Քայլային շարժիչների և սերվոշարժիչների միջև եղած տարբերությունները և կիրառման սցենարները

Քայլային շարժիչներՍրանք դիսկրետ շարժման սարքեր են, որոնք ունեն սերվոշարժիչների համեմատ ցածր գնային առավելություն։ Սարքեր, որոնք փոխակերպում են մեխանիկական և էլեկտրական էներգիան։ Մեխանիկական էներգիան էլեկտրական էներգիայի փոխակերպող շարժիչը կոչվում է «գեներատոր», իսկ էլեկտրական էներգիան մեխանիկական էներգիայի փոխակերպող շարժիչը՝ «շարժիչ»։ Քայլային և սերվոշարժիչները շարժման կառավարման արտադրանքներ են, որոնք կարող են ճշգրիտ որոշել ավտոմատացման սարքավորումների շարժը և դրա շարժման եղանակը, և հիմնականում օգտագործվում են ավտոմատացման սարքավորումների արտադրության մեջ։

Կան քայլային շարժիչի ռոտորների երեք տեսակ՝ ռեակտիվ (VR տեսակ), մշտական ​​մագնիս (PM տեսակ) և հիբրիդ (HB տեսակ): 1) Ռեակտիվ (VR տեսակ). ատամնանիվ՝ ռոտորի ատամներով: 2) Մշտական ​​մագնիս (PM տեսակ). ռոտոր՝ մշտական ​​մագնիսով: 3) Հիբրիդ (HB տեսակ). ատամնանիվ՝ և՛ մշտական ​​մագնիսով, և՛ ռոտորի ատամներով: Քայլային շարժիչները դասակարգվում են ստատորի փաթույթներին համապատասխան. կան երկֆազ, եռաֆազ և հնգֆազ շարքային շարժիչներ: Երկու ստատորով շարժիչները դառնում են երկֆազ, իսկ հինգ ստատորով շարժիչները՝ հնգֆազ: Որքան շատ փուլեր և հարվածներ ունի քայլային շարժիչը, այնքան ավելի ճշգրիտ է այն:

 

HB շարժիչները կարող են ապահովել շատ ճշգրիտ փոքր աստիճանական քայլային շարժում, մինչդեռ PM շարժիչները, որպես կանոն, չեն պահանջում բարձր կառավարման ճշգրտություն։HB շարժիչներկարող է ապահովել բարդ, ճշգրիտ գծային շարժման կառավարման պահանջներ: PM շարժիչները համեմատաբար փոքր են պտտող մոմենտի և ծավալի առումով, ընդհանուր առմամբ չեն պահանջում բարձր կառավարման ճշգրտություն և ավելի տնտեսող են արժեքի առումով: Արդյունաբերություններ՝ տեքստիլ մեքենաներ, սննդի փաթեթավորում: Արտադրական գործընթացի և շարժիչի կառավարման ճշգրտության առումով՝HB քայլային շարժիչներավելի բարձրակարգ են, քան PM քայլային շարժիչները։

 

Քայլային շարժիչները և սերվոշարժիչները երկուսն էլ շարժման կառավարման արտադրանք են, բայց տարբերվում են իրենց արտադրանքի կատարողականությամբ: Քայլային շարժիչը դիսկրետ շարժման սարք է, որը ստանում է հրաման և կատարում է քայլ: Քայլային շարժիչները մուտքային իմպուլսային ազդանշանը փոխակերպում են անկյունային տեղաշարժի: Երբ քայլային շարժիչի շարժիչը ստանում է իմպուլսային ազդանշան, այն մղում է քայլային շարժիչը՝ պտտելու այն ֆիքսված անկյան տակ՝ սահմանված ուղղությամբ: Սերվոշարժիչը սերվոհամակարգ է, որտեղ էլեկտրական ազդանշանները փոխակերպվում են պտտող մոմենտի և արագության՝ կառավարման օբյեկտը շարժելու համար, որը կարող է կառավարել արագությունը և դիրքի ճշգրտությունը:

 

✓ Քայլային շարժիչները, սերվոշարժիչները բավականին տարբերվում են ցածր հաճախականության բնութագրերով, մոմենտային հաճախականության բնութագրերով և գերբեռնվածության հզորությամբ։

Կառավարման ճշգրտություն. որքան շատ փուլեր և շարքեր կան քայլային շարժիչների, այնքան բարձր է ճշգրտությունը։ AC սերվոշարժիչների կառավարման ճշգրտությունը երաշխավորվում է շարժիչի լիսեռի հետևի մասում գտնվող պտտվող կոդավորիչով։ Որքան շատ կոդավորիչի մասշտաբներ, այնքան բարձր է ճշգրտությունը։

✓ Ցածր հաճախականության բնութագրեր. քայլային շարժիչները հակված են ցածր հաճախականության տատանումների երևույթի ցածր արագությունների դեպքում, քայլային շարժիչների աշխատանքային սկզբունքով պայմանավորված այս ցածր հաճախականության տատանումների երևույթը վնասակար է մեքենայի բնականոն աշխատանքի համար և, որպես կանոն, օգտագործում են մարման տեխնոլոգիա՝ ցածր հաճախականության տատանումների երևույթը հաղթահարելու համար։ AC սերվո համակարգերն ունեն ռեզոնանսային ճնշման ֆունկցիա, որը կարող է ծածկել մեքենայի կոշտության պակասը։ Աշխատանքը շատ հարթ է, և տատանումների երևույթներ չեն առաջանում նույնիսկ ցածր արագությունների դեպքում։

✓ Մոմենտ-հաճախականության բնութագրեր. քայլային շարժիչների ելքային մոմենտը նվազում է արագության աճին զուգընթաց, ուստի դրանց առավելագույն աշխատանքային արագությունը 300-600 պտ/րոպե է։ Սերվոշարժիչները կարող են արտածել մինչև անվանական արագության սահմանը (սովորաբար 2000-3000 պտ/րոպե), իսկ անվանական արագությունից բարձրը՝ հաստատուն հզորություն։

✓ Գերբեռնվածության ունակություն. քայլային շարժիչները գերբեռնվածության ունակություն չունեն. սերվոշարժիչներն ունեն ուժեղ գերբեռնվածության ունակություն։

✓ Արձագանքման արդյունավետություն. քայլային շարժիչները կանգառից աշխատանքային արագության հասնելու համար պահանջում են 200-400 մվրկ (րոպեում մի քանի հարյուր պտույտ): AC սերվո շարժիչն ունի ավելի լավ արագացման արդյունավետություն և կարող է օգտագործվել արագ մեկնարկ/կանգառ պահանջող կառավարման իրավիճակներում: Օրինակ՝ Panasonic MASA 400W AC սերվո շարժիչը կանգառից մինչև 3000 պտույտ/րոպե անվանական արագությունը արագանում է ընդամենը մի քանի միլիվայրկյանում:

Գործառնական կատարողականություն. քայլային շարժիչները կառավարվում են բաց ցիկլով և հակված են քայլի կորստի կամ խցանման, երբ մեկնարկի հաճախականությունը չափազանց բարձր է կամ բեռը չափազանց մեծ է, և գերազանցման, երբ արագությունը չափազանց բարձր է կանգառի ժամանակ։ AC սերվո-ն կառավարվում է փակ ցիկլով, և վարորդը կարող է անմիջապես նմուշառել շարժիչի կոդավորիչի հետադարձ կապի ազդանշանը, ուստի, ընդհանուր առմամբ, քայլային շարժիչի քայլի կորուստ կամ գերազանցում չկա, և կառավարման կատարողականությունն ավելի հուսալի է։

 

AC սերվո շարժիչը ավելի լավն է, քան քայլային շարժիչը իր կատարողականության առումով, սակայն քայլային շարժիչն ունի ցածր գնի առավելություն: AC սերվո շարժիչը գերազանցում է քայլային շարժիչներին արձագանքման արագության, գերբեռնվածության հզորության և աշխատանքային կատարողականության առումով, սակայն քայլային շարժիչները օգտագործվում են որոշ պակաս պահանջկոտ իրավիճակներում՝ իրենց ծախս-արդյունավետության առավելության շնորհիվ: Փակ ցիկլի տեխնոլոգիայի կիրառմամբ, փակ ցիկլի քայլային շարժիչները կարող են ապահովել գերազանց ճշգրտություն և արդյունավետություն, որը կարող է հասնել սերվո շարժիչների որոշ կատարողականության, բայց նաև ունի ցածր գնի առավելություն:

 

Նայեք առաջ և ուրվագծեք զարգացող ոլորտները: Քայլային շարժիչների կիրառությունները ենթարկվել են կառուցվածքային փոփոխությունների, ավանդական շուկան հասել է հագեցվածության և ի հայտ են եկել նոր արդյունաբերություններ: Ընկերության կառավարման շարժիչներն ու փոխանցման համակարգերի արտադրանքը խորապես կենտրոնացած են բժշկական գործիքների, սպասարկման ռոբոտների, արդյունաբերական ավտոմատացման, տեղեկատվության և կապի, անվտանգության և այլ զարգացող ոլորտների վրա, որոնք կազմում են ընդհանուր բիզնեսի համեմատաբար մեծ մասը և աճում են արագ տեմպերով: Քայլային շարժիչների պահանջարկը կապված է տնտեսության, տեխնոլոգիայի, արդյունաբերական ավտոմատացման մակարդակի և քայլային շարժիչների տեխնիկական զարգացման մակարդակի հետ: Շուկան հասել է հագեցվածության ավանդական ոլորտներում, ինչպիսիք են գրասենյակային ավտոմատացումը, թվային տեսախցիկները և կենցաղային տեխնիկան, մինչդեռ շարունակում են ի հայտ գալ նոր արդյունաբերություններ, ինչպիսիք են 3D տպագրությունը, արևային էներգիայի արտադրությունը, բժշկական սարքավորումները և ավտոմոբիլային կիրառությունները:

Դաշտեր	Հատուկ կիրառություններ
Գրասենյակային ավտոմատացում	Տպիչներ, սկաներներ, պատճենահանող սարքեր, բազմաֆունկցիոնալ սարքեր և այլն:
Բեմի լուսավորություն	Լույսի ուղղության կառավարում, ֆոկուս, գույնի տեղաշարժ, կետային կառավարում, լուսավորության էֆեկտներ և այլն:
Բանկային գործունեություն	Բանկոմատներ, թղթադրամների տպագրություն, բանկային քարտերի արտադրություն, փող հաշվող սարքեր և այլն:
Բժշկական	Համակարգչային տոմոգրաֆիա, արյունաբանական վերլուծիչ, կենսաքիմիական վերլուծիչ և այլն:
Արդյունաբերական	Տեքստիլ մեքենաներ, փաթեթավորման մեքենաներ, ռոբոտներ, փոխակրիչներ, հավաքման գծեր, տեղադրման մեքենաներ և այլն:
Հաղորդակցություն	Ազդանշանի կարգավորում, շարժական անտենայի դիրքավորում և այլն։
Անվտանգություն	Շարժման կառավարում հսկողության տեսախցիկների համար։
Ավտոմոբիլային	Նավթի/գազի փականի կառավարում, թեթև ղեկային համակարգ։

 

Զարգացող արդյունաբերություն 1. 3D տպագրությունը շարունակում է առաջընթաց գրանցել հետազոտությունների և զարգացման տեխնոլոգիաների ոլորտում և ընդլայնել կիրառման սցենարները հոսանքն ի վար, ընդ որում՝ ներքին և միջազգային շուկաները աճում են մոտավորապես 30% տեմպերով: 3D տպագրությունը հիմնված է թվային մոդելների վրա, նյութերը շերտ առ շերտ դասավորելով՝ ֆիզիկական առարկաներ ստեղծելու համար: Շարժիչը 3D տպիչի կարևոր էներգետիկ բաղադրիչ է, շարժիչի ճշգրտությունը ազդում է 3D տպագրության, ընդհանուր առմամբ՝ քայլային շարժիչներով 3D տպագրության ազդեցության վրա: 2019 թվականին համաշխարհային 3D տպագրության արդյունաբերության մասշտաբը կազմել է 12 միլիարդ դոլար, ինչը տարեկան 30% աճ է:

 

Զարգացող արդյունաբերություն 2. Շարժական ռոբոտները կառավարվում են համակարգչային եղանակով, ունեն այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են շարժումը, ավտոմատ նավիգացիան, բազմասենսորային կառավարումը, ցանցային փոխազդեցությունը և այլն: Գործնական արտադրության մեջ ամենակարևոր կիրառումը մշակումն է՝ ոչ ստանդարտացման բարձր աստիճանով:

Շարժական ռոբոտների շարժիչ մոդուլում օգտագործվում են քայլային շարժիչներ, իսկ հիմնական շարժիչի կառուցվածքը հավաքվում է շարժիչներից և ռեդուկտորներից (փոխանցման տուփերից): Չնայած ներքին արդյունաբերական ռոբոտաշինությունը ուշ է սկսվել արտասահմանյան երկրների համեմատ, այն շարժական ռոբոտների ոլորտում առաջ է անցել արտասահմանյան երկրներից: Ներկայումս շարժական ռոբոտների հիմնական բաղադրիչները հիմնականում արտադրվում են ներքին շուկայում, և ներքին ձեռնարկությունները հիմնականում հասել են ճշգրտության պահանջներին բոլոր առումներով, և ավելի քիչ արտասահմանյան մրցակցող ձեռնարկություններ կան:

 

Չինաստանի շարժական ռոբոտների շուկայի ծավալը 2019 թվականին կկազմի մոտավորապես 6.2 միլիարդ դոլար, ինչը տարեկան 45%-ով ավելի է։ Մասնագիտական ​​մաքրող ռոբոտների միջազգային թողարկումը զգալիորեն կբարձրացնի մաքրման արդյունավետությունը։ «Երկրորդ ռոբոտի» 2018 թվականին թողարկումը հաջորդում է մարդանման ռոբոտի թողարկմանը։ «Երկրորդ ռոբոտը» խելացի առևտրային փոշեկուլային ռոբոտ է՝ բազմաթիվ սենսորներով, որոնք թույլ են տալիս հայտնաբերել խոչընդոտներ, աստիճաններ և մարդկային շարժում։ Այն կարող է աշխատել երեք ժամ մեկ լիցքավորմամբ և կարող է մաքրել մինչև 1500 քառակուսի մետր։ «Երկրորդ ռոբոտը» կարող է փոխարինել մաքրող անձնակազմի ամենօրյա աշխատանքային ծանրաբեռնվածության մեծ մասը և կարող է մեծացնել փոշեկուլով մաքրման և մաքրման հաճախականությունը՝ առկա մաքրման աշխատանքներից բացի։

 

Զարգացող ոլորտ 3. 5G-ի ներդրմամբ, կապի բազային կայանների համար անտենաների քանակը մեծանում է, և անհրաժեշտ շարժիչների քանակը նույնպես մեծանում է: Ընդհանուր առմամբ, սովորական կապի բազային կայանների համար անհրաժեշտ է 3 անտենա, 4G բազային կայանների համար՝ 4-6 անտենա, և 5G կիրառությունների համար բազային կայանների և անտենաների քանակը հետագայում ավելանում է, քանի որ դրանք պետք է ծածկեն ավանդական բջջային հեռախոսային կապը և IoT հաղորդակցության կիրառությունները: Փոխանցման տուփի բաղադրիչներով կառավարման շարժիչի արտադրանքը դառնում է բազային կայանների անտենաների համար նախատեսված մշակման հիմնական տեսակ: Յուրաքանչյուր ESC անտենայի համար օգտագործվում է մեկ կառավարման շարժիչ փոխանցման տուփով:

 

 

2019 թվականին 4G բազային կայանների թիվն ավելացել է 1.72 միլիոնով, և 5G կառուցումը, ինչպես սպասվում է, կբացի նոր ցիկլ։ 2019 թվականին Չինաստանում բջջային հեռախոսների բազային կայանների թիվը հասել է 8.41 միլիոնի, որից 5.44 միլիոնը 4G բազային կայաններ էին, ինչը կազմում է 65%-ը։ 2019 թվականին նոր 4G բազային կայանների թիվն ավելացել է 1.72 միլիոնով, ինչը 2015 թվականից ի վեր ամենաշատն է, հիմնականում պայմանավորված 1) ցանցի ընդլայնմամբ՝ գյուղական վայրերում «կույր գոտիները» ծածկելու համար։ 2) 5G ցանցի կառուցման հիմքը դնելու համար կբարելավվի հիմնական ցանցի հզորությունը։ Չինաստանի 5G առևտրային լիցենզիան կտրամադրվի 2019 թվականի հունիսին, և մինչև 2020 թվականի մայիսը ամբողջ երկրում կբացվի ավելի քան 250,000 5G բազային կայան։

 

Զարգացող արդյունաբերություն 5. Բժշկական սարքերը քայլային շարժիչների հիմնական կիրառման սցենարներից մեկն են և այն հատվածներից մեկն են, որոնցում Vic-Tech-ը խորապես ներգրավված է: Մետաղից մինչև պլաստմասսա, բժշկական սարքերը պահանջում են բարձր մակարդակի ճշգրտություն իրենց արտադրության մեջ: Բժշկական սարքերի շատ արտադրողներ օգտագործում են սերվոշարժիչներ՝ ճշգրտության պահանջները բավարարելու համար, բայց քանի որ քայլային շարժիչները ավելի տնտեսող են և ավելի փոքր, քան սերվոշարժիչները, և ճշգրտությունը կարող է բավարարել որոշ բժշկական սարքերի, քայլային շարժիչները օգտագործվում են բժշկական սարքերի արտադրության արդյունաբերության մեջ և նույնիսկ փոխարինում են որոշ սերվոշարժիչների: