Eksantrikliğin makine performansını nasıl etkileyebildiğini anlamaya çalışalım

Mart 11, 2016, by Mahendra Kane

Eksantriklik tanım olarak bir rulonun mükemmel bir daireden ne kadar saptığının bir ölçüsüdür. İdeal olarak, eksantriklik sıfır olmalı, gerçekte ise hiçbir zaman sıfır olmaz. Pratikte ise, hiçbir rulo tam daire değildir, çünkü bu malzeme bazı makineyle işleme hatalarına eğilimli bir makine kullanılarak üretilir (bu makine de diğer başka bir makineden imal edilmiştir ve bu silsile böyle devam eder).

Rulodaki eksantriklik, motor kullanılarak döndürüldüğünde titremeye sebep olur. Titreme, dönüş ekseninin bir devirdeki açısal sapmasıdır.

Şimdi de, eksantrikliğin makine performansını nasıl etkileyebildiğini anlamaya çalışalım.

 Eccentric Roll Load Profile

Diyelim ki, temas halinde iki rulo olsun ve bunlardan birinin diğerine göre iki kat çapı olsun.

Eccentric Rolls

Endüksiyon motoruyla, sabit bir hızda sabit bir tork vermesi beklenir. Fakat, (eksantriklik nedeniyle) yük değiştikçe, tork değişmeye başlar. Elde edilen sonuç motorun daha yüksek seviyede hızlanmasıdır.

T = J x α (T - Tork, α - Açısal Hızlanma, J – Eylemsizlik Momenti)
Dolayısıyla, α = T / J

Bu durumda, tork değişikliği hızlanmada değişikliğe ve bu da hızda değişikliğe sebep olur.
Motorun sabit bir tork sunması halinde, bu durumda yük farklılığı nedeniyle hız profili aşağıda gösterildiği gibi olur:

Eccentric Rolls Speed Profile

Sabit bir hız sağlamak için, yük değişikliğine göre motorun tork sunması gerekir.

Eccentric Rolls Torque Profile

Tipik olarak, motorun torktaki değişikliklere 100 ms'de bir tepki vermesi gerekir (örn. 600 dev/dk'da hareket eden rulo için). Endüksiyon motoru için ise, tipik olarak tork yükselme süresi 350-400 ms ayarındadır. Bu durumda, üstün tahrik kontrolüne rağmen normal endüksiyon motoru gerekli zaman diliminde yanıt veremez. Rulolar ne kadar bağlı ise, yük farklılığı o kadar fazla olur. Üretim makinelerinde, çok yüksek hızlarda birlikte dönen pek çok rulo vardır.

Servo sistem burada nasıl faydalı olabilir?

1. Endüksiyon motorları ile sevk edilen geleneksel sistemler (100 ms seviyelerindeki) hızlı değişikliklere yanıt vermek için yeterince dinamik değildir.
2. Kalıcı bir mıknatıs senkron servo motoru (örn. Kollmorgen'in AKM'si) 80-100 ms'lik tork yükselme zamanına sahiptir. Bu nedenle, verilen tepki hızlıdır.
3. Servo tahrikin (örn. Kollmorgen'in AKD'si) 670 ns'lik akım kontrolör çevrim süresi vardır (sektörün en iyisi); bu sayede, servo motorun istenilen tepkiye ulaşmasına yardımcı olur.

 

Eccentric Rolls Servo Response

Mekanik sistemlerde eksantriklik sorunları nedeniyle değişken tork taleplerinin üstesinden gelebilmek için, servo tabanlı hareket kontrol sistemleri geleneksel sistemlere göre çok daha iyi iş çıkarabilir. Yakın zamanda ne tür eksantriklik sorunlarıyla uğraşmak zorunda kaldınız?

comments powered by Disqus