EN
Για μια ομάδα OEM, η επιλογή ενός κινητήρα άμεσης κίνησης δεν είναι απλώς η αντικατάσταση ενός εξαρτήματος. Είναι μια απόφαση να ανασχεδιαστεί η διαδρομή μεταξύ της παραγωγής ροπής και του κινούμενου φορτίου. Όταν αφαιρεθεί ένα κιβώτιο ταχυτήτων, μια ιμάντα, ένας τροχός ή μια σύζευξη, η μηχανή μπορεί να έχει λιγότερα εξαρτήματα, μικρότερο συνολικό ύψος και λιγότερες διεπαφές που χρειάζονται ευθυγράμμιση. Αυτό επίσης δημιουργεί νέες απαιτήσεις όσον αφορά τη διάσταση της ροπής, τα φορτία των εδράνων, τον θερμικό σχεδιασμό, τον έλεγχο και την πρόσβαση για συντήρηση. Μια πιο χρήσιμη ερώτηση είναι εάν ο κινητήρας άμεσης κίνησης καθιστά ολόκληρη τη μηχανή ευκολότερη στην κατασκευή, την επαλήθευση και την υποστήριξη.
Ξεκινήστε με τη μηχανική αρχιτεκτονική, όχι με τον κατάλογο κινητήρων
Ένας κινητήρας άμεσης κίνησης μεταφέρει ροπή στο φορτίο χωρίς ενδιάμεσο στάδιο μείωσης ταχύτητας ή ιμάντα. Αυτός ο ορισμός έχει σημασία, επειδή η άμεση κίνηση είναι μια αρχιτεκτονική, όχι μια καθολική κατασκευή κινητήρα. Μια σύγχρονη μηχανή με μόνιμους μαγνήτες, ένας κινητήρας ροπής, ένας κινητήρας με εξωτερικό δρομέα ή μια άλλη κατάλληλη τοπολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί, ανάλογα με το φορτίο, το εύρος ταχυτήτων, τις διαστάσεις και την προσέγγιση ελέγχου.
Σε μια συμβατική κινητήρια μονάδα, ο άξονας του κινητήρα, η σύζευξη, ο μειωτήρας ή το σύνολο τροχαλιών, ο κινούμενος άξονας, οι εδράνους, οι προστατευτικές καλύπτρες και οι πλάκες στήριξης δημιουργούν καθένας διεπαφές. Κάθε διεπαφή προσθέτει διαστάσεις, συσσώρευση ανοχών, βήματα συναρμολόγησης και πιθανές πηγές δόνησης. Ένας κινητήρας άμεσης κίνησης μπορεί να συμπιέσει αυτήν την αλυσίδα. Για έναν OEM που κατασκευάζει αντλία, ανεμιστήρα, ταινία μεταφοράς, περιστρεφόμενο τραπέζι, αναδευτήρα, μηχάνημα τύλιγματος ή προσαρμοστικό μόντουλ διαδικασίας, αυτό μπορεί να σημαίνει λιγότερα αγορασμένα εξαρτήματα και πιο συμπαγή διάταξη.
Υπάρχει μία σημαντική προϋπόθεση: λιγότερα εξαρτήματα μετάδοσης δεν σημαίνουν αυτόματα απλούστερη μηχανή. Ο δρομέας και το κινούμενο μέρος μπορεί να αποτελέσουν μία ενιαία συναρμολόγηση, οπότε ο σχεδιαστής πρέπει να λάβει νωρίτερα αποφάσεις σχετικά με τον άξονα, τον δίσκο, τα κουζινέτα, το περίβλημα και τη στεγανοποίηση. Κινητήρας άμεσης κίνησης απλοποιεί τη διάταξη μόνο όταν αυτές οι αποφάσεις αντιμετωπίζονται ως ένα ενιαίο σύστημα.
Όπου ένας κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) εξαλείφει μηχανική εργασία,
1. Συντομεύει την αλυσίδα ανοχών
Κάθε τροχαλία, ιμάντας, κιβώτιο ταχυτήτων και ξεχωριστή σύζευξη εισάγει ελέγχους συγκεντρικότητας, κυματισμού, χασμάτων ή στοίχισης. Με έναν κινητήρα άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor), ο κατασκευαστής οχημάτων (OEM) μπορεί συχνά να καθορίσει έναν κύριο περιστροφικό άξονα από τη βάση στήριξης του κινητήρα μέχρι το κινούμενο εξάρτημα. Αυτό μπορεί να μειώσει την πολυπλοκότητα των συγκρατητικών κατά τη συναρμολόγηση και να απλοποιήσει το πακέτο σχεδίων για εξωτερική κατασκευή.
Για παράδειγμα, αντί να σχεδιάσει μια βάση κινητήρα, ρύθμιση τάσης ιμάντα, δύο διαμέτρους τροχαλιών, προστατευόμενη διαδρομή ιμάντα και στήριξη κινούμενου άξονα, μια ομάδα μπορεί να σχεδιάσει μια διεπαφή κινητήρα και μία διάταξη στήριξης φορτίου. Ως αποτέλεσμα, η λίστα υλικών είναι συντομότερη. Πιο σημαντικό είναι ότι η ακολουθία εκκίνησης μπορεί να γίνει ευκολότερο να οριστεί.
2. Εξαλείφει τον εξοπλισμό επιλογής λόγου μετάδοσης
Ένας μειωτήρας ή λόγος ιμάντα επιλέγεται συνήθως για να εξισορροπήσει την προτιμώμενη ταχύτητα ενός κινητήρα με την ταχύτητα της διαδικασίας. Ένας κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) μεταφέρει αυτή την εργασία εξισορρόπησης στην ηλεκτρομαγνητική διάσταση και στην επιλογή ελέγχου. Αυτό μπορεί να είναι πολύτιμο όταν το φορτίο πρέπει να λειτουργεί σε χαμηλή ταχύτητα με υψηλή ροπή, να αντιστρέφεται συχνά, να εκτελεί ακριβή ευθυγράμμιση (indexing) ή να χωράει σε στενό άξονα διάσταση.
Αυτό δεν καθιστά το ερώτημα του λόγου ανύπαρκτο. Αλλάζει μόνο τη μορφή του. Οι μειωτήρες μειώνουν την αδράνεια φορτίου που αντανακλάται στον κινητήρα κατά το τετράγωνο του λόγου, οπότε η αφαίρεση ενός μειωτήρα αλλάζει την αδράνεια και τον υπολογισμό επιτάχυνσης που πρέπει να αντέξει ο κινητήρας. Ένας κατασκευαστής οχημάτων (OEM) πρέπει να υπολογίσει την πραγματική αδράνεια φορτίου, την απαιτούμενη επιτάχυνση, το κυκλικό φορτίο, την κορυφαία ροπή και τη συνεχή ροπή προτού υποθέσει ότι ένα Κινητήρας άμεσης κίνησης θα βελτιώσει την απόκριση.
3. Μπορεί να μειώσει την αναστροφή (backlash) και την ελαστικότητα (compliance)
Η ελαστικότητα του ιμάντα, η αναστροφή (backlash) του μειωτήρα, η στρεπτική παραμόρφωση της σύζευξης και οι φθαρμένες μηχανικές διεπαφές μπορούν να καθιστούν τη συμπεριφορά της θέσης δυσκολότερη στην πρόβλεψη. Ένας κατάλληλα διαστασιολογημένος κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) αφαιρεί πολλά από αυτά τα στοιχεία από τη διαδρομή της ροπής. Το πρακτικό όφελος μπορεί να είναι ομαλότερη αναστροφή, ακριβέστερη ευθυγράμμιση (indexing) και ένας βρόχος ελέγχου που αντικατοπτρίζει πιο απευθείας το φορτίο.
Ωστόσο, η άμεση σύζευξη αποκαλύπτει και άλλες μορφές συμμόρφωσης. Ένα εύκαμπτο πλαίσιο μηχανής, μια λεπτή φλάντζα στήριξης, ένα αδύναμο κέντρο ή ένα κακώς υποστηριζόμενο φορτίο μπορούν να κυριαρχούν στο αποτέλεσμα. Στην πράξη, ένας κινητήρας άμεσης κίνησης είναι συχνά πιο επιτυχημένος όταν ο σχεδιαστής δομής ελέγχει την ελαστική δυσκαμψία με την ίδια προσοχή με την οποία ο ηλεκτρολόγος μηχανικός ελέγχει τα όρια ρεύματος.
Αλλαγές σχεδιασμού που οι κατασκευαστές εξοπλισμού πρέπει να πραγματοποιήσουν εσκεμμένα
Η ροπή και η ταχύτητα πρέπει να καθορίζονται στο φορτίο
Με έναν κινητήρα άμεσης κίνησης, καθορίστε την εφαρμογή σε όρους φορτίου: εύρος ταχυτήτων, μέγιστη ροπή, συνεχής ροπή, χρόνος επιτάχυνσης, χρόνος στάσης, εξωτερικές ακτινικές και αξονικές δυνάμεις και αναμενόμενος αριθμός κύκλων. Αποφύγετε την επιλογή μόνο με βάση την ονομαστική ισχύ. Μια μηχανή χαμηλής ταχύτητας μπορεί να απαιτεί σημαντική ροπή, ακόμα και όταν η μέση ισχύς φαίνεται μικρή.
Θέστε ένα πρακτικό ερώτημα από νωρίς: τι συμβαίνει στη χαμηλότερη ταχύτητα λειτουργίας, υπό το υψηλότερο φορτίο διαδικασίας και μετά τη θέρμανση του περιβλήματος; Ένας κινητήρας Direct Drive που ικανοποιεί ένα ονομαστικό σημείο, αλλά δεν μπορεί να αποβάλλει τη θερμότητα καθ’ όλο το πραγματικό κύκλο λειτουργίας, μπορεί να δημιουργήσει πιο δύσκολη κατάσταση για το περίβλημα από αυτήν που δημιουργούσε η μετάδοση που αντικατέστησε.
Η ευθύνη για τις διαβαθμίσεις μπορεί να μεταφερθεί στη διεπαφή του κινητήρα
Σε ένα σύστημα με γρανάζια, ξεχωριστοί άξονες και τα ρουλεμάν του κιβωτίου ταχυτήτων απορροφούν συχνά ακτινικά, αξονικά ή ανατρεπτικά φορτία. Σε μια διάταξη κινητήρα Direct Drive, αυτά τα φορτία μπορεί να φτάσουν στα ρουλεμάν του κινητήρα, εκτός αν ο κατασκευαστής προσφέρει μια ανεξάρτητη δομή φέρουσας ικανότητας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μεγάλους ανεμιστήρες, κατακόρυφα φορτία, εκκεντρική εργαλειομηχανή, υπολείμματα ιμάντων και δίσκους με προεξοχή.
Μια ορθή σχεδίαση διαχωρίζει τη μετάδοση ροπής από την υποστήριξη φορτίου. Ο κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) μπορεί να παρέχει ροπή, ενώ ένα αφιερωμένο σύνολο κουζινέτων αναλαμβάνει τις δυνάμεις επεξεργασίας. Αυτή η επιλογή μπορεί να διατηρήσει τη διάρκεια ζωής των κουζινέτων, να απλοποιήσει την αντικατάστασή τους και να μειώσει την αβεβαιότητα κατά την επικύρωση.
Οι ελεγκτές γίνονται τμήμα του μηχανικού σχεδιασμού
Ένας κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) λειτουργεί συχνά με συμβατό μετατροπέα συχνότητας (variable frequency drive) ή servo drive, συσκευή ανάδρασης (feedback device) και βελτιστοποιημένο βρόχο ελέγχου (tuned control loop). Η μηχανική ομάδα δεν χρειάζεται να γίνει ειδικός στους μετατροπείς, αλλά πρέπει να προβλέψει χώρο για καλωδιώσεις, δρομολόγηση ανάδρασης, γείωση, απομάκρυνση θερμότητας και ασφαλή συντήρηση. Μια διάταξη που είναι μηχανικά συμπαγής, αλλά δεν αφήνει κανένα δρόμο για θωρακισμένα καλώδια ή ψύξη του μετατροπέα, δεν είναι πραγματικά απλοποιημένη.
Για εφαρμογές με μεταβλητή ταχύτητα, οι κατασκευαστές εξοπλισμού (OEM) πρέπει επίσης να επιβεβαιώσουν ποιο πλαίσιο απόδοσης και συμμόρφωσης ισχύει στην αγορά προορισμού. Η προδιαγραφή IEC 60034-30-2 αφορά τις κλάσεις απόδοσης για εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) κινητήρες με μεταβλητή ταχύτητα, εκτός του πεδίου εφαρμογής της IEC 60034-30-1. Η ακριβής απαίτηση εξαρτάται από τον εξοπλισμό και την αγορά, συνεπώς πρέπει να επαληθευθεί για την τελική μηχανή και όχι να υποτίθεται βάσει της ετικέτας του κινητήρα.
Πώς ένας κινητήρας χωρίς τροχαλία αλλάζει την υποστήριξη και τον κίνδυνο
Ένας κινητήρας χωρίς τροχαλία μπορεί να εξαλείψει τα προγράμματα λίπανσης, την επιθεώρηση φθοράς των τροχών, τη ρύθμιση της τάσης των ιμάντων και ορισμένα ανταλλακτικά. Για μηχανήματα που βρίσκονται σε δύσκολα προσβάσιμες θέσεις ή για τα οποία το κόστος ανενεργίας είναι υψηλό, αυτή η μείωση μπορεί να βελτιώσει το σχέδιο υποστήριξης. Ωστόσο, η δυνατότητα επισκευής πρέπει να είναι ενσωματωμένη στο σχεδιασμό: να ληφθούν υπόψη η πρόσβαση στα περικόχλια, ο χώρος για αφαίρεση του δρομέα, τα σημεία ανύψωσης, οι συνδέσεις ανάδρασης και η σειρά αντικατάστασης σφραγίδων ή κουζινέτων.
Η ίδια λογική ισχύει και για έναν κινητήρα με άμεση κίνηση. Λιγότερα εξαρτήματα μπορούν να μειώσουν τη συνηθισμένη συντήρηση, ωστόσο μια ενσωματωμένη μονάδα ρότορα-φορτίου μπορεί να απαιτεί πιο προσεκτική αποσυναρμολόγηση. Ένα καλά σχεδιασμένο από τον κατασκευαστή εξοπλισμού (OEM) σύστημα καθιστά τις συνηθισμένες επιθεωρήσεις απλές και διαχωρίζει τα εξαρτήματα που φθείρονται από τα υψηλής αξίας εξαρτήματα του κινητήρα, όπου αυτό είναι δυνατό.
Χρησιμοποιήστε την απλοποίηση για να βελτιώσετε τη μηχανή, όχι απλώς για να μειώσετε τον αριθμό των εξαρτημάτων
Για τους κατασκευαστές αρχικού εξοπλισμού (OEM), η ισχυρότερη αιτιολόγηση υιοθέτησης κινητήρα με άμεση κίνηση είναι συχνά αρχιτεκτονική: μπορεί να εξαλείψει διεπαφές που δημιουργούν ανοχές, χαλάρωση, θόρυβο και εργασία συντήρησης. Δεν αποτελεί καθολική αντικατάσταση για ένα σύστημα μειωτήρα ή ιμάντα. Υψηλή ροπή, χαμηλή ταχύτητα, μεγάλη αδράνεια, εξωτερικά φορτία και θερμικά όρια μπορούν να καθιστούν ένα συμβατικό σύστημα μετάδοσης την καλύτερη μηχανική επιλογή.
Ωστόσο, όταν η εφαρμογή το επιτρέπει, ένας κινητήρας άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor) επιτρέπει στον κατασκευαστή οχημάτων (OEM) να σχεδιάσει με βάση ένα συντομότερο και πιο διαφανές μονοπάτι ροπής. Ξεκινήστε από το φορτίο, χαρτογραφήστε την υποστηρικτική δομή, επιβεβαιώστε το σύστημα κίνησης και ελέγξτε τη συναρμολόγηση και τη συντήρηση προτού οριστικοποιήσετε το περίβλημα. Με αυτόν τον τρόπο, μια συμπαγής ιδέα μετατρέπεται σε μια κατασκευάσιμη μηχανή κινητήρα άμεσης κίνησης (Direct Drive Motor), αντί για ένα δύσκολο έργο ενσωμάτωσης.
Εάν αξιολογείτε εμπορικούς μόνιμους μαγνήτες κινητήρες για πώληση και χρειάζεστε μια μηχανολογικά σχεδιασμένη λύση οδήγησης που εγγυάται απόδοση και διάρκεια ζωής, η ENNENG είναι ο εμπιστευόμενος σας συνεργάτης. Επικοινωνήστε με την ENNENG σήμερα .Μιλήστε με την τεχνική μηχανική ομάδα μας για να λάβετε μια προσαρμοσμένη πρόταση οδήγησης.
- Whatsapp:+86 18562780228
- Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο: [email protected]
- Τηλέφωνο: +86 532 66000559
