“යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන සඳහා සර්වෝ පද්ධතියේ සංයුතිය සහ අවශ්‍යතා පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක පැහැදිලි කිරීම”
I. යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන සඳහා සර්වෝ පද්ධතියේ සංයුතිය
නවීන යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල, සර්වෝ පද්ධතිය තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එය සර්වෝ පරිපථ, සර්වෝ ධාවක උපාංග, යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණ සහ ක්‍රියාකාරක සංරචක වලින් සමන්විත වේ.
සර්වෝ පද්ධතියේ ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ සංඛ්‍යාත්මක පාලන පද්ධතිය මඟින් නිකුත් කරන ලද පෝෂක වේගය සහ විස්ථාපන විධාන සංඥා ලබා ගැනීමයි. පළමුව, සර්වෝ ඩ්‍රයිව් පරිපථය මෙම විධාන සංඥා මත යම් පරිවර්තනයක් සහ බල විස්තාරණයක් සිදු කරනු ඇත. ඉන්පසු, ස්ටෙපර් මෝටර, ඩීසී සර්වෝ මෝටර, ඒසී සර්වෝ මෝටර වැනි සර්වෝ ඩ්‍රයිව් උපාංග සහ යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණ හරහා, යන්ත්‍ර මෙවලමෙහි වැඩ මේසය සහ ස්පින්ඩල් හෙඩ්ස්ටොක් වැනි ක්‍රියාකාරී සංරචක වැඩ පෝෂණය සහ වේගවත් චලනය ලබා ගැනීම සඳහා මෙහෙයවනු ලැබේ. සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රවල, CNC උපාංගය විධාන නිකුත් කරන “මොළය” වැනි බවත්, සර්වෝ පද්ධතිය සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රයේ “අත්පා” මෙන් විධායක යාන්ත්‍රණය බවත්, CNC උපාංගයෙන් චලන විධාන නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක කළ හැකි බවත් පැවසිය හැකිය.
සාමාන්‍ය යන්ත්‍ර මෙවලම්වල ධාවක පද්ධති හා සසඳන විට, යන්ත්‍ර මධ්‍යස්ථානවල සර්වෝ පද්ධතියට අත්‍යවශ්‍ය වෙනස්කම් ඇත. එයට විධාන සංඥා අනුව ක්‍රියා කරන සංරචකවල චලන වේගය සහ පිහිටීම නිවැරදිව පාලනය කළ හැකි අතර, ඇතැම් නීතිරීතිවලට අනුව චලනය වන ක්‍රියාකාරී සංරචක කිහිපයකින් සංස්ලේෂණය කරන ලද චලන ගමන් පථය අවබෝධ කර ගත හැකිය. මේ සඳහා සර්වෝ පද්ධතියට ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක්, ස්ථාවරත්වයක් සහ වේගවත් ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ හැකියාවක් තිබීම අවශ්‍ය වේ.
නවීන යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල, සර්වෝ පද්ධතිය තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එය සර්වෝ පරිපථ, සර්වෝ ධාවක උපාංග, යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණ සහ ක්‍රියාකාරක සංරචක වලින් සමන්විත වේ.
සර්වෝ පද්ධතියේ ප්‍රධාන කාර්යය වන්නේ සංඛ්‍යාත්මක පාලන පද්ධතිය මඟින් නිකුත් කරන ලද පෝෂක වේගය සහ විස්ථාපන විධාන සංඥා ලබා ගැනීමයි. පළමුව, සර්වෝ ඩ්‍රයිව් පරිපථය මෙම විධාන සංඥා මත යම් පරිවර්තනයක් සහ බල විස්තාරණයක් සිදු කරනු ඇත. ඉන්පසු, ස්ටෙපර් මෝටර, ඩීසී සර්වෝ මෝටර, ඒසී සර්වෝ මෝටර වැනි සර්වෝ ඩ්‍රයිව් උපාංග සහ යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණ හරහා, යන්ත්‍ර මෙවලමෙහි වැඩ මේසය සහ ස්පින්ඩල් හෙඩ්ස්ටොක් වැනි ක්‍රියාකාරී සංරචක වැඩ පෝෂණය සහ වේගවත් චලනය ලබා ගැනීම සඳහා මෙහෙයවනු ලැබේ. සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රවල, CNC උපාංගය විධාන නිකුත් කරන “මොළය” වැනි බවත්, සර්වෝ පද්ධතිය සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රයේ “අත්පා” මෙන් විධායක යාන්ත්‍රණය බවත්, CNC උපාංගයෙන් චලන විධාන නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක කළ හැකි බවත් පැවසිය හැකිය.
සාමාන්‍ය යන්ත්‍ර මෙවලම්වල ධාවක පද්ධති හා සසඳන විට, යන්ත්‍ර මධ්‍යස්ථානවල සර්වෝ පද්ධතියට අත්‍යවශ්‍ය වෙනස්කම් ඇත. එයට විධාන සංඥා අනුව ක්‍රියා කරන සංරචකවල චලන වේගය සහ පිහිටීම නිවැරදිව පාලනය කළ හැකි අතර, ඇතැම් නීතිරීතිවලට අනුව චලනය වන ක්‍රියාකාරී සංරචක කිහිපයකින් සංස්ලේෂණය කරන ලද චලන ගමන් පථය අවබෝධ කර ගත හැකිය. මේ සඳහා සර්වෝ පද්ධතියට ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක්, ස්ථාවරත්වයක් සහ වේගවත් ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ හැකියාවක් තිබීම අවශ්‍ය වේ.
II. සර්වෝ පද්ධති සඳහා අවශ්‍යතා
- ඉහළ නිරවද්‍යතාවය
සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍ර කලින් තීරණය කළ වැඩසටහනකට අනුව ස්වයංක්‍රීයව සකසයි. එබැවින්, ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් සහ උසස් තත්ත්වයේ වැඩ කොටස් සැකසීමට, සර්වෝ පද්ධතියටම ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් තිබිය යුතුය. සාමාන්‍යයෙන් කිවහොත්, නිරවද්‍යතාවය මයික්‍රෝන මට්ටමට ළඟා විය යුතුය. මෙයට හේතුව නවීන නිෂ්පාදනයේදී, වැඩ කොටස් සඳහා නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා වැඩි වෙමින් පවතී. විශේෂයෙන් අභ්‍යවකාශ, මෝටර් රථ නිෂ්පාදනය සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ වැනි ක්ෂේත්‍රවල, කුඩා දෝෂයක් පවා බරපතල ප්‍රතිවිපාකවලට තුඩු දිය හැකිය.
ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් පාලනයක් ලබා ගැනීම සඳහා, සර්වෝ පද්ධතියට තත්‍ය කාලීනව ක්‍රියාත්මක වන සංරචකවල පිහිටීම සහ වේගය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා කේතක සහ ග්‍රේටින් පාලක වැනි උසස් සංවේදක තාක්ෂණයන් අනුගමනය කිරීමට අවශ්‍ය වේ. ඒ සමඟම, සර්වෝ ඩ්‍රයිව් උපාංගයට මෝටරයේ වේගය සහ ව්‍යවර්ථය නිවැරදිව පාලනය කිරීම සඳහා ඉහළ නිරවද්‍යතා පාලන ඇල්ගොරිතමයක් ද තිබිය යුතුය. ඊට අමතරව, යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණයේ නිරවද්‍යතාවය සර්වෝ පද්ධතියේ නිරවද්‍යතාවයට ද වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි. එබැවින්, යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන සැලසුම් කිරීමේදී සහ නිෂ්පාදනය කිරීමේදී, සර්වෝ පද්ධතියේ නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා සහතික කිරීම සඳහා බෝල ඉස්කුරුප්පු සහ රේඛීය මාර්ගෝපදේශ වැනි ඉහළ නිරවද්‍යතා සම්ප්‍රේෂණ සංරචක තෝරා ගැනීම අවශ්‍ය වේ. - වේගවත් වේග ප්‍රතිචාරය
වේගවත් ප්‍රතිචාරය යනු සර්වෝ පද්ධතියේ ගතික ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ වැදගත් සලකුණකි. විධාන සංඥාව අනුගමනය කරමින් සර්වෝ පද්ධතියට කුඩා අනුගාමික දෝෂයක් තිබීම සහ වේගවත් ප්‍රතිචාරයක් සහ හොඳ ස්ථාවරත්වයක් තිබීම අවශ්‍ය වේ. විශේෂයෙන්, ලබා දී ඇති ආදානයකින් පසු, පද්ධතියට කෙටි කාලයක් තුළ, සාමාන්‍යයෙන් 200ms හෝ මිලි තත්පර දුසිම් ගණනක් ඇතුළත මුල් ස්ථාවර තත්ත්වයට ළඟා වීමට හෝ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට හැකි වීම අවශ්‍ය වේ.
යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල සැකසුම් කාර්යක්ෂමතාව සහ සැකසුම් ගුණාත්මකභාවය කෙරෙහි වේගවත් ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ හැකියාව වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි. අධිවේගී යන්ත්‍රෝපකරණ වලදී, මෙවලම සහ වැඩ කොටස අතර සම්බන්ධතා කාලය ඉතා කෙටි වේ. සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය සහ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීම සඳහා සර්වෝ පද්ධතියට විධාන සංඥාවට ඉක්මනින් ප්‍රතිචාර දැක්වීමට සහ මෙවලමෙහි පිහිටීම සහ වේගය සකස් කිරීමට හැකි විය යුතුය. ඒ සමඟම, සංකීර්ණ හැඩතල සහිත වැඩ කොටස් සැකසීමේදී, සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය සහ කාර්යක්ෂමතාව සහතික කිරීම සඳහා සර්වෝ පද්ධතියට විධාන සංඥාවල වෙනස්කම් වලට ඉක්මනින් ප්‍රතිචාර දැක්වීමට සහ බහු-අක්ෂ සම්බන්ධතා පාලනය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හැකි විය යුතුය.
සර්වෝ පද්ධතියේ වේගවත් ප්‍රතිචාර හැකියාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සර්වෝ ධාවක උපාංග සහ පාලන ඇල්ගොරිතම අනුගමනය කළ යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, වේගවත් ප්‍රතිචාර වේගය, විශාල ව්‍යවර්ථය සහ පුළුල් වේග නියාමන පරාසයක් ඇති AC සර්වෝ මෝටර භාවිතා කිරීමෙන් යන්ත්‍ර මධ්‍යස්ථානවල අධිවේගී යන්ත්‍රෝපකරණ අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකිය. ඒ සමඟම, PID පාලනය, නොපැහැදිලි පාලනය සහ ස්නායු ජාල පාලනය වැනි උසස් පාලන ඇල්ගොරිතම අනුගමනය කිරීමෙන් සර්වෝ පද්ධතියේ ප්‍රතිචාර වේගය සහ ස්ථාවරත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. - විශාල වේග පාලන පරාසය
විවිධ කැපුම් මෙවලම්, වැඩ කොටස් ද්‍රව්‍ය සහ සැකසුම් අවශ්‍යතා නිසා, සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රවලට ඕනෑම තත්වයක් යටතේ හොඳම කැපුම් තත්ත්වයන් ලබා ගත හැකි බව සහතික කිරීම සඳහා, සර්වෝ පද්ධතියට ප්‍රමාණවත් වේග නියාමන පරාසයක් තිබිය යුතුය. එයට අධිවේගී යන්ත්‍රෝපකරණ අවශ්‍යතා සහ අඩු වේග ආහාර අවශ්‍යතා දෙකම සපුරාලිය හැකිය.
අධිවේගී යන්ත්‍රෝපකරණ වලදී, සැකසුම් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සර්වෝ පද්ධතියට අධිවේගී හා ත්වරණය ලබා දීමට හැකි විය යුතුය. අඩු වේග පෝෂණය කිරීමේදී, සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය සහ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීම සඳහා ස්ථාවර අඩු වේග ව්‍යවර්ථයක් සැපයීමට සර්වෝ පද්ධතියට හැකි විය යුතුය. එබැවින්, සර්වෝ පද්ධතියේ වේග නියාමනය පරාසය සාමාන්‍යයෙන් මිනිත්තුවකට දහස් ගණනක් හෝ දස දහස් ගණනක් විප්ලව කරා ළඟා විය යුතුය.
විශාල වේග නියාමන පරාසයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සර්වෝ ඩ්‍රයිව් උපාංග සහ වේග නියාමන ක්‍රම අනුගමනය කළ යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, AC විචල්‍ය සංඛ්‍යාත වේග නියාමන තාක්ෂණය භාවිතා කිරීමෙන් පුළුල් වේග නියාමන පරාසයක්, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ හොඳ විශ්වසනීයත්වයක් සහිත මෝටරයේ පියවර රහිත වේග නියාමනය සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. ඒ සමඟම, දෛශික පාලනය සහ සෘජු ව්‍යවර්ථ පාලනය වැනි උසස් පාලන ඇල්ගොරිතම අනුගමනය කිරීමෙන් මෝටරයේ වේග නියාමන කාර්ය සාධනය සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. - ඉහළ විශ්වසනීයත්වයක්
සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රවල ක්‍රියාකාරීත්වය ඉතා ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, ඒවා බොහෝ විට පැය 24 පුරාම අඛණ්ඩව ක්‍රියා කරයි. එබැවින්, ඒවා විශ්වාසදායක ලෙස ක්‍රියා කිරීමට අවශ්‍ය වේ. පද්ධතියේ විශ්වසනීයත්වය බොහෝ විට පදනම් වන්නේ අසාර්ථකත්වයන් අතර කාල පරතරයන්හි සාමාන්‍ය අගය මත ය, එනම්, අසාර්ථකත්වයෙන් තොර සාමාන්‍ය කාලය මත ය. මෙම කාලය දිගු වන තරමට වඩා හොඳය.
සර්වෝ පද්ධතියේ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, උසස් තත්ත්වයේ සංරචක සහ උසස් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් අනුගමනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. ඒ සමඟම, එහි ස්ථාවර සහ විශ්වාසදායක ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා සර්වෝ පද්ධතියේ දැඩි පරීක්ෂණ සහ තත්ත්ව පාලනය අවශ්‍ය වේ. ඊට අමතරව, දෝෂයක් ඇති වූ විට එය නියමිත වේලාවට අලුත්වැඩියා කළ හැකි වන පරිදි සහ යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානයේ සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කළ හැකි වන පරිදි, පද්ධතියේ දෝෂ ඉවසීම සහ දෝෂ රෝග විනිශ්චය හැකියාවන් වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා අතිරික්ත සැලසුම් සහ දෝෂ රෝග විනිශ්චය තාක්ෂණයන් අනුගමනය කළ යුතුය. - අඩු වේගයකින් විශාල ව්‍යවර්ථයක්
සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍ර බොහෝ විට අඩු වේගයකින් බර කැපීම සිදු කරයි. එබැවින්, කැපුම් සැකසුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා අඩු වේගයකින් විශාල ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානයක් තිබීම පෝෂක සර්වෝ පද්ධතියට අවශ්‍ය වේ.
බර කැපීමේදී, මෙවලම සහ වැඩ කොටස අතර කැපුම් බලය ඉතා විශාල වේ. කැපුම් බලය ජය ගැනීමට සහ සැකසීමේ සුමට ප්‍රගතිය සහතික කිරීමට සර්වෝ පද්ධතියට ප්‍රමාණවත් ව්‍යවර්ථයක් සැපයීමට හැකි විය යුතුය. අඩු වේග අධි-ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානය ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සර්වෝ ධාවක උපාංග සහ මෝටර භාවිතා කළ යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, ඉහළ ව්‍යවර්ථ ඝනත්වය, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සහ හොඳ විශ්වසනීයත්වයක් ඇති ස්ථිර චුම්බක සමමුහුර්ත මෝටර භාවිතා කිරීමෙන් යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල අඩු වේග අධි-ව්‍යවර්ථ අවශ්‍යතා සපුරාලිය හැකිය. ඒ සමඟම, සෘජු ව්‍යවර්ථ පාලනය වැනි උසස් පාලන ඇල්ගොරිතම අනුගමනය කිරීමෙන් මෝටරයේ ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදාන හැකියාව සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
නිගමනයක් ලෙස, යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල සර්වෝ පද්ධතිය සංඛ්‍යාත්මක පාලන යන්ත්‍රවල වැදගත් කොටසකි. එහි ක්‍රියාකාරිත්වය යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථානවල සැකසුම් නිරවද්‍යතාවය, කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයත්වයට සෘජුවම බලපායි. එබැවින්, යන්ත්‍රෝපකරණ මධ්‍යස්ථාන සැලසුම් කිරීමේදී සහ නිෂ්පාදනය කිරීමේදී, සර්වෝ පද්ධතියේ සංයුතිය සහ අවශ්‍යතා සම්පූර්ණයෙන්ම සලකා බැලිය යුතු අතර, සර්වෝ පද්ධතියේ ක්‍රියාකාරිත්වය සහ ගුණාත්මකභාවය වැඩිදියුණු කිරීමට සහ නවීන නිෂ්පාදන සංවර්ධනයේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා උසස් තාක්ෂණයන් සහ උපකරණ තෝරා ගත යුතුය.