Шаңсорғышта микро қадамдық қозғалтқышты қолдану

Ақылды үйлердің қарқынды дамуымен роботты шаңсорғыштар заманауи тұрмыстық тазалау үшін стандартты жабдыққа айналды. Еден сыпырғыштардың көптеген негізгі компоненттерінің ішінде микро-қадамдық қозғалтқыштар дәл басқару, төмен шу және ұзақ қызмет ету мерзімі сияқты артықшылықтарына байланысты маңызды рөл атқаруда. Бұл мақалада еден сыпырғыштардағы микро-қадамдық қозғалтқыштардың нақты қолдану сценарийлері, техникалық артықшылықтары және таңдау нүктелері қарастырылады.

Миниатюралық қадамдық қозғалтқыш дегеніміз не

Микроқадамдық қозғалтқыш - электр импульстік сигналдарды бұрыштық немесе сызықтық ығысуға түрлендіретін жетек. Кәдімгі тұрақты ток қозғалтқыштарынан айырмашылығы, ол импульстік сигнал алған сайын роторды белгіленген бұрышпен (қадамдық бұрыш деп аталады) айналдырады. Бұл «ашық циклді басқару» мүмкіндігі микроқадамдық қозғалтқыштарға кодтағыштарды қажет етпей дәл позициялауға мүмкіндік береді, бұл оларды көлем мен бағаға сезімтал еден жуғыштар сияқты ақылды құрылғылар үшін әсіресе қолайлы етеді.

Еден сыпырғыштардағы микро қадамдық қозғалтқыштардың төрт негізгі қолданылуы

1. Лазерлік радар (LDS) навигациялық жүйесінің негізгі бөлігі

Қазіргі уақытта негізгі орта және жоғары деңгейлі сыпырғыш машиналардың барлығы лазерлік радарлық навигация технологиясын пайдаланады. LDS модульдері қоршаған ортаны сканерлеу үшін жоғары жылдамдықты айналуды (әдетте 300-600 айн/мин) қажет етеді, сонымен қатар жылдамдық тұрақтылығына өте жоғары талаптар қояды. Микроқадамдық қозғалтқыштар келесі сипаттамаларына байланысты LDS драйверлері үшін тамаша таңдау болып табылады:

Дәл жылдамдықты басқару:Импульс жиілігін реттеу арқылы нүктелік бұлт деректерін алудың біркелкілігін қамтамасыз ету үшін жылдамдықты дәл басқаруға болады

Төмен діріл сипаттамалары:Щеткалы қозғалтқыштармен салыстырғанда, қадамдық қозғалтқыштар тегіс жұмыс істейді, бұл лазерлік диапазон модульдеріне кедергіні азайтады

Ұзақ қызмет ету мерзімі:Электрлік щетка тозуынсыз жасалған, машинаның жалпы қызмет ету мерзімі мыңдаған сағатқа жетуі мүмкін 

Практикалық қолдануда LDS модульдері жоғары жылдамдықты айналу кезінде төмен шу деңгейін (әдетте 40 дБ-ден төмен) ұстап тұру үшін диаметрі 25 мм болатын тұрақты магнитті микро қадамдық қозғалтқыштарды тұйық циклді жүргізу алгоритмдерімен біріктіріп пайдаланады.

2. Сыпыру машинасының бүйірлік щеткасын көтеру және жылдамдықты реттеу

Сыпыру машинасының төменгі жиекті щеткасы қабырғалардың бұрыштарындағы және жиһаз жиектеріндегі қоқысты негізгі щеткалар қатарына сыпыруға жауапты. Дәстүрлі конструкциялар жиекті щетканың айналуын басқару үшін кәдімгі тұрақты ток қозғалтқыштарын пайдаланады, бірақ жиекті щетканың биіктігін басқара алмайды. Микро қадамдық қозғалтқыштарды енгізгеннен кейін мыналарға қол жеткізуге болады:

Бейімделгіш көтеру: Сыпырғыш машина кілемдерді немесе табалдырықтарды анықтаған кезде, қадамдық қозғалтқыш шеткі щетканы 5-8 мм көтеру үшін дәл басқарады, бұл шатасып қалудан сақтайды.

Көп жылдамдықты реттеу:ағаш еден, плитка, кілем және т.б. сияқты әртүрлі еден материалдары үшін 200-400 айн/мин жылдамдық берілістері арасында автоматты түрде ауысады

Қарсыласуды кері қайтарудан қорғау:Қадамдық қозғалтқыштың сатылы емес күйін анықтау арқылы шеткі щетка кедергіге тап болған кезде ақылды кері айналуға қол жеткізіледі.

Бұл қолданба әдетте сызықтық қозғалысқа қол жеткізу үшін бұрандалы механизммен біріктірілген шағын қадамдық қозғалтқышты пайдаланады.

3. Желдеткіш демпферін дәл басқару

Сыпыру машинасының сору күші тек желдеткіштің жылдамдығына ғана емес, сонымен қатар ауа өткізгіштің ашылуы мен жабылу күйіне де байланысты. Кейбір жоғары сапалы модельдер ауа есіктерінің бөгеттерін басқару үшін микро қадамдық қозғалтқыштарды пайдаланады:

Баспалдақсыз реттелетін сору:үнсіз режимдегі әлсіз сорудан қуатты режимдегі күшті соруға дейін, сызықтық реттелетін 

Шаң жәшігін тығыздау:Өшіру кезінде, қадамдық қозғалтқыш шаңның кері ағып кетуіне жол бермей, ауа өткізгішті толығымен жабу үшін шаңсорғышты басқарады.

Энергия үнемдеуді оңтайландыру:Жоғары сору қажет болмаған кезде желдеткіш жүктемесін азайту үшін ауа есігінің ашылуын дәл басқарыңыз 

Бұл қолдану сценарийінде микро қадамдық қозғалтқыштардың айналу моментін ұстап тұру қабілеті ерекше маңызды, себебі олар электр қуаты өшкен жағдайда да бөгеттің орнын сақтай алады.

4. Сүйреу және діріл модулі

Соңғы жылдары микро қадамдық қозғалтқыштар танымал сканерлеу және тазалау машиналарында маңызды рөл атқарды.

Швабраны көтеру механизмі:Кілем танылған кезде, қадамдық қозғалтқыш кілемнің сулануын болдырмау үшін швабра кронштейнін 10-12 мм көтеруге мәжбүр етеді.

Қолмен сүрту дірілін имитациялау:Қадамдық қозғалтқыштың алға және кері айналуы арасында жылдам ауысу арқылы швабра көлденең өзара дірілге қол жеткізе алады, бұл қиын дақтарды тазарту әсерін жақсартады.

Қысымды төмендетуді реттеу:Әр түрлі жерге төселетін материалдарға сәйкес (әдетте 5-15 Н диапазонында) жердегі швабраның қысымын дәл басқарыңыз. 

Микроқадамдық қозғалтқыштардың басқа қозғалтқыштармен салыстырғандағы артықшылықтары

Салыстыру жобасы: Микро қадамдық қозғалтқыш, тұрақты ток щеткалы қозғалтқыш, тұрақты ток щеткасыз қозғалтқыш

Жоғары позициялау дәлдігі (ашық цикл) үшін кодтаушы қажет

Күрделілікті басқару қарапайым, түсінікті және күрделі

Төмен жылдамдықтағы тамаша момент, әдетте нашар

Төмен, орташа, жоғары және төмен шу деңгейлері

Орташа төмен жоғары құны

Ұзақ, қысқа, ұзақ өмір сүру мерзімі

Еден сыпырғыштар үшін микро-қадамдық қозғалтқыштар тұйықталған циклді кері байланыссыз дәл позицияны басқаруды қамтамасыз етеді, бұл LDS навигациясы мен көтеру механизмдерінде алмастырылмайтын артықшылыққа ие.

Еден сыпырғыштарға арналған микро-қадамдық қозғалтқыштарды таңдаудың негізгі мәселелері

Сыпыру машинасының өнімдерін әзірлеу кезінде микро қадамдық қозғалтқыштарды таңдау келесі параметрлерге назар аударуы керек:

Сыртқы өлшемдері:әдетте 20 мм, 25 мм, 28 мм шаршы, өнімнің ішкі кеңістігіне сәйкес келуі керек

Айналдыру моментін ұстап тұрыңыз:LDS қолданбалары 0,1 Н · м немесе одан көп талап етеді, ал көтеру механизмдері 0,2-0,3 Н · м талап етеді

Номиналды ток:әдетте 0,5-1,0 А, жетек чипінің мүмкіндігін ескере отырып

Қадам бұрышы:1,8 ° LDS үшін жарамды, 0,9 ° дәлірек басқаруды қажет ететін көтеру механизмдері үшін жарамды

Жұмыс температурасы:Сыпырғыш машинаның ішкі температурасы 60 ℃ жетуі мүмкін, ал температураға төзімділік рейтингі ≥ 100 ℃ болатын қозғалтқышты таңдау қажет.

жиі қойылатын сұрақтар

С: Еден сыпырғыштарда микро қадамдық қозғалтқыштардың қадамын жоғалтуы оңай ма?

A: Жүктеме моменті ұстап тұру моментінің 70%-нан аспағанша және тиісті үдеу мен баяулау қисығы орнатылғанша, қадамның жоғалуы өте сирек кездеседі. Жоғары деңгейлі модельдер ротордың орнын нақты уақыт режимінде бақылау үшін тұйықталған циклді қадамдық жетегі пайдаланады.

С: Микроқадамдық қозғалтқыш электр қуатын тұтына ма?

A: Желдеткіштер мен негізгі щеткалы қозғалтқыштармен салыстырғанда, қадамдық қозғалтқыштардың қуат тұтынуы өте төмен (әдетте 1-3 Вт). Дегенмен, қадамдық қозғалтқыш күйді сақтай отырып, токты тұтынатынын және дизайн жүктеме күйін ұзақ уақыт ұстап тұрудан аулақ болуы керек екенін ескеру қажет.

С: Қадамдық қозғалтқыштардың шуын қалай азайтуға болады?

A: Сегменттелген жүргізу технологиясын енгізу, үдеу мен баяулау қисықтарын оңтайландыру және қозғалтқыш корпусына соққыны сіңіретін резеңке төсемдерді қосу жұмыс шуды тиімді түрде азайта алады.

Болашақ даму үрдістері

Шаңсорғыштардың ақылды, тыныш және жұқа бағыттарға қарай дамуымен микро қадамдық қозғалтқыш технологиясы да үнемі дамып келеді:

Кіріктірілген драйвер:Баспа платасының ізін азайту үшін драйвер чипін қозғалтқышпен бір қаптамаға біріктіріңіз

Дыбыссыз технология:жұмыс шуды одан әрі азайту үшін жаңа магниттік тізбек дизайнын және икемді беріліс материалдарын қабылдау

Өте жұқа қозғалтқыш:Биіктігі 12 мм шегінде қысылуы мүмкін, бұл өте жұқа сыпырғыш машинаның дизайнына жарамды

Қорытынды

Кішкентай болғанымен, микро қадамдық қозғалтқыш еден сыпырғыштарда дәл навигацияға, интеллектуалды кедергілерден аулақ болуға және бейімделгіш тазалауға қол жеткізудің негізгі компоненті болып табылады. Шаңсорғыштың ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыс инженерлері үшін микро қадамдық қозғалтқыштардың жұмыс сипаттамалары мен таңдау әдістерін терең түсіну өнімділігі жоғары және сенімділігі жоғары өнімдерді жобалауға көмектеседі. Үйге қызмет көрсететін роботтардың танымал болуымен микро қадамдық қозғалтқыштардың қолданылу сценарийлері одан әрі кеңейіп, интеллектуалды мобильді платформалар үшін қозғалысты басқарудың ажырамас негізіне айналады.

Егер сіз сыпырғыш машина өнімін жасап жатсаңыз, нақты жұмыс жағдайларына бейімделген шешімдер алу үшін кәсіби қадамдық қозғалтқыш жеткізушісімен кеңесуден тартынбаңыз.