Төмен вольтты тұрақты ток сервоқозғалтқыштары арқылы AGV батареясының қызмет ету мерзімін және жүк сыйымдылығын қалай жақсартуға болады?

Заманауи үшін автоматтандырылған басқарылатын көліктер (AGV) және автономды мобильді роботтар (AMR) екі өнімділік көрсеткіші әрқашан тығыз байланысты:

Батареяның жұмыс уақыты және пайдалы жүктеме сыйымдылығы.

Тым көп қуат тұтынатын көлікке үлкенірек аккумулятор қажет. Бірақ үлкенірек аккумулятор салмақ қосады, бұл көлік көтере алатын пайдалы жүк көлемін азайтады.

Сондықтан тарту жүйесі мұқият назар аударуды қажет етеді.

Дұрыс жобаланған төмен вольтты тұрақты ток сервомотор жүйесі AGV өндірушілеріне жақсартуға көмектеседі:

• Энергия тиімділігі

• Батареяның жұмыс уақыты

• Бастау және көтерілу моменті

• Жүктің көлік құралының салмағына қатынасы

• Қозғалыс дәлдігі

• Регенеративті тежеу

• Термиялық тұрақтылық

• Қозғалтқыштың жалпы тиімділігі

АҚШ-тың AGV жобалары үшін қозғалтқышты таңдау кеңірек машина қауіпсіздігі шеңберінде қарастырылуы керек. Ағымдағы сілтемелерге ANSI/A3 R15.08-1-2020 (R2026) , ANSI/A3 R15.08-2-2023 , ANSI/A3 R15.08-3-2026 және ANSI/ITSDF B56.5-2024 кіреді..

AGV тұрақты ток сервомотор шешімдері

AGV жетек жүйелері қарапайым қозғалтқыш айналуын қажет етеді. Қозғалтқыш қозғалтқышы төмен вольтты тұрақты ток аккумулятор жүйесінен жұмыс істеу кезінде басқарылатын моментті, дәл жылдамдықты реттеуді, біркелкі үдетуді және сенімді кері байланысты қамтамасыз етуі керек. Осы себепті тұрақты ток сервоқозғалтқыштары, біріктірілген тұрақты ток сервоқозғалтқыштары, берілістегі тұрақты ток сервоқозғалтқыштары, STO сервоқозғалтқыштары және AGV хаб қозғалтқыштары AGV және AMR жетек архитектураларында жиі қолданылады.

JKONGMOTOR әртүрлі AGV жүктемесіне, жылдамдыққа, кеңістікке, қорғаныс пен қауіпсіздік талаптарына сәйкес келетін бірнеше тұрақты тұрақты сервоқозғалтқыш конфигурацияларын қамтамасыз етеді.

AGV тұрақты ток сервомоторының өнім ауқымы

Jkongmotor теңшелген сервомотор қозғалыстары

Бір терезеден біріктірілген тұрақты тұрақты сервомотор шешімін жеткізуші

1. Біріктірілген тұрақты ток сервомоторы

Біріктірілген тұрақты тұрақты сервоқозғалтқыш моторды, сервожетекті және кодтағышты бір жинақы корпуста біріктіреді. Бұл архитектура сыртқы сымдарды азайтады және орнату орнын үнемдейді, бұл оны әсіресе ықшам AGV және AMR шассилері үшін пайдалы етеді.

Ол үшін жабық цикл қозғалысын басқаруды қолдайды жылдамдық, позиция және айналу моменті , ал біріктірілген электроника қозғалтқыш пен көлік контроллері арасындағы байланысты жеңілдетеді. Біріктірілген серво архитектуралары шасси кеңістігі мен сымдардың тиімділігі маңызды дизайн мәселелері болып табылатын жерлерде кеңінен қолданылады.

Әдеттегі AGV қолданбалары:

• AGV қоймалары

• AMR жетекші дөңгелектері

• Материалды өңдеуге арналған автономды роботтар

• Сұрыптау роботтары

• Шағын мобильді роботтар

2. Планетарлық беріліс тұрақты ток сервомоторы

Планетарлық беріліс тұрақты ток сервомоторы ықшам жетекті сақтай отырып, шығыс моментін арттыру үшін тұрақты ток сервомоторын планеталық беріліс қорабымен біріктіреді.

Бұл конфигурация AGV іске қосу, жеделдету, өрмелеу пандусы немесе ауыр жүктерді тасымалдау үшін доңғалақтың күшті моментін қажет еткенде қолайлы . Сондай-ақ беріліс қорабы доңғалақта төмен жылдамдықты шығаруды қамтамасыз ете отырып, қозғалтқыштың жоғары жылдамдықта жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

Типтік қолданбалар:

• Ауыр AGV

• Қойма көліктері

• Паллеттерді өңдеуге арналған роботтар

• Жылжымалы материалды өңдеу жабдықтары

• Жоғары айналу моментін қажет ететін AGV жетек дөңгелектері

3. Червякты беріліс тұрақты тұрақты сервомотор

Тұрақты ток сервомоторы құрт беріліс қорабын тұрақты ток сервомоторымен біріктіреді. Оның жоғары азайту коэффициенті оны жоғары шығыс моментін және басқарылатын төмен жылдамдықты қозғалысты қажет ететін қолданбаларға қолайлы етеді.

Құрт беріліс қорабы беріліс қорабының дизайны мен жұмыс жағдайларына байланысты пайдалы жүкті ұстау сипаттамаларын да қамтамасыз ете алады. Бұл оны басқарылатын қозғалыс пен механикалық ұстау маңызды болатын AGV механизмдеріне қолдануға мүмкіндік береді.

Типтік қолданбалар:

• Ауыр жүкті AGV жетек жүйелері

• Көтеру және орналастыру механизмдері

• Конвейерлік тасымалдау жабдықтары

• Өнеркәсіптік мобильді роботтар

• Автоматтандырылған өңдеу жүйелері

4. Біріктірілген тұрақты ток сервомоторын тежеу

Тежегіштің біріктірілген тұрақты тұрақты сервомоторы сервомоторды, кодтарды, жетекті және электромагниттік тежегішті бір жинаққа біріктіреді.

Тежегіш әсіресе қозғалтқыш қуатын алып тастағаннан кейін AGV механизмі өз орнында тұруы керек болғанда пайдалы . Оны көтеру осьтері, тік механизмдер, көлбеу жабдықтар және басқарылмайтын механикалық қозғалысқа жол бермеу керек қолданбалар үшін қарастыруға болады.

Типтік қолданбалар:

• AGV көтеру механизмдері

• Тік тасымалдау жүйелері

• Автоматтандырылған өңдеу жабдықтары

• Көлбеу жетекті механизмдер

• Ұстау талаптары бар мобильді роботтар

5. IP65 біріктірілген тұрақты ток сервомоторы

IP65 біріктірілген тұрақты ток сервомоторы қозғалтқыш шаң, шашыраған су немесе күрделі өндірістік жағдайларға тап болуы мүмкін AGV қолданбаларына арналған.

Оның біріктірілген қозғалтқыш және жетек архитектурасы ықшам орнатуды күшейтілген қоршау қорғанысымен біріктіреді. Бұл оны үшін пайдалы етеді . қойма логистикасы, жылжымалы машиналар, сыртқы жұмыс істейтін жабдық және қоршаған ортаны қорғау маңызды сипаттама болып табылатын өндірістік AGV JKONGMOTOR IP65 қорғанысын біріктірілген сервомотор платформасы үшін қолжетімді конфигурация ретінде тізімдейді.

Типтік қолданбалар:

• Сыртта жұмыс істейтін AGV құрылғылары

• Логистикалық роботтар

• Зауыттық көліктер

• Жылжымалы материалды өңдеу жабдықтары

• Шаңға бейім өндірістік орталар

6. AGV STO тұрақты ток сервомоторы

AGV STO тұрақты ток сервомоторы AGV және AMR жүйелеріне арналған, мұнда Safe Moment Off (STO) қозғалысты басқару қауіпсіздік архитектурасының бөлігі болып табылады.

Қауіпсіздік функциясы іске қосылған кезде STO диск жетегінің мотор моментін жасау мүмкіндігін өшіреді. Сондықтан оның қалыпты қозғалыс пәрменінен айырмашылығы бар: STO көлік құралына жай ғана баяулауды бұйырмай, моменттің пайда болуына жол бермейді.

Типтік қолданбалар:

• Автономды мобильді роботтар

• Адам қол жетімді қойма аймақтары

• Интеллектуалды логистикалық жүйелер

• Материалды автоматтандырылған өңдеу

• Қауіпсіздікке қатысты жетек функцияларын қажет ететін AGVs

7. AGV хаб қозғалтқышы

AGV хаб қозғалтқышы жетек қозғалтқышын доңғалақ немесе хаб жинағына біріктіріп, ықшам дөңгелегі бар шешімді жасайды.

Кәдімгі мотор-плюс-беріліс қорабы орналасуымен салыстырғанда, хаб қозғалтқышы механикалық беріліс компоненттерін азайтып, шассидің шектеулі кеңістігін жақсырақ пайдалана алады. Бұл әсіресе ықшам AGV, AMR, автономды көлік роботтары және төмен еденді мобильді платформаларға қатысты . Қозғалтқыштың хабының құрылымы дөңгелек диаметріне, көліктің жүктемесіне, қажетті моментке, жылдамдыққа және жылу жағдайларына сәйкес таңдалуы керек.

Неліктен AGV үшін біріктірілген тұрақты ток сервомоторын таңдау керек?

Негізгі артықшылығы - жүйе деңгейіндегі интеграция . жай мотор өнімділігі емес,

Шағын орнату

Қозғалтқыш, кодер және жетек электроникасы бір жинаққа біріктірілуі мүмкін, бұл бөлек серво-дискіні орнату орнына қажеттілікті азайтады.

Жеңілдетілген сымдар

Біріктірілген серво архитектурасы AGV электрлік дизайнын жеңілдетуге көмектесетін қозғалтқыш пен сыртқы диск арасындағы қозғалтқыш пен кодтаушы кабельдің бағытталуын азайтады.

Тұйық цикл қозғалысын басқару

Кодермен кері байланыс AGV навигациясы және синхрондалған дөңгелек жұмысы үшін маңызды болып табылатын доңғалақ жылдамдығы мен орнын дәл басқаруға мүмкіндік береді.

Икемді байланыс

Конфигурацияға байланысты AGV серво жүйелері CANopen, RS485/Modbus және EtherCAT сияқты байланыс әдістеріне қолдау көрсете алады . Бұл интерфейстер әдетте серво осьтерді AGV контроллерлерімен біріктіру үшін қолданылады.

Бірнеше механикалық конфигурациялар

Планетарлық беріліс қораптары, құрт беріліс қораптары, тежегіштер, су өткізбейтін корпустар және концентраторлы жетек құрылымдары қозғалтқышты әртүрлі AGV архитектурасына сәйкестендіруге мүмкіндік береді.

Әр түрлі AGV дискінің конструкцияларына арналған бір платформа

JKONGMOTOR біріктірілген сервоплатформасы көптеген механикалық және басқару конфигурацияларын қамтиды, соның ішінде 24V/48V тұрақты ток жүйелері, беріліс қорабы опциялары, тежегіш конфигурациялары, кодтаушы кері байланыс, IP-рейтингтік корпустар және Pulse, RS485, CANopen және EtherCAT интерфейстері . Компанияның AGV шешім бетінде IDC60 және IDC80 серияларының конфигурациялары және 26 Вт-тан 1000 Вт-қа дейінгі қуат диапазоны тізімделген.

Бұл AGV өндірушілеріне әрбір қолданба үшін бір қозғалтқыш конфигурациясын пайдаланбай, нақты көлік дизайнына сәйкес мотор архитектурасын таңдауға мүмкіндік береді.

OEM AGV жобалары үшін қозғалтқыш моменті, доңғалақ өлшемі, көлік салмағы, жылдамдық, аккумулятор кернеуі, беріліс қорабы қатынасы, кодер түрі, байланыс протоколы, қорғаныс рейтингі және қауіпсіздік талаптары сәйкес тұрақты тұрақты ток сервожетегі шешімін әзірлеу үшін бірге бағалануы мүмкін.

Неліктен төмен вольтты тұрақты ток сервомоторлары AGV батареясының қызмет ету мерзімі мен жүк сыйымдылығы үшін маңызды?

Тартқыш қозғалтқыш аккумулятор энергиясын AGV шын мәнінде қозғалатын доңғалақ моментіне түрлендіреді.

Осы себепті қозғалтқыштың тиімділігі көліктің әрбір тасымалдау циклі кезінде қанша энергия тұтынатынына тікелей әсер етеді.

Қарапайым ашық контурлы жетектен айырмашылығы, жабық контурлы тұрақты ток серво жүйесі кері байланыс арқылы қозғалтқыштың күйі мен жылдамдығын үздіксіз бақылайды және нақты жұмыс жағдайына сәйкес шығысты реттейді.

Бұл өте құнды, өйткені AGV бір тұрақты жүктемеде сирек жұмыс істейді.

AGV типтік жұмыс шарттары

AGV бірнеше рет қажет болуы мүмкін:

Бастау → Жылдамдау → Круиз → Баяулау → Тоқтату → Бұрылу → Кері → Қайта іске қосу

Қажетті момент әр кезең арасында айтарлықтай өзгеруі мүмкін.

Дұрыс таңдалған сервожүйе бекітілген шығыста жұмыс істеудің орнына осы өзгеретін талаптарға жылдам жауап бере алады.

Батареяның тиімділігі мен көлік салмағы байланысты

Негізгі қатынас дегеніміз:

Электр энергиясы = Батарея кернеуі × Ағымдық × Жұмыс уақыты

Қажетсіз токты азайту қажетті доңғалақ моментін сақтай отырып, жалпы қуат тұтынуды азайтады.

Сонымен қатар, жетектің өзі көлік массасына ықпал етеді.

Негізгі пайдалы жүктеме қатынасы:

Таза пайдалы жүк = рұқсат етілген жалпы көлік салмағы − көлік құралының бос салмағы

Бұл маңызды дизайн мүмкіндігін жасайды.

Неғұрлым ықшам қозғалтқыш, біріктірілген жетек немесе оңтайландырылған беріліс қорабы жүйе салмағын азайтып, жүк үшін қосымша сыйымдылықты босатуы мүмкін.

Неліктен интеграция маңызды

Заманауи біріктірілген сервоқозғалтқыш мыналарды біріктіре алады:

Мотор + Кодер + Сервожетек + Басқару электроникасы

бір жинақы жинаққа.

Бұл азайтуға болады:

• Электр сымдарының күрделілігі

• Кабинет кеңістігі

• Сыртқы жетек компоненттері

• Орнату уақыты

• Жетекші пойыздың жалпы ізі

Кеңістігі шектеулі AGV шасси конструкциялары үшін бұл бөлшектер соңғы көлік архитектурасына маңызды әсер етуі мүмкін.

Қалай Төмен вольтты тұрақты сервомоторлар жоғары тиімділік және регенеративті тежеу ​​арқылы AGV батареясының жұмыс уақытын ұзартады ма?

Батареяның жұмыс уақытын тек қозғалтқыштың тақтайшасының қуатына қарап бағалауға болмайды.

Неғұрлым пайдалы өлшем нақты AGV жұмыс циклі кезінде тұтынылатын энергия болып табылады.

Практикалық жуықтау дегеніміз:

Пайдаланылған батарея қуаты ≈ Тұрақты токтың орташа кіріс қуаты × Жұмыс уақыты

AGV үнемі жылдамдайтын және баяулайтындықтан, орташа қуат қозғалтқыштың номиналды қуатынан айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін.

Жоғары тиімді жұмыс

Сервомен басқарылатын қозғалтқыш моментті нақты сұранысқа сәйкес реттей алады.

Тұрақты қозғалыс кезінде қажетті момент салыстырмалы түрде төмен болуы мүмкін.

Жеделдету кезінде жүйеге уақытша әлдеқайда жоғары момент қажет болуы мүмкін.

Бұл динамикалық басқару жетекті механикалық сұранысқа электрлік кірісті жақсырақ сәйкестендіруге мүмкіндік береді.

Регенеративті тежеу

Регенеративті тежеу ​​энергияны үнемдеудің тағы бір әлеуетті механизмін қамтамасыз етеді.

Баяулау кезінде қозғалтқыш генератор ретінде жұмыс істей алады. Барлық кинетикалық энергияны үйкеліс немесе тежеу ​​резисторы арқылы жылуға айналдырудың орнына, бұл энергияның бір бөлігін тұрақты ток шинасына қайтаруға болады.

Қалпына келтірілген энергия келесідей болуы мүмкін:

Батареяға оралды

немесе

Тұрақты ток шинасында басқа жерде қолданылады

жүйе архитектурасына байланысты.

Дегенмен, регенеративті тежеу ​​дұрыс жобалануы керек.

Баяулау кезінде тұрақты шинаның кернеуі тез көтерілуі мүмкін. Сондықтан жүйеге аккумуляторды қабылдауды, заряд күйін, контроллер шектеулерін, температураны және тежеу ​​жиілігін ескере отырып, қалпына келтірілген энергияны өңдеудің қолайлы әдісі қажет.

Регенеративті тежеу ​​ең көп мәнді қамтамасыз ететін жерде

Регенеративті тежеу ​​әсіресе жиі кездесетін AGV-лерге қатысты:

• Аялдамалар

• басталады

• Бағыт өзгереді

• Баяулау оқиғалары

• Қысқа тасымалдау циклдері

• Тік немесе төмен қарай қозғалыс

Бұл қолданбалар үшін аяқталған цикл үшін Wh жиі қозғалтқыштың теориялық тиімділігіне қарағанда пайдалырақ KPI болып табылады.

Тұрақты ток серволарының жоғары қуаттылығы бар дизайны AGV таза жүктемесін қалай арттырады?

Жүк көтергіштігі ең алдымен жетек және көлік массасы мәселесі болып табылады.

AGV мыналарды жеңу үшін жеткілікті тарту күшін тудыруы керек:

Домалау кедергісі + Сынып кедергісі + Үдеу күші + Басқа механикалық шығындар

Жеңілдетілген қатынас дегеніміз:

Доңғалақ моменті = Тартқыш күші × Доңғалақ радиусы

Сондықтан қозғалтқышты таңдауды доңғалақ диаметрінен, беріліс қорабы қатынасынан, көлік салмағынан немесе жеделдету талаптарынан бөлуге болмайды.

Моменттің тығыздығы тек қозғалтқыш өлшемінен маңыздырақ

Үлкенірек қозғалтқыш көбірек айналу моментін қамтамасыз ете алады, бірақ ол сонымен қатар:

• Салмағы

• Көлемі

• Құны

• Термиялық жүктеме

• Батареяға сұраныс

Дизайндың жақсы мақсаты әдетте қолданылатын моменттің жоғары тығыздығы болып табылады.

Басқаша айтқанда:

Қозғалтқыштың аз массасы мен көлемінен доңғалақтың практикалық өнімділігі

Ықшам серво жүйе осы тепе-теңдікке қол жеткізуге көмектеседі.

Іске қосу моменті әсіресе маңызды

Ең жоғары пайдалы жүктемені алып жүретін AGV өте төмен жылдамдықта айтарлықтай моментті қажет етуі мүмкін.

Бұл әсіресе көлік құралына қатысты:

• Демалудан басталады

• Ауыр жүктерді көтереді

• Пандустарға көтеріледі

• Жылдам тездетеді

• Кедергісі жоғары еденде жұмыс істейді

Осы себепті қозғалтқышты үздіксіз айналу моменті мен шыңы моментін пайдаланып бағалау керек.оның номиналды қуатын ғана емес, оның

Қозғалтқыштың негізгі параметрлері

Мақсат - мүмкін болатын ең үлкен қозғалтқышты орнату ғана емес.

Мақсат - жылдамдыққа, айналу моментіне, жеделдетуге, өрмелеу қабілетіне және жылу маржасына қол жеткізу. жүйенің ең төменгі практикалық салмағымен қажетті

Оңды қалай таңдауға болады Төмен вольтты тұрақты ток серво жүйесі АҚШ AGV қауіпсіздік және өнеркәсіп стандарттарына сәйкес келеді ме?

Қозғалтқышты оның номиналды кернеуі аккумуляторға сәйкес келетіндіктен ғана таңдау жеткіліксіз.

АҚШ-тың AGV жобасы бағалауы керек толық көлік құралын және оның қауіпсіздік архитектурасын .

Ағымдағы салалық анықтамаларға өнеркәсіптік мобильді роботтарға арналған ANSI/A3 R15.08 сериясы және ANSI/ITSDF B56.5-2024 кіреді. жүргізушісіз және автоматты басқарылатын өндірістік көліктерге арналған

Өнімге және қолдануға байланысты басқа стандарттар мен талаптар да қолданылуы мүмкін.

Маңызды таңдау факторлары

Электрлік үйлесімділік

Аккумулятордың номиналды кернеуін, сондай-ақ минималды және максималды жұмыс кернеуін тексеріңіз.

Номиналды 24 В тұрақты ток немесе 48 В тұрақты батарея жүйесі зарядтау және разрядтау кезінде айтарлықтай кернеудің өзгеруіне ұшырауы мүмкін.

Ең жоғары ток

Жеделдету және ауыр жүктеме жағдайлары кәдімгі круизге қарағанда айтарлықтай жоғары ток тудыруы мүмкін.

Батарея, сымдар, контроллер және қорғаныс құрылғылары күтілетін токқа төзімді болуы керек.

Кері байланыс

Кодер басқару архитектурасы талап ететін ажыратымдылықты, кері байланыс түрін және байланыс интерфейсін қамтамасыз етуі керек.

Қауіпсіздік функциялары

Төтенше жағдайда тоқтату, ақаулық әрекеті, тежеу ​​әрекеті, моментті жою және қауіпсіздікке қатысты басқару элементтері AGV толық жүйесінің бөлігі ретінде бағалануы керек.

Қоршаған ортаны қорғау

Қозғалтқыш нақты ортаға сәйкес келуі керек, соның ішінде:

• Шаң

• Ылғалдылық

• Температура

• Шок

• Діріл

• Кіру экспозициясы

Механикалық интеграция

Тексеру:

• Монтаждау өлшемдері

• Білік конфигурациясы

• Беріліс қорабының интерфейсі

• Доңғалақты қосу

• Кабельді бағыттау

• Қолжетімді шасси кеңістігі

Сыни ерекшелік

Мотордың сәйкестігі AGV жүйесінің сәйкестігімен бірдей емес.

Толық машина оның мақсатына сәйкес келетін талаптарға сәйкес жобалануы, тәуекелді бағалауы, қорғалуы және валидациясы болуы керек.

OEM және флот операторлары бұрынғы AGV дискілерін қалай жаңарта алады? Төмен вольтты тұрақты ток серво жүйелері?

Қолданыстағы AGV-ді бұрынғы дискіден серво архитектурасына жаңарту операциялық деректерден басталуы керек.жорамалдардан емес,

Практикалық қайта жабдықтауды бағалау мыналарды жазуы керек:

Қалыпты жөндеу архитектурасы

Модернизацияланған тарту жүйесі келесідей болуы мүмкін:

Батарея → Тұрақты токтан қорғау → Сервожетегі → Тұрақты ток сервомоторы → Беріліс қорабы → Жетекші доңғалақ

Кодер операциялық ақпаратты контроллерге кері жібереді.

Содан кейін AGV басқару жүйесі келесі пәрмендерді басқарады:

Жылдамдық → Бағыт → Жеделдету → Баяулау → Ақаулық реакциясы

Өндірістік байланысты сияқты интерфейстер арқылы да біріктіруге болады . CANopen, EtherCAT, RS-485/Modbus немесе басқа қолдау көрсетілетін протокол

Кезеңді қайта жаңарту тәуекелді азайтады

Тәжірибелік тәсіл алдымен бір тартқыш модулін тексеру болып табылады.

Прототипті келесілер үшін бағалауға болады:

Ағымдағы тұтыну

Жеделдету

Тежеу

Жылу өнімділігі

Толық пайдалы жүктеме жұмысы

Батареяның жұмыс уақыты

Байланыс сенімділігі

Қате мінез-құлық

Өлшенген нәтижелер жобалық мақсатқа сай болғаннан кейін, бірдей архитектураны қосымша көліктерде таратуға болады.

Тұрақты ток серволарында жоғары жылуды басқару AGV батареясының мерзімінен бұрын тозуын қалай болдырмайды?

AGV қозғалтқыштарын салыстыру кезінде жылуды басқару жиі бағаланбайды.

Өзінің жылулық шегіне қайта-қайта жақындайтын қозғалтқыш жоғары электр шығындарын тудыруы және қосымша жылуды қоршаған жетекке беруі мүмкін.

Нәтиже тізбекті реакция болуы мүмкін:

Жоғары жоғалтулар → Көбірек жылу → Жоғары температура → Құрамдас бөліктерге үлкен кернеу

Батареяның температурасы да маңызды.

Литий-ионды батареяның қартаюына температура, зарядтау күйі, зарядтау жағдайлары және жұмыс профилі әсер етеді. Жоғары температура көптеген жұмыс жағдайларында тозуды тездетуі мүмкін.

Бұл қозғалтқыштың тиімділігі электр қуатын үнемдеу ғана емес дегенді білдіреді.

Ол сондай-ақ батарея мен электрониканы қоршаған жылу ортасын басқаруға көмектеседі.

AGV жетектегі негізгі жылу көздері

Жалпы жылу жүктемесі мыналардан туындауы мүмкін:

• Мыстың жоғалуы

• Темірдің жоғалуы

• Мойынтіректердің үйкелісі

• Контроллер коммутациясының жоғалуы

• Беріліс қорабының жоғалуы

• Шиналар мен домалау шығындары

Сондықтан дұрыс өлшемді қозғалтқышты сәйкес таңдау керек . үздіксіз жұмыс талаптарына қысқа мерзімді ең жоғары өнімділікке ғана емес,

Жылулық дизайн бүкіл жүйені ескеруі керек

Маңызды айнымалыларға мыналар жатады:

Қоршаған орта температурасы

Жұмыс циклі

Ең жоғары жүктеме жиілігі

Үздіксіз момент

Моторды орнату

Қоршау дизайны

Ауа шығыны

Шассиге жылу беру

Мақсат - бүкіл тарту жүйесіндегі тұрақты жұмыс температурасы.

АҚШ қоймаларында төмен вольтты тұрақты тұрақты серволарды орналастырудың өлшенетін ROI мен ТШО-ның төмендеуі қандай?

Сервоны жаңартудың қаржылық құны өлшенуі керек флоттың нақты деректерінен .

Қарапайым мотор сатып алу бағасы меншіктің шынайы құнын көрсетпейді.

ТШО AGV практикалық үлгісі

ТШО = Аппараттық құрал + Энергия + Техникалық қызмет көрсету + Тоқтау уақыты + Батарея + Ауыстыру + Зарядтау инфрақұрылымы

Төмен вольтты тұрақты ток серво жүйесі осы айнымалылардың бірнешеуіне бір уақытта әсер етуі мүмкін.

Энергияны тұтыну

Өлшем:

кВт/сағ жұмыс сағатына

Бірақ одан да күшті операциялық KPI:

Аяқталған тасымалдау цикліне Wh

Бұл бір бағытта және пайдалы жүктеме жағдайында әртүрлі жетек технологияларын салыстыруға мүмкіндік береді.

Батареяны пайдалану

Төмен қуат тұтыну зарядтау циклдері арасындағы пайдалы жұмыс уақытын арттыруы мүмкін, мыналарға байланысты:

• Батареялар химиясы

• Зарядтау стратегиясы

• Пайдалы жүк

• Жол жүру қашықтығы

• Жұмыс ортасы

• Жұмыс циклі

Техникалық қызмет көрсету

Жабық контурлы дискілер қосымша диагностикалық деректерді бере алады.

Жүйеге байланысты техникалық қызмет көрсету топтары мыналарды бақылай алады:

Кодер ақаулары

Шамадан тыс ток

Артық температура

Байланыс ақаулары

Мотор күйі

Көлік дабылдары

Жақсы диагностика ақауларды жою уақытын қысқартуға көмектеседі.

Тоқтау уақыты

Автоматтандырылған қоймалар үшін тоқтап қалу моторды сатып алу бағасынан гөрі үлкен қаржылық әсер етуі мүмкін.

Диагностикалау, ауыстыру және техникалық қызмет көрсету оңайырақ тарту жүйесі аппараттық құралдың бастапқы құнынан жоғары құндылықты қамтамасыз етуі мүмкін.

Жүктілік өнімділігі

Пайдалы жүктеме энергияны тұтынумен қатар өлшенуі керек.

Тек сұраудың орнына:

'AGV қанша килограмм жүк көтере алады?'

Неғұрлым пайдалы операциялық көрсеткіш болуы мүмкін:

'AGV бір батарея зарядына қанша килограмм жүк таси алады?'

Басқа пайдалы KPI мыналарды қамтиды:

кг жұмыс сағатына тасымалданды

бір заряд бойынша орындалған миссиялар

тонна-километрге Wh

ауысымдағы оқиғаларды зарядтау

Бұл көрсеткіштер флот операторларына жетектің нақты өнімділігінің нақты көрінісін береді.

Төмен вольтты тұрақты ток сервоқозғалтқыштарын пайдаланып AGV батареясының қызмет ету мерзімін және жүк сыйымдылығын қалай жақсартуға болады: 1,5 тонналық AMR дизайнын қайта құру тәжірибесі.

Бұл қайта жобалау жобасы ге бағытталған . 1,5 тонналық ауыр салмақты жасырын AGV / су астындағы AMR- еуропалық интралогистикалық автоматика өндірушісі әзірлеген

Тұтынушы үш практикалық мәселеге тап болды:

Шассидің ауыр салмағы тиімді жүк көтергіштігін азайтты.

Батареяның жұмыс уақыты қажетті 8 сағаттық жұмыс уақытынан төмен болды.

Шассидегі шектеулі кеңістік және шамадан тыс сымдар электрлік интеграцияны қиындата түсті.

Шешім кәдімгі бөлінген қозғалтқыш пен жетек архитектурасын қосарлы құрылымға ауыстыру болды 48В төмен вольтты біріктірілген тұрақты ток сервоқозғалтқыштары , қозғалтқыш пен жетек электроникасын CANopen/EtherCAT байланысы бар шағын доңғалақ жетекті модульдерге біріктіреді..

Қайта жобалау нәтижелері

Негізгі нәтиже: қайта жобаланған AGV жетек салмағын 7,3 кг- ға азайтты, жұмыс төзімділігін арттырды 7,5-тен 10,2 сағатқа дейін және 1000 кг-нан 1250 кг-ға дейін көтерді. бірдей 48В/100Ач литий батарея жинағын пайдалана отырып, тиімді жүктемені

Түпнұсқа AGV дизайны және оның шектеулері

Түпнұсқа көлікте әдеттегі бөлінген мотор-жүргізуші архитектурасы қолданылған.

Қозғалтқыштар жетекші доңғалақтардың жанына орнатылды, ал сервожетектер негізгі электрлік бөліктің ішіне бөлек орнатылды.

Бұл архитектура ықшам ауыр AMR-де бірнеше қиындықтар туғызды.

1. Қозғалтқыштың шамадан тыс салмағы

Екі қозғалтқыштың, сыртқы сервожетектердің, кабельдік сымдардың, қосқыштардың, экрандауыштың және орнату құрамдастарының жиынтық салмағы шамамен 18,5 кг-ға жетті..

Тіркелген жалпы салмақ шегі бар көлік құралы үшін бұл қосымша масса AGV заңды және механикалық түрде тасымалдауға болатын жүк көлемін тікелей азайтты.

2. Ұзақ жоғары ток кабельдері

Бөлек жетек архитектурасы орталық электр қоршауы мен доңғалақ жетектері жинақтары арасында жүру үшін жоғары ток қозғалтқыш кабельдерін қажет етті.

Шағын AMR-де бұл кабельдер орнатудың құнды кеңістігін тұтынады және маршруттауды қиындатады.

Олар сонымен қатар кабель кедергісі арқылы қосымша электр шығындарын енгізе алады.

3. Шектеулі ішкі кеңістік

Екі сыртқы серво дискілерге арнайы шкаф пен DIN рельсті орнату кеңістігі қажет.

Бұл келесілер үшін қолжетімді бөлмені азайтты:

Батарея компоненттері

PLC және енгізу/шығару

Қауіпсіздік техникасы

Коммуникациялық жабдық

Жылумен басқару компоненттері

Қызметке қол жеткізу

4. Батареяның жұмыс уақыты мақсаттан төмен

Түпнұсқа жүйе 7,5 сағат жұмыс жасады. арқылы шамамен 48V/100Ah литий батареясы .

Кеңейтілген қойма операцияларын қолдау күтілетін ауыр жүк көлігі үшін бұл аз операциялық маржа қалдырды.

Біріктірілген 48 В тұрақты ток серво шешімі

Үш мәселені бір уақытта шешу үшін тұтынушы бөлінген диск жүйесін екіге ауыстырды 48В төмен вольтты біріктірілген тұрақты ток сервоқозғалтқыштары.

Жаңа архитектура қозғалтқыш пен жетек электроникасын тікелей доңғалақ жетекті модуліне біріктіреді.

Жаңа жетек құрылымы

48В батарея

↓

Негізгі AGV контроллері / PLC

↓

CANopen / EtherCAT байланыс шинасы

↓

Қос 48 В біріктірілген тұрақты ток сервомоторлары

↓

Дөңгелектер

Бұл орталық электр шкафында орнатылған жабдықтың көлемін айтарлықтай азайтады.

Жаңа шешім сонымен қатар жоғары шекті шамадан тыс жүктеме моментін , жабық циклды басқаруды және шинаға негізделген байланысты қолдайды.

Біріктірілген тұрақты ток серво жүйесі батареяның қызмет ету мерзімін қалай ұзартты

Батареяның жұмыс уақытын жақсарту батареяны үлкейтуден гөрі бірнеше инженерлік өзгерістерге байланысты болды.

Кабельдік жоғалтуларды азайту

Түпнұсқа жүйеде жоғары ток қозғалтқыш кабельдері орталық жетек электроникасын тартқыш қозғалтқыштарға қосады.

Өткізгіштегі электр қуатының жоғалуын келесідей есептеуге болады:

P = I²R

мұнда:

• P = қуат жоғалуы

• I = ағымдағы

• R = кабель кедергісі

Қозғалтқыш электроникасын тікелей қозғалтқыш жинағына жылжыту арқылы жоғары ток қосылымы өте қысқа болады.

Бұл жобада жүргізушіден қозғалтқышқа фазалық сым қашықтығы 5 см-ге дейін қысқарды.

Нәтиже кабельге байланысты ысыраптардың айтарлықтай азаюы және таза қуат архитектурасы болды.

48В Жұмыс Қысқартылған ток сұранысы

Қайта дизайн сонымен қатар AGV қуат архитектурасын 24 В-тан 48 В тұрақты токқа көшірді.

Бірдей механикалық шығыс қуаты үшін:

I = P / U

Жүйе кернеуінің жоғарылауы берілген қуат деңгейіне қажетті токты азайтады.

Төменгі ток мыналарға мүмкіндік береді:

Кіші кабель қималары

Төмен резистивті шығындар

Кабельді жылытудың төмендеуі

Неғұрлым ықшам сымдар

Бұл ұзақ кабельдер электр дизайнының маңызды бөлігіне айналуы мүмкін жоғары қуатты мобильді жабдықта әсіресе пайдалы.

Регенеративті тежеу

Біріктірілген сервоконтроллерлер регенеративті тежеуді де оңтайландырды.

Баяулау немесе төмен қарай қозғалыс кезінде тартқыш қозғалтқыштар генератор ретінде жұмыс істей алады.

Барлық қол жетімді кинетикалық энергияны жылу ретінде таратудың орнына, жүйе 48 В тұрақты ток шинасы мен батарея жүйесіне қайта бағыттайды.аккумуляторды қабылдау және контроллер шектеулеріне сәйкес қалпына келетін энергияны

Бұл әсіресе ауыр салмақты AGV-лерде құнды болады, өйткені 1,5 тонналық көлік қозғалыс кезінде айтарлықтай кинетикалық энергияны тасымалдайды.

Көлік неғұрлым жиі жылдамдаса және баяуласа, соғұрлым регенеративті энергияны қалпына келтіру маңыздырақ болады.

FOC векторын басқару

Біріктірілген сервожүйе өріске бағытталған басқаруды (FOC) пайдаланады. қозғалтқыш тогы мен моментін реттеу үшін

Қозғалтқыштың магнит өрісін және крутящий токты дәлірек басқару арқылы жүйе қажетті жүктеме нүктесіне жақынырақ жұмыс істей алады.

Практикалық мақсаттар:

Тұрақты момент өндіру

Ағымды тиімді пайдалану

Қажетсіз қыздыруды төмендетіңіз

Бірқалыпты жеделдету және баяулау

Жақсартылған төмен жылдамдықты басқару

Бірнеше ауысымда үздіксіз жұмыс істейтін ауыр жүкті AMR үшін бұл сипаттамалар қуат тұтынуға да, термиялық тұрақтылыққа да әсер етуі мүмкін.

Негізгі техникалық жақсартулар және ROI деректері

Инженерлік терең сүңгу: біріктірілген тұрақты ток серволары қосарлы мәселені қалай шешеді

1. Батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту

• Кабельдік мыстың жоғалуын жою: дәстүрлі AGV конструкциялары жоғары ток фазалық кабельдерді орталық басқару қораптарынан жетек дөңгелектеріне дейін бағыттайды. Төмен вольтты біріктірілген тұрақты ток серволары драйверді тікелей қозғалтқыш кодтарының артқы жағына біріктіреді, фазалық сым аралығын 5 см-ге дейін қысқартады.
• Регенеративті тежеуді оңтайландыру: Біріктірілген контроллерлер баяулау және еңіспен төмен қарай қозғалыстар кезінде кинетикалық энергияны жинап, тұрақты токты 48 В батарея жинағына тікелей береді.
• Жоғары тиімділіктегі FOC векторлық басқару: оңтайландырылған өріске бағытталған басқару алгоритмдері үздіксіз жүктеме кезінде жұмыс температурасын төмен ұстап, оңтайлы жұмыс циклдерінде ток тартуды сақтайды.

2. Пайдалы жүк сыйымдылығын арттыру

• Шассидің салмағын азайту: сыртқы драйвер корпустарын, ауыр экрандау кабельдерін және DIN рельсті бекітпелерді жою 7,3 кг өлі салмақты босатады. Шасси массасында үнемделген әрбір килограмм жоғары пайдалы жүктеме рейтингіне тікелей ауысады.
• Жоғары шамадан тыс жүктеме моменті сыйымдылығы: Біріктірілген төмен вольтты тұрақты ток серволары ауыр жүкті бастапқы жеделдету және рампаға көтерілу (5° еңіске дейін) кезінде 3X номиналды моментке дейін өңдейді, бұл үлкен өлшемді қозғалтқыштарды қажет етпей, тоқтау қателерінің алдын алады.

3. Іске асыру қадамдары

1. Қуат жүйесінің ауысуы: жүйелік шинаны 24 В-тан 48 В тұрақты токқа дейін жаңартыңыз. Жоғары кернеу жалпы жұмыс тогын төмендетеді ( I = P/U ), кабельдің көлденең қимасының талаптарын және жылу диссипациясын төмендетеді.

2. Жетек модулін механикалық модуляциялау: қос 48 В біріктірілген тұрақты ток серволарын тікелей дифференциалды жетек доңғалақтарына немесе рульдік доңғалақ жинақтарына орнатыңыз.

3. Байланыс шинасы топологиясы: 16+ дискретті басқару сымдарын ауыстыра отырып, негізгі AGV PLC контроллері мен екі біріктірілген қозғалтқыш арасында бір экрандалған CANopen/EtherCAT тізбекті кабельді айналдырыңыз.

Өлшенген нәтижелерге дейін және кейін

Қайта дизайн негізгі көрсеткіштері бойынша өлшенетін жақсартулар жасады AGV өнімділігінің , соның ішінде жетек салмағы, ішкі кеңістік, тиімділік, батареяның төзімділігі және жүк көтергіштігі.

Жалпы нәтиже: Тұрақты ток сервожетектерін доңғалақ модульдеріне тікелей біріктіру арқылы AGV жетек салмағының төмендеуіне, ішкі кеңістік талаптарының төмендеуіне, жүйенің жоғары тиімділігіне, батареяның ұзағырақ төзімділігіне және тиімді жүктеме сыйымдылығына қол жеткізді.

Бұл нәтижелер қайта құрастыру бір уақытта жақсартқанын көрсетеді . батарея өнімділігі мен пайдалы жүктеме мүмкіндігін жетекті біріктіру, сымдардың жоғалуын азайту, қозғалтқышты басқаруды жақсарту және көлік салмағын төмендету арқылы

Тұтынушының кері байланысы

'Кіріктірілген 48 В төмен вольтты тұрақты ток сервоқозғалтқыштарына ауысу арқылы біз AGV құрастыру уақытын 40%-ға қысқарттық жіптерді бағыттаудың жеңілдетілгеніне байланысты. Ең бастысы, тұтынушыларымыз тәулігіне екі қысқа мүмкіндік төлемімен толық 3 ауысымдық операциялық қамтуға (24 сағат) қол жеткізді.'

— Industrial AMR Solutions ҒЗТКЖ басшысы

Бұл 1,5 тонналық AMR қайта дизайны нені көрсетеді

Бұл жоба ауыр жүкті AGV және AMR өндірушілері үшін бірнеше маңызды сабақтарды көрсетеді.

Батареяның қызмет ету мерзімі - жетек жүйесі мәселесі

Батарея сыйымдылығын арттыру ұзақ жұмыс уақытына қол жеткізудің жалғыз жолы емес.

Электр ысыраптарын азайту, қозғалтқышты басқаруды жақсарту, тежеу ​​энергиясын қалпына келтіру және көлік массасын азайту - барлығы қолдануға болатын төзімділікті арттыруға ықпал етеді.

Пайдалы жүк көлік массасының әрбір килограммына әсер етеді

Мотор, жетек, шкаф, монтаждық жабдық және кабель салмағы көлік құралының жалпы салмағы бюджетінің бір бөлігін тұтынады.

Неғұрлым интеграцияланған тартқыш архитектурасы қозғалтқыштың көлемін жай ғана көбейтпей-ақ қосымша жүк сыйымдылығын жасай алады.

48 В сәулеті қуат артқан сайын тартымды бола түседі

Жүйенің жоғары кернеуі берілген қуат қажеттілігі үшін токты азайтып, AGV өндірушілеріне кабель өлшемін, резистивті жоғалтуларды және термиялық жүктемені басқаруға көмектеседі.

Біріктірілген серво архитектурасы ықшам AMR құрылғыларын жеңілдетеді

Қозғалтқыш пен жетекті бір модульге біріктіру сыртқы жетек шкафтарын жоюға және жоғары ток сымдарын қысқартуға болады.

Бұл арттырады механикалық орау мен жинақтау тиімділігін .

Ең жоғары айналу моменті ауыр жүкті көліктер үшін өте маңызды

1,5 тонналық AGV круиз үшін жеткілікті момент қажет.

Ол сондай-ақ демалыс кезінде жылдамдауы, максималды пайдалы жүктемені көтеруі, пандустарға көтерілуі және қысқа мерзімді шамадан тыс жүктемелерді жеңуі керек.

Бұл ең жоғары момент мүмкіндігін және шамадан тыс жүктеме өнімділігін таңдаудың маңызды критерийлеріне айналдырады.

Қорытынды нәтижелер

Ауыр салмақты AGV және AMR үшін интегралды төмен вольтты тұрақты ток серво архитектурасы жоғары пайдалы жүктемеге, ұзағырақ жұмыс уақытына, таза сымдарға және ықшам тарту жүйесін біріктіруге практикалық жолды қамтамасыз ете алады. қозғалтқыш көліктің нақты жұмыс цикліне дұрыс сәйкес келген кезде

Біз қалай қараймыз AGV үшін төмен вольтты тұрақты ток сервомоторының дизайны

OEM AGV өндірушілері үшін стандартты қозғалтқыш әрқашан жеткіліксіз.

Әртүрлі AGV-лер үшін мүлдем басқа талаптар болуы мүмкін:

Пайдалы жүк

Дөңгелектің диаметрі

Көлік салмағы

Саяхат жылдамдығы

Жеделдету

Еңіс

Батарея кернеуі

Жұмыс циклі

Басқару хаттамасы

Қоршаған орта жағдайлары

Сондықтан қозғалтқышты, беріліс қорабын, кодтарды, контроллерді және доңғалақты ретінде қарастыру керек. бір біріктірілген тартқыш жүйе .

AGV OEM үшін соңғы алып кету

AGV батареясының қызмет ету мерзімін және пайдалы жүк сыйымдылығын жақсарту үлкенірек аккумуляторды немесе жоғары қуатты қозғалтқышты орнату ғана емес.

Ең тиімді тәсіл - оңтайландыру бүкіл тарту жүйесін .

Тиісті құрастырылған төмен вольтты тұрақты ток сервоқозғалтқышы мыналарға ықпал ете алады:

Жоғары тиімді жұмыс

Жабық цикл моменті мен жылдамдықты реттеу

Регенеративті тежеу

Жоғары айналу моменті тығыздығы

Ықшам интеграция

Жақсартылған жылу өнімділігі

Жақсырақ диагностика

Бұл сипаттамалар беріліс қорабымен, доңғалақпен, аккумулятормен, контроллермен және AGV жұмыс циклімен дұрыс сәйкестендірілсе, нәтиже өлшеуге болатын жақсартулар болуы мүмкін:

Батареяның жұмыс уақыты + Пайдалы жүкті пайдалану + Энергия тиімділігі + Жылу тұрақтылығы + Флоттың өнімділігі

OEM және қойма операторлары үшін ең маңызды сұрақ жай ғана 'Қай мотордың қуаты көбірек?' емес.

Жақсырақ сұрақ:

'Ең аз практикалық энергияны, салмақты, кеңістікті және техникалық қызмет көрсетуді пайдалана отырып, қажетті доңғалақ моментін және қозғалыс өнімділігін қандай жетекті қамтамасыз ете алады?'

Жүйе деңгейіндегі бұл тәсіл тиімді, сенімді және ауқымды AGV тартқыш платформаларын жобалау үшін күшті негіз береді.