ডাইরেক্ট ড্রাইভ বনাম গিয়ারড রোটারি সার্ভোমোটর: ডিজাইন সুবিধার পরিমাণ নির্ধারণ: পার্ট 1

শেখার উদ্দেশ্য

• প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে বাস্তব-বিশ্বের রোটারি সার্ভো সিস্টেমগুলি আদর্শ কর্মক্ষমতা থেকে কম পড়ে।
• বিভিন্ন ধরণের ঘূর্ণমান সার্ভোমোটর ব্যবহারকারীদের জন্য সুবিধা প্রদান করতে পারে, তবে প্রতিটির একটি নির্দিষ্ট চ্যালেঞ্জ বা সীমাবদ্ধতা রয়েছে।
• ডাইরেক্ট ড্রাইভ রোটারি সার্ভোমোটর সেরা পারফরম্যান্স অফার করে, তবে তারা গিয়ারমোটরের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল।

কয়েক দশক ধরে, গিয়ারড সার্ভোমোটরগুলি শিল্প অটোমেশন টুলবক্সের সবচেয়ে সাধারণ সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি। গিয়ারড সেভরোমোটর পজিশনিং, ভেলোসিটি ম্যাচিং, ইলেকট্রনিক ক্যামিং, উইন্ডিং, টেনশন, টাইটনিং এপ্লিকেশন অফার করে এবং লোডের সাথে একটি সার্ভোমোটরের শক্তিকে দক্ষতার সাথে মেলে। এটি প্রশ্ন উত্থাপন করে: একটি গিয়ারড সার্ভোমোটর কি ঘূর্ণমান গতি প্রযুক্তির জন্য সর্বোত্তম বিকল্প, নাকি আরও ভাল সমাধান আছে?

একটি নিখুঁত বিশ্বে, একটি ঘূর্ণমান সার্ভো সিস্টেমে টর্ক এবং গতির রেটিং থাকবে যা অ্যাপ্লিকেশনের সাথে মেলে তাই মোটরটি বেশি আকারের বা কম আকারের নয়। মোটর, ট্রান্সমিশন উপাদান এবং লোডের সংমিশ্রণে অসীম টরসিয়াল শক্ততা এবং শূন্য ব্যাকল্যাশ থাকা উচিত। দুর্ভাগ্যবশত, বাস্তব বিশ্বের ঘূর্ণনশীল সার্ভো সিস্টেম বিভিন্ন ডিগ্রী থেকে এই আদর্শের কম হয়।

একটি সাধারণ সার্ভো সিস্টেমে, ট্রান্সমিশন উপাদানগুলির যান্ত্রিক সহনশীলতা দ্বারা সৃষ্ট মোটর এবং লোডের মধ্যে গতির ক্ষতি হিসাবে ব্যাকল্যাশকে সংজ্ঞায়িত করা হয়; এর মধ্যে গিয়ারবক্স, বেল্ট, চেইন এবং কাপলিং জুড়ে যেকোন গতির ক্ষতি অন্তর্ভুক্ত। যখন একটি মেশিন প্রাথমিকভাবে চালিত হয়, লোডটি যান্ত্রিক সহনশীলতার মাঝখানে কোথাও ভাসবে (চিত্র 1A)।

লোড নিজেই মোটর দ্বারা সরানোর আগে, ট্রান্সমিশন উপাদানে বিদ্যমান সমস্ত শ্লথ (চিত্র 1B) নিতে মোটরটিকে ঘোরাতে হবে। যখন একটি চালনার শেষে মোটরটি কমতে শুরু করে, তখন লোডের অবস্থানটি মোটর অবস্থানকে অতিক্রম করতে পারে কারণ ভরবেগ মোটর অবস্থানের বাইরে লোড বহন করে।

লোড কমানোর জন্য টর্ক প্রয়োগ করার আগে মোটরটিকে অবশ্যই বিপরীত দিকে আবার ঢিলাটি নিতে হবে (চিত্র 1C)। গতির এই ক্ষতিকে ব্যাকল্যাশ বলা হয়, এবং সাধারণত আর্ক মিনিটে পরিমাপ করা হয়, একটি ডিগ্রীর 1/60 তম সমান। শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সার্ভোগুলির সাথে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা গিয়ারবক্সগুলিতে প্রায়শই 3 থেকে 9 আর্ক-মিনিট পর্যন্ত ব্যাকল্যাশ স্পেসিফিকেশন থাকে।

টর্সিয়াল দৃঢ়তা হল মোটর শ্যাফ্ট, ট্রান্সমিশন উপাদান এবং টর্ক প্রয়োগের প্রতিক্রিয়ায় লোডের মোচড়ের প্রতিরোধ। একটি অসীম শক্ত সিস্টেম ঘূর্ণনের অক্ষ সম্পর্কে কোন কৌণিক বিচ্যুতি ছাড়াই লোডে টর্ক প্রেরণ করবে; যাইহোক, এমনকি একটি কঠিন ইস্পাত খাদ ভারী লোডের অধীনে সামান্য মোচড়াবে। ঘূর্ণন সঁচারক বল প্রয়োগ করা, ট্রান্সমিশন উপাদানের উপাদান এবং তাদের আকৃতির সাথে বিচ্যুতির মাত্রা পরিবর্তিত হয়; স্বজ্ঞাতভাবে, লম্বা, পাতলা অংশগুলি ছোট, চর্বিযুক্ত অংশগুলির চেয়ে বেশি মোচড় দেবে। মোচড়ের এই প্রতিরোধের কারণেই কয়েল স্প্রিংস কাজ করে, কারণ স্প্রিং সংকুচিত করলে তারের প্রতিটি বাঁক সামান্য মোচড়ানো হয়; মোটা তার একটি শক্ত বসন্ত করে তোলে। অসীম টর্সনাল স্টিফনেসের চেয়ে কম কিছু সিস্টেমকে স্প্রিং হিসাবে কাজ করে, যার অর্থ সম্ভাব্য শক্তি সিস্টেমে সঞ্চিত হবে কারণ লোড ঘূর্ণন প্রতিরোধ করে।

একত্রে মিলিত হলে, সীমিত টর্সনাল দৃঢ়তা এবং ব্যাকল্যাশ একটি সার্ভো সিস্টেমের কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। ব্যাকল্যাশ অনিশ্চয়তার পরিচয় দিতে পারে, কারণ মোটর এনকোডার মোটরের শ্যাফটের অবস্থান নির্দেশ করে, যেখানে ব্যাকল্যাশ লোডকে স্থির হতে দিয়েছে সেখানে নয়। লোড এবং মোটর আপেক্ষিক দিক বিপরীত হলে সংক্ষিপ্তভাবে মোটর থেকে লোড কাপল এবং আনকপল হিসাবে ব্যাকল্যাশ টিউনিং সমস্যাগুলিও উপস্থাপন করে। ব্যাকল্যাশ ছাড়াও, সীমিত টর্সনাল স্টিফনেস মোটর এবং লোডের কিছু গতিশক্তিকে সম্ভাব্য শক্তিতে রূপান্তর করে শক্তি সঞ্চয় করে, পরে তা ছেড়ে দেয়। এই বিলম্বিত শক্তি রিলিজ লোড দোলন ঘটায়, অনুরণন প্ররোচিত করে, সর্বাধিক ব্যবহারযোগ্য টিউনিং লাভ হ্রাস করে এবং সার্ভো সিস্টেমের প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং নিষ্পত্তির সময়কে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করে। সমস্ত ক্ষেত্রে, ব্যাকল্যাশ হ্রাস করা এবং একটি সিস্টেমের দৃঢ়তা বাড়ানো সার্ভো কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করবে এবং টিউনিংকে সহজ করবে।

রোটারি অক্ষ সার্ভোমোটর কনফিগারেশন

সবচেয়ে সাধারণ ঘূর্ণমান অক্ষ কনফিগারেশন হল একটি ঘূর্ণমান সার্ভোমোটর যার মধ্যে অবস্থান প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি অন্তর্নির্মিত এনকোডার এবং একটি গিয়ারবক্স রয়েছে যা মোটরটির উপলব্ধ টর্ক এবং গতির সাথে প্রয়োজনীয় টর্ক এবং লোডের গতির সাথে মেলে। গিয়ারবক্স হল একটি ধ্রুবক পাওয়ার ডিভাইস যা লোড মেলানোর জন্য একটি ট্রান্সফরমারের যান্ত্রিক এনালগ।

একটি উন্নত হার্ডওয়্যার কনফিগারেশন একটি সরাসরি ড্রাইভ রোটারি সার্ভোমোটর ব্যবহার করে, যা মোটরের সাথে সরাসরি লোড সংযুক্ত করে সংক্রমণ উপাদানগুলিকে দূর করে। যেখানে গিয়ারমোটর কনফিগারেশন তুলনামূলকভাবে ছোট ব্যাসের শ্যাফ্টের সাথে একটি কাপলিং ব্যবহার করে, সেখানে সরাসরি ড্রাইভ সিস্টেম লোডটিকে সরাসরি একটি অনেক বড় রটার ফ্ল্যাঞ্জে বল্ট করে। এই কনফিগারেশন ব্যাকল্যাশ দূর করে এবং টর্সনাল শক্ততাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। ডাইরেক্ট ড্রাইভ মোটরগুলির উচ্চতর মেরু গণনা এবং উচ্চ টর্ক উইন্ডিংগুলি 10:1 বা তার বেশি অনুপাত সহ একটি গিয়ারমোটরের টর্ক এবং গতির বৈশিষ্ট্যের সাথে মেলে।