ગિયર સર્વોમોટર રોટરી મોશન ટેકનોલોજી માટે ઉપયોગી થઈ શકે છે, પરંતુ વપરાશકર્તાઓને કેટલાક પડકારો અને મર્યાદાઓ વિશે જાગૃત રહેવાની જરૂર છે.
લેખક: ડાકોટા મિલર અને બ્રાયન નાઈટ
શીખવાના ઉદ્દેશ્યો
- તકનીકી મર્યાદાઓને કારણે વાસ્તવિક દુનિયાની રોટરી સર્વો સિસ્ટમ્સ આદર્શ કામગીરીથી ઓછી પડે છે.
- અનેક પ્રકારના રોટરી સર્વોમોટર્સ વપરાશકર્તાઓ માટે ફાયદા પૂરા પાડી શકે છે, પરંતુ દરેકને ચોક્કસ પડકાર અથવા મર્યાદા હોય છે.
- ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ રોટરી સર્વોમોટર્સ શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન આપે છે, પરંતુ તે ગિયરમોટર્સ કરતા વધુ મોંઘા હોય છે.
દાયકાઓથી, ગિયર્ડ સર્વોમોટર્સ ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન ટૂલબોક્સમાં સૌથી સામાન્ય સાધનોમાંનું એક રહ્યું છે. ગિયર્ડ સેવરોમોટર્સ પોઝિશનિંગ, વેલોસિટી મેચિંગ, ઇલેક્ટ્રોનિક કેમિંગ, વિન્ડિંગ, ટેન્શનિંગ, ટાઇટનિંગ એપ્લિકેશન્સ પ્રદાન કરે છે અને સર્વોમોટરની શક્તિને લોડ સાથે અસરકારક રીતે મેચ કરે છે. આ પ્રશ્ન ઉભો કરે છે: શું ગિયર્ડ સર્વોમોટર રોટરી મોશન ટેકનોલોજી માટે શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે, અથવા કોઈ વધુ સારો ઉકેલ છે?
એક સંપૂર્ણ વિશ્વમાં, રોટરી સર્વો સિસ્ટમમાં ટોર્ક અને સ્પીડ રેટિંગ હશે જે એપ્લિકેશન સાથે મેળ ખાશે જેથી મોટર ન તો વધારે કદની હોય કે ન તો ઓછી કદની. મોટર, ટ્રાન્સમિશન તત્વો અને લોડના સંયોજનમાં અનંત ટોર્સનલ જડતા અને શૂન્ય પ્રતિક્રિયા હોવી જોઈએ. કમનસીબે, વાસ્તવિક દુનિયાની રોટરી સર્વો સિસ્ટમો આ આદર્શથી વિવિધ અંશે ઓછી પડે છે.
લાક્ષણિક સર્વો સિસ્ટમમાં, બેકલેશને ટ્રાન્સમિશન તત્વોની યાંત્રિક સહિષ્ણુતાને કારણે મોટર અને લોડ વચ્ચે ગતિના નુકસાન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે; આમાં ગિયરબોક્સ, બેલ્ટ, સાંકળો અને કપલિંગમાં કોઈપણ ગતિ નુકશાનનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે મશીન શરૂઆતમાં ચાલુ થાય છે, ત્યારે લોડ યાંત્રિક સહિષ્ણુતાની મધ્યમાં ક્યાંક તરતો રહેશે (આકૃતિ 1A).
મોટર દ્વારા લોડને ખસેડાય તે પહેલાં, ટ્રાન્સમિશન તત્વોમાં રહેલા બધા સ્લેકને શોષવા માટે મોટરને ફેરવવું આવશ્યક છે (આકૃતિ 1B). જ્યારે મોટર ચાલના અંતે ધીમી પડવાનું શરૂ કરે છે, ત્યારે લોડ પોઝિશન ખરેખર મોટર પોઝિશનને ઓવરટેક કરી શકે છે કારણ કે વેગમાન મોટર પોઝિશનની બહાર ભારને વહન કરે છે.
લોડને ધીમો કરવા માટે ટોર્ક લગાવતા પહેલા મોટરે ફરીથી વિરુદ્ધ દિશામાં સ્લેક લેવો જોઈએ (આકૃતિ 1C). ગતિના આ નુકસાનને બેકલેશ કહેવામાં આવે છે, અને તે સામાન્ય રીતે ડિગ્રીના 1/60મા ભાગના આર્ક-મિનિટમાં માપવામાં આવે છે. ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં સર્વો સાથે ઉપયોગ માટે રચાયેલ ગિયરબોક્સમાં ઘણીવાર 3 થી 9 આર્ક-મિનિટ સુધીના બેકલેશ સ્પષ્ટીકરણો હોય છે.
ટોર્સનલ સ્ટીફનેસ એ મોટર શાફ્ટ, ટ્રાન્સમિશન તત્વો અને ટોર્કના ઉપયોગના પ્રતિભાવમાં લોડના વળાંક સામે પ્રતિકાર છે. એક અનંત કઠિન સિસ્ટમ પરિભ્રમણની ધરી પર કોઈ કોણીય વળાંક વિના લોડમાં ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરશે; જોકે, ભારે ભાર હેઠળ પણ એક નક્કર સ્ટીલ શાફ્ટ થોડો વળી જશે. વળાંકની તીવ્રતા લાગુ કરાયેલા ટોર્ક, ટ્રાન્સમિશન તત્વોની સામગ્રી અને તેમના આકાર સાથે બદલાય છે; સહજ રીતે, લાંબા, પાતળા ભાગો ટૂંકા, જાડા ભાગો કરતાં વધુ વળી જશે. વળાંકનો આ પ્રતિકાર એ છે જે કોઇલ સ્પ્રિંગ્સને કાર્ય કરે છે, કારણ કે સ્પ્રિંગને સંકુચિત કરવાથી વાયરના દરેક વળાંકને થોડો વળાંક મળે છે; જાડા વાયર વધુ કડક સ્પ્રિંગ બનાવે છે. અનંત કઠિનતા કરતાં ઓછી કોઈપણ વસ્તુ સિસ્ટમને સ્પ્રિંગ તરીકે કાર્ય કરવા માટેનું કારણ બને છે, જેનો અર્થ છે કે લોડ પરિભ્રમણનો પ્રતિકાર કરે છે તેમ સંભવિત ઊર્જા સિસ્ટમમાં સંગ્રહિત થશે.
જ્યારે એકસાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે મર્યાદિત ટોર્સનલ જડતા અને બેકલેશ સર્વો સિસ્ટમના પ્રદર્શનને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. બેકલેશ અનિશ્ચિતતા લાવી શકે છે, કારણ કે મોટર એન્કોડર મોટરના શાફ્ટની સ્થિતિ સૂચવે છે, જ્યાં બેકલેશને કારણે લોડ સ્થિર થયો છે તે સ્થાનને નહીં. બેકલેશ ટ્યુનિંગ સમસ્યાઓ પણ રજૂ કરે છે કારણ કે જ્યારે લોડ અને મોટર સંબંધિત દિશા ઉલટાવે છે ત્યારે લોડ મોટરથી થોડા સમય માટે જોડાય છે અને છૂટા પડે છે. બેકલેશ ઉપરાંત, મર્યાદિત ટોર્સનલ જડતા મોટર અને લોડની ગતિ ઊર્જાને સંભવિત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરીને, તેને પાછળથી મુક્ત કરીને ઊર્જા સંગ્રહિત કરે છે. આ વિલંબિત ઊર્જા પ્રકાશન લોડ ઓસિલેશનનું કારણ બને છે, રેઝોનન્સ પ્રેરિત કરે છે, મહત્તમ ઉપયોગી ટ્યુનિંગ લાભ ઘટાડે છે અને સર્વો સિસ્ટમની પ્રતિભાવશીલતા અને સેટલિંગ સમય પર નકારાત્મક અસર કરે છે. બધા કિસ્સાઓમાં, બેકલેશ ઘટાડવાથી અને સિસ્ટમની જડતા વધારવાથી સર્વો કામગીરીમાં વધારો થશે અને ટ્યુનિંગ સરળ બનશે.
રોટરી એક્સિસ સર્વોમોટર રૂપરેખાંકનો
સૌથી સામાન્ય રોટરી અક્ષ રૂપરેખાંકન એ રોટરી સર્વોમોટર છે જેમાં પોઝિશન ફીડબેક માટે બિલ્ટ-ઇન એન્કોડર અને મોટરના ઉપલબ્ધ ટોર્ક અને ગતિને જરૂરી ટોર્ક અને લોડની ગતિ સાથે મેચ કરવા માટે ગિયરબોક્સ છે. ગિયરબોક્સ એ એક સતત પાવર ડિવાઇસ છે જે લોડ મેચિંગ માટે ટ્રાન્સફોર્મરનું યાંત્રિક એનાલોગ છે.
સુધારેલ હાર્ડવેર રૂપરેખાંકન ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ રોટરી સર્વોમોટરનો ઉપયોગ કરે છે, જે લોડને મોટર સાથે સીધો જોડીને ટ્રાન્સમિશન તત્વોને દૂર કરે છે. જ્યારે ગિયરમોટર રૂપરેખાંકન પ્રમાણમાં નાના વ્યાસના શાફ્ટ સાથે જોડાણનો ઉપયોગ કરે છે, ત્યારે ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ સિસ્ટમ લોડને સીધા જ ઘણા મોટા રોટર ફ્લેંજ સાથે બોલ્ટ કરે છે. આ રૂપરેખાંકન બેકલેશને દૂર કરે છે અને ટોર્સનલ જડતામાં ઘણો વધારો કરે છે. ડાયરેક્ટ ડ્રાઇવ મોટર્સના ઉચ્ચ પોલ કાઉન્ટ અને ઉચ્ચ ટોર્ક વિન્ડિંગ્સ 10:1 અથવા તેથી વધુના ગુણોત્તર સાથે ગિયરમોટરના ટોર્ક અને ગતિ લાક્ષણિકતાઓ સાથે મેળ ખાય છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૨-૨૦૨૧
