Konsiderazzjonijiet tal-għażla tal-mutur robotiku
Ir-robot iwettaq kompiti speċifiċi ppjanati minn qabel bħal xogħol ta 'linja tal-assemblaġġ, assistenza kirurġika, pick-up / irkupru tal-maħżen, u kompiti anke perikolużi bħat-tneħħija tal-mini. Ir-robots tal-lum mhux biss jimmaniġġjaw kompiti ripetittivi ħafna, iżda wkoll iwettqu funzjonijiet kumplessi li jeħtieġu flessibilità fid-direzzjoni u l-moviment. Bl-avvanz fit-teknoloġija, il-veloċità u l-flessibilità, u t-tnaqqis fl-ispejjeż, ir-robots se jiġu adottati b'mod wiesa '. Il-vantaġġ ta 'l-ispiża taħt ix-xogħol turi wkollna l-bidu ta' l-industrija robotika. Barra minn hekk, il-viżjoni tal-magni, il-poter tal-informatika u l-avvanzi fin-netwerk se jmexxu wkoll l-adozzjoni ta 'applikazzjonijiet robotiċi.
L-implimentazzjoni ta 'dawn ir-robots ta' prestazzjoni għolja tibbenefika mit-titjib li ġej:
1. Sensuri Kumplessi;
2. Tirrializza l-qawwa ta 'l-informatika u l-algoritmu tat-teħid ta' deċiżjonijiet u l-azzjoni f'ħin reali;
3. Magna li malajr u b'mod preċiż tavvanza s-saħħa mekkanika biex twettaq ħidmiet kumplessi;
Meta jagħżlu t-tip u l-mudell tal-mutur, id-disinjatur għandu jikkunsidra tliet fatturi primarji biex jikkunsidra:
1. Il-veloċità minima u massima tal-mutur (u l-aċċelerazzjoni);
2. It-torque massimu li l-mutur jista 'jipprovdi, kif ukoll ir-relazzjoni bejn it-torque u l-kurva tal-veloċità;
3. L-eżattezza u r-ripetibilità tal-operat tal-mutur (meta s-sensor u l-kontroll tal-linja magħluqa mhumiex użati);
Naturalment, hemm ħafna fatturi oħra importanti li għandek tikkonsidra meta tagħżel mutur, bħad-daqs, il-piż u l-ispiża. Għal kważi l-unitajiet robotiċi ta 'daqs żgħir jew medju, l-għażla tal-mutur tas-sewqan ġeneralment tkun imfarrka bil-mutur DC, bil-mutur DC brushless (BLDC) u bil-mutur stepper. (Madankollu, il-magni idrawliċi u pnewmatiċi huma l-aħjar għażla f'xi każijiet).
Il-muturi tad-DC ikklerjati huma l-eqdem teknoloġija bil-mutur DC, l-iktar spiża sempliċi u l-iktar baxxa. Minħabba l-kuntatt bejn ix-xkupilja u r-rotor, ir-rotazzjoni tal-rotor tal-mutur taqleb il-kamp manjetiku tal-istralċ madwar ir-rotor. Il-veloċità tal-mutur hija funzjoni tal-vultaġġ applikat, għalhekk ir-rekwiżiti tas-sewqan mhumiex għolja, iżda l-immaniġġjar tat-torque huwa diffiċli. Jitfaċċaw kwistjonijiet ta 'affidabilità waqt it-tħaddim minħabba xedd u kedd fuq ix-xkupilji, il-ħtieġa għat-tindif u l-manutenzjoni, u l-possibbiltà li ssir sors elettroniku tal-ħsejjes (interferenza elettromanjetika). Minħabba dawn il-problemi, fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, il-muturi DC mqaxxra saru l-għażla l-inqas attraenti fid-disinn robotiku.
Muturi DC mingħajr brushes dehru fis-snin 1860, u bbenefikaw minn żewġ żviluppi: l-ewwel, il-ħolqien ta 'kalamita permanenti b'saħħitha, żgħira u bi prezz baxx; it-tieni, it-tfaċċar ta 'swiċċijiet elettroniċi żgħar u effiċjenti (ġeneralment MOSFETs)) biex jaqilbu l-fluss kurrenti għall-windings. "Kommutazzjoni elettrika" tissostitwixxi l-kommutazzjoni mekkanika tal-mutur bil-brus biex tikkontrolla l-bidla tal-kamp manjetiku. L-interazzjoni bejn il-koljatura tal-iswiċċ imwaħħal tal-madwar u l-kalamita fuq il-qalba li ddur tissostitwixxi l-kommutazzjoni mekkanika tal-mutur bil-brushed, jiġifieri l-kamp manjetiku u l-qasam elettriku huma utilizzati. interazzjoni bejn. Billi tbiddel il-frekwenza tal-bidla tal-MOFSET, il-veloċità tal-mutur tista 'għalhekk tiġi kkontrollata. Barra minn hekk, il-kontrollur tal-mutur jipprovdi kontroll aħjar tal-prestazzjoni tal-mutur minn mutur imfarrak.
Anki aħjar, algoritmi avvanzati bħall-algoritmi ta 'korrezzjoni PID (proporzjonali-integral-derivative) jew FOC (kontroll orjentat lejn il-post, xi kultant imsejħa kontroll vettur) algoritmi ta' kontroll jistgħu jiġu solidifikati fil-kontrollur tal-magna. Dan jaqbel mal-operazzjoni ideali tal-mutur għat-tagħbija attwali u l-bidliet tat-tagħbija, u b'hekk il-prestazzjoni tal-mutur tkun aktar qawwija u preċiża. Pereżempju, l-algoritmu / programm ta 'kontroll tal-mutur jista' jqis fatturi relatati bħall-inerzja tar-rotor u jadatta l-mutur drive u gradwalment inaqqas l-iżbalji minħabba fatturi mekkaniċi. Algoritmu bħal dan jagħmilha possibbli li l-aċċelerazzjoni u t-torque jiġu kkontrollati b'mod preċiż.
Meta mqabbel ma 'muturi mwebbsa, muturi brushless (BLDC) jeħtieġu ċirkwiti ta' kontroll iktar sofistikati iżda jistgħu juru prestazzjoni aħjar. Normalment mutur BLDC għandu jkun mgħammar b'senser ta 'reazzjoni tal-pożizzjoni bħal sensorju ta' effett Hall, encoder ottiku, jew apparat ta 'detezzjoni EMF lura.
Tip ieħor ta 'mutur BLDC użat komunement fir-robots huwa mutur stepper. F'dan il-każ, jintuża elettromagnet tat-tip swiċċ, li jinsab ħdejn il-qalba ċentrali taċ-ċirku tal-kalamita permanenti. Il-mutur stepper ma "jdurx" bil-mod tas-soltu; minflok, il-veloċità tiżdied gradwalment permezz ta 'xaft li jdur kontinwament, sabiex jista' jinkiseb ċertu angolu ta 'rotazzjoni jew rotazzjoni kontinwa. Il-mutur stepper għandu kontroll tal-moviment repetibbli; din tista 'tiġi rritornata fil-pożizzjoni preċedenti tagħha meta jkun meħtieġ.
Il-firxa ta 'l-angoli tal-pass hija minn 1.8 ° (200 pass / rev) sa 30 ° (12 -il pass / rev). L-angolu tal-pass jew in-numru ta 'passi jiddependi fuq in-numru ta' kalamiti permanenti li l-mutur għandu, iżda valuri barra minn din il-medda jistgħu jinkisbu wkoll. ta '.
Għal muturi stepper, jekk ikunu enerġizzati mingħajr ma jgħidu l-istadju, dawn se jibqgħu fis-seħħ; Il-muturi stepper jistgħu jipprovdu torque qawwija f'rpm baxxa. L-aktar mod sempliċi biex inbiddel il-mutur stepper huwa li jdawwar is-solenojd u jintfew, iżda dan jista 'jikkawża tixrid jew vibrazzjoni. Hemm xi overlaps fl-oqsma ta 'l-applikazzjoni ta' muturi brushless u muturi stepper. Il-muturi Stepper huma adattati aħjar għall-applikazzjonijiet li jeħtieġu azzjonijiet preċiżi ta 'avvanz u ta' rtirar (bħall-ġbir u t-tqegħid), aktar milli oqsma li jeħtieġu perjodi twal ta 'rotazzjoni kontinwa, kif ukoll applikazzjonijiet żgħar fejn ma jkunx hemm bżonn ta' torque jew veloċità għolja. Barra minn hekk, muturi stepper għandhom rekwiżiti aktar baxxi ta 'effiċjenza fl-enerġija milli muturi mingħajr brushes DC. Minbarra l-muturi elenkati hawn, hemm ħafna tipi oħra minn fejn jagħżlu. Is-serje tal-mutur hija waħda kbira u kumplessa, b'ħafna fergħat. Pereżempju, mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti (PMSM) huwa kombinazzjoni ta' mutur DC brushless (relattiv għal rotor) u mutur ta 'induzzjoni AC (relattiv għal struttura tal-istator). Għandha l-karatteristiċi ta 'effiċjenza għolja fl-enerġija, densità relattiva għolja għal kull unità ta' volum, proporzjon tat-torque għal piż, ħin ta 'reazzjoni mgħaġġel u kontroll relattivament faċli, iżda l-prezz huwa relattivament għoli.
