Айналмалы токтың электр қозғалтқышы редукторлары қалай жұмыс істейді

АС Қозғалтқыш Жүйелеріндегі Беріліс Санның Ролін Түсіну

Беріліс Сан Дегеніміз Не? Беріліс Санның Негіздері

Тістегіштер — бұл айналмалы күшті тасымалдау үшін бір-бірімен байланысқан тістер арқылы жұмыс істейтін, АС қозғалтқыштары мен олар қозғалыс беретін машиналар арасындағы механикалық жүйелер. Олар қозғалыстың жылдамдығын және берілетін күш мөлшерін қажетті жұмысқа сәйкес өзгертеді. Көбінесе АС қозғалтқыштар 1800-3600 айналым/минут жылдамдықпен жұмыс істейді, сондықтан конвейерлер немесе роботтың иықтары сияқты 200 айналым/минуттан төмен жұмыс істейтін құрылғылар үшін тістегіштер қажет болады. Машина Қуаттылығының Есебінің өткен жылғы деректеріне сәйкес, дұрыс орнатылған жағдайда, бұл жүйелер қозғалтқыштың жүктемені тікелей қозғалысқа келтіретін нұсқаларына қарағанда үш есе көбірек момент беруі мүмкін.

АС редукторлы қозғалтқыштардағы тістегіштердің қызметі: Момент пен Жылдамдықты Өзгерту

АС редукторлы қозғалтқыштарда тістегіштердің екі негізгі қызметі бар:

1. Моментті көбейту : 10:1 тісті беріліс қатынасы шығыс жылдамдығын 90% азайтса, пайдаланылатын моментті он есе жуық арттырады
2. Жылдамдықты қатынасқа сай басқару : Планетарлық конструкциялар айнымалы жүктеме кезінде <2% жылдамдық ауытқуын сақтайды

Бұл екі мүмкіндік бір 2 кВт AC қозғалтқыштың 30 Нм қажет ететін жоғары моментті конус тартқыштардан бастап 1200 АЙН/МИН жылдамдықпен жұмыс істейтін жоғары жылдамдықты орамалау желілеріне дейінгі әртүрлі қолданыстарды қамтамасыз етуіне мүмкіндік береді — бұл 2024 жылғы өнеркәсіптік қозғалтқыш зерттеуінде көрсетілген.

Электр қозғалтқыштармен оптималды өнімділік үшін тістегіштерді интеграциялау

Өндірушілер үш негізгі интеграция стратегиясы арқылы өнімділікті арттырады:

Жақсы интеграцияланған жүйелер сәйкессіз компоненттермен салыстырғанда энергияның шығынын 18–22% азайтады (Energy Star, 2023). Бұл синергия AC моторлардың номинал жылдамдықтың 20% деңгейінде >94% ПӘК-ті сақтауына мүмкіндік береді — бұл айнымалы жылдамдықты өнеркәсіптік операциялар үшін маңызды.

АС мотор редукторларының жұмыс істеу принципі және қуат беру

АС мотор редукторлары дәлме-дәл тісті берілістер арқылы таза айналмалы энергияны бақыланатын механикалық шығысқа түрлендіреді. Жылдамдық пен моментті белгілі қатынастар арқылы реттеу арқылы бұл жүйелер әртүрлі жүктеме жағдайларында тиімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

АС редукторлы моторлардың жұмыс істеу принциптері мен ішкі механикасы

Әрбір айнымалы токты редукторлы электрқозғалтқыштың негізі — электромагниттік индукция: статордағы айнымалы ток айналмалы магнит өрісін туғызады, ол ротордағы токтарды индукциялайды және қозғалыс пайда болады. Қазіргі заманғы айнымалы токты редукторлы электрқозғалтқыштар тазалау элементтерін қолданбайтын, алюминий немесе мыс жасалған «сиқырлы тор» роторларын қолданады. Негізгі компоненттерге келесілер жатады:

• Статор орамдары : Айналуға әкелетін магнит ағынын құрады
• Rotor дизайны : Тегіс момент беру үшін электромагниттік байланысты оптимизациялайды
• Тісті дөңгелектердің орналасуы : Тікелей моментті өзгерту үшін электрқозғалтқыштың білігі мен шығыс арасына орнатылады

Бұл процесс туралы кеңінен айнымалы токты индукциялы электрқозғалтқыш принциптерінің түсіндірмесінде қараңыз.

Тісті берілістердің электрқозғалтқышпен жұмыс істеуі: Синхрондау және қуат беру

Нәтижелі қуат беру үш синхрондалған интерфейске тәуелді:

1. Енгізу білігінің байланысы
   Дәл қосылыстар моментті беру кезінде сырғанауды және қуат шығынын минималдандырады

2. Тістегіштердің динамикасы
   Иірілген немесе планетарлы тісті доңғалақтар айналу жылдамдығын біртіндеп төмендетіп, бір уақытта моментті арттырады

3. Шығыс біліктің интеграциясы
   Қатайтылған болат біліктер насостарға, конвейерлерге және машиналарға өңделген қуатты жеткізеді

Дұрыс тураланған кезде сапалы редуктор-қозғалтқыштар тиімділікті 92% жоғары ұстайды, бұл тербелісті және жылу жинақталуын едәуір азайтады.

Тісті доңғалақтың қосылуы мен редукциялау: Жылдамдықты реттеудің негізгі механизмі

Жылдамдықты реттеу есептелген тісті доңғалақты редукциялау арқылы жүзеге асады:

Жоғары қатынастар автоматтандыруда дәл қозғалыс басқаруын мүмкіндіреді, бірақ механикалық күрделілікті арттырады. Инженерлер орындалатын тапсырманың талаптарына сәйкес өнімділік, қызмет ету мерзімі және энергияны пайдалану арасында теңдестік орнату үшін қатынастарды таңдайды.

Тістегіштердің қатынастары арқылы жылдамдық пен моментті өзгерту

Тістегіштердің қатынастары белгілі бір тапсырмалар үшін қозғалтқыш шығысын реттеуде маңызды рөл атқарады. Кіріс және шығыс тістегіштерінің арасындағы қатынасты өзгерте отырып, берілістер жүйесі әртүрлі салаларда өнімділікті оптимизациялайды.

Тістегіштердің қатынастары арқылы моментті көбейту

Тістегіштердің беріліс саны өзгерген кезде олар негізінен айналу қуатының болашағын күштірек, бірақ баяуырақ нәрсеге айналдырады. Мысалы, 10:1 қатынасын алайық. Егер қозғалтқыш шамамен 50 Ньютон метр момент берсе, тістегіштерден өткеннен кейін біз шамамен 500 Нм-ге иеміз. Мұндай қуаттылық дәл осындай ауыр жүкті көтеру немесе үлкен конвейерлерді еш қиындықсыз қозғалысқа келтіру үшін қажет. Бұл қатынастардың бір-біріне қарсы әсер етуі аса күш қажет ететін қиын жұмыстармен жұмыс істегенде маңызды рөл атқарады. Енді егер кімдір одан да көп моментке ие болғысы келсе, олар бірнеше тістегіш сатыларын бірге қоса алады. Бірақ мұндағы қиындық: әрбір қосымша саты жол бойында кедергіні қосады. Сондықтан біз күшті арттырғанмен, процестің тиімділігінің біразын жоғалтамыз. Әрқашан қуатты жеткілікті алу мен жұмысты тегіс жүргізу арасындағы ұсақ-түйек тепе-теңдік болады.

AC тістегіш қозғалтқыштарындағы жылдамдықты басқару механизмдері

Көп сатылы төмендеткіш тістегіштер дәл жылдамдық реттеуге мүмкіндік береді. 10:1 қатынасты пайдалану айналу жиілігі 1750 айн/мин болатын қозғалтқыштың шығысында тек 175 айн/мин жиілікті береді — бұл циклдық уақыттарының тұрақтылығын қажет ететін жинау жолақтары үшін идеалды. Жоғары жылдамдықты төмендету кезінде дыбыс деңгейін азайту үшін жиі винтті тістегіштер қолданылады, олар жылдамдық дәлдігін жоғалтпай, тыныш жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

Жылдамдық пен моментті теңестіру: Тістегіш коробкасының конструкциясындағы инженерлік компромисстер

Трансмиссиялық сандар туралы айтқанда, жоғары сандар әдетте көбірек момент шығысын білдіреді, ал төменгі сандар әдетте жылдамдыққа бағытталады. Мысалы, 5:1 қатынасы бұл негізінен моментті бес есе арттырады, бірақ жылдамдықты шамамен 80 пайызға дейін төмендетеді. Алайда, тиімділікке келгенде, айырбастау тағы да нашарлайды. Қатынас жоғарылаған сайын, тиімділіктің жоғалуы да өседі. Мысалы, 20:1 қатынасты планетарлық беріліс 5:1 тісті доңғалақтың қарапайым қондырғысымен салыстырғанда 8-12 пайызға дейін тиімсіз жұмыс істеуі мүмкін. Дұрыс қатынасты таңдау нақты машина не істеуі керек болса, соған байланысты. Көбінесе орамалау машиналары 3:1 мен 8:1 арасындағы қатынастармен жақсы жұмыс істейді. Бірақ кен қазба жабдықтары сияқты ауыр жұмыс істейтін техникаларға жиі 15:1 немесе одан да жоғары қатынастар қажет болады, бұл жұмыстың талаптарына байланысты.

Трансмиссиялық жүйелердің тиімділігі, өнімділігі және практикалық ескертулер

Берілістердің электрқозғалтқыш тиімділігі мен энергия шығынына әсері

Қазіргі заманғы беріліс механизмдері идеалды жағдайларда 94–98% механикалық ПӘК-ке ие болады, бірақ конструкциялық шешімдер тікелей шығындарға әсер етеді. Жүктемені үлестіру мен үйкелісті азайту арқасында глобоидтық және планетарлық берілістер құрсақты берілістерден 15–30% жоғары көрсеткішке ие (2024 жылғы Механикалық ПӘК-тің есебі). Негізгі факторларға мыналар жатады:

• Тістің геометриясы : Дәл кесілген тісті дөңгелектер вибрацияға байланысты шығындарды азайтады
• Майлау сапасы : Сапасы төмендеген майлар жылу бөлінуін 18%-ға дейін арттырады
• Туралау допусы : Метріне 0,05 мм-ден асқан туралаудың дәлсіздігі ПӘК-ті 3–5% азайтуы мүмкін

Жылулық бейнелеу құралдары энергияның 65% жоғалуы жылу түрінде болатынын көрсетеді, бұл жоғары моментті жүйелерде тиімді суытудың қажеттілігін көрсетеді. Регулярлы техникалық қызмет көрсету тозған агрегаттардың бастапқы ПӘК-інің 92%-ын қалпына келтіреді.

Жоғары беріліс қатынастары әрқашан жақсы ма? Өнімділіктің айырмашылықтарын бағалау

Жоғары қатынастар моментті көбейтсе де, пайдалы әсері азая береді. Осы салыстыруды қарастырыңыз:

Зерттеулер көрсеткенінше, өнеркәсіптік сорғыларда 30:1 қатынасының орнына 15:1 қатынасты қолдану қажетті моменттің 90% қамтамасыз ете отырып, энергия тұтынуды 11% азайтады (Беріліс қораптарын оптимизациялау бойынша зерттеулер). Өлшемі үлкен беріліс қораптары дұрыс таңдалған құрылғыларға қарағанда 6–9% артық энергия жұмсайды, бұл оптималды өнімділік үшін құрылғылардың өлшемін дұрыс таңдаудың маңыздылығын көрсетеді.