Sensorless Vs Sensored Brushless Motors katika Zana za Nguvu

Jibu la Haraka

Udhibiti wa motor isiyo na hisia huamua mahali pa rota kutoka kwa ishara za nyuma za EMF badala ya vihisi vya Ukumbi. Katika zana za nguvu za viwandani, hii inategemewa zaidi kuliko udhibiti wa vihisi kwa sababu huondoa sehemu tatu za kushindwa kwa injini zinazojulikana zaidi: vumbi la kusaga linalopunguza ubao wa kihisi, viungio vinavyopasuka vya mtetemo, na sehemu za sumaku za nje (kutoka kwa vifaa vya chuma au besi za kuchimba visima) na kuziba vihisi vya Ukumbi. Vipengele vichache ndani ya injini humaanisha hali chache za kushindwa kufanya kazi - na hakuna hitilafu za mara kwa mara ambazo ni vigumu kutambua katika uwanja.

Mambo muhimu ya kuchukua

· Mitambo ya kuhisi isiyo na brashi hutumia vitambuzi vya athari ya Ukumbi kwenye PCB ya ndani; motors zisizo na hisia husoma nyuma-EMF kutoka kwa vilima vya motor.

· Sensorer za ukumbi hushindwa katika warsha kwa sababu tatu: vumbi vya chuma vinavyopitisha, mtetemo wa mara kwa mara, na kuingiliwa kwa sumaku.

· Hitilafu zisizo na hisia karibu kila mara ni za kimitambo (beti, gia, kuunganisha swichi) — zinaonekana, zinaweza kujaribiwa, na zinaweza kubadilishwa kwa uga.

· Kidhibiti kisicho na kihisi tayari hufuatilia kasi na mkondo, kwa hivyo kuanza kwa laini, ulinzi wa upakiaji mwingi na ulinzi wa halijoto kupita kiasi hauhitaji vitambuzi vya ziada.

· Data ya shambani kutoka kwa viwanja vya meli na mitambo ya chuma: Vyombo vya kusagia pembe ya HOPRIO visivyo na hisia za milimita 100 viliweka kiwango cha uharibifu chini ya 1%, ilhali visagio vilivyopigwa kwa mswaki vilivyo katika jukumu sawa vilihitaji uingizwaji wa brashi ya kaboni kila saa 300-500 za kufanya kazi.

· Udhibiti wa vihisi bado hushinda katika kesi moja nyembamba: torati ya usahihi endelevu karibu na sufuri RPM (km nafasi ya servo) - sio wajibu wa kawaida wa zana ya nguvu.

Udhibiti wa Gari Isiyo na Sensorless ni Nini?

A kidhibiti cha gari kisicho na brashi cha DC (BLDC) lazima kijue mahali pa kona ya rota kila papo hapo ili kiweze kuwezesha koili sahihi za stator kwa wakati ufaao. Ikiwa muda wa kubadilisha si sahihi, injini hugugumia, kusimama, kupoteza torati au joto kupita kiasi.

Kuna njia mbili za kupata habari hiyo ya msimamo:

· Udhibiti wa vihisi — Vihisi vya athari ya ukumbi vilivyowekwa ndani ya nafasi ya rota ya ripoti ya makazi moja kwa moja kwa kidhibiti.

· Udhibiti usio na hisia — kidhibiti hukokotoa nafasi ya rota kutoka kwa nyuma-EMF (nguvu ya kielektroniki ya nyuma) inayotokana na vilima vya injini yenyewe, bila maunzi ya ziada ndani ya injini.

Intuitively, kuongeza vitambuzi kunasikika kama chaguo salama la uhandisi. Katika mazingira halisi ya uendeshaji wa zana ya nguvu ya viwanda - vumbi, vibration, joto, na mashamba ya sumaku yenye nguvu - kinyume chake ni kweli.

Sensored vs Sensorless Brushless Motors: Ulinganisho wa Upande kwa Upande

Vigezo	Vihisi (Vihisi vya Ukumbi)	Isiyo na hisia (Nyuma-EMF)
Chanzo cha nafasi ya rotor	Sensorer za athari ya ukumbi kwenye PCB ya ndani	Nyuma-EMF kutoka windings motor
Vipengele vya ziada ndani ya injini	Sensor PCB, IC za Ukumbi 3, nyaya 5–8 za mawimbi	Hakuna
Upinzani wa vumbi conductive	Chini - vumbi linaweza kufuatilia kihisia fupi	Juu - hakuna athari za vitambuzi zilizofichuliwa
Upinzani wa vibration	Viungo vya chini - vya solder hupasuka kwa muda	Juu - hakuna viungo dhaifu vya kupasuka
Kinga ya kuingiliwa kwa magnetic	Sehemu za chini za kazi za chuma zinaweza kueneza sensorer	Juu - hakuna kipengele cha kuhisi cha sumaku
Hali ya kawaida ya kushindwa	Muda mfupi, ngumu kuzaliana	Kuvaa kwa mitambo - inayoonekana na inaweza kujaribiwa
Tabia ya kuanza	Torque kamili kutoka 0 RPM	Mpangilio mfupi wa mpangilio, chini ya sekunde 1
Torque ya kushikilia kwa kasi ya chini	Bora zaidi	Inatosha kwa mizunguko ya kazi ya zana
Inafaa zaidi kwa	Nafasi ya huduma, robotiki	Angle grinders, drills magnetic, zana athari

Kwa nini Sensorer za Ukumbi Hushindwa Katika Masharti Halisi ya Warsha?

Sensorer za ukumbi ni ndogo, vifaa sahihi vya semiconductor vilivyowekwa kwenye bodi nyembamba ya mzunguko ndani ya motor na kuunganishwa kwa mtawala na miongozo ya ishara nzuri. Wanafanya kwa uaminifu kwenye benchi ya mtihani. Kwenye tovuti ya kazi, wanakutana na hali ambazo hazikutajwa kamwe.

1. Vumbi la kusaga conductive husababisha mzunguko mfupi

Vumbi laini la chuma na mawe linalozalishwa kwa kukata na kusaga ni conductive umeme. Mara tu inapohamia ndani ya nyumba ya injini na kukaa kwenye PCB ya kihisi, inaweza kuunganisha alama za karibu. Kisha kidhibiti hupokea data ya nafasi iliyoharibika, na chombo hufanya kazi kimakosa au huzima bila onyo.

2. Vibration hupasuka viungo vya solder

Zana za nguvu hutetemeka mfululizo. Zaidi ya miezi ya matumizi, viunganisho vidogo vya solder kwenye ubao wa sensor huendeleza fractures ya nywele. Kiungo hufanya kawaida wakati wa kupumzika lakini hufungua chini ya mzigo - huzalisha hitilafu ya mara kwa mara ambayo inaonekana tu wakati wa matumizi makubwa na kutoweka kwenye benchi ya huduma.

3. Uingilivu wa magnetic kutoka kwa workpiece

Hii ni maalum kwa kuchimba visima na zana yoyote inayotumiwa dhidi ya nyenzo za feri. Wakati msingi wa kuchimba visima unabana kwenye boriti ya chuma, msongamano wa flux unaotokana unaweza kueneza vitambuzi vya Ukumbi. Wanaacha kufuatilia rotor kwa usahihi, na wakati wa kubadilisha huanguka.

Uzi wa kawaida katika zote tatu: makosa yanayotokana ni ya vipindi. Zana hupima vizuri, inarudi kwa huduma, na itashindwa tena. Utambuzi huu hugharimu saa za ufundi na kuunda wakati wa kupumzika ambao ni ghali zaidi kuliko injini yenyewe.

Udhibiti Usio na Sensor Huamuaje Nafasi ya Rota?

Rotor inapogeuka, sumaku za kudumu huingiza voltage kwenye vilima vya stator isiyo na nishati - nyuma-EMF. Pointi zake za kuvuka sifuri huelekeza moja kwa moja kwenye nafasi ya rota, kwa hivyo kidhibiti hupata muda wa ubadilishaji kutoka kwa ishara ambayo injini tayari inazalisha. Hakuna kihisi, hakuna PCB, hakuna kuunganisha mawimbi.

Kwa sababu back-EMF inapatikana mara tu rota inaposonga, kidhibiti huendesha upatanishi mfupi wa kitanzi-wazi na mlolongo wa njia panda wakati wa kuanza. Katika kidhibiti cha kisasa cha zana hii inakamilisha vizuri chini ya sekunde moja. Kwa mtazamo wa opereta, kichochezi kinabonyezwa na chombo kinaendesha - mpito kwa udhibiti wa kitanzi-imefungwa hauna mshono.

Nini Kidhibiti Kisicho na Kihisi Inamaanisha Kwa Kuegemea kwa Zana

Kuondoa vitambuzi vya Ukumbi, PCB ya kihisi, na wiring ya mawimbi huondoa alama za mara kwa mara za kutofaulu ndani ya gari lisilo na brashi:

· Mtetemo sio vekta iliyoshindwa tena — hakuna ubao wa kihisi wenye viungo vya kufanya uchovu.

· Vumbi kondakta haliwezi kufupisha mzunguko wa kutambua nafasi, kwa sababu mzunguko huo haupo ndani ya injini.

· Sehemu za sumaku kutoka kwa vifaa vya kazi vya chuma haziwezi kuharibu vihisi vya rota, kwa sababu hakuna chochote ndani ya injini kinachohisi uga wa sumaku.

Aina ya hitilafu za mara kwa mara zinazofanya zana za kuhisi kutatiza huduma hupotea pamoja na vitambuzi. Wakati chombo kisicho na hisia kinachakaa hatimaye, sababu yake ni mitambo - fani, gia, au mkusanyiko wa silaha. Sehemu hizo zinaweza kukaguliwa, kujaribiwa, na kubadilishwa papo hapo.

Data ya Uga Inaonyesha Nini: Sensorless Brushless vs Brushed Angle Grinders

Kesi ya kuaminika hapo juu sio ya kinadharia. HOPRIO hufuatilia maoni ya uga na huduma kutoka kwa utengenezaji wa chuma, ujenzi wa meli na ujenzi wa muundo wa chuma - mazingira ambapo mashine za kusagia pembe za milimita 100 hutumika kwa saa kila siku, na muundo ulioripotiwa wa kutofaulu unalingana katika tovuti zote.

Mitindo ya hitilafu iliyoripotiwa kwenye visagia vya pembe ya motor iliyopigwa

· Maisha mafupi ya brashi — motors za mfululizo-jeraha (zilizopigwa brashi) huhamisha mkondo kupitia brashi za kaboni na kibadilishaji. Kwa kasi ya juu brashi huvaa haraka na hubadilishwa takriban kila masaa 300-500 ya kufanya kazi; vilima vya rotor pia vinakabiliwa na kuchomwa moto kutokana na kuongezeka kwa joto.

· Kuungua kupita kiasi - wakati opereta anasukuma kwenye nyenzo ngumu au anatumia shinikizo kubwa, motor iliyopigwa haiwezi kushikilia pato la mara kwa mara, joto la vilima hupanda, na motor hatimaye kuharibiwa.

· Uchovu wa waendeshaji kutoka kwa uzito - vitengo vingi vya kawaida huzidi kilo 2, ambayo huonekana wakati wa mabadiliko kamili ya kusaga kwa kuendelea.

Matokeo ya uga na jukwaa lisilo na hisia

Mazingira sawa yanaonyesha muundo tofauti kwa Mfululizo wa S1M-100YE , unaotumia kidhibiti cha kigeuzi kisicho na kihisi cha HOPRIO - hakuna brashi, hakuna kibadilishaji umeme, na hakuna vitambuzi vya Ukumbi ndani ya injini. Katika 1,050 W iliyokadiriwa pato (kilele cha W 1,900) na 12,000 rpm, inatoa utendakazi wa mashine nzito zaidi za brashi katika mwili wa mm 170 wenye uzito wa kilo 1.26-1.5.

Katika kipindi kilichofuatiliwa katika viwanja vya meli na mitambo ya kutengeneza chuma, kiwango cha uharibifu kwa zana hizi zisizo na hisia kiliendelea kuwa chini ya 1% - ni bora zaidi kuliko wastani wa sekta ya mashine za kusagia katika jukumu sawa. Hitilafu zilizotokea zilikuwa za mitambo (fani, swichi), sio umeme.

Kipimo (kinu cha pembe ya mm 100)	Injini ya kawaida ya brashi	Isiyo na hisia (S1M-100YE)
Uhamisho wa sasa	Brashi za kaboni + kibadilishaji (mitambo)	Ubadilishaji wa kielektroniki
Sehemu za kuvaa zinazotumiwa	Brashi hubadilishwa kila baada ya 300-500	Hakuna
Uzito wa chombo cha kawaida	Zaidi ya kilo 2	1.26-1.5 kg
Ukubwa wa motor kwa nguvu sawa	Rejea	Karibu 30% ndogo
Maisha yaliyokadiriwa na mashine nzima	Rejea	Mara 3-5 zaidi
Tabia ya upakiaji kupita kiasi	Joto kuelekea uchovu	Kidhibiti hupunguza au kusimamisha motor
Kiwango cha uharibifu kilichoripotiwa (uwanja wa meli / ushuru wa kiwanda cha chuma)	Wastani wa sekta	Chini ya 1% (rekodi za uga za HOPRIO)

Ulinzi uliojengwa Ndani Bila Vipengee vya Ziada

Kidhibiti kisicho na kihisi kinaendelea kupima kasi ya awamu na kasi iliyokokotwa ili kuendesha gari hata kidogo. Mtiririko huo wa data huongezeka maradufu kama safu ya ulinzi, kwa hivyo matukio ya upakiaji mwingi na ya joto hugunduliwa na kutekelezwa bila kuongeza vitambuzi vyovyote maalum.

Ikiwa chombo kinasukumwa zaidi ya mzigo wake uliokadiriwa, mtawala hupunguza nguvu vizuri au hufanya kuzima safi. Mara tu hali zinapokuwa za kawaida, iko tayari kufanya kazi tena - hakuna utaratibu wa kuweka upya, hakuna matumizi ya kuchukua nafasi.

Zaidi ya hayo, zana za nguvu zisizo na brashi za HOPRIO hutekeleza uanzishaji laini, ulinzi wa upakiaji kupita kiasi, ulinzi wa halijoto kupita kiasi na ulinzi wa kuzima - vipengele vya ulinzi vinavyoongeza uwezo bila kuongeza vipengele ambavyo vinaweza kushindwa. Ulinzi wa kuzima umeme ni muhimu katika matumizi endelevu ya viwandani: baada ya kukatwa kwa umeme bila kutarajiwa, chombo hakijianzisha yenyewe wakati nguvu inarudi. Kiwango cha tasnia ya Uchina cha JB/T 14524-2022 kinafanya tabia hii kuwa hitaji la uidhinishaji kwa mashine za kusaga pembe, kuthibitishwa kupitia majaribio madhubuti ya CCC ya wahusika wengine.

Je, Udhibiti wa Kihisi bado Una Maana Lini?

Udhibiti usio na hisia sio bora kwa ulimwengu wote. Udhibiti wa vihisi unasalia kuwa chaguo sahihi ambapo motor lazima ishikilie torati sahihi kwa au karibu na sufuri ya RPM kwa muda mrefu - shoka za servo, viungio vya roboti na hatua za kuweka. Katika programu hizo mzigo unaweza kutabirika na mazingira ni safi, kwa hivyo adhabu ya kuaminika ya PCB ya sensor ya ndani ni ndogo.

Zana za nguvu za viwandani hukaa upande mwingine wa wigo: wastani wa juu wa RPM, upakiaji wa mshtuko usiotabirika, uchafuzi wa abrasive, na - kwa kuchimba sumaku - sehemu za sumaku zilizokithiri. Katika mazingira hayo, vipengele vichache vya ndani ni jambo kuu la kuaminika.

Hitimisho

Udhibiti usio na hisia sio maelewano ya kupunguza gharama. Katika mazingira ya vumbi, yanayotetemeka na yenye uadui wa sumaku ya warsha ya viwanda, kufuta vitambuzi vya kimwili kutoka ndani ya injini ni uamuzi wa kutegemewa kimakusudi: sehemu chache zinazoweza kushindwa, na hali chache za kushindwa ambazo hujitokeza kama matatizo ya mara kwa mara yasiyoelezeka kwenye uwanja.

Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara

Je! injini isiyo na sensorer isiyo na kihisi haitegemei zaidi kuliko ile ya kuhisi?

Hapana. Katika utumizi wa zana za nishati injini isiyo na hisia kwa ujumla inaaminika zaidi, kwa sababu huondoa kihisi cha Ukumbi cha PCB na wiring ya mawimbi - vipengele vinavyo uwezekano mkubwa wa kushindwa kutokana na kuingia kwa vumbi, uchovu wa mtetemo na kuingiliwa kwa sumaku. Motors zinazohisi huhifadhi faida tu katika nafasi endelevu ya usahihi wa chini-RPM.

Je! mota isiyo na hisia huanzaje bila maoni ya msimamo?

Kidhibiti hufanya mpangilio mfupi wa kitanzi cha wazi na njia panda: hutia nguvu muundo wa koili unaojulikana ili kuoanisha rota, kisha huiharakisha hadi EMF ya nyuma iweze kupimika - kwa kawaida chini ya sekunde moja - baada ya hapo inabadilika hadi kwenye ubadilishaji wa kitanzi kisicho na hisia.

Je! zana zisizo na hisia za brashi zina torque kidogo ya kuanzia?

Kwa mizunguko ya wajibu wa zana-nguvu, hakuna tofauti ya maana inayotambulika. Awamu ya kuanza kwa kitanzi-wazi hudumu sehemu ya sekunde na torati kamili inapatikana mara moja baadaye. Pengo linafaa tu katika programu ambazo lazima zishikilie torati mfululizo karibu na sufuri RPM.

Kwa nini sensorer za Hall hushindwa haswa katika kuchimba visima vya sumaku?

Msingi wa kuchimba visima hutokeza uga wenye nguvu wa sumaku ili kubana kwenye kifaa cha kufanyia kazi cha chuma. Sehemu hiyo, pamoja na kifaa chenye sumaku chenyewe, kinaweza kueneza vitambuzi vya athari ya Ukumbi ndani ya injini ili zisifuatilie tena mkao wa rota kwa usahihi, na kusababisha kukimbia au kuzimika kwa hitilafu.

Je, vumbi la kusaga linaweza kuharibu kielektroniki cha gari?

Ndiyo. Mavumbi ya chuma na mawe kutoka kwa kukata na kusaga yanapitisha umeme. Inapojilimbikiza kwenye ubao wa mzunguko wa kihisi cha ndani inaweza kuunganisha alama na alama za nafasi za ufisadi. Gari isiyo na sensorer haina bodi kama hiyo ndani ya nyumba, kwa hivyo hali hii ya kutofaulu huondolewa.

Je, udhibiti usio na kihisi unahitaji vitambuzi vya ziada kwa upakiaji mwingi na ulinzi wa joto?

Hapana. Kidhibiti tayari hupima awamu ya sasa na kukokotoa kasi ili kusafirisha injini. Vipimo hivyo hutumika tena kutambua hali ya upakiaji na halijoto kupita kiasi, kwa hivyo vipengele vya ulinzi kama vile kuanza kwa upole, kupunguza upakiaji na kuzima kwa halijoto haviongezi maunzi ya ziada.

Ni nini kawaida hushindwa kwanza kwenye zana ya nguvu isiyo na hisia?

Sehemu za mitambo - kwa kawaida fani, gia, au mkusanyiko wa swichi. Hizi zinaonekana, zinaweza kufanyiwa majaribio, na zinaweza kubadilishwa kwa uga, tofauti na hitilafu za mara kwa mara za umeme zinazohusiana na vitambuzi vya ndani vya Ukumbi.

Ni zana zipi za HOPRIO zinazotumia udhibiti usio na hisia?

Jukwaa la viwanda lisilo na brashi la HOPRIO - ikijumuisha visulio vya pembe, vichimbaji sumaku, na zana zenye waya - hutumia vidhibiti visivyo na vihisi vilivyo na mwanzo laini uliojumuishwa, ulinzi wa upakiaji mwingi na ulinzi wa halijoto kupita kiasi.

Je, mashine za kusagia pembe zisizo na hisia katika matumizi endelevu ya viwanda zinategemewa kwa kiasi gani?

Rekodi za uga zinazohifadhiwa na HOPRIO kote kwenye viwanja vya meli na mitambo ya kutengeneza chuma zinaonyesha kiwango cha uharibifu chini ya 1% kwa mfululizo usio na hisia wa S1M-100YE katika kipindi kilichofuatiliwa. Visagio vya kusaga vilivyo katika wajibu sawa vinahitaji uingizwaji wa brashi ya kaboni takriban kila saa 300-500 za kufanya kazi na huchangia malalamiko mengi ya kuchomeka kupita kiasi.

Ulinzi wa kuzima ni nini, na JB/T 14524-2022 inahitaji nini kutoka kwa grinders za pembeni?

Kinga ya kuzima huzuia kifaa kuwasha tena chenyewe baada ya kukatwa kwa umeme bila kutarajiwa. Kiwango cha tasnia ya Uchina JB/T 14524-2022 hufanya hili kuwa hitaji la uidhinishaji kwa mashine za kusaga pembe, kuthibitishwa kupitia majaribio madhubuti ya CCC ya wahusika wengine. Kwenye zana za HOPRIO hukaa katika kitengo cha ulinzi cha kidhibiti kisichohisi pamoja na kuanza kwa upole, upakiaji na ulinzi wa halijoto kupita kiasi.