الصين محركات المؤازرة والمحركات المصنعة
Tonghang متخصصة في منتجات الأتمتة الصناعية مثل محركات المؤازرة والمحركات المؤازرة. تغطي هذه المنتجات سلاسل الجهد المنخفض-، والمتوسطة-، والعالية-، مع نطاق طاقة واسع يتراوح من 100 وات إلى 22 كيلو وات. لقد نجحت Tonghang في تطوير مجموعة متنوعة من محركات الأقراص المؤازرة-المعتمدة على الناقل، بما في ذلك EtherCAT، وCANOpen، وMECHATROLINK III. كما أنها توفر أيضًا أنظمة مؤازرة لآلات النقر وأنظمة تحكم مؤازرة للأبواب الصناعية-عالية السرعة. علاوة على ذلك، يمكنهم تطوير منتجات مؤازرة مخصصة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات الصناعات الفردية.
عنواننا
المبنى 3، رقم 398 طريق هانغاي، مدينة يويو، مقاطعة دهينغ، مدينة هوتشو، مقاطعة تشجيانغ، الصين
رقم التليفون
8613385726890
البريد الإلكتروني-.
krystalshen@hzth-edrive.com
بحث عن طريقة القضاء على تداخل محرك السيرفو
تم اقتراح Tonghang أثناء تحسين نظام تحديد المواقع التلقائي لفرامل الضغط للتخلص من مشكلات التداخل مع محركات المؤازرة. يعد الاستقرار والموثوقية من المتطلبات الأساسية للنظام. ومع ذلك، فإن استخدام المحركات المؤازرة في أنظمة التحكم في مكابح الضغط الكبيرة، بسبب الحاجة إلى تحديد موضع دقيق، أدى إلى مشكلات تداخل كبيرة. وللقضاء على التداخل، تم تحليل الأسباب الرئيسية ومسارات الاقتران للتداخل. تم استخدام تقنيات مكافحة تداخل الأجهزة-، مثل التأريض وتصفية محولات العزل وإزالة مغنطة الحلقة المغناطيسية ومقاومات العزل، لإزالة مسارات التداخل في النظام، مما يضمن التشغيل والتشغيل العادي.
أثناء تحسين نظام التحكم في ضغط الفرامل، واجهنا التداخل الناتج عن استخدام المحركات المؤازرة. لقد لخصنا عملية حل هذا التدخل. أثناء تركيب الخزانة الكهربائية، أدى الفشل في فصل كابلات الطاقة والإشارة، إلى جانب تشغيل محرك سيرفو، إلى توليد تداخل كهرومغناطيسي كبير على المكونات الحساسة (أجهزة الاستشعار) ودوائر تكييف الإشارة الخاصة بها في النظام.
تم تطوير حل مضاد للتداخل- لنظام المؤازرة من خلال طرق تجريبية لتحسين استقرار النظام وموثوقيته. في السنوات الأخيرة، مع تقدم مختلف التخصصات والتقنيات، أصبحت محركات المؤازرة في تكنولوجيا التحكم المؤازرة AC، كوحدات تحكم للمحركات المؤازرة، مستخدمة على نطاق واسع. ومع ذلك، نظرًا لخصائص عملها، يصبح التداخل مشكلة كبيرة. يمكن أن يقترن بالمعدات الحساسة من خلال التوصيل والإشعاع. لذلك، من الضروري معالجة واقتراح سلسلة من التدابير الفعالة لمكافحة التداخل-من خلال الأساليب التجريبية لتحسين استقرار وموثوقية النظام ومعدات الاختبار.
أسباب تداخل النظام
طريقة القضاء على تدخل الأجهزة
1. التأريض وإزالة المغناطيسية من الحلقة المغناطيسية
تهدف إزالة مغنطة الحلقة المغناطيسية في المقام الأول إلى معالجة التداخل الناتج عن حقيقة عدم فصل خط طاقة سائق المحرك وخط إشارة PLC الخارجي أثناء تحديد الموضع الدقيق لفرامل الضغط أثناء عملية التصميم هذه.
يتم استخدام الحلقات المغناطيسية ذات الوضع الشائع- لمعالجة مصادر التداخل المتنوعة التي تتم مواجهتها أثناء عملية تصميم مكابح الضغط. يعمل تيار التداخل - المشترك بين خط الإشارة والخط الأرضي، ويتدفق في منتصف الطريق عبر كل خط إشارة في نفس الاتجاه، حيث يعمل الخط الأرضي كمسار عودة مشترك. المبدأ الكامن وراء الحلقات المغناطيسية للوضع - المشترك هو محث الوضع - المشترك، وهو في الأساس مرشح ثنائي الاتجاه: من ناحية، يقوم بتصفية التداخل الكهرومغناطيسي للوضع - المشترك على خط الإشارة، ومن ناحية أخرى، فإنه يمنع التداخل الكهرومغناطيسي الخاص به، مما يمنعه من التأثير على التشغيل العادي للمعدات الإلكترونية الأخرى في نفس البيئة الكهرومغناطيسية.
تُظهر الصورة مخطط الدائرة الداخلية لمحرِّض الوضع الشائع-. في تصميم الدوائر الفعلي، يمكن أيضًا استخدام دوائر ذات الوضع المشترك-متعددة المراحل-لتصفية التداخل الكهرومغناطيسي بشكل أكبر.
2. تصفية محولات العزل
يتكون محول العزل من قلب حديدي وسلك نحاسي وأسلاك ومواد عازلة أخرى. المدخلات والمخرجات مستقلة، مع عدم وجود خط مشترك. على عكس المحولات الذاتية، تستخدم محولات العزل على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات والمؤسسات الصناعية والتعدينية، ولتحكم إمدادات الطاقة للدوائر العامة في المعدات الميكانيكية، وكذلك لإضاءة السلامة وأضواء المؤشر.
تتناول هذه المقالة منع التداخل لمحولات العزل المستخدمة في محركات المؤازرة بمحركات خرج بقدرة 2000 نيوتن و7.5 كيلو وات. يؤدي ذلك إلى عزل مصدر طاقة PLC في مصدر طاقة التحكم عن مصادر الطاقة الأخرى (مصدر الطاقة، ومصدر طاقة التبديل، وإمدادات طاقة التحكم في المرحل الأخرى)، مما يؤدي إلى عزل الجوانب الأولية والثانوية بشكل فعال. علاوة على ذلك، فإن فقدان التردد العالي-للقلب الحديدي يمنع ضوضاء التردد العالي-من الدخول إلى دائرة التحكم. يعد استخدام محول العزل لتعليق الجانب الثانوي بالنسبة للأرض مناسبًا فقط للتطبيقات ذات نطاق إمداد الطاقة الصغير والخطوط القصيرة. في هذه الحالة، يكون التيار السعوي للنظام إلى الأرض منخفضًا جدًا بحيث لا يشكل خطراً على الموظفين. محول العزل هو محول 1:1 مع -طور واحد 220 فولت أساسي و-طور ثانوي واحد 220 فولت. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام -ثلاث مراحل أساسية. 380V، والثانوية أيضًا ثلاثية-طور 380 فولت. كما هو مبين في الشكل.
3. مقاومات العزل
عزل التداخل باستخدام مقاومات صغيرة ليس طريقة شائعة وغير مناسبة لجميع الدوائر. تجمع هذه المقالة بين عدة طرق لاقتراح طريقة لإزالة التداخل المؤازر على وحدة التحكم، والذي يؤثر بدوره على إخراج الشاشة. يتم إضافة مقاومة 125 أوم بين خطوط اتصال PLC وخطوط اتصال الشاشة، كما هو موضح في الشكل.
ملخص
تتناول هذه المقالة عملية تصحيح الأخطاء لنظام تحديد المواقع التلقائي لفرامل الضغط. نظرًا للحاجة إلى تحسين إزاحة تحديد الموقع ودمج محرك مؤازر، وللتخلص من التداخل الناتج عن محرك المؤازرة في نظام تصحيح الأخطاء، تم استخدام تقنيات مكافحة تداخل الأجهزة-مثل التأريض وتصفية محولات العزل وإزالة مغنطة الحلقة المغناطيسية ومقاومات العزل لقطع مسار التداخل في النظام، وبالتالي ضمان تصحيح الأخطاء وتشغيل النظام بشكل طبيعي.
بحث حول تقنية اختبار تعزيز موثوقية محرك سيرفو
صممت Tonghang مخطط اختبار تصلب الموثوقية على أساس بيئة تطبيق محرك سيرفو. باستخدام أنواع الضغط المختلفة لتحفيز أوضاع وآليات فشل محرك المؤازرة، حدد المخطط حدود الضغط للمنتج. أثبت اختبار محرك المؤازرة أن نظام اختبار الصلابة المقترح يمكن أن يكشف بشكل كامل عن نقاط ضعف المنتج، مما يوفر أساسًا لتحسينات التصميم ومرجعًا لتقييمات موثوقية المنتجات الأخرى في الصناعة.
الأنظمة المؤازرة هي المكونات الأساسية للروبوتات الصناعية. باعتباره جهاز القيادة داخل النظام المؤازر، فإن موثوقية محرك المؤازرة تؤثر بشكل مباشر على الموثوقية والقدرات التشغيلية للروبوت بأكمله. إن تطبيق تقنية اختبار تصلب الموثوقية على تصميم محرك سيرفو وتطويره يمكن أن يعالج بشكل فعال التعارض بين موثوقية المنتج العالية وتكاليف التطوير المنخفضة والمهل الزمنية القصيرة. ولذلك، فإن هذا البحث له أهمية كبيرة لتطوير تكنولوجيا اختبار تصلب موثوقية محرك سيرفو. حددت هذه الورقة، استنادًا إلى بيئة تطبيق محرك المؤازرة، طريقة تطبيق ضغط التصلب، وحددت حدود ضغط المنتج، وكشفت نقاط ضعف المنتج بالكامل، واكتشفت أوضاع فشل المنتج وتدهور الأداء. من خلال أسلوب "الاختبار-التحسين-إعادة الاختبار"، تمت معالجة العيوب المحتملة تدريجيًا، مما أدى في النهاية إلى تحسين موثوقية محرك المؤازرة.
هيكل النظام المؤازر
يتكون نظام المؤازرة بشكل أساسي من جزأين: محرك سيرفو ومحرك سيرفو. يحتوي المحرك المؤازر على مشغلات ومكونات ردود الفعل ومكونات الفرامل.
مقدمة معدات الاختبار
يتم استخدام معدات اختبار تصلب الموثوقية لاختبار موثوقية محركات المؤازرة. يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية: غرفة درجة الحرارة السريعة للنيتروجين السائل، وهزاز هوائي 3-محور 6-درجة حرية (6DOF) ونظام اختبار موجود داخل الغرفة، وخزانة كهربائية ونظام تحكم. يقوم هذا الجهاز بتطبيق الضغط التدريجي على المنتج بشكل منهجي لتحفيز عيوب التصميم بسرعة وكشف نقاط الضعف وتحديد حدود التشغيل والفشل للمنتج. قدرات اختبار منصة اختبار تصلب الموثوقية هي كما يلي:
نطاق درجة الحرارة: -100 إلى 200 درجة،
معدل منحدر درجة الحرارة: 60 درجة / دقيقة،
طريقة التبريد: النيتروجين السائل،
طريقة الاهتزاز: هوائي ثلاثي المحاور 6DOF،
نطاق التردد: 5 هرتز إلى 10 كيلو هرتز.
تصميم خطة الاختبار
استنادًا إلى بيئة تطبيق محرك المؤازرة وظروف التشغيل الفعلية، تم تصميم ثلاثة أنواع من الضغط: إجهاد درجة الحرارة، وإجهاد الاهتزاز، وإجهاد تدوير الجهد. تُستخدم أنواع الضغط هذه لتحفيز أوضاع وآليات فشل محرك المؤازرة. فيما يلي وصف موجز لآليات وأنماط الفشل الناجمة عن أنواع الضغط الثلاثة هذه:
الإجهاد الحراري
يمكن أن يؤثر الإجهاد الحراري على محرك سيرفو من خلال درجات حرارة منخفضة، ودرجات حرارة عالية، ودورة درجة الحرارة، مما يؤثر على خواصه الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية والكهربائية. تتضمن أوضاع الفشل الناتجة عن درجة الحرارة ودورة التدوير ما يلي: تمديد الأسلاك أو ارتخائها، وضعف الاتصال، وانحراف المعلمات وضعف استقرار الدائرة، وفتح لوحة الدائرة وقصرها، والمكونات السائبة. يظهر في الشكل -مقطع عرضي لاختبار إجهاد درجة الحرارة المنخفضة-.
الإجهاد الاهتزازي
يستخدم ضغط الاهتزاز قوى خارجية مباشرة لإحداث رنين في المكونات الداخلية لمحرك الأقراص المؤازرة وأجزائها المترابطة، مما قد يتسبب في تدهور الأداء أو فشله، أو ارتخاء أو تآكل أو فقدان الخيوط الهيكلية، وتضخيم العيوب والأضرار الطفيفة. تشتمل أوضاع الفشل الناجمة عن الاهتزاز على فتحات وقصور لوحة الدائرة الكهربائية، والمكونات السائبة، ومفاصل اللحام البارد، ومفاصل اللحام المفتوحة، والترابط الضعيف، والعيوب الميكانيكية. يظهر في الشكل -مقطع عرضي لاختبار إجهاد خطوة الاهتزاز.
الإجهاد ركوب الدراجات الجهد
يمكن أن يؤدي تدوير الجهد إلى حدوث أعطال في مكونات محرك المؤازرة الحساسة لتقلبات الجهد، بما في ذلك منظمات الجهد، والثنائيات، والترانزستورات، والمرحلات. تتضمن أوضاع الفشل الناتجة عن دورة الجهد الكهربي الفشل المتقطع، وتدهور الأداء، وعطل الدائرة، والدوائر القصيرة، وتقادم العزل. يتم تنفيذ تطبيق الضغط بطريقة خطوة-بطريقة-خطوة، مع تجاوز حد ضغط الخطوة لقيمة التصميم والسماح بهامش كافٍ. يمكن تعديل طول خطوة الاختبار بمرونة بناءً على تطبيق المنتج. علاوة على ذلك، في اختبار الإجهاد البيئي للاهتزاز، يتم ضبط وقت المكوث عند كل مستوى ضغط خطوة بشكل عام على 5 إلى 10 دقائق لتحديد مدى تلف المنتج وحدود التشغيل. في اختبار الإجهاد البيئي لدرجة الحرارة، -يجب تحديد وقت بقاء درجة حرارة إيقاف التشغيل استنادًا إلى توازن درجة حرارة المؤازرة. إذا تم استخدام الضغط الشديد للحث على الفشل أثناء اختبار دورة درجة الحرارة، فلا ينبغي تمديد وقت المكوث عند درجة حرارة نقطة النهاية حتى يصل محرك المؤازرة إلى توازن درجة الحرارة بالكامل (بحد أقصى 90%).
كشف الخطأ
يتم تحديد وظيفة واختبار الأداء لمحرك المؤازرة وفقًا لمبادئ تصميم واختبار محرك المؤازرة. يجب إجراء اختبار الوظيفة والأداء قبل الاختبار وأثناءه وبعده. إذا أظهر محرك المؤازرة أيًا من الحالات التالية أثناء اختبار تحسين الموثوقية، فسيتم اعتباره معطلاً أو فاشلاً:
1) يفقد محرك المؤازرة أي وظيفة أساسية.
2) معلمات أداء محرك المؤازرة غير مقبولة.
3) تظهر الأجزاء الميكانيكية أو المكونات الهيكلية أو المكونات شقوقًا أو فواصل أو تلفًا يمكن أن يؤثر على الوظيفة أو الأداء أو السلامة الهيكلية لنظام التحكم في محرك المؤازرة.
4) يحتوي محرك المؤازرة على ميزات التحذير من الأخطاء والحماية التي ستصدر إنذارًا عند حدوث أي شيء غير طبيعي، مما يتسبب في توقف محرك المؤازرة عن التشغيل. في حالات إنذار الخطأ والحماية، تعرض لوحة LED الأمامية رمز الإنذار AL.XXX، ولن يتم تشغيل محرك المؤازرة.
نتائج التحقق من الاختبار
في المختبر، أجرينا اختبارات باستخدام محرك سيرفو بقدرة 400 واط من علامة تجارية معينة وفقًا لخطة اختبار تصلب محرك سيرفو المصممة. حدث فشلان أثناء الاختبار، مما يؤكد حدود تشغيل المنتج ويحدد بسرعة نقاط الضعف في التصميم. وكانت خطة الاختبار فعالة. أنواع الفشل المحددة هي كما يلي:
فشل الإجهاد درجة الحرارة
علامة الفشل 1: أثناء -اختبار إجهاد درجة الحرارة المنخفضة لمحرك المؤازرة، انخفضت درجة الحرارة إلى -20 درجة . أظهر محرك المؤازرة رمز الخطأ AL161، مما يشير إلى فشل دائرة الحماية الحرارية. بعد إعادة العينة إلى درجة حرارة الغرفة، تم حل رمز الخطأ واستأنفت العينة عملها الطبيعي.
تحليل الفشل: قام محرك المؤازرة بتشغيل دائرة الحماية من درجات الحرارة المنخفضة-.
حل الفشل: يحدث هذا الخطأ بسبب إحدى ميزات تصميم محرك المؤازرة. أدى استبدال مستشعر درجة الحرارة في دائرة حماية درجة الحرارة المنخفضة لمحرك المؤازرة-بمقاومة تبلغ 10 كيلو أوم إلى حل الخلل.
عَرَض الفشل 2: أثناء -اختبار إجهاد درجة الحرارة المنخفضة لمحرك المؤازرة، انخفضت درجة الحرارة إلى -55 درجة لمدة 5 دقائق. تجاوز جهد مصدر طاقة IPM الحد الأعلى وهو 16.5 فولت، ليصل إلى 20.5 فولت. وتجاوز جهد مصدر طاقة وحدة التحكم -12 فولت أمبير الحد الأعلى وهو 10.8 فولت، ليصل إلى 16.7 فولت، مما تسبب في تعثر محرك الأقراص وإيقاف تشغيله.
تحليل الفشل: فشل الذراع السفلي للمرحلة W من IPM (وحدة الطاقة الذكية) لمحرك المؤازرة.
حل الفشل: IPM لمحرك الأقراص المؤازرة كانت المكونات الواردة معيبة. بعد استبدال المكونات، عادت العينة إلى التشغيل الطبيعي.
فشل الإجهاد الاهتزاز
عرض الفشل 1: أثناء اختبار إجهاد خطوة الاهتزاز على محرك المؤازرة، وصل مستوى الاهتزاز إلى 40 جم. أظهر محرك المؤازرة رمز الخطأ AL 220. بعد توقف الاهتزاز وإعادة تشغيل العينة، لم يضيء الأنبوب الرقمي للوحة عرض محرك المؤازرة. تمت مراقبة جهد الناقل عند 305 فولت، وكان جهد مصدر طاقة IPM 0 فولت، وكان مصدر طاقة وحدة التحكم (+12VA) 0 فولت.
تحليل الفشل: تم كسر دبوس الثرمستور NTC الموجود في دائرة محرك المؤازرة.
الحل: استبدل الثرمستور NTC. تجنب الاصطدام والانحناء للمكونات أثناء اللحام والإنتاج والنقل.