Selsyn Mechanical Interface Selection: Shaft Diameter, Flange at Mga Dimensyon ng Pag-mount—Maaaring Bumagsak ang Katumpakan sa Pinakamaliit na Paglihis

Kapag ang mga de-koryenteng parameter ng a Ang resolver ay napili nang tama, ang system ay maaari pa ring magpakita ng pagbabagu-bago ng anggulo at zero-position drift. Ang problema ay madalas na wala sa decoding circuit ngunit sa isang mas nakatagong lugar: ang mekanikal na interface. Ang isang solver ay mahalagang sumusukat ng anggulo sa pamamagitan ng electromagnetic coupling sa pagitan ng stator at rotor. Anumang mounting eccentricity, axial misalignment, o loose fit ay direktang papangitin ang symmetry ng air-gap magnetic field at magsusulat ng mga error sa output signal. Ang pangunahing bahagi ng pagpili ng mekanikal na interface ay eksaktong nasa tatlong dimensyon na tila may 'walang teknikal na nilalaman':  kung paano itugma ang diameter ng shaft, kung paano tukuyin ang flange, at kung gaano karaming margin ang iiwan para sa mga mounting dimension..

Shaft Diameter: Hindi Sapat ang 'It Fits Over'.

Ang koneksyon sa pagitan ng solver rotor at ng motor shaft ay ang pisikal na panimulang punto ng buong chain ng signal. Ang unang hakbang sa pagpili ay upang matukoy ang panloob na diameter ng solver rotor batay sa aktwal na diameter ng motor shaft. Ang lohika ng pagpili ng mga tagagawa ay karaniwang ang mga sumusunod: tukuyin ang solver rotor inner diameter ayon sa diameter ng rotor shaft ng motor, at posible ang pag-customize ayon sa diameter ng shaft. Ang karaniwang through-hollow-shaft na mga detalye ay sumasaklaw sa mga laki gaya ng 6 mm, 8 mm, 9.52 mm, at 12.7 mm, habang ang mga tapered shaft ay may kasamang 9 mm o 12 mm na opsyon na may 1:10 taper.

Gayunpaman, ang 'fitting over' ay nasa ilalim lamang ng linya. Ang tunay na paghatol sa pagpili ay nakasalalay sa  likas na katangian ng akma . Sa pagitan ng rotor ng isang frameless resolver at ng shaft,  bahagyang clearance fit sa halip na isang interference o tight fit.  inirerekomenda ang Ang mounting guide ng Dynapar ay nagbibigay ng reference range na 0.0002 hanggang 0.001 in. ng clearance (humigit-kumulang 0.005 mm hanggang 0.025 mm) sa pagitan ng shaft at ng rotor inner diameter, upang maiwasan ang line-to-line fit o interference fit. Ang interference fit ay maaaring lumitaw na 'secure,' ngunit sa katotohanan maaari itong magpakilala ng shaft bending o rotor core deformation sa panahon ng press-fitting, na sa halip ay sumisira sa air-gap uniformity. Bagama't ang mga splined o keyed na fit ay nangangailangan ng mas mababang press-in force, ang kanilang machining at assembly clearance ay maaaring magpasok ng mga karagdagang bahagi ng eccentricity.

May isa pang detalye na madaling makaligtaan:  ang mga koepisyent ng thermal expansion ng baras at ang solver rotor na materyales ay dapat na mas malapit hangga't maaari . Kung ang motor shaft ay bakal habang ang solver rotor sleeve ay gawa sa isang materyal na may makabuluhang kakaibang thermal expansion behavior, magbabago ang fit clearance pagkatapos tumaas ang temperatura, at ang air gap na orihinal na inayos ay maaaring lumipat sa mainit na estado.

Flange: Tinutukoy ng Structural Form ang 'Sino ang May Pananagutan para sa Pag-align'

Ang istraktura ng flange ng isang solver ay mahalagang sumasagot sa isang tanong:  sino ang gumagarantiya sa katumpakan ng posisyon ng stator . Ang iba't ibang mga flange form ay tumutugma sa iba't ibang paraan ng paglalaan ng responsibilidad sa pagkakahanay.

Ang walang frame na direktang-mount na uri  ay ang pinaka 'hubad' na solusyon: ang stator ay direktang naayos sa pabahay ng kagamitan, ang rotor ay naka-mount sa drive shaft, at ang solver mismo ay walang tindig. Ang coaxiality sa pagitan ng stator at rotor ay ganap na nakasalalay sa katumpakan ng machining at pagpupulong ng kagamitan. Ang ganitong uri ay angkop para sa mga senaryo na may limitadong espasyo at mataas na magaan na mga kinakailangan, ngunit sa panahon ng pag-install ang coaxiality sa pagitan ng stator at rotor ay dapat na kontrolado sa loob ng ≤0.05 mm. Inilalagay nito ang pinakamataas na hinihingi sa mekanikal na kadalubhasaan ng taga-disenyo ng kagamitan at nag-aalok din ng pinakamalaking kalayaan.

Ang uri ng flange-mount  ay may mounting spigot at bolt hole sa housing ng solver, at ginagamit ang pagkakasya sa pagitan ng spigot at ng dulo ng equipment para sa 'pre-positioning.' Pagkatapos maisama ang bearing, ang relatibong posisyon ng stator at rotor ay na-calibrate na sa pabrika. Sa panahon ng pag-install, kinakailangan lamang na ihanay ang flange spigot sa kaukulang recess sa dulo ng kagamitan at higpitan ang mga bolts. Ang katumpakan ng pagkakahanay ay sinisiguro ng flange spigot at end-face perpendicularity, na ginagawang angkop ang ganitong uri para sa mabibigat na kagamitan o mga kondisyon sa pagtatrabaho na may malaking vibration. Ang gastos ay mas malaki ang haba ng axial at mas mataas na gastos, at ang flange spigot mismo ay nagiging isang bagong link ng error—ang fit clearance sa pagitan ng spigot at ng equipment recess, at ang perpendicularity ng dulong mukha sa axis, ay kailangan pa ring isama sa tolerance chain.

Ang uri ng pinagsama-samang bearing  ay higit na isinasama ang panloob na tindig, kasama ang rotor na isinama sa bearing, kaya maaari itong direktang i-mount sa drive shaft nang hindi nangangailangan ng kagamitan na magbigay ng karagdagang istraktura ng suporta. Ito ay sumisipsip ng 'alignment' sa mismong solver sa pinakamaraming lawak, ngunit sa panahon ng pagpili, kinakailangan upang kumpirmahin kung ang mga kapasidad ng pag-load ng axial at radial ng bearing ay tumutugma sa mga kondisyon ng pagtatrabaho, at kung ang sariling pinakamataas na bilis ng solver ay sumasaklaw sa mga kinakailangan sa aplikasyon.

Ang kakanyahan ng pagpili ng flange ay isang trade-off sa mga  kakayahan sa katumpakan ng kagamitan, axial space, gastos, at kadalian ng pag-install . Kung ang dulong mukha ng kagamitan ay may mataas na katumpakan sa machining at masikip ang espasyo, ang walang frame na direktang pag-mount ay isang makatwirang pagpipilian; kung limitado ang mga kundisyon sa pagpupulong sa lugar at kailangan ang mabilis na pagpoposisyon, ginagamit ng uri ng flange-mount ang spigot upang 'outsource' na pag-align sa pabahay ng solver at mas maaasahan.

Mounting Dimension Tolerance Chain: Ang Eccentricity at Axial Misalignment ay Direct Killers of Accuracy

Ang katumpakan ng output ng Resolver ay lubhang sensitibo sa  radial eccentricity  at  axial misalignment  sa pagitan ng stator at rotor. Binabago ng variable na reluctance resolver ang signal sa pamamagitan ng panaka-nakang pagbabago sa air gap sa pagitan ng stator teeth at rotor saliencies. Binabago ng eccentricity ang spatial distribution ng air-gap permeance at ipinapasok ang mga bahagi ng error na umaasa sa posisyon sa output.

Ang pangkalahatang mounting tolerance framework na ibinigay ng Dynapar ay maaaring magsilbi bilang baseline ng disenyo:  axial misalignment  (axial deviation o dimensional variation sa pagitan ng rotor at stator mounting faces) ay hindi dapat lumampas sa 0.015 in. (humigit-kumulang 0.38 mm);  radial eccentricity  (eccentricity sa pagitan ng rotor at stator mounting faces) ay hindi dapat lumampas sa 0.003 in. (humigit-kumulang 0.076 mm); at ang  balikat na mukha ng mounting spigot  ay dapat na patayo sa bore at shaft, na may perpendicularity na kinokontrol sa loob ng 0.0005 in. (humigit-kumulang 0.013 mm). Ang kahulugan ng engineering ng mga numerong ito ay malinaw: ang eccentricity tolerance ay halos limang beses na mas mahigpit kaysa sa axial tolerance, na nagpapahiwatig na ang  radial alignment ay ang pangunahing aspeto ng accuracy conflict..

Isinasama rin ng GB/T 10241—2020 ang 'coaxiality of mounting fitting surfaces' at 'perpendicularity of mounting fitting end faces' sa mga teknikal na kinakailangan at mga paraan ng pagsubok sa karaniwang antas, ibig sabihin ay tumaas ang dalawang indicator na ito mula sa 'mga rekomendasyon ng tagagawa' hanggang sa nasusuri na mga item sa detalye.

Kapag aktwal na nagdidisenyo ng kadena ng pagpapaubaya, hindi dapat tumutok lamang sa sariling mounting face ng solver.  Ang fit clearance sa pagitan ng rotor at ng motor shaft, ang fit clearance sa pagitan ng stator flange spigot at ng dulong mukha ng kagamitan, at ang perpendicularity ng dulong mukha na may kaugnayan sa axis —ang tatlong error na segment na ito ay naipon nang sunud-sunod sa panghuling air-gap uniformity. Ang isang praktikal na prinsipyo ay ituring ang resolver mounting tolerance bilang  dulong link ng system tolerance chain  at ilaan ito nang naaayon, na nag-iiwan ng makatwirang margin para sa upstream machining at assembly sa halip na ituon ang lahat ng margin sa resolver mounting step.

Checklist ng Pagpili: Mula sa Shaft hanggang Flange, Pagkatapos sa Pag-verify

Ang pagkonekta sa itaas na lohika, solver mekanikal na pagpili ng interface ay maaaring magpatuloy sa tatlong hakbang.

Hakbang 1: I-lock ang diameter ng baras at tukuyin ang akma.  Sukatin o kumpirmahin ang aktwal na diameter at tolerance ng motor shaft, at pumili ng rotor na may kaukulang detalye ng panloob na diameter. Mas gusto ang kaunting clearance fit at iwasan ang interference; kumpirmahin na halos magkatugma ang thermal expansion na gawi ng shaft at rotor materials. Kung ang diameter ng shaft ay hindi karaniwan, ang pag-customize ng rotor inner diameter ay isang pangkaraniwang kasanayan, ngunit ang oras at gastos ng pag-customize ng lead ay kailangang masuri nang maaga.

Hakbang 2: Ilaan ang flange ayon sa responsibilidad ng katumpakan ng kagamitan.  Maaari bang magbigay ang dulong mukha ng kagamitan ng mataas na katumpakan na spigot at perpendikular na dulong mukha? Kung gayon, ang walang frame na direktang pag-mount ay maaaring magbigay ng isang mas compact na istraktura. Kung limitado ang mga kundisyon sa pagpupulong sa lugar o kailangan ng mabilisang pagpapalit, mas maginhawa ang pagpoposisyon ng spigot ng flange-mount type. Kung ang kagamitan mismo ay hindi makapagbigay ng suporta sa tindig para sa solver, ang uri ng pinagsama-samang tindig ay ang natural na pagpipilian. Ang bolt-hole pitch circle ng flange, spigot diameter, at axial mounting depth ay kailangang itugma ang item sa item sa dulo ng equipment; hindi maaaring suriin ng isa na ang 'ang panlabas na diameter ay halos tama.'

Hakbang 3: Ang pag-verify ng zero-position pagkatapos ng pag-install ay hindi maaaring tanggalin.  Kahit na ang mekanikal na interface ay nakahanay, ang de-koryenteng zero na posisyon ay maaari pa ring lumihis mula sa motor magnetic pole na posisyon. Para sa mga solver na ginagamit para sa commutation, ang karaniwang kasanayan ay: pansamantalang ayusin muna ang stator, pagkatapos ay gamitin ang DC energization upang 'i-lock ang shaft' o i-back-drive ang motor at obserbahan ang back-EMF zero crossing, i-rotate ang stator hanggang ang resolver zero-position signal ay nakahanay sa mga magnetic pole ng motor, at sa wakas ay higpitan. Hindi mahalaga kung gaano kahusay ang mga mekanikal na pagpapaubaya ay kinokontrol, kung ang zero na posisyon ay lumihis ng ilang mga de-koryenteng degree, ang pagganap ng commutation ay lalala pa rin nang malaki.

Ang pagpili ng mekanikal na interface ng resolver ay mahalagang  problema sa paglalaan ng error : tinutukoy ng shaft-diameter fit kung paano 'mahigpit' na sinusundan ng rotor ang shaft, tinutukoy ng flange structure kung paano 'definitively' ang stator ay naka-angkla sa housing, at tinutukoy ng mounting tolerance ang 'fidelity' ng air-gap symmetry. Kung ang alinman sa tatlong mga link na ito ay maluwag, gaano man kataas ang nominal na mga detalye ng kuryente, ang pagbabasa ng anggulo sa dulo ng baras ay makompromiso. Linawin muna ang mekanikal na daanan ng shaft at flange, at pagkatapos ay suriin ang mga parameter ng kuryente-ito ay kadalasang humahantong sa mas kaunting mga detour kaysa sa paggawa nito sa kabaligtaran.