Yazar: Robbie Dickson
Vikipedi: Robbie Dickson
Aktüatörlerin gücünün kilidini açmak: Tasarım, seçim ve optimizasyon için eksiksiz kılavuz
Yüzlerce olduğunu biliyor muydunuz?aktüatörlertipik bir arabada mı?, aslındaBir arabada birçok farklı türde 50'den fazla aktüatörün olduğu tahmin edilmektedir asla göremeyeceğin. Peki evde? ayrıca evde birden fazla uygulama ve kullanım durumu için kullanılan birçok farklı tür vardır. Önemli olan nokta, Aktüatörlerin birçok farklı şekil ve tipte olması; çamaşır makinesindeki suyu otomatik olarak açmak ve kapatmak, TV'yi dolaptan çıkarmak veya her sabah kahve makinesini çalıştırmak için kullanılabilirler. Mesele şu ki, Aktüatörler onlarca yıldır hepimizin her gün doğal karşıladığı uygulamalarda var.
FIRGELLI Elektrikli Aktüatörlerin dünya lideri, tedarikçisi ve üreticisi olarak 20 yılı aşkın bir süredir faaliyet gösteriyoruz ve hayal edebileceğiniz her sektördeki çok özel uygulamalar için binlerce müşteriyle ortaklık yapıyoruz. Odak noktamız müşterilerimizin ihtiyaçlarına uygun cihazlar yaratmaktır, bu nedenle mümkün olan en geniş aktüatör yelpazesinden birine sahibiz. Tesla'dan Terminatör'e kadar çok çeşitli şirketlere farklı ürün yelpazeleri sunuyoruz ve bunu küresel olarak yapıyoruz.
BuAktüatörlere yönelik Ultimate Guide, insanları aktüatör olan her şey konusunda eğitmekle ilgilidir. Bunları çok detaylı bir şekilde inceleyeceğiz ve her açıdan ele alacağız. Ana ürün yelpazemiz olduğundan öncelikli odak noktamız elektrikli aktüatörler olacaktır, ancak diğer türleri unutamayız ve onları da ele alacağız çünkü geliştirip geliştirmediğimize bakılmaksızın tüm bu farklı türlerin artılarını ve eksilerini anlamak önemlidir. bu diğer türler ya da değil.
Bölüm 1
Elektrikli Lineer Aktüatör
Elektriklineer aktüatörler bir enerji kaynağını düz bir çizgide (doğrusal aktüatör) veya dönme hareketinde (döner aktüatör) fiziksel-mekanik harekete dönüştüren cihazlardır. Bir şeyi hareket ettirmek için basınçlı hava veya sıvı kullandıklarından hidrolik ve pnömatik aktüatörlerden farklıdırlar. Ayrıca daha güvenilirdirler, daha az bakım gerektirirler ve genellikle daha ucuzdurlar, ancak gelin bu konuyu daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Bir elektrikli aktüatörün çalışması, bir AC veya DC motorun dönme hareketinin doğrusal bir harekete veya dönme hareketine dönüştürülmesiyle gerçekleştirilir, ancak bir motorun tipik 2000RPM+ hızından, hareket oluşturmak için daha uygun bir şeye (doğrusal veya döner) vites küçültülür. bu daha sonra pratik bir şeyler yapmak için faydalı hale getirilebilir. Yararlı derken, herhangi bir elektrikli aktüatör için gerekli bir süreç olan hızı düşürerek torku arttırmayı kastediyoruz. Lineer Aktüatörlerde, vidanın dönüş yönüne bağlı olarak, vidaya (kurşun vida) bağlanan mil düz bir çizgide yukarı veya aşağı hareket ederek yük üzerinde bir itme veya çekme etkisi sağlar. Elektrikli lineer aktüatörler, hassas kontrol için konumlandırma geri bildirimiyle de kolayca entegre edilebilir. DC voltajı genellikle AC voltajından daha güvenli kabul edilir, ancak Aktüatörler her iki kaynakta da mevcuttur.
Yaygın Elektrikli Aktüatör türleri
Piyasada, her birinin spesifik uygulamaya bağlı olarak kendi avantajları ve dezavantajları olan birkaç farklı elektrikli lineer aktüatör stili bulunmaktadır. Bu makalede elektrikli lineer aktüatörlerin üç ana stilini inceleyeceğiz: Satır içi, L şeklinde ve Paralel, Döner ve Raylı (sürgülü aktüatör)
Hat İçi Aktüatör
Inline elektrikli lineer aktüatörler, kompakt bir tasarımda yüksek hız ve kuvvet kapasitesi gerektiren uygulamalar için popüler bir seçimdir. Bu aktüatörlerde aynı eksende hizalanmış bir motor ve aktüatör çubuğu bulunuryerden tasarruf sağlayan modern bir tasarıma olanak tanır. Bununla birlikte sıralı aktüatörlerin büyük bir dezavantajı vardır ve bu da diğer aktüatör türlerinden daha uzun olma eğiliminde olmalarıdır, çünkü Motor ve dişli kutusu, toplam uzunluğun daha uzun olmasını gerektiren tahrik kılavuz vidasının arkasına oturmak zorundadır, oysa diğer aktüatörlerin çoğu Motorun ana gövdenin yan tarafında oturabileceği tipler. Ancak en büyük avantajı, daha güzel bir tasarıma sahip olmaları, daha şık ve daha çekici görünmeleri, bu da onları görüldükleri uygulamalar için ideal kılıyor.
L-şekilli Aktüatör
L şeklindeki elektrikli lineer aktüatörler, özellikle alanın sınırlı olduğu uygulamalar için bir başka popüler seçenektir. Bu aktüatörlerin özelliği motor ve dişli kutusu aktüatör çubuğuna dik açıyla monte edilmiştir, bir L şekli oluşturuyor. L şeklindeki aktüatörler genellikle mobilya otomasyonu, endüstriyel otomasyon ve otomotiv uygulamalarında kullanılır.
Paralel Aktüatör
Paralel elektrikli lineer aktüatörler, belki de yüksek kuvvet ve hassas uygulamalar için tasarlanmış en yaygın aktüatör stilidir ve aktüatör gövdesine paralel monte edilmiş motor ve dişli kutusu böylece toplam uzunluğun daha kompakt olmasına olanak tanır. Tahrik mekanizması tipik olarak Düz dişlilerdir ve bu da onları daha gürültülü hale getirebilir, ancak bu daha kompakt bir Aktüatörün takasıdır.
Döner Aktüatör
A Döner Aktüatör bir aktüatör türüdür. nihai tahrik hareketi doğrusal yerine döner. Buna karşılık, bir Doğrusal Aktüatör, bir döner aktüatörün dönme hareketini kılavuz vida aracılığıyla doğrusal harekete dönüştüren, bir kılavuz vida, tahrik somunu ve çubuğa sahip bir döner aktüatör olarak düşünülebilir. Döner aktüatörler, bir durdurma bileşeni eklenmediği sürece hiçbir duraklama veya sınır olmaksızın her iki yönde de sürekli bir sürüş hareketine sahiptir.
Döner aktüatörler çok yönlüdür ve son uygulamada istenen hareketi oluşturmak için tahrik flanşına bir şey takılarak kullanılabilir. Ancak uygulama için gereken tork ve hızın dikkate alınması önemlidir. Döner aktüatörler açısal kuvvete sahip olduğundan tork ve hız boyutlarına göre seçilirler. Tork ve hız arasındaki dengenin birbirine karşı olduğunu belirtmekte fayda var, bu nedenle yüksek tork daha düşük hıza neden olur ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun nedeni, tahrik motoru ile son tahrik tekerleği arasında dişlilerin bulunduğu her türlü harekette dişli oranlarının çalışma şeklidir.
Ray Aktüatörü - Kayar Aktüatör
Kızaklı Aktüatör olarak da bilinen Palet Aktüatörü, aktüatörün ucuna girip çıkan bir şaft veya çubuğa sahip olmadığından diğer aktüatörlerden farklı şekilde çalışır. Yerine, bir taşıyıcı, aktüatörün ana gövdesi veya yolu boyunca kayar. Bu benzersiz tasarım, onu, masaj koltukları veya rayın sürekli olarak içeri ve dışarı kaydırılması gereken endüstriyel montaj hatları gibi belirli uygulamalar için ideal kılar.
Bu tip aktüatörün önemli bir avantajı, kurulum söz konusu olduğunda çok yönlülüğüdür. Taşıyıcı veya somun, bazen adlandırıldığı gibi, onlara bir şeyler takmayı kolaylaştıran çeşitli dişli deliklere sahiptir. Ayrıca aynı ray üzerine birden fazla taşıyıcı monte etmek mümkündür, bu da mukavemeti ve sağlamlığı arttırır.
Doğru Elektrikli Lineer Aktüatör Nasıl Seçilir
Elektrikli aktüatör seçerken uygulamanızın özel gereksinimlerini dikkate almak çok önemlidir. Çok çeşitli uygulamalara yönelik paralel, L şeklinde veya sıralı motorlar gibi çeşitli aktüatör modelleri mevcut olduğundan doğru olanı seçmek zor olabilir. Bu konuya özel olarak ayrı bir makale yazdık. farklı elektrikli aktüatör stilleri burada.
Yük gereksinimlerini göz önünde bulundurun:
Optimum performansı ve verimliliği sağlamak için uygulamanızın yükünü, hızını, görev döngüsünü, kullanılabilir alanı, ortamı ve diğer teknik kısıtlamaları tanımlamak önemlidir. Gerekli yükün tanımlanması, aktüatörün çalışma yönüne ve uzunluğuna bağlı olarak motor, somun, mil, dişliler ve bilyalı rulmanlar gibi aktüatörün bileşenlerini belirleyecektir. Benzer şekilde, istenen hızı ve görev döngüsünü belirlemek, uygulamanızın özel hız ve görev gereksinimlerini karşılayabilecek bir aktüatörü seçmenize yardımcı olacaktır.
Alan tahsisini göz önünde bulundurun:
Bir aktüatör seçerken göz önünde bulundurulması gereken bir diğer önemli faktör, uygulamanıza entegrasyon için mevcut alandır. Alan kısıtlamalarınıza bağlı olarak, hat içi elektrikli aktüatörler gibi belirli aktüatör modelleri diğerlerinden daha uygun olabilir. Farklı aktüatör türlerinin her birinin boyutları söz konusu olduğunda artıları ve eksileri vardır. Örneğin, sıralı bir aktüatör, belirli bir strok uzunluğu için aktüatörleri, normal L şeklindeki aktüatöre kıyasla çok daha uzun hale getirir.
Çalışacağı ortamı düşünün:
Elektrikli aktüatör seçerken çalışma ortamı da önemli bir husustur. Ekipmanın iç mekanda mı yoksa dış mekanda mı çalıştığına, toza, neme veya yoğun temizliğe maruz kalmasına ve sessiz bir çalışma gerektirip gerektirmediğine bağlı olarak farklı malzemeler ve giriş koruma dereceleri gerekli olacaktır.
Sonuçta elektrikli aktüatörün seçimi çeşitli parametrelere bağlıdır ve uygulamanızın özel gereksinimlerini karşılayan bir doğrusal aktüatörün seçilmesi çok önemlidir. Proje planlamasında bütçe de bir faktör olmakla birlikte, tüm parametrelerin değerlendirilmesi uygulamanıza en uygun cihazı oluşturmanıza yardımcı olacaktır. IP derecelendirmesi gereklilikleri söz konusu olduğunda, içinde çalışacağınız ortama uyacak şekilde aktüatörün doğru IP derecelendirmesini seçtiğinizden emin olun. Bu konuyla ilgili ayrı bir makale yazdık. IP derecelendirmeleri burada.
Bölüm 2
Aktüatör Sistemlerinin Karşılaştırılması: Temel Özellikler ve Hususlar
Farklı Aktüatör Sistemlerinin Karşılaştırılması: Pnömatik, Hidrolik ve Elektrikli
Aktüatörler imalat ve otomasyon endüstrisindeki temel bileşenlerdir. Makinelerde ve sistemlerde hareket yaratmak, enerjiyi harekete dönüştürmek için kullanılırlar. Çeşitli aktüatör sistemi türleri vardır; en yaygın üçü pnömatik, hidrolik ve elektriktir. Her aktüatör sisteminin özelliklerini, avantajlarını ve dezavantajlarını tartışacağız ve bunları birbirleriyle karşılaştıracağız.
Pnömatik Aktüatör Sistemi
Pnömatik aktüatör sistemleri, düşük maliyeti ve basitliği nedeniyle endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. İçi boş bir silindirin içinde doğrusal hareketle hareket eden basit bir pistondan oluşurlar. Bu aktüatörler, basıncı tutmak için hava kompresörüne, regülatöre ve bir hava silindirine ihtiyaç duyar. Silindire basınç uygulandığında piston hareket ederek gerekli doğrusal kuvveti oluşturur. Geri çekme, ya geri yaylanma kuvvetiyle ya da pistonun karşı tarafına sıvı sağlanarak gerçekleştirilebilir.
Pnömatik aktüatörlerin en büyük dezavantajlarından biri konum doğruluğuna ulaşmanın zor olmasıdır. Vuruş ortasında konumlandırma, ek bileşenler ve kullanıcı desteği gerektirir, bu da istenen sonuçların elde edilmesini zorlaştırır. Ayrıca pnömatik aktüatörler, hidrolik ve elektrikli aktüatörlerle karşılaştırıldığında sınırlı bir yük oranına sahiptir.
Hidrolik Aktüatör Sistemi
Hidrolik aktüatör sistemleri çok yüksek kuvvetler ve uzun stroklar üretme yetenekleriyle bilinmektedir. Silindiri doğrusal hareketle hareket ettirmek için bir pompa tarafından sağlanan sıkıştırılamaz bir sıvı kullanırlar. Bu aktüatörler iki temel bileşenden oluşur: değişken kısma valfleri veya eşleştirilmiş sürgülü valfler gibi bir kontrol cihazı ve piston veya kontrol valfi sürgüsü gibi bir çalıştırma bileşeni. Çok yüksek kuvvetlere ve uzun vuruşlara sahiptirler ancak programlanamazlar.
Hidrolik aktüatörler patlamaya, darbeye ve kıvılcıma dayanıklı olduğundan tehlikeli ortamlara uygundur. Ancak aynı zamanda oldukça karmaşıktırlar; yüksek basınç pompası, yüksek basınç regülatörleri ve hidrolik sıvı deposu gerektirirler. Hidrolik sıvı sızıntıları ve imhası da zorlu olabilir ve bakım gerektirebilir.
Elektrikli Aktüatör Sistemi
Elektrikli aktüatör sistemleri son derece hassastır; bu da onları yüksek hız, kuvvet, hassasiyet ve kontrollü hızlanma ve yavaşlama uygulamalarına uygun hale getirir. Bu aktüatörler, bir itme/çekme etkisi oluşturmak için bir vida kullanarak motorun dönme kuvvetini doğrusal harekete dönüştürür. Aktüatörün vidası motor aracılığıyla döndürüldüğünde somun doğrusal bir hareketle yukarı ve aşağı hareket edecektir. Elektrikli aktüatörler de programlanabilir olup, elektronik bir kontrol cihazıyla hareket kontrolü özelliklerinde esneklik sunar.
Hidrolik ve pnömatik aktüatörlerle karşılaştırıldığında, elektrikli aktüatörler en güvenilir olanlardır ve neredeyse sıfır bakım gerektirirler. Ayrıca çevre dostudurlar ve etkileri minimum düzeydedir. Bununla birlikte, mekanik hasara neden olabilecek şok yüklerini kaldırma yetenekleri sınırlıdır. Bunlar aynı zamanda yavaştan yükseğe doğrudur, ancak kuvvetle yüksek düzeyde ilişkilidir; bu, yüksek hızın düşük kuvvet anlamına geleceği anlamına gelir, ancak düşük hız, yüksek kuvvet yetenekleri anlamına gelir.
Özelliklerin Karşılaştırılması
Aşağıdaki tabloda her aktüatör sisteminin özelliklerini özetledik. Elektrikli aktüatörler en basit ve en uygun maliyetli seçenektir; Pnömatik ikinci sırada gelir, ancak sınırlı yük değerlerine sahiptirler ve konum doğruluğuna ulaşmak zordur. Hidrolik aktüatörler çok yüksek kuvvetler ve uzun stroklar üretebilme kapasitesine sahiptir, bu da onları ağır iş uygulamaları için uygun kılar, ancak karmaşıktırlar ve bakım gerektirirler. Elektrikli aktüatörler en güvenilir ve hassas olanlardır ancak şok yükleri taşıma konusunda sınırlıdırlar.
Verimlilik ve işletme maliyetleri söz konusu olduğunda elektrikli aktüatörler, düşük işletme ve bakım maliyetleriyle açık ara kazanandır. Pnömatik aktüatörlerin satın alma ve işletme maliyetleri orta düzeydeyken, hidrolik aktüatörlerin satın alma ve işletme maliyetleri yüksektir. Ancak hidrolik aktüatörlerin kullanım ömrü uzun olduğundan uzun vadede uygun maliyetli bir çözüm haline gelir.
Çözüm
Sonuç olarak, uygulamanız için doğru aktüatör sistemini seçmek, her birinin avantaj ve dezavantajları olduğundan özel ihtiyaçlarınızın dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Pnömatik, hidrolik ve elektrikli aktüatör sistemlerinin tümü, onları belirli uygulamalara uygun kılan benzersiz özelliklere sahiptir. Pnömatik sistemler yüksek hız gerektiren basit uygulamalar için idealken, hidrolik sistemler ise yüksek kuvvet ve uzun strok gerektiren ağır iş uygulamaları için idealdir. Elektrik sistemleri son derece hassas ve güvenilirBu da onları doğruluk ve tekrarlanabilirlik gerektiren uygulamalar için en iyi seçenek haline getiriyor.
Özellikler | Pnömatik | Hidrolik | Elektrik |
---|---|---|---|
Karmaşıklık | Basıncı tutmak için bir Hava kompresörü, regülatör ve muhtemelen bir Hava silindiri gerekir | Çok karmaşık bir sistem. Yüksek basınç Pompası, yüksek basınç regülatörleri, Hidrolik sıvı deposu gerektirir | Çok basit. Aktüatörler tek bir bağımsız sistemdir. |
Zirve gücü | Yüksek | Çok yüksek | Yüksek |
Kontrol | Solenoid aktüatörler aracılığıyla çalıştırılan basit valf kontrolü | Solenoid aktüatörler aracılığıyla çalıştırılan basit valf kontrolü | Elektronik kontrol cihazıyla hareket kontrol özelliklerinin esnekliği |
Konum | Konum doğruluğunu elde etmek çok zor | Vuruş ortasında konumlandırma, ek bileşenler ve kullanıcı desteği gerektirir | Konumlandırma yetenekleri ve hız kontrolü, mikron kontrol seviyelerine kadar senkronizasyona ve diğer birçok kontrol seçeneğine olanak tanır. |
Hız | Çok yüksek | Ilıman | Yavaştan Yükseğe, ancak kuvvetle yüksek oranda ilişkilidir. Yani yüksek hız, düşük kuvvet anlamına gelir, ancak düşük hız, yüksek kuvvet kapasitesi anlamına gelir |
Yük Değerleri | Yüksek | Çok yüksek | Hız değiş tokuşuna bağlı olarak yüksek olabilir |
Ömür | Ilıman | Uzun | Uzun |
Hızlanma | Çok yüksek | Çok yüksek | Ilıman |
Şok Yükler | Şok yükleri kaldırabilir | Patlamaya, darbeye ve kıvılcıma dayanıklı | Şok yükleri taşıma yeteneğinin sınırlı olması, mekanik hasara neden olabilir. |
Çevresel | Yüksek gürültü seviyeleri | Hidrolik sıvı sızıntıları ve imhası | Minimal etkiler |
Araçlar | Kompresör, güç, borular | Pompa, güç, hidrolik rezervuar, borular | Yalnızca güç |
Yeterlik | Düşük | Düşük | Yüksek |
Güvenilirlik | Harika | İyi | İyi |
Bakım | Yüksek kullanıcı bakımı | Yüksek kullanıcı bakımı | Bakım yok denecek kadar az |
Satın alma maliyeti | Orta | Yüksek | Çok düşük |
İşletme maliyeti | Ilıman | Yüksek | Düşük |
Bakım maliyeti | Düşük | Yüksek | Düşük |
Bölüm 3
Elektrikli Lineer Aktüatörün içindeki bileşenler
Tipik bir elektrikli aktüatörün içinde birçok bileşen vardır. Elektrikli lineer aktüatörün içinde bulunabilecek ortak bileşenlerden bazıları şunlardır:
- Elektrik motoru - aktüatörün Çubuğunu veya şaftını içeri ve dışarı hareket ettirme gücü sağlar
- Kurşun vida veya bilyalı vida - motorun dönme hareketini aktüatörün çıkış çubuğunun doğrusal hareketine dönüştürür
- Kodlayıcı veya limit anahtarları - hasarı veya aşırı yüklemeyi önlemek için konum geri bildirimi sağlar ve aktüatörün hareket aralığını sınırlandırır
- Muhafaza veya mahfaza - dahili bileşenleri içerir ve korur ve aktüatör için montaj noktaları sağlar
- Rulmanlar - çıkış çubuğunu destekler ve hareket sırasında sürtünmeyi azaltır
- Şanzıman - motorun hızını azaltır ve tork çıkışını artırarak aktüatörün daha ağır yükleri taşımasına veya daha fazla kuvvet uygulamasına olanak tanır.
Belirli bileşenlerin ve bunların konfigürasyonlarının, elektrikli doğrusal aktüatörün tipine ve uygulamasına bağlı olarak değişebileceğini unutmayın. Aşağıdaki resim ana bileşenleri gösteren çok üst düzey bir resimdir.
Bir Aktüatörün içinde daha fazla ayrıntı görmek ister misiniz?
Aşağıdaki resimde tipik bir örneği görebilirsiniz FIRGELLI aktüatör ve tüm bileşenleri çok daha ayrıntılı olarak anlatılmaktadır. Bu seviyedeki ayrıntıda, O-halkalar, kablolar vb. gibi pek çok parça hâlâ eksik; bu, görüntüyü çok fazla karıştıracaktır; bu nedenle, daha kolay görüntüleme için çekirdek olmayan bazı bileşenleri kaldırdık.
Motor
Tüm elektrikli aktüatörlerde AC veya DC olan bir motor bulunur. Çoğu DC'dir çünkü bunların kullanımı daha güvenlidir ve DC çok daha kolay kontrol edilebilir. Motorun boyutu, aktüatöre gücünü veren şeydir ve dolayısıyla daha büyük motorlar daha fazla güç anlamına gelir ve bunun tersi de geçerlidir.
Motorlar söz konusu olduğunda Fırçalı ve Fırçasız olmak üzere iki tip vardır. En yaygın tip olan fırçalı motor, fırçaları (karbon veya grafitten yapılmış) kullanan bir DC motor türüdür. elektrik gücünü rotora aktarın (motorun dönen kısmı). Fırçalı bir motorun temel bileşenleri arasında stator (sabit kısım), rotor (dönen kısım) ve komütatör bulunur.
.
Stator, metal bir çekirdeğin etrafına sarılmış bir veya daha fazla tel bobini içerir. Bu bobinler genellikle rotorun etrafında dairesel bir düzende düzenlenir. Rotor ise yataklara monte edilmiş bir şafttan ve şaftın etrafında silindirik bir düzende düzenlenmiş bir dizi tel sargıdan veya kalıcı mıknatıstan oluşur.
Komütatör, şaft üzerine monte edilen ve rotor sargılarına bağlanan bölümlü silindirik bir iletkendir. Fırçalar komütatörle temas ederek Güç kaynağından rotora aktarılacak elektrik gücü.
Stator bobinlerine elektrik gücü uygulandığında rotor çevresinde manyetik bir alan oluşturulur. Manyetik alan, rotorun ürettiği manyetik alanla etkileşime girerek rotorun dönmesine neden olur. Rotor döndükçe, komütatör bölümleri fırçaların yanından geçerek, motoru çalıştıran torku üreten rotor sargılarından akan akımın polaritesini değiştirir.
Komütatör bölümleri, rotor sargılarındaki akımın polaritesinin, rotorun her dönüşü sırasında uygun zamanda değişeceği şekilde belirli bir düzende düzenlenir. Akımın bu şekilde değiştirilmesi, motorun aynı yönde dönmeye devam etmesini sağlar.
Fırçalı motorların tasarımı ve yapımı nispeten basittir ancak bazı sınırlamaları vardır. Başlıca dezavantajlarından biri, fırçalar ve komütatörün zamanla aşınmasısürtünmenin artmasına ve verimliliğin azalmasına neden olur. Bu aşınma aynı zamanda kıvılcım oluşturabilir ve elektromanyetik girişime neden olmak. Ek olarak, fırçalı motorlar fırçasız motorlara kıyasla daha az verimli olma eğilimindedir ve güç-ağırlık oranı daha düşüktür. Ancak Fırçalı motorlar daha yaygındır, fiyatları çok daha düşüktür ve kontrol edilmesi çok daha kolaydır. Bu nedenle en çok Elektrikli Aktüatörlerde kullanılırlar.
Aşağıda fırçasız bir motor var
Fırçasız bir motor (BLDC), rotorun dönen parça olduğu ve statorun (sabit parça) sargıya sahip olduğu farklı bir konfigürasyon kullanır. Bir BLDC motordaki rotor tipik olarak şaftın etrafında dairesel bir düzende düzenlenmiş bir dizi kalıcı mıknatıstan oluşur. Rotoru çevreleyen stator, belirli bir düzende sarılmış birden fazla tel bobini. Stator sargılarına, rotor mıknatıslarının konumunu belirlemek ve stator bobinlerine akım akışını kontrol etmek için sensörler kullanan, rotor üzerindeki kalıcı mıknatıslarla etkileşime giren ve dönmesine neden olan dönen bir manyetik alan üreten bir elektronik kontrolör tarafından enerji verilir. .
İki motor türü arasındaki temel farklar şunlardır:
- Fırçalı motorlar, gücü rotora aktarmak için fırçalara ihtiyaç duyarken, fırçasız motorlar, stator sargılara sahip sabit parça olduğundan fırçalara ihtiyaç duymaz.
- Fırçalı motorlar, fırçaların komütatörle temas etmesi nedeniyle daha fazla elektromanyetik girişim üretme ve daha fazla ısı üretme eğilimindeyken, fırçasız motorların teması yoktur ve daha az ısı ve elektromanyetik girişim üretir.
- Fırçasız motorlar daha yüksek güç-ağırlık oranına sahiptir ve fırçalar ile komütatör arasındaki sürtünmeden dolayı enerji kaybı olmadığından fırçalı motorlara göre daha verimlidir.
- Fırçasız motorlar, motoru kontrol etmek için gereken daha karmaşık elektronik bileşenler nedeniyle genellikle fırçalı motorlardan daha pahalıdır.
- Fırçasız motorun ömrü önemli ölçüde daha uzundur çünkü komütatör ve fırçalar arasında temas noktaları yoktur, aslında aşınmış parçalar genellikle çok uzun kullanım ömrüne sahip olan yataklardadır.
Önemli parçalar - Clevis
Bir clevis (bazen "clevice" olarak da yazılır) bir iki nesneyi birleştirmek için kullanılan mekanik bağlantı elemanı, tipik olarak bir yüke veya bağlantıya bağlı bir çubuk veya şaft. Kolların uçlarında bir pim veya cıvatanın takılmasına izin veren delikler bulunan U şeklinde bir metal braketten oluşur. Çatal, bir dereceye kadar dönmeye veya dönmeye izin verirken nesneler arasında kuvvetleri veya hareketi iletmek için kullanılabilir. Çatallar makine, araç ve uçak yapımı gibi çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca silindirleri, pistonları veya diğer bileşenleri bir yüke veya aktüatöre bağlamak için kullanıldıkları hidrolik ve pnömatik sistemlerde de bulunabilirler.
Aşağıda Çatalın hem Çubuk ucunda (hareket eden parça) hem de motor ucunda (yerine sabit kalan parça) bir görüntüsü bulunmaktadır.
Bir Aktüatörün Çatal uçlarının amacı, bir ucun sabit kalmasıdır (genellikle motor ucu) ve içeri ve dışarı uzanan parça olan çubuk ucunun da bir çatal montajına sahip olmasıdır. Her iki uca oturan U şeklindeki braketlerde yuvarlak bir pim kullanılır ve bu, braketin bir eksen etrafında dönmesine olanak tanır. Bu çok önemlidir çünkü bir Aktüatör bir şeyi açık ve kapalı olarak iterken, aktüatör aynı zamanda açıyı da değiştirir, en az bir eksen etrafında dönmeden sistem arızalanır.
4. Bölüm
Güvenlik özellikleri
Aşırı yükleme koruması
Bazı Aktüatörler, Termistör adı verilen yerleşik bir aşırı yük akımı koruma sistemiyle birlikte gelir.
Bir termistör bir Direnci sıcaklığa göre değişen direnç türü. "Termistör" adı "termal" ve "direnç" kelimelerinin birleşiminden oluşur. Termistörler, elektronik devrelerde sıcaklık sensörleri olarak yaygın olarak kullanılır; burada sıcaklıkla direnç değişiklikleri ölçülür ve çevredeki ortamın sıcaklığını belirlemek için kullanılır.
İki tip termistör vardır: pozitif sıcaklık katsayısı (PTC) ve negatif sıcaklık katsayısı (NTC). PTC termistörleri artan sıcaklıkla artan bir dirence sahipken, NTC termistörleri artan sıcaklıkla azalan bir dirence sahiptir.
Termistörler metal oksitler gibi yarı iletken malzemelerden yapılmıştır. Sıcaklık değişikliklerine karşı yüksek hassasiyet. Bir termistörün direnç-sıcaklık ilişkisi doğrusal değildir; bu, direnç değişiminin sıcaklıkla sabit olmadığı anlamına gelir. Direnç ve sıcaklık arasındaki ilişki, adı verilen matematiksel bir denklemle yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Steinhart-Hart denklemi.
Termistörler, elektronik devrelerde sıcaklık ölçümü ve kontrolü, osilatör devrelerinde sıcaklık kompanzasyonu ve elektronik cihazların aşırı sıcaklık koşullarından korunması dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Ayrıca otomotiv, HVAC ve tıbbi uygulamalarda sıcaklık algılama ve kontrol amacıyla da kullanılırlar. FIRGELLI Bu özelliği beğenen müşterimiz için bunları Aktüatör modellerimizden birine entegre ettirdik.
Sıfırlamak için tüm aktüatörlerde yerleşik termistörler yoktur. Termistör devreye girdikten sonra, devreden çıkmanın başlamasına neden olan yükü kaldırmanız ve ardından aktüatörün kutuplarını ters çevirmeniz gerekir. Bunu bir kontrol programıyla yapmak çok kolay olabilir, ancak yalnızca güç kaynağı ve anahtar içeren analog kurulum için en uygun olmayabilir. Ancak bu tür bir güvenlik, çocukların veya parmakların yaralanabileceği uygulamalar için çok etkili ve idealdir.
Bölüm 5
Yük ve Hız Faktörleri
Aktüatörün voltaj, kılavuz vida tipi ve motor özellikleri dahil olmak üzere farklı özellikleri hızını ve yük kapasitesini etkileyebilir. İşte bazı özellikler ve etkileri:
1. Gerilim: Aktüatöre sağlanan gerilim üretilebilecek hızı ve torku etkiler. Daha yüksek voltajlar genellikle daha yüksek hızlara ve torka neden olur. Ancak daha yüksek voltajların kullanılması daha yüksek güç tüketimine neden olabilir ve daha pahalı güç kaynakları ve denetleyiciler gerektirebilir. Bir DC motor için voltaj seçimi, uygulama gereksinimlerine ve kısıtlamalara bağlıdır. 12V, 24V ve 48V DC motor kullanmanın bazı avantajları ve dezavantajları şunlardır:
Gerilim | Faydalar | Dezavantajları |
---|---|---|
12V | Yaygın olarak bulunabilen ve uygun fiyatlı; piller ve güç kaynakları için daha düşük güç tüketimi ve maliyet | Sınırlı güç çıkışı ve hız; ağır hizmet veya yüksek performanslı uygulamalar için uygun olmayabilir |
24V | 12V motorlardan daha fazla güç çıkışı ve hız; daha verimlidir ve daha yüksek yükleri kaldırabilir; endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır | 12V motorlardan daha pahalı bir güç kaynağı ve motor kontrolörü gerektirebilir |
48V | Düşük voltajlı motorlara kıyasla yüksek güç çıkışı ve hız; daha verimlidir ve daha da yüksek yükleri kaldırabilir; yüksek performanslı uygulamalar için uygun | Düşük voltajlı motorlara göre daha pahalıdır; düşük voltajlı motorlara göre daha yüksek voltajlı güç kaynağı ve motor kontrolörü gerektirir |
2. Kılavuz vida tipi: Kılavuz vida dönme hareketini dönüştürmekten sorumludur motordan aktüatörün doğrusal hareketine. Farklı türdeki kılavuz ekipler, her birinin yarattığı sürtünme nedeniyle aktüatörün hızını ve yük kapasitesini etkileyebilir. ACME kurşun vidaları daha ucuzdur ve daha ağır yükleri kaldırabilir, ancak daha düşük verimliliğe sahiptir ve daha fazla ısı üretebilir. Öte yandan bilyalı vidalar daha verimlidir ve daha yüksek hızlara sahiptir, ancak daha pahalı olabilir ancak yine de yüksek yük kapasitelerine sahiptirler.
3. Motor özellikleri: Motor, aktüatörü hareket ettirecek gücü sağlamaktan sorumludur. Farklı motor özellikleri üretilebilecek hızı ve torku etkileyebilir. Daha yüksek RPM motorları daha yüksek hızlar üretebilir ancak daha düşük torka sahip olabilirDaha yüksek torklu motorlar daha ağır yükleri kaldırabilir ancak daha düşük hızlara sahip olabilir. Motorun boyutu ve ağırlığı, aktüatörün genel boyutunu ve ağırlığını da etkileyebilir.
Farklı AC elektrikli aktüatör bileşenlerinin bazı özelliklerini, avantajlarını ve dezavantajlarını özetleyen bir tablo:
Özellik | Artıları | Eksileri |
---|---|---|
Hızı kontrol etmek için voltaj | Daha yüksek voltaj, daha yüksek hızlara ve torka neden olabilir | Daha yüksek voltaj, daha pahalı güç kaynakları ve denetleyiciler gerektirebilir |
ACME Kılavuz Vida | Daha ucuzdur ve daha ağır yükleri kaldırabilir | Daha düşük verimlilik ve daha fazla ısı üretebilir |
Vidalı | Daha verimli ve daha yüksek hızlara sahip | Daha pahalı ve karmaşıktırlar ve daha fazla alan gerektirirler |
Yüksek Devir Motoru | Daha yüksek hızlar | Daha düşük tork |
Yüksek Torklu Motor | Daha ağır yükleri kaldırabilir | Daha düşük hızlar |
Ebat ve ağırlık | Belirli uygulamalar için daha küçük boyut ve ağırlık avantajlı olabilir | Daha büyük boyut ve ağırlık bazı uygulamaları sınırlayabilir |
Bölüm 6
Elektrikli Aktüatörler için IP Derecelendirmesi
Bir aktüatörün ömrü yalnızca dahili bileşenlerinden etkilenir aynı zamanda katı nesneler ve sıvılar gibi çevresel müdahalelere dayanma yeteneği de önemlidir. Elektrikli aktüatörlerimizin uzun ömürlü olmasını sağlamak için,FIRGELLI dış kısımlarına koruyucu bir conta ekler.
Her uygulamanın koruma düzeyini özelleştirmek için Giriş Koruması derecesi anlamına gelen IP Derecelendirmesini hesaplıyoruz. IP Derecelendirmesi, "IP"yi takip eden ve seviyeyi gösteren iki rakamdan oluşur. girişe karşı koruma katı yabancı cisimler ve sıvılar.
İlk rakam 0 ile 6 arasında olup toza ve döküntüye karşı koruma seviyesini belirtirken, ikinci rakam ise 0 ile 8 arasında olup su gibi sıvılara karşı koruma seviyesini gösterir.
IP derecelendirme | Ortak Uygulamalar | Uyumlu Aktüatör Modelleri |
---|---|---|
IP42 | TV asansörleri, ev mobilyaları ve ayarlanabilir yataklar gibi toz ve suyun önemli faktörler olmadığı iç mekan uygulamaları | |
IP54 | Hastaneler, diş muayenehaneleri veya depolar gibi daha değişken ortamlar | Faydalı modeller, Mermi Serisi, Lüks modeller, Tüm Mikro Modeller. |
IP66 | Çiftlik şantiyeleri gibi zorlu dış mekan koşulları ve havuz asansörleri ve tıbbi yataklar gibi tıbbi ve hasta hareketlilik ekipmanları | Süper Hizmet Aktüatörleri, Endüstriyel modeller |
IP derecesi yalnızca ömrünü uzatır ekipmanın yanı sıra kullanıcıların güvenliğini de sağlar. Ürünlerimizin kalitesini garanti etmek için, FIRGELLI tüm bitmiş ürünleri, gerçek kullanımın ötesinde katı koşullar altında ticarileştirme öncesi testlere tabi tutar. Konuyla ilgili çok daha detaylı bir makale yazdık. IP derecelendirmeleri burada.
Tüm ürün yelpazesini görüntülemek için FIRGELLIAktüatörleri için buraya tıklayın.