Սնամեջ գավաթի շարժիչը (Micro coreless motor) հատուկ DC շարժիչ է: Ավանդական DC շարժիչը լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերական արտադրության, կենցաղային տեխնիկայի, տրանսպորտի և այլ ոլորտներում, որը բաղկացած է ստատորի և ռոտորի երկու հիմնական մասերից, DC շարժիչի անշարժ հատվածը կոչվում է ստատոր, ստատորի հիմնական դերը մագնիսական դաշտ ստեղծելն է, որը բաղկացած է շրջանակից, հիմնական մագնիսական բևեռից, հետադարձ բևեռից, ծայրի գլխարկից, առանցքակալից: Սովորաբար օգտագործվող ստատորի մագնիս նյութերը ներառում են Ndfeb, Samarium կոբալտ, ալյումինե նիկել կոբալտ և ֆերիտ: Այն մասը, որը պտտվում է շահագործման ընթացքում, կոչվում է ռոտոր, և դրա հիմնական դերը էլեկտրամագնիսական ոլորող մոմենտ ստեղծելն է և առաջացած էլեկտրաշարժիչ ուժը, որը հանդիսանում է DC շարժիչի հանգույցը էներգիայի փոխակերպման համար, ուստի այն սովորաբար կոչվում է խարիսխ, որը բաղկացած է պտտվող լիսեռից, խարիսխի միջուկից, արմատուրայի ոլորունից, կոմուտատորից և օդափոխիչից:
Սնամեջ գավաթի շարժիչը ճեղքում է կառուցվածքում ավանդական DC շարժիչի կառուցվածքային ձևը՝ օգտագործելով առանց միջուկի ռոտոր, և դրա խարույկը գավաթի խոռոչ կծիկ է, իր ձևով նման է ջրի բաժակին, ուստի այն կոչվում է «սնամեջ գավաթի շարժիչ»: Սնամեջ գավաթի շարժիչը պատկանում է DC, մշտական մագնիս, սերվո միկրո շարժիչ: Այս նոր ռոտորային կառուցվածքը սնամեջ գավաթի շարժիչին տալիս է հետևյալ հիանալի բնութագրերը. ① Էներգախնայողության բնութագրեր. առանց միջուկի դիզայնը լիովին վերացնում է էներգիայի կորուստը, որն առաջանում է երկաթե միջուկում պտտվող հոսանքների առաջացման հետևանքով, և էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը շատ բարձր է, առավելագույն արդյունավետությունը սովորաբար ավելի քան 70% է, իսկ որոշ ապրանքներ կարող են հասնել ավելի քան 7%; (2) Կառավարման բնութագրեր. արագ մեկնարկ և արգելակում, արագ արձագանք, 28 միլիվայրկյանից պակաս ժամանակի մեխանիկական հաստատուն, որոշ ապրանքներ կարող են հասնել 10 միլիվայրկյանից պակաս (միջուկային շարժիչները սովորաբար ավելի քան 100 միլիվայրկյան են); Արագությունը հեշտությամբ կարելի է զգայունորեն կարգավորել առաջարկվող աշխատանքային տարածքում բարձր արագությամբ վազքի պայմաններում; (3) Քաշման բնութագրերը. Գործողության կայունությունը շատ հուսալի է, արագության տատանումը շատ փոքր է, որպես միկրո շարժիչ, դրա արագության տատանումը հեշտությամբ կարելի է վերահսկել 2% -ի սահմաններում. ④ Թեթև բնութագրերը. նույն ուժային շարժիչի հետ համեմատած, դրա քաշը և ծավալը կրճատվում են 1/3-1/2-ով, և էներգիայի խտությունը զգալիորեն բարելավվում է: Սնամեջ գավաթի շարժիչի հիմնական ցուցանիշը հզորության խտությունն է, այսինքն՝ ելքային հզորության հարաբերակցությունը քաշին կամ ծավալին: Առանց երկաթի միջուկի ռոտորը վերացնում է պտտվող հոսանքի և հիստերեզի կորուստը մոլեկուլային ծայրում և բարելավում է էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը: Նվազեցված քաշը և ծավալը հայտարարի վերջում:
Խոզանակը կարևոր բաղադրիչ է խոզանակով շարժիչ , որը պատասխանատու է հոսանքի անցկացման համար պտտվող մասերի և անշարժ մասերի միջև: Քանի որ այն ավելի շատ պատրաստված է գրաֆիտից, այն նաև կոչվում է ածխածնային խոզանակ: Սովորական DC շարժիչում ռոտորը պտտվող պահելու համար անհրաժեշտ է փոխել ռոտորի հոսանքի ուղղությունը իրական ժամանակում, ուստի անհրաժեշտ է օգտագործել կոմուտատորը և ածխածնային խոզանակը: Առանց խոզանակի շարժիչը չեղարկում է խոզանակի փոխարկման մեխանիկական ռեժիմը, ուստի անհրաժեշտ է հայտնաբերել ռոտորի դիրքը՝ էլեկտրոնային կոմուտացիան ավարտելու համար: Գոյություն ունեն ռոտորի դիրքի մասին տեղեկատվություն ստանալու երկու ընդհանուր եղանակ. (1) առանց սենսորային կառավարման ռեժիմ, երբ շարժիչը աշխատում է, ռոտորի դիրքը որոշվում է շարժիչի կողմից սնվող չափելի փոփոխականով. Դիրքի սենսորի կառավարման ռեժիմը, շարժիչի ռոտորի դիրքը ուղղակիորեն հայտնաբերվում է շարժիչի ներսում գտնվող դիրքի սենսորի կողմից: Սովորաբար օգտագործվող դիրքի սենսորներն են Hall սենսորները, ֆոտոէլեկտրական կոդավորիչները, պտտվող տրանսֆորմատորները և այլն: Դահլիճի սենսորի հայտնաբերման ճշգրտությունը բարձր չէ, բայց գինը ցածր է. Ֆոտոէլեկտրական կոդավորիչի և պտտվող տրանսֆորմատորի դիրքի հայտնաբերումը ճշգրիտ է, և սխալը փոքր է, և դրանք սովորաբար օգտագործվում են բարձր արդյունավետության կառավարման համակարգերի համար, ինչպիսիք են մագնիսական դաշտի կողմնորոշման հսկողությունը և ոլորող մոմենտների ուղղակի կառավարումը:
Սնամեջ գավաթի շարժիչը, ըստ իր կառուցվածքի, կարելի է բաժանել երկու տեսակի խոզանակի և առանց խոզանակի: ① Խոզանակով սնամեջ գավաթի շարժիչ (նաև հայտնի է որպես DC խոզանակով առանց միջուկի շարժիչ, ռոտոր առանց երկաթի միջուկի): Մեխանիկական խոզանակի կոմուտատորի օգտագործումը, ընդհանուր առմամբ, կեղևով, փափուկ մագնիսական նյութի ներքին ստատոր, մշտական մագնիսական ստատոր, խոռոչ գավաթի ռոտորի արմատուրայի կազմը: Երբ սնամեջ գավաթի խոզանակի շարժիչը միացված է, ոլորուն հոսանք է անցնում՝ առաջացնելով ոլորող մոմենտ, ռոտորը սկսում է պտտվել, եթե ռոտորը վերածվում է որոշակի Անկյունի, խոզանակն օգտագործում է մեխանիկական կոմուտատորը հոսանքի ուղղությունը փոխելու համար, որպեսզի ելքային ոլորող մոմենտ ստեղծելու ուղղությունը մնա անփոփոխ, ռոտորը շարունակում է պտտվել: Քանի որ սնամեջ գավաթի խոզանակի շարժիչը օգտագործում է խոզանակի փոխարկումը, շարժիչի շահագործման ընթացքում կա որոշակի հարաբերական շփում, որը կառաջացնի աղմուկ, էլեկտրական կայծ և կնվազեցնի շարժիչի ծառայության ժամկետը: Ընդհանրապես կենցաղային 'խոռոչ բաժակ շարժիչ' ընդհանուր առմամբ վերաբերում է խոզանակի շարժիչին; ② առանց խոզանակի խոռոչ գավաթների շարժիչ (նաև հայտնի է որպես DC առանց խոզանակ առանց ճեղքի շարժիչ, ստատոր առանց երկաթի միջուկի): Էլեկտրոնային կոմուտացիայի օգտագործումը, ընդհանուր առմամբ, կեղևի, փափուկ մագնիսական նյութերի, մեկուսիչ նյութերի և գավաթի խոռոչի արմատուրայի միջոցով, որը բաղկացած է ստատորից և մշտական մագնիսական պողպատի ռոտորից: Սնամեջ բաժակ առանց խոզանակի շարժիչը միացնում է տարբեր ոլորուններ միացումին՝ վերահսկելով էլեկտրոնային բաղադրիչների միացումն ու անջատումը, որպեսզի հասնի հետընթացի էֆեկտին: Փոխարկման այս ռեժիմը ստիպում է խոռոչ գավաթին առանց խոզանակ շարժիչին ունենալ բարձր արդյունավետության, փոքր ոլորող մոմենտների տատանման, բարձր ծառայության ժամկետ, կոմպակտ կառուցվածք, հեշտ սպասարկում և այլն:
1.2. Հիմնական արգելքը՝ ոլորման գործընթաց
Սնամեջ գավաթի շարժիչի պրոցեսի հոսքը բարդ է, և մշակման դժվարությունը շատ ավելին է, քան սովորական DC ճեղքավոր շարժիչի դժվարությունը: Օրինակ՝ վերցնելով Dingzhi Technology-ի DC առանց բացվածքի շարժիչը (այսինքն՝ դրա սնամեջ գավաթի շարժիչի արտադրանքը՝ առջևի կծիկի փաթաթումից, միջին առանցքակալից, մանդրելից, աջակցող օղակից և հիմնական մասերի տեղադրումից մինչև հետևի կափարիչի տեղադրումը և տպատախտակի եռակցման գիծը և այլն, որոնք ներառում են մոտ 30 պրոցեսներ, բարդությունը շատ ավելին է, քան սովորական DC-ն: Կծիկի արտադրությունը պետք է անցնի էմալապատ մետաղալարերի - ոլորման - ջեռուցման ձևավորման - մետաղալարերի հեռացման, ընդհանուր մետաղալարերի միացման - կծիկի տեղադրման և այլնի գործընթացով:
Նրանց թվում, կծիկի արտադրությունը խոռոչի գավաթների շարժիչի հիմնական գործընթացներից մեկն է: Անմիջուկ ինքնակառավարվող ոլորունները պատրաստված են, այսպես կոչված, էմալապատ մետաղալարից, որը մեկուսացված պղնձե մետաղալար է՝ արտաքինից ներկի շերտով: Արտադրական գործընթացում հարակից լարերի ներկը միաձուլվում է ճնշում և ջերմաստիճանի կիրառմամբ: Պատշաճ կապը (ժապավեն կամ ապակեպլաստե) կարող է հետագայում բարելավել ոլորուն ամրության և ձևի կայունությունը, ինչը հատկապես կարևոր է բարձր ընթացիկ բեռների դեպքում:
Սնամեջ գավաթի շարժիչի կծիկի արտադրության տեխնոլոգիան հիմնականում բաժանվում է երեք կատեգորիայի՝ ըստ կծիկի ձևավորման եղանակի. 1) ձեռքով ոլորուն. Մի շարք բարդ գործընթացների միջոցով, ներառյալ քորոցների տեղադրումը, ձեռքով ոլորումը, ձեռքով լարերը և արտադրության այլ քայլերը: 2) ոլորուն արտադրության տեխնոլոգիա. Փաթաթման արտադրության տեխնոլոգիան կիսաավտոմատ արտադրությունն է, էմալապատ մետաղալարը նախ հաջորդաբար ադամանդաձև խաչմերուկով պտտվում է հիմնական լիսեռին և պահանջվող երկարությանը հասնելուց հետո հանվում է, այնուհետև հարթեցնում մետաղալարով, իսկ վերջում մետաղալարը փաթաթվում է գավաթաձև կծիկի մեջ։ Որպես օրինակ վերցնելով ոլորուն խոռոչ գավաթը, արտադրության գործընթացը կարելի է մոտավորապես բաժանել հետևյալ քայլերի. ② Լարի դատարկ կծիկը կպցված է երկու կտոր ձևավորված ճնշման զգայուն ժապավենով, որը քանդվում է հարթեցման համար; ③ Հարթեցում. ձևի ափսեը տեղադրվում է մետաղալարերի դատարկ կծիկի մեջ, և կծիկը հարթվում է, այնուհետև ուղարկվում է հարթեցման մեքենային, որպեսզի հարթվի և դառնա հարթ մետաղալար: Ձևավորեք բամբուկե քերիչով: Կտրեք ավելցուկային ժապավենը, թողնելով միայն մեկ կպչուն, կեռը պետք է թողնել հարթ թելքի մի փոքր բարձրացված կողմում, որպեսզի գլանակը կարողանա շարք կազմել; ④ կծիկ. հարթ մետաղալարերի դատարկը սնվում է խոռոչ գավաթի կծիկի մեքենայի կծիկի մեջ, այնպես, որ մետաղալարերի դատարկը միացված է մինչև վերջ, և ժապավենը կպչում է մետաղալարերի դատարկ գլխի մակերեսին, որպեսզի դառնա գավաթի խոռոչի կծիկ. ⑤ Ծածկույթ էպոքսիդային ձևավորում. Էպոքսիդային սոսինձը ծածկելուց հետո դրեք այն ջեռոցում՝ ամրացնելու և ձևավորելու համար: 3) մեկ ձուլման արտադրության տեխնոլոգիա. Փաթաթող մեքենան ավտոմատացման սարքավորման միջոցով օրենքին համապատասխան էմալապատ մետաղալար է փաթաթում դեպի spindle, և գավաթի մեջ ոլորելուց հետո հանում է կծիկը, որը ձևավորվում է միաժամանակ և չի պահանջում բազմաթիվ գործընթացներ, ինչպիսիք են գլորումը և հարթեցումը, ավտոմատացման բարձր աստիճանով:
Արտասահմանյան ոլորուն գործընթացը վաղ է զարգացել, ավտոմատացման աստիճանն ավելի բարձր է, քան ներքինը: Ներքինը հիմնականում ընդունում է ոլորուն արտադրությունը, գործընթացը ավելի բարդ է, աշխատողների աշխատանքային ինտենսիվությունը մեծ է, չի կարող ավարտվել կծիկը ավելի հաստ մետաղալարով տրամագծով, իսկ ջարդոնի մակարդակը բարձր է: Օտար երկրները հիմնականում օգտագործում են մեկանգամյա վերքերի արտադրության տեխնոլոգիա, ավտոմատացման բարձր աստիճան, արտադրության բարձր արդյունավետություն, կծիկի տրամագծի միջակայք, կծիկի լավ որակ, ամուր դասավորություն, շարժիչի տեսակներ, լավ կատարում: Սնամեջ գավաթի շարժիչը կարելի է բաժանել ուղիղ վերքի, թամբի ձևի և թեք վերքի՝ ըստ ոլորման մեթոդի: 1958 թվականին Գերմանիայի Dr.FF aulhaber (von Haber) ընկերությունը մշակեց թեք ոլորման կծիկի ոլորման տեխնոլոգիան և 1965 թվականին ստացավ խոռոչի գավաթի շարժիչի ռոտորային կծիկի թեք ոլորման արտոնագրային տեխնոլոգիա: Աշխարհի երեք առաջատար խոռոչ գավաթների շարժիչներից շվեյցարական Maxon-ը հիմնականում օգտագործում է ուղիղ վերքի և թամբի ձևը, իսկ գերմանական Faulhaber-ը և շվեյցարական Portescap-ը հիմնականում օգտագործում են թեք վերքի ձևը: Ուղիղ ոլորման գործընթացը ավելի բարդ է, և այն հիմնականում օգտագործվում է երկար ոլորուն կառույցների համար, որոնք հաճախ պատրաստված են բազմակի ոլորունից: Թամբի ձևը կարող է նվազեցնել կծիկի հաստությունը, արդյունավետորեն նվազեցնել մագնիսական օդի բացը բարձր հզորության խտության շարժիչի վրա, մեծացնել կտրող մագնիսական դաշտի երկարությունը և ավելի լավ օգտագործել ստատորի մագնիսականությունը; Ավելի վաղ մշակված թեք ոլորուն, համեմատաբար պարզ ոլորուն, ամուր լարերը, հարմար է մեծ խմբաքանակի արտադրության համար:
Փաթաթումը խոռոչ գավաթի շարժիչի հիմնական տեխնիկական արգելքն է: ① Դիզայնի կապ. արտերկրում երեք հիմնական տեխնոլոգիան առաջացել է 1960-ականներին, ներքին խոռոչի գավաթի շարժիչը ուշ է սկսվել, ավելի քիչ հետազոտություններ, նյութի ստորաբաժանման աստիճանի համակցության բացակայություն, շարժիչի օպտիմալացման համար ռոտորային բաժակի տեսակը, համակարգված առաջ նախագծման բացակայություն, համակարգի շարժիչի սխեմայի կազմաձևման և արտադրանքի նախագծման հնարավորությունների հարմարեցված պահանջների բացակայություն; ② Մշակման հղում. Համեմատած ավանդական առանց խոզանակ շարժիչի, խոզանակի շարժիչի, սերվո շարժիչի, խոռոչ գավաթի շարժիչի կառուցվածքը պատկանում է անատամ ակոսային կառուցվածքին, չկա ֆիքսված ակոս, բոլոր էմալապատ մետաղալարերը կախովի ոլորուն են, չկա ներքին հենարան, շատ դժվար է գործընթացում, և վաղ ելքը ցածր է: Փաթաթման ճշգրտության առումով, խոռոչ գավաթների շարժիչների ճշգրտության պահանջներն ավելի բարձր են, քան ավանդական շարժիչներինը: Սնամեջ գավաթի շարժիչն ինքնին չափսերով փոքր է, և սխալի հանդուրժողականությունը ավելի ցածր է, քան սովորական մշտական մագնիսական շարժիչների և աստիճանական շարժիչների, և մշակման ճշգրտությունը ուղղակիորեն ազդում է մագնիսական դաշտի կայունության վրա: Լարերի հաստության և ոլորուն պտույտի տարբերությունը ստիպում է ոլորուն դիմադրության արժեքը, մեկնարկային հոսանքը, արագության հաստատունը և շարժիչի այլ պարամետրերը մեծ տարբերություններ ունեն: Դրա պատճառով հայրենական արտադրողները պետք է բարելավեն արտադրության և վերամշակման օղակների ճշգրտությունը, բերքատվությունը և ավտոմատացումը: Չինաստանը, համեմատած արտասահմանի հետ, համեմատաբար թույլ է նաև ոլորուն սարքավորումների առումով: Փաթաթման սարքավորումները կարելի է բաժանել ավտոմատ և ձեռքով ոչ ավտոմատ սարքավորումների: Համեմատած արտասահմանի հետ, Չինաստանում ոլորուն սարքավորումների ավտոմատացման աստիճանը համեմատաբար ցածր է: Ոլորուն սարքավորումների աշխարհի առաջատար արտադրողներից են շվեյցարական Meteor-ը, ճապոնական Tanaka Seiki Co., Ltd.-ն և Hitote Mechanical Engineering Co., LTD-ն: Ներքին ձեռնարկությունները սարքավորումների առումով դեռևս համեմատաբար թափուր վիճակում են, և նրանք ավելի շատ ճապոնական ոլորուն սարքավորումներ են գնում, որոնց գները տատանվում են հարյուր հազարից մինչև միլիոններ: Չինաստանում համեմատաբար ներկայացուցչական ընկերությունները ներառում են Zhongspecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., LTD., Qinlian Technology, Kunshan Cook և այլն:
1.3 Ներքևի կիրառումներ. Սնամեջ գավաթի շարժիչի բնութագրերը որոշում են ներքևի կիրառման սցենարը
Սնամեջ գավաթի շարժիչը պատկանում է միկրոշարժիչին, իսկ վերին հումքը նման է միկրոշարժիչի հումքին, ներառյալ պղինձը, պողպատը, մագնիսական պողպատը, առանցքակալները, պլաստմասսա և այլն: սցենարներ.
Սնամեջ գավաթի շարժիչի տարբեր կատարումը համապատասխանում է դրա կիրառմանը տարբեր ոլորտներում. Այն նաև լայնորեն օգտագործվում է տարբեր սպառողական էլեկտրոնային արտադրանքներում, ինչպիսիք են էլեկտրական ատամի խոզանակները և շարժական էլեկտրական օդափոխիչները: 2) Արագ մեկնարկի և արգելակման և չափազանց արագ արձագանքման առանձնահատկությունները այն հարմարեցնում են այն տարածքների համար, որոնք պետք է արագ ավտոմատ կառավարում ունենան, ինչպիսիք են հրթիռի ուղղության ճշգրտումը կառավարման բարձր կատարողական պահանջներով, օպտիկական շարժիչի բարձր արագության հետևում, բարձր զգայուն սարքավորումներ, արդյունաբերական ռոբոտներ և այլն: աշխատանքային սարքավորումներ.
Մարդանման ռոբոտը բացում է նոր կապույտ օվկիանոս՝ սնամեջ գավաթների շարժիչների կիրառման համար: Համաձայն Tesla-ի կողմից թողարկված մարդանման ռոբոտի՝ Optimus-ի վերջին մշակման՝ յուրաքանչյուր ձեռքը ներառում է վեց շարժիչ և 11 աստիճան ազատություն, երկու շարժիչ՝ բթամատի համար և մեկ շարժիչ՝ մյուս չորս մատներից յուրաքանչյուրի համար, իսկ ձեռքը կարող է կրել մինչև 20 ֆունտ: Ձեռքի հոդերի մոդուլը հիմնականում բաղկացած է սնամեջ գավաթային շարժիչից, ճշգրիտ մոլորակային ռեդուկտորից, գնդային պտուտակից և սենսորից: Սնամեջ գավաթի շարժիչը թույլ է տալիս մատին շարժվել, ճշգրիտ մոլորակային փոխանցումատուփը հնարավորություն է տալիս մանիպուլյատորին ավելի ճշգրիտ դիրքավորել և օգտագործել ավելի ճկուն, կոդավորիչը ապահովում է բարձր ճշգրտության դիրքի հետադարձ կապ և ձեռքի արագության հետադարձ կապ, իսկ սենսորը հնարավորություն է տալիս ռոբոտին ունենալ մարդու նման ընկալման գործառույթ և արձագանքելու ունակություն: Մասկի խոսքով՝ մարդանման ռոբոտների թիվը ապագայում կգերազանցի մարդկանց թվին, և սպասվում է, որ երկարաժամկետ հեռանկարում այն կհասնի 100 միլիարդ միավորի մակարդակի։ Սնամեջ գավաթի շարժիչը ռոբոտի ձեռքի հիմնական տեխնիկական լուծումն է բարձր որոշակիությամբ: Հումանոիդ ռոբոտներն օգտագործում են 6 սնամեջ գավաթային շարժիչներ մեկ ձեռքում, հաշվի առնելով վերջնական իրավիճակը, ակնկալվում է, որ մարդանման ռոբոտները կհասնեն մեկ միլիարդ միավորի մակարդակի, եթե վայրէջք կատարող մարդանման ռոբոտների զանգվածային արտադրությունը կբերի սնամեջ գավաթի շարժիչի հետ կապված ձեռնարկությունների եկամուտների աճը:
