To'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aysan motorlar ko'pchilik cho'tkasiz DC motorlar bilan bir xil ishlaydi. Dvigatelning rotoriga magnitlar biriktirilgan va motor statorida o'rashlar joylashtirilgan. O'rashlar quvvatlanganda, ular rotor magnitlarini tortadigan yoki qaytaradigan elektromagnit maydonlarni hosil qiladi. Quvvatni sariqlarga mos ravishda almashtirish yoki almashtirish boshqariladigan harakatni keltirib chiqaradi. Chiziqli va aylanadigan to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan motorlar mavjud, ammo aylanuvchi versiyalar eng ko'p qo'llaniladi.
Direct drive motors with diameters of >1m are possible, able to produce a torque of >10,000Nm. Ko'pgina to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan motorlar "ramkasiz" bo'lib, ular korpus, podshipniklar yoki qayta aloqa sensorisiz ta'minlanganligini anglatadi. Bu mashina ishlab chiqaruvchilar va tizim integratorlariga umumiy o'lchamlari, shakli, vazni va dinamik ishlashini optimallashtirish uchun korpus, mil va podshipnik dizaynini tartibga solish imkonini beradi.
Dizayn muhandisining to'g'ridan-to'g'ri haydovchini tanlashining ikkita asosiy sababi dinamik ishlash va shakl omilidir. Mufta, vites qutisi, kamar yoki zanjirlar bilan ishlash o'rniga, to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan vosita yukga to'g'ridan-to'g'ri ulanadi, shuning uchun harakatning har qanday yo'nalishida histerezis, teskari zarba yoki "yo'qolgan harakat" bo'lmaydi. O'rtada katta teshikka ega bo'lgan juda tekis motorlardan kelib chiqadigan dizayn afzalligi - slip-ringlar, quvurlar va kabellarning o'tishiga imkon beradi - e'tiborga olinmasligi kerak.
To'g'ridan-to'g'ri haydash usulining afzalliklari quyidagilardan iborat:
Zo'r dinamik ishlashva joylashuv va/yoki tezlikni aniq nazorat qilish
Orqa zarba yoki eskirish yo'q
Yuqori ishonchlilikkam qismlar soni va tishli g'ildiraklar, kasnaklar, muhrlar, podshipniklar va boshqalarni yo'q qilish tufayli.
Yilni- kam eksenel balandlikda va katta teshikka ega
Kam torkli dalgalanmayoki "tishlash"
Energiya samaradorligioraliq mexanik elementlardagi yo'qotishlarni yo'q qilishdan
Kam akustik shovqinyoki o'z-o'zidan tebranish
Yo'q/past parvarishlash
Kam sovutish talablariAfzallik geometriyasi tufayli
Nisbatan katta havo bo'shliqlari- oson o'rnatish va zarbaga chidamlilik.
Asosiy kamchilik ko'pincha haqiqiydan ko'ra ko'proq seziladi - to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan motorlar (DD Motors) ko'pincha an'anaviy motorlarga qaraganda qimmatroq deb hisoblanadi. Bu ko'pincha oddiy 1: 1 taqqoslashda to'g'ri bo'lishi mumkin bo'lsa-da, yanada yaxlit ko'rinish (oraliq viteslarni, muftalarni va texnik xizmat ko'rsatishni yo'q qilish, shuningdek, umumiy mexanik soddalashtirishni kamaytirishni hisobga olgan holda) to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'alish moslamalari, ehtimol, ajablanarlisi shundaki, ko'p ilovalarda optimal narx va ishlash echimi.
To'g'ridan-to'g'ri haydovchi ilovalarining klassik namunalari antenna tizimlari (masalan, avtomobilga o'rnatilgan sun'iy yo'ldosh aloqasi), kuzatuv va videokuzatuv kameralari, skanerlar, teleskoplar, elektro-optikalar, tarif jadvallari va radar tizimlari kabi gimballarda mavjud. Bundan tashqari, CNC dastgohlari, qadoqlash uskunalari, robototexnika va hatto yuqori darajadagi rekord aylanuvchi stollarda ilovalar mavjud.
Agar to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'alishning teshigi juda kichik bo'lsa (<2") there is a wide choice of position feedback sensors based on optical, magnetic, capacitive, and inductive technologies. For larger bores, the primary options are frameless resolvers, ring encoders, and inductive encoders.
Ramkasiz rezolyutorlar
Eksenel balandligi diametri bilan solishtirganda kichik bo'lgan rezolyutsiyani ramkasiz rezolver, plitani hal qiluvchi yoki pancake rezolveri deb atash mumkin. To'g'ri aytganda, "ramkasiz" rezolyutsiya korpusi yo'q qilinganligini anglatadi, ammo ko'plab muhandislar past balandlik va katta diametrli rezolyutsiyani nazarda tutganda ramkasiz atamasini qo'llashadi.
Ko'pgina hal qiluvchilar cho'tkasi emas, balki cho'tkasizdir, ammo barchasi transformator tamoyillariga asoslanadi. Boshqacha qilib aytganda, ular induktiv burchak sensorlari. Resolverning rotorining holati uning statoriga nisbatan o'zgarganligi sababli, rotor va stator o'rtasidagi elektromagnit bog'lanish o'zgaradi. Buni rezolyutorning chiqish signallari qo'zg'alish yoki kirish signaliga nisbatan sinusoidal ravishda o'zgarib turadi, deb ko'rish mumkin.
Ba'zi rezolyutorlar "bitta tezlik", "ikki tezlik", "to'rt tezlik" va hokazo deb nomlanadi. Bu rezolyutsiyaning chiqishi 1 aylanish davomida noyob tarzda o'zgarib turadigan sonini bildiradi. Yagona tezlikli resolverning chiqishi 1 revdan ortiq noyobdir; ikki tezlikli rezolyutsiyaning chiqishi 1 aylanish ichida har qanday 180 gradusda noyobdir; to'rt pog'onali resolverning chiqishi 1 aylanish va hokazo ichida har qanday 90 gradusda noyobdir.
Rezolyutorlar xavfsizlik bilan bog'liq ilovalarda, ayniqsa fuqarolik aerokosmik sohasida ajoyib tajribaga ega. Ular juda qo'pol va ishonchli, lekin odatda katta, og'ir va sozlash qiyin.
Ring kodlovchilari
Ringli enkoderlar, shuningdek, katta ichi bo'sh teshikli enkoderlar yoki katta o'tkazgichli enkoderlar sifatida ham tanilgan. Ramkasiz rezolyutsiyada bo'lgani kabi - bu kabi barcha atamalar eksenel balandligi diametriga nisbatan kichik bo'lgan kodlovchiga ishora qiladi. Ringli enkoderlar odatda optik yoki magnitdir.
Optik enkoder nozik panjara yoki LED yorug'lik manbai bilan yoritilgan "shkala" ni skanerlashni qo'llaydi. Aylanadigan yoki chiziqli masshtab shaffof va shaffof boʻlmagan “chiziqlar”dan iborat boʻlib, ular 50-50 ish siklida joylashtirilgan. Diskdagi shaffof hududlar soni enkoderning o'lchamlarini belgilaydigan o'lchov balandligiga mos keladi. Sensor tushayotgan yorug'lik intensivligiga mutanosib ravishda kuchlanish hosil qiladi. Sensor shkalaga nisbatan harakat qilganda, kuchlanish sinusoidal ravishda o'zgaradi. Optik enkoderlar yuqori darajadagi aniqlikni ta'minlaydi, ammo nisbatan zaif va ifloslantiruvchi moddalarga sezgir.
Magnit kodlovchi ko'p qutbli magnit yo'lni ishlatadi. Sensor, Hall effekti yoki magnitorezistiv, magnit qutblar sensorga nisbatan harakat qilganda magnit oqimining o'zgarishini o'lchaydi. Sinus va kosinus signallari optik kodlovchidagi kabi yaratilishi mumkin. Magnit enkoderlar mustahkam, ixcham va juda tejamkor bo'lishi mumkin. Biroq, ular magnit maydonlarga sezgir. Nozik ohangli magnit trekni cheklovchi ruxsatni ishlab chiqarish qiyin. Ishlash harorati oralig'ida histerezis va aniqlik o'zgarishi bilan takroriylik buziladi. Magnit yo'l nisbatan mo'rt va zarbaga moyil bo'lishi mumkin.
Induktiv kodlovchilar
Induktiv enkoderlar (IncOders) rezolyutorlar bilan bir xil asosiy fizikadan foydalanadi, lekin optik kodlovchi kabi bir xil raqamli elektr chiqishlarini taklif qiladi. Bu shuni anglatadiki, ular hal qiluvchi sifatida bir xil mustahkamlik va ishonchlilikni taklif qiladi, lekin ulardan foydalanish oson, elektr interfeysi bilan.
Resolverdan farqli o'laroq, ishlash uchun zarur bo'lgan barcha elektronika IncOder statorida joylashgan. Bu shuni anglatadiki, elektr interfeysi odatda past kuchlanishli shahar manbai bo'lib, u mutlaq burchak yoki burchak o'zgarishini ifodalovchi raqamli ma'lumotlar chiqishini ishlab chiqaradi.
Halqali kodlovchidan farqli o'laroq, IncOder o'lchovi faqat bir nuqtada emas, balki rotor va statorning to'liq tekislik yuzalari bo'ylab amalga oshiriladi. Bu shuni anglatadiki, IncOders konsentrik bo'lmagan aylanishdan kelib chiqadigan noaniqliklarga nisbatan kamroq sezgir bo'lib, ularni o'rnatishni nisbatan osonlashtiradi.