የቶርክ መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ እና የኤሌክትሪክ ዊንድዋርድ ትክክለኛነት ማሻሻል

በኤሌክትሪክ ስክሩድራይቨሮች ላይ የቶርክ መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ እና ትክክለኛ ማሻሻያ

1. የቶርኬ ቁጥጥር ዋና የቴክኖሎጂ መርሆዎች፡ ከሜካኒካል ማስተካከያ እስከ ብልህ የዝግ-ዑደት መቆጣጠሪያ

2. ትክክለኛነትን የሚነኩ ቁልፍ ክፍሎች፡ ዳሳሾች፣ የማስተላለፊያ ስርዓት እና የቁጥጥር ሞዱል

3. ለትክክለኛነት ማሻሻያ አራት ቴክኒካዊ መንገዶች፡ ተለዋዋጭ ምላሽ፣ የተረጋጋ-ግዛት ቁጥጥር፣ የጭነት መላመድ እና የአካባቢ ካሳ

4. በዓለም አቀፍ ደረጃ ተቀባይነት ያላቸው የቶርኬ ትክክለኛነት ደረጃዎች እና የሙከራ ዝርዝሮች

5. ባለብዙ ሁኔታ የቶርኬ ቁጥጥር ማመቻቸት መፍትሄዎች፡ የኢንዱስትሪ ስብሰባ እና የሙያዊ ኦፕሬሽን ልምዶች

I. የቶርኬ ቁጥጥር ዋና የቴክኖሎጂ መርሆዎች፡ ከሜካኒካል ማስተካከያ እስከ ብልህ የዝግ-ዑደት መቆጣጠሪያ

የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ የኤሌክትሪክ ዊንድዊቾች ከባህላዊ ሜካኒካል ማስተካከያ ወደ ባለብዙ-ልኬት ብልህ የቁጥጥር ስርዓት ተሻሽሏል። ዋናው አመክንዮው "የትእዛዝ ግብዓት - የእውነተኛ ጊዜ ክትትል - ተለዋዋጭ ማስተካከያ" በተዘጋ-ሉፕ ዘዴ አማካኝነት ትክክለኛ ቁጥጥርን ማግኘት ነው።

1. መሰረታዊ የሜካኒካል ቁጥጥር
ቀደምት የማሽከርከር መቆጣጠሪያ በክላች እና በማሽከርከር ስፕሪንግ አካላዊ እንቅስቃሴ ላይ የተመሰረተ ነው፡ የውጤት ጉልበት አስቀድሞ የተወሰነ ገደብ ላይ ሲደርስ፣ ስፕሪንግ ይጨመቃል፣ ክላቹ እንዲንሸራተት እና ከመጠን በላይ ጫና እንዳይፈጠር የኃይል ማስተላለፊያውን ይቆርጣል። ይህ ዘዴ በመዋቅር ቀላል እና ለመግቢያ ደረጃ መሳሪያዎች ተስማሚ ነው፣ ነገር ግን ትክክለኛነቱ በፀደይ ድካም በእጅጉ ይነካል፣ ልዩነቶች በተለምዶ ከ ± 10% በላይ ናቸው።

2. የኤሌክትሮኒክስ መቆጣጠሪያ ማሻሻል ዘመናዊ መሳሪያዎች በስፋት የኤሌክትሮኒክስ መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂን ይጠቀማሉ፣ ከእነዚህም ውስጥ ዋና ዋናዎቹ የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ የአሁኑን ዳሰሳ መቆጣጠሪያ፡ የጭነት ጉልበትን ለመወሰን በሞተር ጅረት ላይ ለውጦችን መከታተል፤ ገደቡ ሲደርስ ፍጥነትን በራስ-ሰር መቀነስ ወይም ኃይልን መቁረጥ፣ በግምት 50ms የምላሽ ጊዜ፤ የPWM የልብ ስፋት ሞጁል፡ የቮልቴጅ የልብ ምት ዑደትን በማስተካከል የጉልበቱን ደረጃ የሌለው የፍጥነት መቆጣጠሪያ ማሳካት፣ የተረጋጋ ሁኔታ ትክክለኛነትን ወደ ±5% ውስጥ ማሻሻል፤ የቬክተር መቆጣጠሪያ ቴክኖሎጂ፡ የኤሲ ሞተርን የማነቃቂያ ጅረት (d-axis) እና የጉልበቱ ጅረት (q-axis) በክላርክ/ፓርክ ኮኦርዲኔሽን ለውጥ በኩል መፍታት፣ ገለልተኛ እና ትክክለኛ ቁጥጥር ማሳካት፣ ተለዋዋጭ የምላሽ ጊዜን ወደ 10-50ms ማሳጠር።

3. ብልህ የተዘጋ-ዙር መቆጣጠሪያ
ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው ሞዴሎች የማሽከርከር ዳሳሾችን እና የ AI ስልተ ቀመሮችን በማዋሃድ ሙሉ በሙሉ የተዘጋ ዑደት ይፈጥራሉ፡
የእውነተኛ ጊዜ ግብረመልስ፡ የዊንድዌር ጭንቅላቱ በሰከንድ ከ 1000 ጊዜ በላይ የሚመረምር እና የጉልበት ለውጦችን በተለዋዋጭነት የሚይዝ አብሮ የተሰራ የጭንቀት መለኪያ ዳሳሽ አለው፤
የአልጎሪዝም ማስተካከያ፡- በPID ቁጥጥር እና በጭነት መዛባት ታዛቢ አማካኝነት የጭነት ለውጦች አስቀድሞ ይተነብያሉ እና ይካሳሉ፣ ይህም የተደጋጋሚነት ትክክለኛነት ±0.01ሚሜ ይሆናል፤
ዲጂታል ቅንብር፡- የታለመው የማሽከርከር እሴት (ሊመረጥ የሚችል አሃድ N·m ወይም in-lb) በቀጥታ በኤልሲዲ ማያ ገጽ ላይ ሊገባ ይችላል፣ ይህም በ0.01 N·m ጭማሪዎች ጥሩ ማስተካከያን ይደግፋል።

II. ትክክለኛነትን የሚነኩ ቁልፍ ክፍሎች፡ ዳሳሾች፣ የማስተላለፊያ ስርዓት እና የቁጥጥር ሞዱል

የማሽከርከር ትክክለኛነትን ማሳካት የሚወሰነው በእነዚህ ሶስት ዋና ዋና ክፍሎች የተቀናጀ ማመቻቸት ላይ ነው። በማንኛውም አቅጣጫ ውስጥ ያሉ ልዩነቶች ትክክለኛነትን ማጣት ያስከትላሉ፡

1. የቶርኬ ዳሳሽ፡ የትክክለኛነት ዳሳሽ ዋና አካል
የአይነት ምርጫ፡ የስትራይን መለኪያ ዳሳሾች ከፍተኛ ስሜታዊነት (ትክክለኛነት ±0.1% FS) ይሰጣሉ፣ ለኢንዱስትሪ መሳሪያዎች ተስማሚ ናቸው፤ ማግኔቶስትሪክትቲቭ ዳሳሾች ጠንካራ የፀረ-ጣልቃ ገብነት ችሎታዎች አሏቸው እና ለከባድ አካባቢዎች ተስማሚ ናቸው፤
ቁልፍ መለኪያዎች፡- የላስቲክ አካል የፕላስቲክ መበላሸትን ለማስወገድ የክልል ማመሳሰል "ከ1 N·m በታች ላሉት እሴቶች 3 እጥፍ፣ ከ1 N·m በላይ ለሆኑ እሴቶች 5 እጥፍ" የሚለውን መርህ መከተል አለበት፤
የሲግናል ማቀነባበሪያ፡- ከFPGA ማጣሪያ ጋር የተጣመረ ባለ 24-ቢት ከፍተኛ-ትክክለኛ ADC (አናሎግ-ወደ-ዲጂታል መቀየሪያ) ጫጫታውን ከ0.05% FS በታች ሊያደናቅፍ ይችላል፣ ይህም የደቂቃ የማሽከርከር ለውጦችን ይይዛል።

2. የማስተላለፊያ ስርዓት፡ የቶርኬ ማስተላለፊያ ትክክለኛነትን ማረጋገጥ
የማርሽ ሳጥን ዲዛይን፡- ባለብዙ ደረጃ የማርሽ ማመሳሰል የማርሽ ጥምርታን (የማርሽ ጥምርታ = በሞተር ማርሽ ላይ ያሉ ጥርሶች ብዛት / በትልቁ ማርሽ × ውስጣዊ ማርሽ ጥምርታ ላይ ያሉ ጥርሶች ብዛት) ማመቻቸት የሜሺንግ ክፍተትን ይቀንሳል። አንድ መፍትሄ የማርሽ ትክክለኛነትን በማሻሻል የስርጭት ስህተትን ከ0.3° ወደ 0.05° ቀንሷል።
የክላች ማመቻቸት፡- ባህላዊ የብረት ሳህኖችን በሴራሚክ ግጭት ሳህኖች መተካት የመበስበስ መቋቋምን ያሻሽላል፤ የማሽከርከር ፍጥነት ከ1000 ዑደቶች በኋላ ≤2% ነው።
የዘንግ አሰላለፍ፡ የሌዘር አሰላለፍ ≤0.05ሚሜ ራዲያል/አክሲያል/አንጉላር መዛባትን ያረጋግጣል፣ ይህም በመጫኛ ስህተቶች ምክንያት የሚፈጠረውን የጉልበት መዛባት ያስወግዳል።

3. የመቆጣጠሪያ ሞዱል፡ ኢንተለጀንት ኮንትሮል ሃብ
የቺፕ ምርጫ፡ 32-ቢት የARM ፕሮሰሰር የሂደት ፍጥነት ≥100MHz ያለው፣ ውስብስብ የቬክተር መቆጣጠሪያ ስልተ ቀመሮችን የሚደግፍ፤
የኃይል አስተዳደር፡- ሰፊ የቮልቴጅ ግብዓት (100-240V AC) ከቮልቴጅ መቆጣጠሪያ ዑደት ጋር፣ የቮልቴጅ መለዋወጥ ±10% ሲሆን የማሽከርከር መዛባት ≤±0.5%፤
የኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳሃኝነት፡ ከ EN 55014-1 መስፈርት ጋር የሚስማማ፣ ከሞተር ጣልቃገብነት የሚከላከል እና የተረጋጋ የዳሳሽ ምልክቶችን የሚያረጋግጥ።

III. ትክክለኛነትን ለማሻሻል አራት ቴክኒካዊ መንገዶች፡- ተለዋዋጭ ምላሽ፣ የተረጋጋ-ግዛት ቁጥጥር፣ የጭነት መላመድ እና የአካባቢ ካሳ

በስርዓት ቴክኒካዊ ማመቻቸት፣ የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ትክክለኛነት ከአራት ገጽታዎች ሙሉ በሙሉ ሊሻሻል ይችላል፡

1. ተለዋዋጭ የምላሽ ማመቻቸት፡ የሃይስቴሬሲስ ስህተትን መቀነስ
ገለልተኛ የቶርኬ እና የአሁን ማስተካከያ፡ የቬክተር ቁጥጥር የq-ዘንግ ጅረትን በቀጥታ ይቆጣጠራል፣ በባህላዊ የV/F መቆጣጠሪያ ውስጥ ከ100-200ms ያለውን ተለዋዋጭ የምላሽ ጊዜ ወደ 10-50ms ይቀንሳል፣ የservo-ደረጃ መሳሪያዎች የቅድመ ጭነት ስትራቴጂ፡- ለከፍተኛ ድግግሞሽ ጅምር-ማቆሚያ ሁኔታዎች፣ የመጀመሪያ ጅምር አስቀድሞ በመርፌ ይወሰዳል፣ ይህም የጅምር ጉልበት ግንባታ ጊዜን በ60% ይቀንሳል።

2. የተሻሻለ የቋሚ ሁኔታ ቁጥጥር፡ የመለዋወጥ መዛባትን መግታት
ባለሁለት ዝግ-ሉፕ PI ደንብ፡ የፍጥነት ዑደት + የአሁኑ ዑደት አብረው ይሰራሉ፣ ጭነቱ ከ5N·m ወደ 8N·m ቢጨምርም፣ የፍጥነት መለዋወጥ አሁንም በ±5rpm (በ1000rpm ደረጃ የተሰጠው ፍጥነት) ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል፤
የቶርኬ ፐልስ ማካካሻ፡ ስልተ ቀመሩ የኮጊንግ ቶርክን ይተነብያል እና ጅረቱን በተቃራኒው አቅጣጫ ያስተካክላል፣ ይህም በዝቅተኛ ፍጥነት (0.5rpm) ምንም አይነት ጅረት እንዳይኖር ያደርጋል።

3. የጭነት ማስተካከያ ማሻሻል፡ ውስብስብ የአሠራር ሁኔታዎችን ማስተናገድ
* የረብሻ ታዛቢ፡ የጭነት ጉልበት በእውነተኛ ጊዜ ግምት፣ በቂ ያልሆነ ጉልበት ወይም ከመጠን በላይ እንዳይወጣ ለመከላከል ድንገተኛ የጭነት ለውጦች በሚደረጉበት ጊዜ የአሁኑን ቅድመ-ካሳ፤
* ተለዋዋጭ ሁነታ፡- የዊንች ቁስ (ብረት/ፕላስቲክ/እንጨት) በራስ-ሰር ይለያል እና ከመጠን በላይ ማጥበቅን ወይም ከመጠን በላይ ማጥበቅን ለመከላከል የማሽከርከር ኩርባውን በተለዋዋጭነት ያስተካክላል።

4. የአካባቢ ካሳ ዘዴ፡ ውጫዊ ተጽዕኖን መቀነስ
* የሙቀት ማካካሻ፡ አብሮ የተሰራው የNTC ቴርሚስተር ከ -10℃ እስከ 60℃ ባሉ አካባቢዎች ውስጥ የማሽከርከር እሴቶችን በራስ-ሰር ያስተካክላል፣ ስህተት ≤±1%፤
* የተሻሻለ ጥበቃ፡- የአይፒ67 መከላከያ ደረጃ ከአቧራ እና ከፈሳሾች ተለይቶ የሚወጣ ሲሆን፣ በ85% RH ከ98% በላይ የጉልበት መረጋጋትን ይጠብቃል።

IV. በዓለም አቀፍ ደረጃ ተቀባይነት ያላቸው የቶርኬ ትክክለኛነት ደረጃዎች እና የሙከራ ዝርዝሮች

ለኤሌክትሪክ ስክሪንደር የማሽከርከር ትክክለኛነት የዓለም አቀፍ ዋና ገበያ የምስክር ወረቀት ደረጃዎች በአውሮፓ ህብረት EN 60745-1 እና በአለም አቀፍ ኤሌክትሮቴክኒክ ኮሚሽን (IEC) ደረጃ 60745 ላይ የተመሰረቱ ናቸው፡

1. ዋና ትክክለኛነት መስፈርቶች

የማይንቀሳቀስ የቶርክ ዲቮሽን፡- ከስመራዊ እሴት ≤ ±15% ትክክለኛ የእሴት ዲቮሽን (EN 60745-1:2023 ስሪት)፣ ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው መሳሪያዎች በኢንዱስትሪው ውስጥ ግንባር ቀደም የሆነ ±8% ደረጃ ማሳካት አለባቸው፤

ተለዋዋጭ የቶርክ መረጋጋት፡ ከ100 ተከታታይ የማጥበቂያ ዑደቶች በኋላ፣ የቶርክ መቀነስ ≤ 5%፤

ተደጋጋሚነት፡- የሰርቮ-ደረጃ መሳሪያዎች ±0.01~±0.05ሚሜ መድረስ አለባቸው።

2. መደበኛ የሙከራ ሂደት
* **ጭነት የሌለው ሙከራ፡** የፍጥነት መለዋወጥን ያረጋግጡ ≤ ±1% ያለጭነት ሁኔታዎች፤
* **የደረጃ ጭነት ሙከራ፡** ቀስ በቀስ የማሽከርከር ፍጥነቱን ከ20% ወደ 120% ይጨምሩ፣ በእያንዳንዱ ደረጃ የመለዋወጥ እሴቶችን ይመዘግባሉ።
* **የጽናት ሙከራ፡** የማሽከርከር መበስበስን ለመለየት 100 ተከታታይ የአሠራር ዑደቶችን አስመስሎ መስራት፤
* **የአካባቢ ምርመራ፡** የሙቀት መጠንን ለመከላከል በ23±5℃ እና 50%±10% RH መደበኛ አካባቢ ይካሄዳል።

3. ቁልፍ የማረጋገጫ ነጥቦች
* **የሙከራ ናሙናዎች ከጅምላ ምርት ስብስቦች በዘፈቀደ መመረጥ አለባቸው፣ ይህም የተሟላ የመለኪያ ሰርተፊኬት የመከታተያ ሰንሰለት ያቀርባል።
* **በደመና ላይ የተመሰረተ የማሽከርከር ዳታ መከታተያነትን የሚደግፍ በእውነተኛ ጊዜ የብሉቱዝ ዳታ ክትትል አዲስ መስፈርት (EN 60745-1:2023 ክለሳ)፤
* **ማሸጊያው በ CE ምልክት እና "ለሙያዊ አጠቃቀም ብቻ" የሚል ማስጠንቀቂያ ምልክት መደረግ አለበት።

** V. ባለብዙ ሁኔታ የቶርኬ ቁጥጥር ማሻሻያ እቅድ፡ በኢንዱስትሪ ስብሰባ እና በሙያዊ ስራዎች ውስጥ ተግባራዊ አተገባበር

የተለያዩ የትግበራ ሁኔታዎች ለጉልበት ትክክለኛነት በእጅጉ የተለያዩ መስፈርቶች አሏቸው፣ ይህም በ ላይ የተመሠረተ ኢላማ ማመቻቸትን ይፈልጋል መሳሪያ ባህሪያት፡

1. የኢንዱስትሪ ስብሰባ ሁኔታዎች
የአውቶሞቲቭ ማምረቻ፡ የሞተር ሲሊንደር ራስ ቦልቶች ትክክለኛ የ20-30 N·m ቁጥጥር ያስፈልጋቸዋል፣ የቬክተር መቆጣጠሪያ + ባለሁለት ዳሳሽ መፍትሄን በመጠቀም የማሸጊያ አፈጻጸምን ለማረጋገጥ እና የዘይት መፍሰስ እና መበላሸትን ለመከላከል፤
የኤሌክትሮኒክስ ምርት መገጣጠሚያ፡ የM1.2 ማይክሮ ዊንጮች ዝቅተኛ የ0.05-0.1 N·m ጉልበት ያስፈልጋቸዋል፣ ይህም የተቀመጠው እሴት እየቀረበ ሲሄድ ፍጥነትን ቀስ በቀስ የሚቀንስ "ለስላሳ ጉልበት" ሁነታን ያስችላል፣ ይህም የወረዳ ሰሌዳ ጉዳትን ይከላከላል።
አውቶማቲክ የምርት መስመሮች፡ ከ PLC ቁጥጥር ስርዓቶች ጋር መላመድ፣ የርቀት የማሽከርከር መለኪያ ቅንብር በሞድቡስ ፕሮቶኮል በኩል ይገኛል፣ የተደጋጋሚነት ትክክለኛነት ±0.03 ሚሜ ነው።

2. ሙያዊ የአሠራር ሁኔታዎች
* የቤት ዕቃዎች መገጣጠሚያ፡- ለኤምዲኤፍ ቁሶች፣ ከ0.3-0.8 N·m የሆነ ጉልበት ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም የሣር እንጨት መሰበርን ለመከላከል ከመጠን በላይ መከላከያ አለው።
* የመሳሪያ ጥገና፡ የአየር ማቀዝቀዣ መያዣ ዊንጮችን ለመበታተን፣ 0.5-1.0 N·m ዝቅተኛ የማሽከርከር ሁነታ ከመላጨት ለመከላከል ጥቅም ላይ ይውላል።
* ከፍተኛ ከፍታ ያላቸው ኦፕሬሽኖች፡- ገመድ አልባ ሞዴሎች የማሽከርከር መቆለፊያ ተግባር አላቸው፣ በአንድ እጅ በሚሠራበት ጊዜ የማሽከርከር ≤ ±2% ርቀትን ያረጋግጣሉ፣ ይህም ደህንነትን ያሻሽላል።

3. ለልዩ አካባቢዎች መላመድ
* እርጥበት አዘል አካባቢዎች (የመታጠቢያ ቤት መጫኛ): የውሃ መከላከያ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እና የማሽከርከር ዳሳሹ በ90% እርጥበት ትክክለኛነትን ይጠብቃል።
* ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው አካባቢዎች (ከቤት ውጭ የሚሰሩ ስራዎች): ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው የካሳ ስልተ ቀመር እንዲነቃ ይደረጋል፣ ይህም የማሽከርከር ውፅዓት መዛባት በ -10℃ ≤ ±3% መሆኑን ያረጋግጣል።
* ከፍተኛ ድግግሞሽ ያላቸው ኦፕሬሽኖች (የመሰብሰቢያ መስመሮች): ብሩሽ የሌለው ሞተር ጥቅም ላይ ይውላል፣ የማሽከርከር አቅሙ መቀነስ ≤ 3% ሲሆን ይህም የአገልግሎት ዘመኑን ያራዝማል።

ቴክኒካዊ ማጠቃለያ
የኤሌክትሪክ ዊንድዊቾችን የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ትክክለኛነት ማሻሻል "የዳሳሽ ግንዛቤ - የአልጎሪዝም ቁጥጥር - ሜካኒካል አፈፃፀም" የሚያካትት ስልታዊ የምህንድስና ፕሮጀክት ነው። የቬክተር ቁጥጥርን፣ ከፍተኛ ትክክለኛነትን ዳሰሳን እና የአካባቢ ካሳ ቴክኖሎጂዎችን በማዋሃድ፣ ±0.1% የሆነ የተረጋጋ ሁኔታ ትክክለኛነት እና