Mini motorların gerçekten neler yapabileceğini test ederken doğru tork ölçümleri almak çok önemlidir, özellikle fırçaların performansı etkileyen büyük miktarda sürtünme oluşturduğu küçük fırçalı motor sistemlerinde. Mühendisler bu konulara baktıklarında, yükler değiştiğinde dönme gücünün nasıl davrandığını inceler ve koşullar değiştiğinde her şeyin tutarlı olup olmadığını görmek için hız ile farklı yükler arasındaki ilişkiyi grafiklere dökerler. Değişen taleplere rağmen güvenilir çalışma gerektiren robotlar ve benzeri sistemler için bu tür bir kararlılık kontrolü son derece önemlidir. Güvenilirlik standartlarıyla ilgili bazı son testlere göre, yük değişiklikleri yarı kapasiteden tam kapasiteye çıktığında bile yaklaşık artı eksi %5 içinde hız değişimi koruyan motorlar, sistem arızalarını yaklaşık yüzde otuz oranında azaltmaktadır. Dikkat edilmesi gereken bazı önemli sayılar şunlardır:
Küçük yüksek torklu DA motorlarında verim haritalaması, elektriği gerçek harekete ne kadar iyi dönüştürdüklerini bize gösterir. Mühendisler, ısı ölçümleri kullanarak veya giriş ile çıkış arasındaki farkı karşılaştırarak çalışırken enerjinin nerede kaybedildiğini belirlemek için testler yaparlar. Başlıca suçlular? Bakır ve demir kayıplarıdır ve bu küçük motorlar maksimum yük kapasitelerine ulaştığında performansı ciddi şekilde düşürmeye başlar; genellikle verimi %15 ila %20 arasında düşmesine neden olur. Ancak, özellikle sınırlı pil gücüyle çalışan cihazlarda önemli olan, verimin %85'in üzerinde kaldığı 'tatlı noktalar' da vardır; örneğin çeşitli taşınabilir tıbbi ekipmanlar gibi. IEC 60034-2-1 gibi endüstri standartları, üreticilerin farklı pazarlar için yeni ürünler geliştirirken elma ile elmayı karşılaştırabilmeleri amacıyla motor performansını tutarlı bir şekilde ölçmeyi sağlar.
Motor Devre Analizi veya MCA, teknisyenlerin küçük motorlarda mekanik sorunlar ortaya çıkmadan çok önce elektriksel problemleri tespit etmelerini sağlar. Empedans seviyeleri, faz açıları ve yalıtımın ne kadar iyi dayandığı gibi konulara baktığımızda, MCA çeşitli sorunları tespit edebilir. Sargılardaki kısa devreler, bobinler arasında endüktans farkının %5'ten az olduğu durumlarda belirlenebilir. Polarizasyon indeksi 2.0'nın altına düştüğünde, başarısız olmaya başlayan yalıtım açıkça görülür hale gelir. Pürüzlü rotor çubuğu hataları ise akım frekansı ölçümlerindeki anormal desenlerle ortaya çıkar. 2023 yılındaki son araştırmalara göre, sadece titreşim analizine güvenmeye kıyasla MCA kullanan şirketler bakım maliyetlerinde yaklaşık %40 tasarruf etmektedir. Bu durum, erişimin zor olduğu ya da arızanın felaketle sonuçlanabileceği bazı implant tıbbi cihazlarda büyük bir fark yaratır.
Mini fırçalı motorların doğrulanması, çeşitli form faktörlerini ve performans gereksinimlerini karşılayabilen uyumlu test tezgahları gerektirir. Test tezgahlarındaki hataların %80'inden fazlası tork ölçüm tutarsızlıklarından kaynaklanmaktadır (Ponemon Enstitüsü, 2023), bu da modüler sabitleme sistemlerinin önemini vurgular. Temel tasarım unsurları şunlardır:
Manyetik toz frenler, robotik ve tıbbi cihazlarda gerçek dünya koşullarını doğru bir şekilde yansıtarak 0,1 Nm'ye kadar hassas yük simülasyonu sağlar. CAN bus veya EtherCAT iletişimi, dinamik çalışma döngüleri sırasında hız, sıcaklık ve verimlilik verilerinin senkronize edilmiş şekilde alınmasını sağlar ve sabit kurulumlara kıyasla yeniden yapılandırma süresini %70 oranında azaltırken ölçüm tekrarlanabilirliğini korur.
Küçük fırçalı motorların test edilmesi yalnızca durağan yükleri incelemekle sınırlı kalmamalıdır. Gerçek dünya kullanımı, bu motorların sahada kullanıldıklarında nasıl çalıştıklarını yansıtan dinamik çalışma döngülerini içerir. Cerrahi aletlerde gördüğümüz gibi kısa süreli aktivitelerin ardından uzun süreler boyunca bekleme durumları ya da işbirlikçi robot sistemlerinde sürekli olarak başlamalar ve durmalar düşünülmelidir. Motorlar bu çeşitlilikteki çalışma modlarından geçtiğinde hem termal hem de mekanik olarak farklı stres türleriyle karşılaşır. Ne olur? Yük talepleri değiştiğinde hız-tork yanıtı güvenilmez hale gelir ve bu yüzden birçok kompakt motor sistemi alanda erken başarısızlık yaşar. Geçen yılın Motor Güvenilirlik Raporu'ndaki sektörel verilere göre, yalnızca statik koşullar altında test edilen herhangi bir motor, gerçek kullanım ortamlarına yerleştirildikten sonra beklenenden yaklaşık %30 daha erken arızalanır.
Mini DC motorlar yüksek tork koşullarında çalıştırıldığında önemli ölçüde ısı birikimi ve elektriksel gerilim artışı yaşar ve bu etkiler doğrusal olarak artmaz. Maksimum yük durumlarında sargıların içindeki sıcaklık yalnızca birkaç saniyede yaklaşık 40 santigrat derece artabilir ve bu da zamanla yalıtımın bozulma hızını ciddi şekilde artırır. Fırçalı motor tipleri de başka bir sorunla karşı karşıyadır. Motorlara zorlandıklarında kolektör daha sık ark oluşturmaya başlar ve bu da yakındaki elektronik devreleri etkileyebilecek daha yüksek düzeyde elektromanyetik girişime neden olur. Bu durum şu anda her yerde gördüğümüz küçük endüstriyel dronlar ya da otomobil kapı kilitleri gibi kritik uygulamalar için oldukça önemlidir. Standart test prosedürleri artık yeterli değildir. Üreticilerin, ürünlerinin gerçek dünya koşullarında güvenilir bir şekilde çalıştığından emin olabilmeleri için ürünleri teknik özellik sayfalarında belirtilen değerlerin çok ötesine taşıması gerekir.
Veriler Elektromekanik Sistemler Dergisi (2024), anma torkunun %70'inden fazla olması durumunda 5 saniyeden uzun süre çalışan motorların her 100 çalışma saatinde %12 verim kaybettiğini göstermektedir.
Mini motorların dayanıklılığı, belirli sektörlere uygun kapsamlı testlerle ölçülmektedir. Örneğin tıbbi cihazlarda, bu küçük güçlü motorlar ISO standartlarına göre ayrıntılı kontrollerden geçirilir. Enjeksiyon pompaları mutlak hassasiyeti korumalı iken cerrahi robotlar insan dokusuyla birlikte güvenli bir şekilde çalışabilmelidir. Robotik uygulamalara baktığımızda ise gereksinimler değişir. Bu motorlar ani yön değişimleri yaparken ya da tekrar tekrar durup kalkarken bile sürekli tork çıkışı sağlamalıdır. Sektörlere bakıldığında ilginç karşıtlıklar da görülür. 2023 yılına ait son çalışmalara göre savunma sınıfı insansız hava araçları, sıradan tüketici robotlarına kıyasla yaklaşık %40 daha fazla ısı stresine dayanabilmektedir. Bu tür detaylı doğrulama süreçleri, fırçalı mini motorların tüm koşullarda olağanüstü performans sergilemesini sağlar. Kritik tıbbi ekipmanların içinde tam gerektiği hızda çalışmaya devam ederler veya otomasyonun hüküm sürdüğü fabrika zeminlerinde gereken güçlü tork patlamalarını üretirler.
Mini motorlarda tork ölçümü nedir?
Mini motorlarda tork ölçümü, robotlar gibi sistemlerin güvenilir çalışması için kritik olan yükler değiştiğinde döner gücün değerlendirilmesini içerir.
Mini/DC motorlar için verim haritalaması nasıl yapılır?
Mini/DC motorlar için verim haritalaması, çalışma sırasında bakır ve çekirdek kayıpları gibi faktörleri dikkate alarak elektriğin harekete ne kadar etkili dönüştürüldüğünün analiz edilmesini içerir.
Motor Devre Analizi (MCA) nedir?
MCA, empedans seviyeleri ve yalıtım durumu gibi unsurları değerlendirerek küçük motorlarda elektriksel sorunları tespit etmek ve mekanik arızaların oluşumunu önlemek amacıyla kullanılan bir tekniktir.
Neden mini motorlar için esnek test tezgahlarına ihtiyaç duyarız?
Esnek test tezgahlarına, tork ölçümünden kaynaklanan tutarsızlıklar nedeniyle oluşan hataları azaltmak ve çeşitli form faktörlerine ve performans ihtiyaçlarına uyum sağlamak için ihtiyaç duyulur.
2024 © Shenzhen Jixin Micro Motor Co.,Ltd - Gizlilik Politikası