Փոխանցված սերվոշարժիչը կարող է օգտակար լինել պտտվող շարժման տեխնոլոգիայի համար, սակայն կան մարտահրավերներ և սահմանափակումներ, որոնց մասին օգտվողները պետք է տեղյակ լինեն:
Հեղինակներ՝ Դակոտա Միլլեր և Բրայան Նայթ
Ուսուցման նպատակներ
- Իրական աշխարհի պտտվող սերվո համակարգերը չեն համապատասխանում իդեալական կատարմանը տեխնիկական սահմանափակումների պատճառով:
- Պտտվող սերվոշարժիչների մի քանի տեսակներ կարող են առավելություններ ապահովել օգտվողների համար, բայց յուրաքանչյուրն ունի որոշակի մարտահրավեր կամ սահմանափակում:
- Ուղղակի շարժիչով պտտվող սերվոշարժիչներն առաջարկում են լավագույն արտադրողականությունը, բայց դրանք ավելի թանկ են, քան փոխանցման շարժիչները:
Տասնամյակներ շարունակ փոխանցվող սերվոշարժիչները եղել են արդյունաբերական ավտոմատացման գործիքների տուփի ամենատարածված գործիքներից մեկը: Շարժվող սևրոշարժիչներն առաջարկում են դիրքավորման, արագության համապատասխանեցում, էլեկտրոնային խցիկավորում, ոլորում, ձգում, ձգում և արդյունավետորեն համապատասխանեցնում սերվոշարժիչի հզորությունը բեռին: Սա հարց է բարձրացնում՝ պտտվող շարժման տեխնոլոգիայի լավագույն տարբերակն է փոխանցման սերվոշարժիչը, թե՞ ավելի լավ լուծում կա:
Կատարյալ աշխարհում պտտվող սերվո համակարգը կունենա ոլորող մոմենտ և արագության գնահատականներ, որոնք կհամապատասխանեն կիրառմանը, այնպես որ շարժիչը ոչ մեծ չափի է, ոչ էլ փոքր չափի: Շարժիչի, փոխանցման տարրերի և բեռի համակցությունը պետք է ունենա անսահման ոլորման կոշտություն և զրոյական հակահարված: Ցավոք սրտի, իրական աշխարհի պտտվող սերվո համակարգերը տարբեր աստիճաններով չեն համապատասխանում այս իդեալին:
Տիպիկ սերվո համակարգում հակազդեցությունը սահմանվում է որպես շարժիչի և բեռի միջև շարժման կորուստ, որն առաջանում է փոխանցման տարրերի մեխանիկական հանդուրժողականությունից. սա ներառում է ցանկացած շարժման կորուստ փոխանցման տուփերում, գոտիներում, շղթաներում և ագույցներում: Երբ մեքենան սկզբնապես միացված է սնուցմամբ, բեռը լողում է ինչ-որ տեղ մեխանիկական հանդուրժողականության մեջտեղում (Նկար 1Ա):
Նախքան շարժիչի կողմից բեռը տեղափոխելը, շարժիչը պետք է պտտվի, որպեսզի վերցնի փոխանցման տարրերում առկա բոլոր թուլությունը (Նկար 1B): Երբ շարժիչը սկսում է դանդաղել շարժման վերջում, բեռնվածքի դիրքը կարող է իրականում գերազանցել շարժիչի դիրքը, քանի որ իմպուլսը տանում է բեռը շարժիչի դիրքից այն կողմ:
Շարժիչը պետք է նորից վերցնի թուլությունը հակառակ ուղղությամբ՝ նախքան բեռի վրա պտտող մոմենտ կիրառելը՝ այն դանդաղեցնելու համար (Նկար 1C): Շարժման այս կորուստը կոչվում է հակազդեցություն և սովորաբար չափվում է աղեղային րոպեներով, որը հավասար է աստիճանի 1/60-րդին: Արդյունաբերական ծրագրերում սերվոների հետ օգտագործելու համար նախատեսված փոխանցումատուփերը հաճախ ունենում են 3-ից 9 աղեղ-րոպե տևողությամբ հակազդեցություն:
Շրջադարձային կոշտությունը շարժիչի լիսեռի, փոխանցման տարրերի և բեռի ոլորման դիմադրությունն է՝ ի պատասխան ոլորող մոմենտ ստեղծելու: Անսահման կոշտ համակարգը բեռին կփոխանցի ոլորող մոմենտ՝ առանց պտտման առանցքի շուրջ անկյունային շեղումների. Այնուամենայնիվ, նույնիսկ ամուր պողպատե լիսեռը մի փոքր պտտվում է ծանր բեռի տակ: Շեղման մեծությունը տատանվում է՝ կախված կիրառվող ոլորող մոմենտից, փոխանցման տարրերի նյութից և դրանց ձևից. ինտուիտիվ կերպով երկար, բարակ մասերը ավելի շատ կծկվեն, քան կարճ, հաստլիկները: Այս դիմադրությունը ոլորելուն այն է, ինչը ստիպում է կծիկ զսպանակներին աշխատել, քանի որ զսպանակը սեղմելը թեթևակի պտտեցնում է մետաղալարի յուրաքանչյուր պտույտը; ավելի հաստ մետաղալարն ավելի կոշտ զսպանակ է դարձնում: Անսահման ոլորման կոշտությունից պակաս ցանկացած բան ստիպում է համակարգը գործել որպես զսպանակ, ինչը նշանակում է, որ պոտենցիալ էներգիան կպահվի համակարգում, քանի որ բեռը դիմադրում է պտույտին:
Երբ համակցված են, վերջավոր ոլորման կոշտությունը և հակահարվածը կարող են զգալիորեն վատթարացնել սերվո համակարգի աշխատանքը: Հակադարձ հարվածը կարող է անորոշություն առաջացնել, քանի որ շարժիչի կոդավորիչը ցույց է տալիս շարժիչի լիսեռի դիրքը, այլ ոչ թե այնտեղ, որտեղ հակազդեցությունը թույլ է տվել բեռը նստել: Backlash-ը նաև ներկայացնում է թյունինգի հետ կապված խնդիրներ, երբ բեռը կարճ ժամանակով միանում և անջատվում է շարժիչից, երբ բեռը և շարժիչը փոխում են հարաբերական ուղղությունը: Ի հավելումն հակազդեցության, վերջավոր ոլորման կոշտությունը կուտակում է էներգիան՝ փոխակերպելով շարժիչի կինետիկ էներգիայի և բեռի մի մասը պոտենցիալ էներգիայի՝ հետագայում ազատելով այն: Էներգիայի այս հետաձգված արտազատումը առաջացնում է բեռի տատանումներ, առաջացնում է ռեզոնանս, նվազեցնում առավելագույն օգտագործելի թյունինգի ձեռքբերումները և բացասաբար է անդրադառնում սերվո համակարգի արձագանքման և նստեցման ժամանակի վրա: Բոլոր դեպքերում, հակազդեցության նվազեցումը և համակարգի կոշտության բարձրացումը կբարձրացնի սերվոյի աշխատանքը և կհեշտացնի թյունինգը:
Պտտվող առանցքի սերվոմոտորի կոնֆիգուրացիաներ
Պտտվող առանցքի ամենատարածված կոնֆիգուրացիան պտտվող սերվոշարժիչն է՝ ներկառուցված կոդավորիչով՝ դիրքի հետադարձ կապի համար և փոխանցումատուփ՝ շարժիչի հասանելի ոլորող մոմենտն ու արագությունը համապատասխանեցնելու պահանջվող ոլորող մոմենտին և բեռի արագությանը: Փոխանցման տուփը մշտական հզորության սարք է, որը տրանսֆորմատորի մեխանիկական անալոգն է՝ բեռի համապատասխանության համար:
Բարելավված ապարատային կոնֆիգուրացիան օգտագործում է ուղիղ շարժիչի պտտվող սերվոշարժիչ, որը վերացնում է փոխանցման տարրերը՝ ուղղակիորեն միացնելով բեռը շարժիչին: Մինչ փոխանցման շարժիչի կոնֆիգուրացիան օգտագործում է միացում համեմատաբար փոքր տրամագծով լիսեռի հետ, ուղղակի շարժիչ համակարգը բեռը պտտում է անմիջապես ռոտորի շատ ավելի մեծ եզրի վրա: Այս կոնֆիգուրացիան վերացնում է հակազդեցությունը և մեծապես մեծացնում է ոլորման կոշտությունը: Ուղղակի շարժիչ շարժիչների ավելի մեծ բևեռների քանակը և մեծ ոլորող ոլորունները համապատասխանում են 10:1 կամ ավելի բարձր հարաբերակցությամբ փոխանցման շարժիչի պտտման և արագության բնութագրերին:
Հրապարակման ժամանակը` նոյ-12-2021
