একটি মেশিন ডিজাইনের জন্য একটি সার্ভো মোটর সিস্টেম বেছে নেওয়া শুরু হয় সার্ভো মোটর বা সার্ভো ড্রাইভ সিস্টেমের উপাদানগুলি বোঝার মাধ্যমে। সার্ভো সিস্টেম হল ক্লোজড-লুপ সিস্টেম যা কিছু কাঙ্খিত গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে একটি ফিডব্যাক ডিভাইস রয়েছে যা চালিত প্রক্রিয়াটির অবস্থান, গতি এবং টর্ককে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে মোটর এবং ড্রাইভারের মধ্যে ধ্রুবক তথ্য সরবরাহ করে।
QXR উচ্চ কর্মক্ষমতা DDR মোটর সার্ভো ড্রাইভার
সাধারণত, সার্ভো ডিজাইনগুলি অত্যন্ত গতিশীল সিস্টেম যা দ্রুত ত্বরান্বিত এবং হ্রাস করার জন্য একটি লোড চালানোর সাথে জড়িত। তারা চারটি চতুর্ভুজে কাজ করে, যার অর্থ তারা ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয়ই টর্ক এবং গতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
সার্ভো-চালিত নির্বাচনের জন্য একটি পদ্ধতিগত সমাধান প্রয়োজন। অন্য কথায়, একটি সামগ্রিক পদ্ধতি যা সামগ্রিক যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক এবং প্রোগ্রামিং পরামিতিগুলিকে বিবেচনা করে। সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে যান্ত্রিক লোড, গতি বক্ররেখা (পজিশনিং প্রয়োজনীয়তা সহ), সার্ভো মোটর বৈশিষ্ট্য এবং মোটর এবং অন্যান্য উপাদানগুলি যে পরিবেশে অবস্থিত তা নির্ধারণ করা; বিশেষ করে, যখন মোটর একটি কাছাকাছি ধ্রুবক গতিতে চলছে, এটি সমাপ্ত পণ্য, উপকরণ এবং/অথবা প্রক্রিয়ার উপর প্রভাব ফেলে।
যান্ত্রিক লোড এবং গতি বক্ররেখা পরামিতি
যান্ত্রিক লোড এবং গতির প্রয়োজনীয়তা বলতে কী বোঝায় তা বোঝার মাধ্যমে শুরু করা যাক। বেসিক নিউটনিয়ান পদার্থবিদ্যা জোর দিয়ে বলে যে বল (বা ঘূর্ণনের দিকে টর্ক) ভর (ঘূর্ণন জড়তা) গুণ ত্বরণের সমানুপাতিক, ত্বরণ ধনাত্মক বা ঋণাত্মক যাই হোক না কেন। মোশন ডিজাইনের প্রেক্ষাপটে, মেশিন নির্মাণের নিজস্ব গুণমান রয়েছে এবং এটি যে লোড বহন করে তার গুণমান রয়েছে।
অতএব, যান্ত্রিক অংশগুলি নির্ধারণ করা গুরুত্বপূর্ণ - বিশেষ করে গতির গুণমান এবং গতির পছন্দসই বক্ররেখা। ঘূর্ণন গতিকে রৈখিক গতিতে রূপান্তর করার পদ্ধতিগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং নির্ভুলতা, লোড, গতি গতিবিদ্যা এবং পরিবেশের মতো কারণগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়।
একবার ব্যবহৃত প্রক্রিয়াটি বোঝা গেলে, সর্বোত্তম সার্ভোমোটর সমাধান নির্ধারণের জন্য গতির গতিবিদ্যা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ। গতি বক্ররেখার মধ্যে শুধুমাত্র এক বিন্দু থেকে অন্য বিন্দুতে চলার গতিই নয়, সেই গতিতে ব্যবহৃত ফাংশনগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকে, যেমন যন্ত্রাংশের যন্ত্রের সাথে যুক্ত থ্রাস্ট। ত্বরণ, ইউনিফর্ম এবং ক্ষয়, সেইসাথে বাসস্থান এবং বিরতির সময়, সবই সিস্টেমের সামগ্রিক গতি বক্ররেখার অন্তর্ভুক্ত। ইন্ডেক্সিং চালগুলি সাধারণ ত্রিভুজাকার গতি, পরিবর্তনশীল ট্র্যাপিজয়েড বা 1/3-1/3-1/3 (আরএমএস টর্কের সাথে যুক্ত সবচেয়ে কার্যকর গতি) হতে পারে।
সার্ভো সিস্টেম নির্বাচন এবং নির্বাচন টুল
অনেক বিক্রেতা তাদের অ্যাপ্লিকেশনের গতির প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে ব্যবহারকারীদের মোশন প্রোফাইল তৈরি করতে সাহায্য করার জন্য নির্বাচন এবং নির্বাচন সরঞ্জাম অফার করে। বেশিরভাগ সফ্টওয়্যার টুল, যেমন কলমর্গেনের মোশনিয়ারিং প্ল্যাটফর্ম, আপনাকে ত্বরণ, চলাচলের সময়, দূরত্ব, গতি এবং বসবাসের সময় গণনা করতে সাহায্য করার জন্য বিভিন্ন গতির বিবরণ প্রদান করে। চিত্র 1 মৌলিক 1/3-1/3-1/3 বক্ররেখা দেখায়, ত্বরণকে মসৃণ করার জন্য 50 শতাংশ ত্বরণ চালু করা হয়েছে। এই উদাহরণে, আমরা 1 সেকেন্ডে 8 ইঞ্চি সরানো এবং 50 শতাংশ ত্বরণ এবং 2 সেকেন্ড থাকার সময় ব্যবহার করতে বেছে নিয়েছি। সিস্টেমটি 1/3 ত্বরণ সময়, 1/3 ধ্রুবক বেগ এবং 1/3 হ্রাসের পরিপ্রেক্ষিতে গতি গণনা করে। টুল দ্বারা গণনা করা সর্বোচ্চ গতি হল 720in/min. আপনি "S" বক্ররেখা দেখতে পারেন (50 শতাংশ ত্বরণের উপর ভিত্তি করে)। উপরন্তু, এই গতির জন্য, এটি দেখা যায় যে গতির ট্রান্সভার্স অংশে একটি থ্রাস্ট লোড (লাল রেখা) প্রয়োগ করা হয়েছে -- এই গতি বক্ররেখাটি সম্ভবত মেশিন করা হচ্ছে। বসবাসের সময়কে 3 সেকেন্ড হিসাবেও দেখা যায়। dwell অংশটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ এই বক্ররেখার সাথে যুক্ত সমস্ত পরামিতি RMS টর্ক গণনা করতে ব্যবহার করা হবে, যা একটি মেট্রিক হবে যা আমরা সঠিক মোটর নির্বাচন করতে ব্যবহার করি। গতি বক্ররেখা ছাড়াও, রেজোলিউশন, নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার পরিপ্রেক্ষিতে লোডগুলির প্রকৃত অবস্থানের প্রয়োজনীয়তাগুলি বোঝাও গুরুত্বপূর্ণ। এটি সরাসরি প্রতিক্রিয়া ডিভাইস নির্বাচনের দ্বারা প্রভাবিত হবে এবং (আরও উল্লেখযোগ্যভাবে) ক্লিয়ারেন্স এবং নমনীয়তার আকারে যান্ত্রিক জিনিসপত্রের খালি গতির দ্বারা প্রভাবিত হবে।
যদি না নকশাটি একটি সরাসরি ড্রাইভ মোটর সমাধান ব্যবহার করতে পারে, এতে কিছু ধরণের যান্ত্রিক সংক্রমণ অন্তর্ভুক্ত থাকবে। রোটেটিং লিনিয়ার পাওয়ার ট্রান্সমিশন (একটি ঘূর্ণায়মান মোটরের আউটপুটকে শ্যাফ্ট ট্র্যাভেলে রূপান্তর করা) পুলি ড্রাইভ বা স্ক্রু ভিত্তিক মেকানিজম, যেমন বল স্ক্রু দ্বারা সম্পন্ন করা যেতে পারে। রোটারি ড্রাইভে একটি গিয়ারবক্স বা বেল্ট ড্রাইভ অ্যাসেম্বলি রয়েছে যাতে বিভিন্ন আকারের পুলি রিটার্ডার হিসেবে ব্যবহার করা যায়। কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, স্থানান্তরিত অংশগুলি মোট গতি ভরে উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে। একটি বিশেষ ক্ষেত্রে একটি মেশিন শ্যাফ্টের ভর যা পরিবর্তন করার জন্য -- যেমন একটি রোবোটিক সিস্টেমের বিতরণ বা প্রক্রিয়াকরণে সরানো আবশ্যক। সার্ভো ড্রাইভ সামঞ্জস্য করার জন্য মোট লোড বৈচিত্র একটি ফ্যাক্টর হতে পারে।
গতিশীল উপাদানগুলিকে অবশ্যই তাদের জড়তা যোগ করতে হবে এবং এটিকে মোটর শ্যাফটে প্রতিফলিত করতে হবে। জড়তা ছাড়াও, বাহ্যিক শক্তি, ঘর্ষণ এবং অদক্ষতা বিবেচনা করা আবশ্যক।
সার্ভো ডিজাইনে পরিবেশগত বিবেচনা
এখনো শেষ হয়নি। সার্ভো ডিজাইন নির্ধারণ করার সময়, শুধুমাত্র কিছু উপলব্ধ প্রক্রিয়া অর্থনৈতিকভাবে এবং দক্ষতার সাথে প্রয়োজনীয় গতি, বহন ক্ষমতা এবং নির্ভুলতা প্রদান করতে পারে। একটি বিবেচনা যা প্রায়শই উপেক্ষা করা হয় তা হল পরিবেশ যেখানে সার্ভো সিস্টেম কাজ করে। বেশিরভাগ সার্ভোমোটরকে 40C-তে কাজ করার জন্য রেট দেওয়া হয় - একটি খুব উষ্ণ পরিবেশ, কিন্তু অনেক কারখানা এবং শিল্প সেটিংসে এটি সাধারণ।
ড্রাইভিং ইলেকট্রনিক্সের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব বেশি নয়, এবং যেহেতু সেগুলিকে 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস রেটিং দেওয়া হয়েছে, তারা যেখানে কাজ করে সেখানে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা পরিচালনা করা একটি চ্যালেঞ্জ। সাধারণত, যথাযথ পরিবেশগত অবস্থা (তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা) বজায় রাখার জন্য কন্ট্রোল ক্যাবিনেটে জোরপূর্বক ঠান্ডা করা প্রয়োজন। অতএব, মোটর এবং ড্রাইভারের অবস্থান বিবেচনা করা আবশ্যক। অবশ্যই, লোড-বহন প্রক্রিয়া চালানোর জন্য মোটরটি সরাসরি ডিভাইসে ইনস্টল বা সংহত করা যেতে পারে। বিপরীতে, একটি কেন্দ্রীভূত দ্রবণে ড্রাইভটি একটি কন্ট্রোল ক্যাবিনেটে অবস্থিত -- এটি সাধারণত ঠান্ডা করা প্রয়োজন।
উৎপাদনকারীরা মোটর যে পরিবেশগত অবস্থার অধীনে মোটর কাজ করে সেই অনুযায়ী আংশিক মোটর কর্মক্ষমতা সংজ্ঞায়িত করে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, অনেক ডিজাইনার অনুমান করেন যে মোটরটি 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার জন্য রেট করা হয়েছে, তবে মাঝে মাঝে 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের একটি মোটর স্পেসিফিকেশন দেওয়া হয়। অতএব, স্পেসিফিকেশন পর্যালোচনা করার সময় প্রকাশিত রেফারেন্স মানগুলিতে মনোযোগ দেওয়া উচিত। যদি মেশিনের পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা রেট করা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার চেয়ে বেশি হয় তবে মোটরটি রেট করা শক্তিতে পৌঁছাবে না।
অন্যান্য পরিবেশগত অবস্থার মোটর পেইন্ট এবং সীল এবং অন্যান্য যান্ত্রিক উপ উপাদান প্রভাবিত হতে পারে. ধুলো, ময়লা, আর্দ্রতা, স্প্রে ধুয়ে ফেলা, স্বাস্থ্যবিধি প্রয়োজনীয়তা, বিস্ফোরক পরিবেশ, ভ্যাকুয়াম পরিবেশ এবং রেডিয়েশনের জন্য বর্তমান কঠোর পরিবেশের সাথে মানানসই শারীরিক বৈশিষ্ট্য সহ বিশেষ সার্ভোমোটর প্রয়োজন।
নির্বাচন প্রক্রিয়া
প্রয়োজনীয় মোটর/ড্রাইভ সিস্টেম কম্পোজিশন নির্ধারণে, প্রাথমিক নির্বাচন প্রচেষ্টার একটি বড় অংশ যান্ত্রিক এবং পরিবেশগত। এখন, যখন ব্যবহারকারী চূড়ান্ত পণ্য নির্বাচন করে, সিস্টেমে থাকা অবশিষ্ট সিস্টেম উপাদানগুলিকে অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে। যান্ত্রিক এবং পরিবেশগত কারণগুলি প্রতিক্রিয়া উপাদান, ওয়্যারিং এবং নিয়ন্ত্রণ স্থাপত্যের চূড়ান্ত পছন্দকে প্রভাবিত করতে থাকবে।
প্রতিক্রিয়া বিবেচনা এবং সার্ভো মোটর বৈশিষ্ট্য
সংজ্ঞা অনুসারে, সার্ভো সিস্টেমে ফিডব্যাক ডিভাইস রয়েছে যা অপারেশন চলাকালীন গতি, অবস্থান এবং অন্যান্য সিস্টেমের পরামিতি পরিমাপ করে। নির্মাতাদের সীমিত বিকল্প থাকতে পারে, তবে প্রভাব লোড এবং অবস্থান নির্ভুলতার পাশাপাশি পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা সহ নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন পরামিতিগুলি সাবধানে বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ। ঘূর্ণমান ট্রান্সফরমারগুলি প্রায়ই কঠোর পরিবেশে চমৎকার কর্মক্ষমতা থাকে, বিশেষ করে উচ্চ প্রভাব লোডের জন্য। একটি ঘূর্ণায়মান ট্রান্সফরমার হল একটি ঘূর্ণায়মান ট্রান্সফরমার যাতে স্টেটর এবং কেন্দ্রের চারপাশে রটার অংশ সহ একটি উইন্ডিং কয়েল থাকে। এই নির্মাণ উচ্চ তাপমাত্রা অপারেশন এবং গ্লাস ডিস্ক উপাদান থাকতে পারে যে এনকোডারগুলির তুলনায় উচ্চ প্রভাব লোড সহনশীলতার জন্য অনুমতি দেয়।
সাইনুসয়েডাল এনকোডারগুলি সর্বোত্তম অবস্থান নির্ভুলতার জন্য 24 বিট পর্যন্ত এবং তার পরেও উচ্চ রেজোলিউশন প্রদান করতে পারে। কিছু হাইব্রিড এনকোডার ভাল রেজোলিউশনের সাথে একটি ঘূর্ণায়মান ট্রান্সফরমারের দৃঢ়তা প্রদান করতে পারে। এই স্মার্ট এনকোডারগুলি ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির সাথে ঘূর্ণায়মান ট্রান্সফরমারগুলির উপর ভিত্তি করে যা সাইন এবং কোসাইন সংকেতগুলিকে ব্যাখ্যা করে এবং সেগুলিকে একটি উচ্চ-রেজোলিউশন ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর করে যা গতি এবং অবস্থান প্রতিক্রিয়া ব্যবহারের জন্য একটি সার্ভো ড্রাইভারের কাছে প্রেরণ করা হবে৷
বর্তমানে, সাম্প্রতিক এনকোডারগুলি বিভিন্ন যোগাযোগ প্রোটোকল (EnDAT, BiSS, এবং DSL) অফার করে এবং সার্ভো ড্রাইভার এবং কন্ট্রোলারদের সর্বোত্তম প্রতিক্রিয়া সংকেত অর্জনে সহায়তা করার জন্য উচ্চ রেজোলিউশন এবং কম শব্দ ক্ষমতা প্রদান করে।
আরেকটি প্রতিক্রিয়া পছন্দ যা আবেদনের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে তা হল আপনি পরম বা বর্ধিত প্রতিক্রিয়া চান কিনা। একটি ঘূর্ণায়মান সিস্টেমে, একবার আপনি একটি 360 ডিগ্রী ঘূর্ণন সম্পন্ন করার পর আপনি 0 থেকে গণনা করতে পারেন একক সরঞ্জাম ব্যবহার করে। মাল্টিটার্ন অ্যাবসলিউট এনকোডার সিস্টেমকে তার অবস্থান জানতে দেয়, শুধুমাত্র 360 ডিগ্রি ঘূর্ণনে মোটরের অবস্থানই নয়, প্রতিটি দিকে এটি কতটা বাঁক সম্পন্ন করেছে তাও। তাই এটা ঠিক কোথায় তা জানে। এটি এবং সরঞ্জাম এবং অন্যান্য অক্ষগুলি কোথায় অবস্থিত তা জানা গুরুত্বপূর্ণ। সরল বর্ধিত এনকোডার, অন্যদিকে, একটি একক ঘূর্ণনে অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে, তবে পাওয়ার-আপ চক্রে শূন্য খুঁজে পাওয়ার পরেই। ফলস্বরূপ, ব্যবহারকারী জানতে পারবে না কতগুলি চক্র সম্পূর্ণ হয়েছে এমনকি পরম অবস্থান
একটি 360 ডিগ্রী ঘূর্ণন যখন চালিত.
সার্ভো মোটর এবং সার্ভো ড্রাইভার নিজেই ছাড়াও, উভয়ের মধ্যে প্রকৃত সংযোগও গুরুত্বপূর্ণ। তারের নমনীয়তা (এর অনুমোদনযোগ্য নমন ব্যাসার্ধ দ্বারা সংজ্ঞায়িত) একটি প্রধান বিবেচ্য বিষয়, বিশেষ করে যখন কেবলটি শ্যাফ্টের সাথে নড়ছে।
তারের দৈর্ঘ্য বিবেচনাধীন এনকোডারের ধরন দ্বারা সীমিত হতে পারে। এনকোডারের সংকেত শক্তির সাথে মিলিত প্রতিবন্ধকতা এবং ভোল্টেজ ড্রপের মতো তারের পরামিতিগুলি দৈর্ঘ্য বিবেচনার মূল কারণ। বাজারে অফার করা কিছু নতুন ডিভাইস ড্রাইভারদের কাছে সিরিয়াল তথ্য প্রেরণ করে (যেমন DSL, EnDat, এবং BiSS) খুব উচ্চ ট্রান্সমিশন হারে, যা দৈর্ঘ্য দ্বারা প্রভাবিত হবে, বিশেষ করে প্রতিবন্ধকতা এবং সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত। এমনকি সংযোগকারী "প্রতিক্রিয়া" লুপে একটি ভূমিকা পালন করে, কারণ সংযোগকারীকে এই ডিভাইসগুলি থেকে উৎপন্ন বিভিন্ন সংকেতগুলি প্রক্রিয়া করতে হবে৷ মোটর পাওয়ার সম্পর্কিত আরেকটি তারের দৈর্ঘ্যের ফ্যাক্টরটি আজকের PWM ড্রাইভারগুলির সাথে জড়িত উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিগুলির সাথে সম্পর্কিত। মোটরের পাওয়ার কর্ডে শব্দ হচ্ছে। যখন তারটি লম্বা হয় এবং তারের ফ্রিকোয়েন্সি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অর্ধেকের কাছে পৌঁছায়, তখন একটি অ্যান্টেনা তৈরি হবে। অ্যান্টেনা এমন তথ্য পাঠাবে বা গ্রহণ করবে (এই ক্ষেত্রে শব্দ তৈরি করে) যা উচ্চ কার্যকারিতা সিস্টেমে উপস্থিত হওয়া উচিত নয়।
শেষ প্যারামিটার: গতি নিয়ন্ত্রণ এবং নেটওয়ার্ক -- কেন্দ্রীভূত বনাম বিকেন্দ্রীকৃত
একটি চূড়ান্ত বিবেচনা যা সামগ্রিক নকশা প্রক্রিয়ার অনুলিপি সৃষ্টি করতে পারে (এবং নকশার অন্যান্য নির্দিষ্ট উপাদান পরিবর্তন করতে পারে) তা হল সিস্টেম আর্কিটেকচার। প্রকৌশলীকে অবশ্যই জিজ্ঞাসা করতে হবে: আমার কি কেন্দ্রীভূত মন্ত্রিসভায় প্যাকেজ করা ড্রাইভার, কন্ট্রোলার এবং সমর্থনকারী ইলেকট্রনিক্স সহ একটি কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার উপর ফোকাস করা উচিত, নাকি পুরো মেশিন জুড়ে ড্রাইভারগুলিকে বিতরণ করা আরও লাভজনক এবং ব্যয়-কার্যকর (একটি বিতরণ সিস্টেম পদ্ধতি)? একাধিক অক্ষ সহ একটি মেশিন, যা মেশিন জুড়ে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকতে পারে, একটি বিতরণ করা সমাধানের জন্য একটি আদর্শ প্রার্থী হবে। এই পদ্ধতিটি উল্লেখযোগ্যভাবে তারের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করতে পারে এবং দীর্ঘ তারের তারের সাথে যুক্ত খরচ এবং এই তারগুলির সাথে যাওয়া তারের স্লট এবং সমর্থনগুলিকে বাঁচাতে পারে। এছাড়াও, ড্রাইভারকে মেশিন থেকে সরিয়ে দিলে তা নিয়ন্ত্রণ এবং ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় ক্যাবিনেটের আকার হ্রাস করে, আবার খরচ এবং মন্ত্রিসভার মধ্যে শীতল করার প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে। অন্যদিকে, যেসব মেশিন কমপ্যাক্ট এবং কম এক্সেল আছে সেগুলি ঐতিহ্যগত থেকে উপকৃত হবে না
কেন্দ্রীভূত পদ্ধতি।
উপসংহার
একটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি সার্ভো সিস্টেম নির্বাচন করার সময় অনেকগুলি বিষয় বিবেচনা করা আবশ্যক, যার মধ্যে অনেকগুলি এই নিবন্ধে বর্ণনা করা হয়েছে। আরেকটি পছন্দ যা উপাদান নির্বাচনকে প্রভাবিত করে সিস্টেম নিয়ন্ত্রণ করে। নিয়ন্ত্রণের ধরনটি সাধারণত মেশিন ডিজাইনের আলোচনার প্রাথমিক পর্যায়ে নির্দিষ্ট করা হয় এবং এটি বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যখন নিয়ন্ত্রণ পছন্দ সাধারণত ফিল্ডবাস যোগাযোগের মান পছন্দ করে।