Buannachdan agus Eas-bhuannachdan a bhith a’ cleachdadh Motaran Ceum-loidhneach Micro

Ann an saoghal smachd gluasaid mionaideach, tha am motair ceumair meanbh-loidhneach a’ seasamh a-mach mar fhuasgladh teann is èifeachdach airson gluasad rothlach a thionndadh gu gluasad loidhneach mionaideach. Tha na h-innealan sin air an cleachdadh gu farsaing ann an tagraidhean a dh’ fheumas cruinneas àrd, leithid innealan meidigeach, robotachd, clò-bhualadh 3D, agus siostaman fèin-ghluasaid. Bidh motair ceumair meanbh-loidhneach a’ cothlamadh prionnsapalan motaran ceumair traidiseanta le gnìomhachadh loidhneach, a’ tabhann buannachdan sònraichte do innleadairean agus dealbhadairean. Ach, mar theicneòlas sam bith, thig e leis na co-rèiteachaidhean aige fhèin.

Dè a th’ ann am motair ceum loidhneach meanbh?

'S e seòrsa de motair steipear measgaichte a th' ann am motair steipear meanbh-loidhneach a chaidh a dhealbhadh gus gluasad loidhneach a thoirt gu buil gu dìreach, gun fheum air co-phàirtean meacanaigeach a bharrachd leithid criosan no gèaraichean ann am mòran chùisean. Mar as trice bidh sgriubha-iùil ann a tha air a thogail a-steach do shailean a' motair, far a bheil an rotor ag obair mar chnò a bhios ag eadar-theangachadh ceumannan rothlach gu gluasad loidhneach. Bidh na motaran sin ag obair air prionnsapal ceumadh electromagnetic, a’ roinn rothlaidhean slàn ann an ceumannan fa leth - gu tric 200 ceum gach cuairt airson ceàrn ceum 1.8-ceum, a dh’ fhaodar a leasachadh nas motha tro mhicrostepping gus rùintean a choileanadh cho mionaideach ri beagan mhicro-mhicron.

Tha an dealbhadh a’ toirt a-steach inneal-forgaidh (sleamhnag) agus pleit (bonn), leis an inneal-forgaidh anns a bheil lùban agus magnet maireannach. Nuair a thèid an cur fo chumhachd ann an sreath, cruthaichidh na corailean raointean magnetach a ghluaiseas an inneal-forgaidh air feadh a’ phleit ann an àrdachaidhean mionaideach. Tha luach sònraichte air motaran ceumnaiche meanbh-loidhneach airson an smachd lùb fosgailte, a’ ciallachadh nach eil feum aca air mothachairean fios-air-ais suidheachaidh mar encoders, a tha a’ sìmpleachadh dealbhadh an t-siostaim agus a’ lughdachadh chosgaisean. Tha iad a’ tighinn ann an caochlaidhean glacaidh agus neo-ghlacaidh: tha uidheaman an-aghaidh rothlaidh togte aig seòrsachan glacaidh, agus tha seòrsachan neo-ghlacaidh an urra ri cuingealachaidhean bhon taobh a-muigh. Tha an ioma-chruthachd seo a’ dèanamh am motair ceumnaiche meanbh-loidhneach air leth freagarrach airson àrainneachdan le àite cuibhrichte, ach tha tuigse air na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aige deatamach airson an cur an gnìomh as fheàrr.

Buannachdan Motaran Ceum-loidhneach Mion

Tha grunn bhuannachdan làidir aig motaran ceumnachaidh meanbh-loidhneach a tha gan dèanamh nan roghainn mòr-chòrdte ann an innleadaireachd mionaideach. Is e aon de na prìomh bhuannachdan an cuidmionaideachd agus cruinneas àrdFaodaidh na motaran seo rùintean ceum a choileanadh sìos gu micronan, a’ toirt seachad ath-aithris air leth airson gnìomhan leithid suidheachadh ann an innealan CNC no ìomhaighean laser. Tha an ìre smachd seo gu sònraichte feumail ann an tagraidhean far a bheil feum air gluasadan fo-mhicromeatar, leithid ann an steallairean meidigeach no siostaman optigeach, a’ leigeil le atharrachaidhean grinn gun cus a dhèanamh.

Is e prìomh bhuannachd eile an cuidmeud teann agus dealbhadh aotromTha motaran ceumachaidh loidhneach meanbh air an innleachadh gus a bhith beag, gan dèanamh foirfe airson an amalachadh ann an innealan so-ghiùlain no innealan beaga bìodach. Eu-coltach ri motaran servo nas truime, bidh iad a’ freagairt ann an àiteachan cumhang fhad ‘s a tha iad fhathast a’ lìbhrigeadh coileanadh earbsach, agus is e sin as coireach gu bheil iad air am moladh ann an innealan-fuadain agus electronics luchd-cleachdaidh. Chan eil an dlùths seo a’ dèanamh co-rèiteachadh air cumhachd; bidh iad a’ gineadh torque mòr aig astaran ìosal, air leth freagarrach airson luchdan troma a thòiseachadh no suidheachadh a chumail fo fheachd.

Sùbailteachd ann an smachd 'S e feart sònraichte a th' ann. Tha motaran ceumnachaidh meanbh-loidhneach air an stiùireadh le cuislean didseatach, a' comasachadh eadar-aghaidh furasta le meanbh-riaghladairean agus siostaman fèin-ghluasaid. Bidh iad a' toirt taic do mhodhan làn-cheum, leth-cheum, agus meanbh-cheum, far a bheil meanbh-cheum a' roinn cheumannan nas fhaide airson gluasad nas socair agus lùghdachadh ath-fhuaimneachadh. Tha seo a' leantainn gu obrachadh nas sàmhaiche, gu sònraichte aig astaran ìosal, far am faod am motair rothladh cha mhòr gu sàmhach. Tha innleadairean a' cur luach air seo airson tagraidhean leithid uidheaman fòcas camara no uidheamachd obair-lann, far am feumar fuaim agus crith a lughdachadh.

’S e buannachd mhòr eile a th’ ann an èifeachdas cosgais. An coimeas ri motaran servo, tha motaran ceumachaidh meanbh-loidhneach nas saoire san fharsaingeachd a dhèanamh agus a chur an gnìomh, gu h-àraidh ann an siostaman lùb fosgailte a chuireas às don fheum air co-phàirtean fios-air-ais daor. Bidh iad a’ toirt seachad torque àrd gun gèaradh, a’ lughdachadh iom-fhillteachd iomlan an t-siostaim agus cosgaisean cumail suas. Airson pròiseactan a tha mothachail air buidseat, tha seo gan dèanamh nan roghainn eaconamach gun a bhith a’ ìobairt coileanadh riatanach.

Tha sàbhailteachd agus earbsachd cuideachd a’ cluich pàirt anns na buannachdan aca. Bidh obrachadh aig astaran nas ìsle a’ lughdachadh cunnart gluasadan obann, gan dèanamh nas sàbhailte ann an suidheachaidhean eadar-obrachaidh daonna leithid dorsan fèin-ghluasadach no àirneis atharrachail. A bharrachd air an sin, chan eil na mearachdan ceum aca cruinnichte, a’ dèanamh cinnteach à cruinneas fad-ùine thairis air astaran siubhail fada. Ann an àrainneachdan le luchdan caochlaideach, bidh iad a’ cumail suidheachadh gun gluasad, le taing don torque cumail nàdarrach aca.

Mu dheireadh, tha motaran ceumnachaidh meanbh-loidhneach a’ soirbheachadh ann anèifeachdas lùtha airson cleachdadh eadar-amailChan eil iad ag ithe ach cumhachd nuair a bhios iad a’ ceumadh, eu-coltach ri motaran a bhios a’ ruith gu leantainneach, rud a chuidicheas ann an tagraidhean le cumhachd bataraidh. Le adhartasan ann an draibhearan mar an fheadhainn a tha a’ toirt taic do suas ri 128 microsteps gach ceum slàn, bidh na motaran sin a’ coileanadh rùintean suas ri 25,600 ceum gach cuairt-thomhas, a’ neartachadh rèidhleanachd agus cunbhalachd torque. Gu h-iomlan, tha na buannachdan sin a’ suidheachadh a’ motair stepper micro linear mar inneal ioma-chruthach airson fèin-ghluasad an latha an-diugh.

Eas-bhuannachdan Motaran Ceum-loidhneach Micro

A dh’aindeoin an neartan, tha eas-bhuannachdan follaiseach aig motaran ceumnachaidh meanbh-loidhneach a dh’ fhaodadh an freagarrachd airson cuid de thagraidhean a chuingealachadh. Is e aon easbhaidh mhòr an cuid.dàimh bochd eadar astar is feachdGed a bheir iad seachad torque àrd aig astaran ìosal, bidh an coileanadh a’ tuiteam gu mòr mar a bhios an astar ag àrdachadh, agus mar sin chan eil iad cho freagarrach airson gnìomhan aig astar àrd. Faodaidh seo leantainn gu èifeachdas nas lugha agus an fheum air motaran ro-mhòra ann an siostaman fiùghantach.

Crith agus fuaim ’S e cùisean cumanta a th’ annta, gu h-àraidh aig astaran ìosal no nuair a thachras ath-shonnrachadh. Bidh ath-shonnrachadh a’ tachairt nuair a tha an ìre cuisle a’ freagairt ri tricead nàdarrach a’ motair, ag adhbhrachadh call torque, ceumannan air an call, agus fuaim a chluinnear. Ged a bhios meanbh-cheum a’ lughdachadh seo le bhith ag atharrais sruthan sinusoidal airson obrachadh nas socair, chan eil e ga thoirt às gu tur agus faodaidh e torque mean air mhean a lughdachadh.

An eisimeileachd airsmachd lùb fosgailte Faodaidh seo a bhith na chlaidheamh dà-fhaobharach. Às aonais fios-air-ais, faodaidh cus luchdan ceumannan a chall air a’ motair, agus mar thoradh air sin bidh mearachdan suidheachaidh ann. Tha seo na dhuilgheadas ann an àrainneachdan àrd-chruinneas far a bheil eadhon gluasadan beaga cudromach, agus dh’ fhaodadh gum bi feum air mothachairean a bharrachd gus an lùb a dhùnadh, rud a chuireas ri iom-fhillteachd agus cosgais.

Iom-fhillteachd cuairt smachd 'S e seo ana-cothrom eile. Ged a tha an obrachadh bunaiteach sìmplidh, tha feum air draibhearan sòlaimte gus dèiligeadh ri riaghladh gnàthach gu ceart gus an coileanadh as fheàrr fhaighinn le microstepping. Faodaidh easbhaidhean ann an raointean magnetach a’ motair no fulangas meacanaigeach mearachdan ceàrnach adhbhrachadh, a’ dèanamh dealbhaidhean nas iom-fhillte.

Tha gineadh teas na adhbhar dragh, leis gu bheil motaran ceumnachaidh ag obair nas blàithe air sgàth sruth cunbhalach anns na lùban, eadhon nuair a tha iad nan suidheachadh. Faodaidh seo buaidh a thoirt air fad-beatha ann an cearcallan dleastanais leantainneach agus fuasglaidhean fuarachaidh a dhìth. A bharrachd air sin,crìochan meanbh-cheum a’ ciallachadh ged a tha an rùn a’ leasachadh, gu bheil an torque gleidhidh a’ lùghdachadh, agus nach eil an gluasad gu tur loidhneach air sgàth gnìomhan sruth-gu-suidheachadh neo-sinusoidal.

A thaobh amalachaidh, feumaidh dreachan neo-ghlactha casg-rothlaidh bhon taobh a-muigh, agus dh’ fhaodadh sin pàirtean meacanaigeach agus puingean fàilligeadh a chur ris. Airson cruinneas fo-mhicroméadair thairis air astaran fada, dh’ fhaodadh roghainnean eile leithid gnìomhaichean piezo a bhith nas fheàrr na iad, gu h-àraidh ann an suidheachaidhean mothachail air crith. Tha na h-eas-bhuannachdan sin a’ cur cuideam air an fheum air maidseadh cùramach air tagraidhean.

Tagraidhean Motaran Ceum-loidhneach Micro

Tha motaran ceumnachaidh meanbh-loidhneach a’ soirbheachadh ann an raointean mar bhitheicneòlas, far am bi iad a’ stiùireadh sgaoileadh mionaideach de lionn ann am pìoban. Ann an clò-bhualadh 3D, bidh iad a’ comasachadh tasgadh sreathan ceart, agus ann an robotachd, bidh iad a’ comasachadh gluasadan làimhseachaidh grinn. Bithear gan cleachdadh cuideachd ann an siostaman optigeach airson fòcas lionsan agus ann an deuchainnean chàraichean airson suidheachadh mothachairean. A dh’ aindeoin eas-bhuannachdan, bidh na buannachdan aca gu tric nas motha na na h-eas-bhuannachdan ann an suidheachaidhean aig astar ìosal, àrd-chruinneas.

Co-dhùnadh

Mar gheàrr-chunntas, tha am motair ceumnaiche meanbh-loidhneach a’ tabhann measgachadh cothromach de chruinneas, prìs reusanta, agus furasta a chleachdadh, ga dhèanamh na roghainn dha mòran innleadairean. Tha na buannachdan aige ann an dlùths, torque, agus sùbailteachd smachd air an lughdachadh le dùbhlain leithid ath-fhuaimneachadh, cuingealachaidhean astair, agus call ceum a dh’ fhaodadh a bhith ann. Nuair a thaghas tu motair ceumnaiche meanbh-loidhneach, smaoinich air feumalachdan astar, luchd, agus cruinneas an tagraidh agad. Le dealbhadh ceart - leithid a bhith a’ toirt a-steach meanbh-cheum no maothachadh - faodaidh tu buannachdan a mheudachadh agus aig an aon àm eas-bhuannachdan a lughdachadh.