Хибрид алхам моторууд хэрхэн ажилладаг вэ?

Холбогдох шаган моторуудын төрлөөсөөр харах, зорилго

Гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүд нь тогтмол соронзон ба хувьсагч эсэргүүцлийн загваруудын элементүүдийг хослуулдаг тул нийтлэг ажиллагааг сайжруулдаг. Эдгээрийг ялгаж буй зүйл бол алхамт хөдөлгүүрийн хоёр гол төрлийн шинж чанаруудыг нэгтгэсэн байдаг юм. Үр дүн нь ямар ч байсан сайн байрлалын нарийвчлалыг хадгалан чадах ч хүчтэй момент үүсгэж чаддаг хөдөлгүүр юм. Энэ онцгой холимог нь гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүдийг олон салбарт маш чухал болгож байна. Тэдгээрууд нь автомжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамуудаас эхлээд цуглуулалтын үйлдвэрүүд дэх робот мэдрэгч хүртэл, түүнчлэн материалыг нарийн огтлохын тулд ашигладаг компьютерийн удирдлагатай төхөөрөмжүүдэд ч гэсэн өргөнөөр ашиглагддаг.

Энэ өдөр бүр цахилгаан инженерчлэл, үйлдвэрлэлд нарийвчлалд илүү төвлөрч байгаа нь сүүлийн үед гибрид алхамт хөдөлгүүрүүдэд эрэлт ихсэж буй шалтгаан болсон. Үйлдвэрүүд, техникийн компаниуд тоног төхөөрөмжийн хязгаар хүртэлх ажлуудыг хянахад илүү сайн ажилладаг тул эдгээр хөдөлгүүрүүдийг сонгож байна. Жишээлбэл, автомашин үйлдвэрлэх үйлдвэрийн шугам эсвэл эмнэлгийн төхөөрөмж үйлдвэрлэх газар хатуу хянадаг тул жижигхэн хазайлт ч их зардалд хүргэж болно. Нарийвчлалын шаардлага өдөр тутам өсөж байгаа тул эдгээр хөдөлгүүрүүд нь нарийн хөдөлгөөн чухал бөгөөд системийн найдвартай байдал нь заавал биелэгдэх ёстой бүх төрлийн хэрэглээнд одоо ердийн болон ашиглагддаг.

Гибрид шатахуун хөдөлгүүр гэж юу вэ?

Гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүд нь хоёр өөр технологийг нэгтгэнэ: хувьсах туйлын хүчний ба нарийн тогтмол туйлын хүчний технологийг. Тэдгээрийг онцлог болгож буй зүйл бол эдгээр хоёр төрлийн давуу талуудыг хамтад нь ашигласан байдаг. Үр дүн нь? Хүчтэй эргэлтийн момент үүсгэх чадвартай бөгөөд чухал нь нарийн байршилд тавигдах боломжийг олгодог. Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь цахилгаан гүйдэл статорын ороомгийг дайрч өнгөрөх үед үүсэх соронзон оронд роторын шүднүүд эсвэл туйлнууд нь шууд оролцдогт ажилладаг. Энэ харилцан үйлчлэл нь бусад хөдөлгүүрийн төрлүүдэд ажиглагддагаас илүү гладкийн ажиллагаа ба сайн удирдлагыг хангана. Эдгээр нь ялангуяа нарийн байршил чухал байдаг төхөөрөмжид онцгой ашигтай байдаг.

Янз бүрийн технологиуд хамтран ажиллах үед энгийн алхамт хөдөлгүүрүүдтэй харьцуулахад хяналт нь илүү сайжирч, илүү их эргэлтийн момент үүсдэг. Эдгээр гибрид хувилбарууд нь бүтцийн болон хяналтын аргаараа илүү үр ашигтай ажилладаг тул олон янзын хэрэглээнд таарч байна. Жишээ нь алхмын өнцөг. Ихэнх гибрид хувилбарууд нь алхам бүрдээ ойролцоогоор 0.9-оос 1.8 градусын хооронд байдаг. Нарийн байршлын шаардлагатай үед энэ нарийвчлал маш их ач холбогдолтой. Маш нарийн нарийвчлал шаарддаг үйлдвэрлэлийн төвүүд болон робот техникийн салбарууд энэ онцлогийг маш ихээр ашигладаг.

Судалгаанууд нь гибрид алхамт хөдөлгүүрүүд нь үр ашиг, найдвартай байдал, эргэлтийн моментын хувьд өөрчлөлтгүй загваруудаас давж гарч байгааг харуулж байна. Олон салбарын үйлдвэрүүд нь нарийн хөдөлгөөнийг сайн боловсруулах шаардлагатай нарийн төвөгтэй төхөөрөмжүүдэд эдгээр хөдөлгүүрүүдийг ашиглаж эхэлсэн байна. Жишээ нь робот техник, CNC төхөөрөмжүүдийн хувьд жижиг алдаа ч дараа нь том асуудалд хүргэж болзошгүй юм. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг онцлог нь стандарт хөдөлгүүрүүдээс илүү нарийн үйл ажиллагааг хэрхэн гүйцэтгэдэгт оршино. Энэ давуу тал нь бүх дүүрэгт үйлдвэрлэлийн талбай, автомжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамуудыг бодитоор сайжруулдаг.

Холбогдох эрдэнэний бүтцийн моторын нэгж төрлүүд

Гибридийн алхамт хөдөлгүүрт гол төхөөрөмжүүдийн нэг нь ротор ба статор бөгөөд эдгээр нь түүнийг зөв ажиллуулахыг хангана. Ихэнх роторууд нь тогтмол соронзонгоор хийгдсэн байдаг бөгөөд эдгээр соронзонгууд нь статорын үүсгэсэн цахилгаан соронзон талбайтай харилцан үйлчилдэг. Статоруудын хэлбэр хэмжээ өөр өөр байдаг бөгөөд олон тохиолдолд гадаргуу дээрээ шүдтэй байдаг нь хэсгүүдийн хоорондох соронзон холболтыг сайжруулахад тусалдаг [^1^]. Соронзонтой ажиллах үед эдгээр хөдөлгүүрүүдийг үр дүнтэй ажиллуулах боломжийг олгодог тул энгийн төмөрлөг материалыг ихэвчлэн сонгодог.

Гибридийн алхамт хөдөлгүүр доторх ороомог нь түүний нийт ажиллагаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр ороомгийг суурилуурах үндсэн хоёр арга байдаг: хоёр туйлтай эсвэл нэг туйлтай байрлал. Хоёр туйлтай ороомгийн талаар ярих үед тэдгээрийг онцлог болгож буй зүйл бол цахилгаан нь тэдгээрийн дагуу урд араа хөдөлж чаддаг явдал юм. Энэ хоёр чиглэлийн урсгал нь хөдөлгүүрт нэмэлт эргэлтийн момент олгодог тул олон нөхцөлд илүү сайн ажиллагаа үзүүлдэг. Нөгөө талаар, нэг туйлтай байршлын хувьд механик хувьд илүү энгийн байдаг нь цахилгаан нь ороомгоор зөвхөн нэг чиглэлд л явдаг. Тэдгээр нь хоёр туйлтайгаас ижил түвшний ажиллагааны сайжруулалтыг хүргэж чадахгүй ч, энгийн байдал нь зарим тохиолдолд зардал нь хамгийн их гарц биш харин илүү чухал байдаг үед илүү таалагддаг.

Жолоочийн хэлхээнүүд нь нарийн хөдөлгөөнийг хангахад шаардагдах цахилгаан импульсуудыг удирдах замаар моторуудын ажиллагаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Сүүлийн үеийн жолоочийн технологийн дэвшлийн жишээнүүдэд бодит цогц системүүд ордог байна. Эдгээр системүүд нь моторуудыг илүү нарийн болон хурдан хариу үзүүлэх боломжийг олгодог. Алдаагүй ажиллагаа нь чухал бөгөөд үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтыг өдөр бүр алдаагүйгээр ажиллуулах шаардлагатай байгаа үйлвэрлэлийн салбарт энэ төрлийн дэвшлийг ашиглах нь маш чухал байдаг. Робот техник, автоматжуулалтын шийдлүүдийг жишээ нь дурьдаж болно.

Hybrid Stepper Motors-ын ажиллах принцип

Гибридийн алхамт хөдөлгүүр нь цахилгаан импульсээр хөдөлгөөнийг удирдах замаар ажилладаг. Цахилгаан дохио хөдөлгүүрт хүрэх үед энэ нь байрлалаа нарийн тохируулахад хангалттай байх нэг алхам бүрээр хөдөлдөг. Энэ алхам бүрээр хөдөлгөөн нь тэдгээрийг маш нарийн нарийвчлалтайгаар зориулсан газар ойртуулдаг. Тийм нарийвчлал нь жишээ нь 3D принтэр эсвэл компьютерийн тоон удирдлагын (CNC) систем дээр маш бага алдаа чухал байдаг үед маш их ач холбогдолтой байдаг. Олон үйлдвэрийн газар нь гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүдэд тулгуурлан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг микрон түвшинд нарийн байрлуулах шаардлагатай байдаг.

Цахилгаан импульсууд хэрхэн хамт ажилладаг вэ гэдэг нь гибрид алхамт хөдөлгүүрт хөдөлгөөнийг нарийн хянахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бид эдгээр импульсуудыг хөдөлгүүрээр дамжуулан илгээхэд тэдгээрийг статор ороомогт тодорхой загварын дагуу идэвхжүүлдэг. Энэ нь роторын орчинд зөв байрлаж эхлэхийг хангаж өгдөг ба түүнийг тойрон байгаа соронзон орон өөрчлөгдөхөд хөдөлж эхэлдэг. Роботын гар, CNC төхөөрөмж шиг нарийн нарийвчлал шаарддаг төхөөрөмжид энэ дарааллыг зөв хийх нь маш чухал. Хөдөлгүүр ханиадгүй, хэлбэлзэлгүй эв зүймээр ажилладаг байхын тулд үйлдвэрлэгчид эдгээрийн импульсын дарааллыг тохируулж байдаг. Энэ нарийн тавил нь бага хэмжээний алдаа ч том асуудал үүсгэж болох үйлчилгээний нарийн хэсгээс эхлээд хүнд үйлдвэрлэл хүртэлх бүхий л ажлыг гүйцэтгэх боломжийг олгодог.

Холбогдох эрэлтзүй моторуудын хамгийн сайн үзэсгэлэн

Гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүд нь нарийн нарийвчлал болон нарийвчлалыг хангах бөгөөд яг тодорхой байршлыг шаарддаг бүх төрлийн хэрэглээнд үнэ цэнэтэй хэрэгсэл болгон ашигладаг. Эдгээр хөдөлгүүрийн бүтэц нь тогтмол соронзонуудыг статорын ороомгуудтай хослуулан ашигладаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг маш нарийн хуваалт болон маш нарийн хөдөлгөөний чадвараар тодорхойлдог. Микро-алхамын онцлогуудыг ашиглах үед эдгээр хөдөлгүүрүүд нь үнэн зөвхөн алхам бүрийг жижигрүү хувааж, бусад хөдөлгүүрийн төрлүүдэд хандах боломжгүйгээр байршлыг хянах боломжийг олгодог. Эмнэлгийн төхөөрөмж болон лабораторийн төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид энэ төрлийн ажиллагаанд ихээхэн тулгуурладаг, учир нь тэдгээрийн орчинд байршилд гарах жижиг алдаа ч хүнд үр дагаварт хүргэж болно. Жишээлбэл, мэс заслын роботууд процедур явагдаж байх үедээ хаана хөдөлж байгаагаа тодорхой мэдэж байх шаардлагатай.

Гибридийн хөдөлгүүрүүд нь эргэлтийн моментийн үр ашигтай ажиллагаа болон тэдгээрийн найдвартай байдлыг үзэхэд онцлог шинж чанараа илтгэнэ. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийн дотор роторт байрлуулсан тогтмол туйлууд байдаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн нөхцөлд ч хүчтэй эргэлтийн моментийг барьж чаддаг. Энэ нь цахилгаан хэрэглээг багасгах нь адил дулаан үүсэхийг багасгадаг тул гибрид хөдөлгүүрүүд нь олон үйлдвэрлэлийн орчинд бусад хувилбаруудтай харьцуулахад тодорхой давуу талыг олгоно. Ялангуяа гибрид хөдөлгүүрүүд урт хугацаанд яагаад үргэлж ажилладаг вэ гэвэл, энэ нь нарийн механик бүтцийн бүтэц дээр суурилдаг. Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь нарийн хэсгүүдийн нарийн зохицолтой ажилладаг тул удаан хугацаанд их ачааг эсэргүүцэж, их хэмжээгээр элэгдэлгүйгээр ажилладаг.

Гибридийн алхамт хөдөлгүүрүүд нь автомжуулалтын системүүд болон роботуудад өөрийн газар олж, өөр өөр салбарт хэрхэн тохируулж болохыг харуулж байна. Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь CNC төхөөрөмжүүдээс эхлээд 3D принтерүүд, үйлдвэрийн талбайн роботын гар дээрх нарийн үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэхэд ашиглагддаг. Тухайлбал роботын хувьд үйл ажиллагаа явагдаж байх үед нөхцөл байдал эргэлзээтэй өөрчлөгдөж болох нь энэ хөдөлгүүрүүдийн хурдны өөрчлөлтөнд тэвчих чадвартай байдал нь тогтвортой ажиллагааг хангахад маш чухал ач холбогдолтой гэдгийг харуулж байна. Мэргэжлийн дотоодын мэргэжилтнүүд эдгээр хөдөлгүүрүүд нь нарийн хяналтын системтэй сайн ажилладаг гэж зах зээлдээ тэмдэглэдэг. Үйлдвэрлэгчид энэ талаар сонирхдог учраас автомжуулалтын үр дүнг сайжруулах боломжийг олгодог бөгөөд хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнд илүү нарийн хяналт тавих боломжийг олгодог нь энгийн хувилбаруудаас давуу талыг харуулж байна.

Дүгнэлт: Холбогдох шаган моторуудыг яагаад ихээхэн ашигладаг вэ гэдгийн товч тайлбар

Хүмүүс хосолсон стэппер хөдөлгүүрийг нарийвчлал ба бат бөх байдлыг нэг дүүрэгт хүргэснээр дурлаж байдаг. Цэгийг нарийн удирдах хэрэг болоход эдгээр хөдөлгүүрүүд онцгой сайн ажилладаг тул олон үйлдвэрлэлийн салбар эдгээр хөдөлгүүрүүдэд тулгуурладаг. Жишээлбэл, автомжуулсан үйлдвэрлэлийн шугам эсвэл роботын цуглуулгын систем гэх мэт нарийн байрлал чухал байдаг газруудыг бодож үз. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг хуучин хувилбарууд болох серво эсвэл щеткагүй тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрүүдээс ялгаж буй юу вэ? Тэд хүчтэй эргэлтийн моментыг сайн удирдаж чаддаг бөгөөд өдөр бүр сайн ажиллаж байдаг. Ихэнх инженерүүд энэ хослол нь тоног төхөөрөмжийг хүнд нөхцөлд ашигладаг ч тогтвортой үр дүн шаарддаг үед онцгой сайн ажилладаг гэж хэлнэ.

Шинэ төслийнхөө төлөвлөлтийн үед инженерийн багууд гибрид хэлбэрийн алхамт хөдөлгүүрүүдийг судлах нь зүйтэй. Үйлдвэрлэл нь автомжуулалттай системүүд болон нарийн зөвшөөрөгдөх хэлбэрт орж ирж байгаа тул эдгээр хөдөлгүүрүүд нь бусад сонголтуудын хүрээнд олдохгүй онцгой зүйлийг санал болгодог. Жишээлбэл, авто машины цуглуулгын үйлдвэрт ч бага ч гэсэн нарийвчлалын сайжруулалт нь маш их ач холбогдолтой байдаг. Гибрид хэлбэрийн алхамт хөдөлгүүрт шилжсэн төслүүд нь хөдөлгөөний удирдлагад илүү сайн хяналт тавих боломжийг олгодог түүнчлэн эрчим хүчний ашиглалтыг сайжруулдаг. Энэ нь одоо үед ихэнх технологийн компаниудын тэмцэж буй зорилттой таарч байна - бүрэн итгэлтэй ажилладаг, нөөцийг алдагдуулдаггүй оюун ухаант машинууд.

Түгээмэл асуулт

Холбогдох шагийн моторуудыг ямар байгууллагууд ашигладаг вэ?

Холбогдох шаган моторууд нь автоматик, роботики, CNC машинууд, эмчилгээний тоног төхөөрөмж, лаборатори даатгалын багцад ашиглагддаг.

Холбогдох шаган моторууд ягшлал хийхийг хэрхэн дамжуурч байна вэ?

Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь цахилгаан импульсуудыг хянах замаар хөдөлгүүрийн байрлалыг нарийн тохируулж, даалгаваруудын өндөр нарийвчлалыг хангаж чаддаг.

Холбогдох шаган моторын үндсэн хэсгүүд юу вэ?

Үндсэн хэсгүүд нь магнитын чадварыг нэмэгдүүлсэн rotor ба зөвхөн motion control-ийн тухайн хамтран ажилладаг stator байдаг.

Энэ моторууд традиционал моторуудаас ямар утгаар сонгогддог вэ?

Тэд комплекс системүүдэд зориулсан ягш контрол хийх шаардлагатай, тиймээс тэд torque, ашиглалтын хямдлал, батергэлийг илүү сайжруулдаг.