Pwoblèm nan ki montre moute nan vitès ki ba
Cogging torque se rid koupl peryodik ki rive nan motè leman pèmanan menm lè pa gen kouran ap koule. Li soti nan entèraksyon ki genyen ant leman rotor yo ak dan yo stator - flux leman an vle aliman ak chemen repiyans ki pi ba a, ki vle di li vle aliman ak yon dan stator olye ke yon plas. Pandan rotor la vire, flux la aliman ak mal aliyman ak dan siksesif, pwodui yon fòm vag koupl ak pik ak fon nan yon frekans detèmine pa konte a poto ak plas.
Pou pifò aplikasyon yo, koupl cogging se yon ti malè. Pou sistèm servo presizyon, motè dirèk-kondwi, ak jwenti robo ki bezwen mouvman lis nan vitès ki ba, li se yon kontrent konsepsyon prensipal. Yon bra robo kolaboratif k ap deplase a 5 RPM atravè yon operasyon asanble presizyon pral fè chak pik koupl cogging vizib kòm yon rid vitès nan erè pozisyon an - ak rid vitès sa a parèt kòm erè dimansyon nan kèlkeswa sa robo a ap rasanble.
Atik sa a kouvri sa ki lakòz koupl cogging, ki jan yo mezire li, ak ki apwòch konsepsyon leman aktyèlman diminye li kont ki moun ki jis deplase pwoblèm nan alantou.
1. Ki sa ki mete frekans ak anplitid Cogging la
Frekans koupl Cogging detèmine pa pi piti miltip komen (LCM) nan konte poto a ak konte plas. Yon motè 10-poto, 12-fant gen LCM(10, 12)=60, kidonk gen 60 pik koupl cogging pou chak revolisyon. Yon motè 10-poto, 15-fant gen LCM(10, 15)=30, kidonk gen sèlman 30 pik pou chak revolisyon. Pi wo LCM vle di plis pik pou chak revolisyon nan pi ba anplitid chak - enèji total nan fòm vag cogging la apeprè konstan, men li vin distribye nan pi plis, pi piti.
Se poutèt sa konfigirasyon likidasyon fraksyonè - kote rapò a fant pou chak poto pou chak faz se pa yon nonb antye relatif - yo popilè nan aplikasyon pou servo dirèk-kondwi ak ba vitès. Yon konfigirasyon 10-poto, 12-fant (0.4 fant pou chak poto pou chak faz) gen pi wo LCM pase yon konfigirasyon 10-poto, 9-fant (0.3 fant pou chak poto pou chak faz), ki vle di pi ba anplitid cogging pou chak sik nan pri a nan pi wo frekans.
Anplitid Cogging detèmine pa dansite flux leman an, rapò leman arc-pou-poto-anplasman, longè espas lè a, ak jeyometri plas stator la. Nan sa yo, rapò a arc leman se youn nan founisè a leman ka kontwole. Lòt yo fikse pa konsepsyon laminasyon motè a.
2. Rapò a Arc Magnet: Paramèt Eman sèlman ki afekte dirèkteman Cogging
Pou yon motè leman ki monte sifas, gen yon rapò pi bon arc leman - rapò longè arc leman ak anplasman poto - ki minimize koupl cogging. Pi gwo sa a egziste paske koupl cogging la gen rapò ak derive enèji mayetik total espas lè a ki gen rapò ak pozisyon rotor, ak derive a pase nan zewo nan rapò espesifik arc.
Pou yon motè 10-pol, 12-slot ak yon ouvèti fant stator tipik nan 2-3mm nan yon twou stator 80mm, rapò a arc leman cogging-minimize se apeprè 0.833 (senk-sizyèm nan anplasman poto a). Sèvi ak yon rapò arc 0.75 - yon sèl anplasman poto konplè mwens yon anplasman plas - tou pwodui tou pre zewo cogging pou konbinezon sa a. Pi gwo egzak la depann de lajè ouvèti plas la ak longè espas sa a; se yon simulation ak jeyometri laminasyon aktyèl la obligatwa pou optimize egzak.
Ki sa ki rapò arc pa ka ranje: si ouvèti plas laminasyon an lajè parapò ak anplasman leman an, cogging yo pral wo kèlkeswa rapò arc. Ouvèti fant lajè lakòz gwo varyasyon repiyans kòm rotor la vire. Leman an wè yon "bouch" chak fwa yon plas pase. Pa gen okenn optimize rapò arc elimine sa a si ouvèti plas la se plis pase apeprè 20% nan anplasman an plas.
3. Skewing: Efektif men koute chè
Axial skewing - wotasyon leman an oswa laminasyon stator yo pa yon sèl anplasman plas sou direksyon axial la - se metòd ki pi serye pou diminye koupl cogging. Lè leman an twonpe pa yon sèl anplasman plas, pik yo cogging nan chak pozisyon axial yo faz-deplase youn ak lòt, ak pik yo anile lè adisyone axial. Nan teyori, skewing pafè pa egzakteman yon sèl anplasman plas diminye cogging a zewo. Nan pratik, varyasyon fabrikasyon nan ang skew la kite cogging rezidyèl nan 10-20% nan valè a unskewed.
Pri a nan skewing se reyèl. Skewed leman yo pi chè pou fabrike - jeyometri an angle mande pou enstalasyon koutim ak ogmante fatra materyèl. Laminasyon axial skewed mande pou yon pil laminasyon wotasyon ki pi difisil pou rasanble epi ogmante longè motè yon ti kras. Konpwomi ki pi komen se etap-skewing: lè l sèvi avèk de oswa twa segman leman axial pou chak poto, chak deplase pa yon fraksyon nan anplasman an plas. De-segman etap-skewing reyalize apeprè 70% rediksyon cogging konpare ak unskewed; twa-segman reyalize 85-90%.
Pou yon motè 60mm axial-longè, de-segman etap-skewing vle di chak segman leman se 30mm longè ak yon 1/2 plas anplasman konpanse angilè ant yo. Nan 12 fant ak 80mm dyamèt twou, yon anplasman plas se 20.9mm longè arc, oswa apeprè 9.4 degre nan sifas rotor la. Se poutèt sa, konpanse angilè ant segman yo se 4.7 degre. Sa a se possible ak estanda magnetizing enstalasyon epi li pa mande pou jeyometri leman etranj.
4. Magnet Edge Chanfreinage ak Pol Arc Forme
Chamfering bor leman yo - diminye epesè radial la tou pre pwent leman yo - pwodui yon distribisyon dansite radial sinusoidal olye ke yon sèl trapezoidal. Sa a diminye kontni an Harmony nan tou de back-EMF la ak koupl la cogging ansanm.
Efè quantitative a depann sou pwofondè chanfrein an parapò ak epesè leman an. Yon pwofondè chanfrein egal a 20% nan epesè radial leman an diminye anplitid cogging pa 35-50% konpare ak yon leman plat-fè fas, pandan y ap diminye back-EMF fondamantal pa sèlman 3-5%. Konpwomi a favorab lè objektif konsepsyon an se ba cogging ak bon jan kalite ond back-EMF akseptab.
Fòmasyon poto arc - varye espas sa a sou ark leman an lè l sèvi avèk yon leman ki gen yon sifas koube deyò ki pa konsantrik ak rotor la - se pi efikas men mande pou machining pi presi. Sifas koube a kreye yon varyasyon sinusoidal nan longè espas lè a ki pwodui yon distribisyon dansite flux tou pre sinusoidal. Konbine ak yon rapò optimal arc, sa ka diminye cogging pi ba pase 0.5% nan koupl nominal san yo pa skewing.
5. Cogging Torque Spesifikasyon ak Mezi
Se koupl Cogging espesifye kòm yon pousantaj nan koupl nominal. Pou aplikasyon jeneral servo endistriyèl, 2-3% akseptab. Pou robo kolaborasyon ak sistèm dirèk-kondwi, 1% se sib la tipik. Pou D medikal, manyen semi-conducteurs, ak pwezante optik presizyon, 0.3-0.5% obligatwa.
Mezi se fè pa tou dousman wotasyon arbr motè a (tipikman nan 1-5 RPM ak pa gen okenn aktyèl aplike) pandan y ap mezire koupl arbr ak yon Capteur koupl presizyon. Koupl cogging pik-a-pik sou yon sik elektrik se valè rapòte. Mezi a dwe fè nan yon vitès ralanti ase ke efè inèrsyèl yo neglijab - nan 5 RPM, pou yon motè ki gen 50g·cm² inèsi rotor, koupl inèsi a nan 1 Hz frekans elektrik se mwens pase 0.01 N·m, ki se neglijab konpare ak yon motè koupl rated 0.1 N·m.
Lè w espesifye kondisyon koupl cogging pou yon founisè leman, bay: konte poto, konte plas, rapò arc leman, longè espas lè a, ak cogging sib kòm yon pousantaj koupl nominal. Founisè a ka konfime si jeyometri leman an konpatib ak sib ou, oswa rekòmande ajisteman rapò arc ak konfigirasyon skew ki pral reyalize li.
6. Ki sa ki pa ka fiks ak leman pou kont li
Cogging koupl soti nan ouvèti fant stator lajè pa ka fiks pa konsepsyon leman. Sèl solisyon yo se: fèmen ouvèti plas yo ak kwen mayetik (ajoute pri ak konpleksite asanble), lè l sèvi avèk yon konsepsyon laminasyon ak ouvèti plas pi etwat (mande pou redesign laminasyon an), oswa aksepte nivo a cogging epi sèvi ak piki aktyèl (konpansasyon aktif cogging nan kondwi a) anile li nan operasyon fèmen-bouk.
Konpansasyon aktif cogging travay pa enjekte yon kòmand koupl feedforward ki se envès la nan pwofil la mezire cogging koupl, senkronize nan pozisyon an encoder. Sa a se efikas ak lajman ki itilize nan kondui servo pèfòmans-wo. Li pa elimine cogging nan fizik motè a - li konpanse pou li elektrik. Presizyon konpansasyon an depann de ki jan pwofil cogging mezire matche ak motè aktyèl la, epi nenpòt varyasyon atravè motè pwodiksyon mande pou kalibrasyon endividyèl.
Pou aplikasyon pou volim ki ba-wo presizyon, kalibrasyon endividyèl se posib. Pou pwodiksyon volim, li ajoute pri ak konpleksite. Pi bon solisyon alontèm se pou jwenn cogging la ba ase atravè laminasyon ak konsepsyon leman ke konpansasyon aktif se opsyonèl olye ke obligatwa.
HIMAGNET bay leman segman arc ak rapò optimize arc, konfigirasyon etap-skewed, ak pwofil kwen chanfrein pou rediksyon koupl cogging. Pou sipò analiz cogging sou konsepsyon motè ou a,kontakte ekip jeni nou anak konte poto ou, konte plas, ak sib cogging.
