцөл байдалтай тохирсон үйлчилгээний хөтөлбөртэй байх нь бүх зүйлийг зөв ажиллуулахыг баталгаажуулдаг.

Эрсдэлтэй барих стратеги

Одоо үйлдвэрлэлийн салбарууд хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааг урт хугацаанд хангах арга барилд шилжин ажиллаж байна. Имплицит барилын хувьд тогтмол цагийн хуваарьтай техникийн үзлэг хийдэг байсан бол одоо олон компаниуд мэдээллийн шинжилгээ болон интернетэд холбогдсон төхөөрөмжүүдийг ашиглан асуудлыг үүсэхээс нь өмнө илрүүлэх боломжийг хайж байна. Утасгүй сүлжээгээр холбогдсон олон төрлийн сенсороор моторуудын өдөр тутмын ажиллагааны талаарх мэдээллийг үргэлж мэдэж байх боломжтой болсон. Энэ систем нь жижиг асуудлуудыг том асуудал болохыг нь урьдчилан илрүүлдэг. Deloitte-ийн судалгаагаар эдгээр оюун ухаантай хяналтын системийг нэвтрүүлсэн байгууллагууд техникийн үйлчилгээний зардалдаа ойролцоогоор 20-30 хувийн хэмнэлттэй болсон байна. Төхөөрөмжүүд урт хугацаагаар ажиллах боломжтой болсон бөгөөд тогтмол бус ажиллагааны цаг нь байгууламжуудад 10-20 хувь буурч байна. Тиймээс моторууд хуучин аргаар техникийн үйлчилгээ хийх үед байснаас илүү урт хугацаагаар ажиллах боломжтой болно.

Эрчим хүчийн ашиглалтыг сайжруулах

Энэ өдөр бүр энерги хэмнэлттэй цэнэглэгчгүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрт шилжих нь бодит ашиг оруулж байна, түүнчлэн цахилгааны хөлс өсөж, компаниудын хувьд ногоон эрхлэл нь заавал биелүүлэх болон хувирч байна. Энд орж буй хөрөнгө оруулалтын буцаалт ч маш сайн бөгөөд голчлон бага зардал нь сар бүр нэмэгдэж байна. Бид зарим шинэ технологийн хөгжилтэй танилцаж байна, жишээлбэл хувьсах хурдтай тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрүүд болон хэмнэлттэй энергийг бууруулдаг өндөр эргэлтийн электрон загваруудыг. 2025 онд үйлдвэрлэлийн салбарууд хамгийн багадаа 55 тераватт цагийг хэмнэх боломжтой гэдгийг Олон улсын энергийн агентлаг хэлж байгааг үзээрэй. Ийм тоонууд нь ашигны хувьд л биш харин газар дэлдийн ирээдүйн тулд ч бизнесүүд энэ шилжилтийг хийх шаардлагатайг тодхон харуулж байна.

Түгээмэл асуулт

Бүтээгдэхүүн болон хурдны өөрчлөлттэй AC моторуудтай харьцуулахдаа бушлесс DC моторуудын хамгийн чухал үзүүлэлтүүд юу вэ?

Хөдөлгүүр байхгүй ЦДХ моторууд нь хурдан бус амьсгалын алдаа, зэргэлтээр тогтоож буй хурд, өндөр торк-зөвөлгөөний харьцааг олоход ихэвчлэн энергийн ашиглалтыг багасгэнэ. Эдгээр моторууд роботик, дрон гэх мэт зэргэлдээ шийдэл хэрэгцээнд илүү зөвлөх байдаг.

Торк болон хурд ямар харилцан холбогдох вэ brushless DC моторын ажиллах үеэр?

Хөдөлгүүр байхгүй ЦДХ моторуудад торк болон хурдийн хооронд аль нэг нь урвуу харилцан холбогдсон байдаг. Торкийг нэмэгдүүлэхэд хурд буурна, эсрэг нь чинь. Энэ харилцан холбоо нь моторын хэрэглээний тухайн үншлээ тодорхойлохodo важтай.

Эерэг шийдвэрлэлийн үйл ажиллагаа моторын үеэр хэзээ хамгийн их санаа оруулалт хийх вэ?

Эерэг шийдвэрлэлийн үйл ажиллагаа нь мөнгөн шинж чанар, IoT-г ашиглан алдааны өмнөх үедээ тодорхойлж, ажиллаж буй цагийг ихэстэй, засварын үнэ цэнийг багасгахад туслана. Энэ нь моторуудын түүхийн үедээ нягтлан шалгахыг олгодог, үеэрээ хамгийн их үнэ цэнэглэлтэй болгоно.

Эрчим хурд их вэ? Зөвхөн зориулалтаар ажиллахад чухал юу?

Их эрчим хурд нь CNC бусадгүй байдал, роботик гэх мэт зөвхөн зориулалтаар ажиллахад чухал бөгөөд хурдан, зөв шилжүүлэхийг хэрэгжүүлнэ. Энэ нь зөв хэрэгжүүлэх, хэмжих боломжийг үргэлжлүүлэх ба санаа замын ажлын тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлнэ.