সার্ভো মোটরগুলির জন্য তিনটি ব্রেকিং পদ্ধতির মধ্যে পার্থক্য কী?

স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় অ্যাকুয়েটরের মূল উপাদান হিসাবে, সার্ভো মোটরগুলির ব্রেকিং কার্যকারিতা সরাসরি সরঞ্জামগুলির অবস্থান নির্ভুলতা এবং সুরক্ষা নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে। বর্তমানে, সার্ভো মোটরগুলির মূলধারার ব্রেকিং পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে ডায়নামিক ব্রেকিং, রিজেনারেটিভ ব্রেকিং এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মেকানিক্যাল ব্রেকিং। এই পদ্ধতিগুলি ব্রেকিং নীতি, প্রয়োগের পরিস্থিতি এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য প্রদর্শন করে, নির্দিষ্ট অপারেটিং অবস্থার উপর ভিত্তি করে লক্ষ্যবস্তু নির্বাচনের প্রয়োজন।

I. গতিশীল ব্রেকিং: দ্রুত-প্রতিক্রিয়া শক্তি-ব্যবহারের ব্রেকিং

ডাইনামিক ব্রেকিং (DB) মোটর উইন্ডিংগুলিকে সংক্ষিপ্ত-সার্কিট করে বা পাওয়ার কাট অফের সময় ব্রেকিং প্রতিরোধকের সাথে সংযোগ করে ঘূর্ণন গতিশক্তিকে বিচ্ছুরিত তাপে রূপান্তর করে। একটি স্টপ কমান্ড শনাক্ত করার পরে, সার্ভো ড্রাইভটি অবিলম্বে তিন-ফেজ পাওয়ার সাপ্লাইকে বাধা দেয় এবং একই সাথে মোটর উইন্ডিং এবং ব্রেকিং প্রতিরোধকের মধ্যে একটি বন্ধ সার্কিট তৈরি করতে IGBT মডিউল নিয়ন্ত্রণ করে। জড়তার কারণে মোটর ঘুরতে থাকে। চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি কেটে উত্পন্ন প্ররোচিত কারেন্ট রোধক জুড়ে জুল তাপ হিসাবে বিলুপ্ত হয়, যা মোটরের দিকের বিপরীতে একটি ব্রেকিং টর্ক তৈরি করে। পেশাদার ডেটা নির্দেশ করে যে এই পদ্ধতিটি 10-50 মিলিসেকেন্ডের কম প্রতিক্রিয়ার সময় রেটযুক্ত টর্কের 150%-200% ব্রেকিং টর্ক অর্জন করে, এটি জরুরী স্টপ পরিস্থিতির জন্য আদর্শ করে তোলে।

যাইহোক, এই "তাপ-ফর-স্টপ" পদ্ধতির স্পষ্ট সীমাবদ্ধতা রয়েছে৷ প্রথমত, টেকসই উচ্চ-শক্তির ব্রেকিং প্রতিরোধকের দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণ হয়। প্রযুক্তি চ্যানেলের পরীক্ষার ডেটা দেখায় যে পরপর পাঁচটি পূর্ণ-পাওয়ার ব্রেকিং চক্র প্রতিরোধকের পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে 200 ডিগ্রির উপরে ঠেলে দিতে পারে, একটি বাধ্যতামূলক এয়ার কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজন হয়৷ দ্বিতীয়ত, ব্রেকিং শক্তি পুনরুদ্ধার করতে অক্ষমতা বর্জ্যের দিকে পরিচালিত করে। ঘন ঘন শুরু এবং স্টপ সহ উত্পাদন লাইনে, গতিশীল ব্রেকিং সিস্টেমগুলি মেশিনের মোট শক্তির 15% এর বেশি ব্যবহার করতে পারে। তাই, এই দ্রবণটি কম{11}}থেকে{12}}বিরামযুক্ত ব্রেকিং সহ মাঝারি শক্তির অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আরও উপযুক্ত, যেমন প্যাকেজিং মেশিনে ইনডেক্সিং পজিশনিং বা রোবোটিক অস্ত্রে পয়েন্ট-থেকে{14}}পয়েন্ট মোশন কন্ট্রোল।

২. রিজেনারেটিভ ব্রেকিং: এনার্জি ফিডব্যাকের জন্য সবুজ সমাধান

রিজেনারেটিভ ব্রেকিং উচ্চ-এন্ড সার্ভো সিস্টেমের উন্নয়নের দিক নির্দেশ করে, এর মূল প্রযুক্তি দ্বিমুখী PWM রূপান্তরকারীর প্রয়োগকে কেন্দ্র করে। যখন মোটর জেনারেটর মোডে কাজ করে, তখন ড্রাইভটি বুদ্ধিমত্তার সাথে ফেজ পার্থক্য সনাক্ত করে পিছনের ইএমএফকে ডিসি পাওয়ারে সংশোধন করতে। এই শক্তি বাস ক্যাপাসিটরে ফেরত দেওয়া হয় এবং পরবর্তীতে একটি গ্রিড-টাই ইনভার্টারের মাধ্যমে গ্রিডে ফিরে আসে। মিতসুবিশি ইলেকট্রিকের পরীক্ষার রিপোর্টগুলি ইঙ্গিত করে যে ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ মেশিনে ছাঁচ খোলার/বন্ধ করার অবস্থার অধীনে, পুনরুত্পাদনশীল ব্রেকিং 30%-45% ব্রেকিং শক্তি পুনরুদ্ধার করতে পারে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে সিস্টেম অপারেটিং খরচ কমিয়ে দেয়।

এই প্রযুক্তিটি প্রয়োগ করার জন্য একাধিক সুরক্ষার প্রয়োজন: প্রথমত, শক্তি প্রতিক্রিয়ার কারণে ওভারভোল্টেজ ভাঙ্গন রোধ করতে বাস ভোল্টেজে ডায়নামিক ক্ল্যাম্পিং সার্কিট ইনস্টল করতে হবে। দ্বিতীয়ত, উচ্চ-ক্ষমতার শক্তি সঞ্চয়কারী ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কগুলি অপরিহার্য-400V সার্ভো সিস্টেমের জন্য সাধারণত 10,000μF-এর বেশি ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের প্রয়োজন হয়। তৃতীয়ত, গ্রিড সাইড অবশ্যই 5% এর নিচে টোটাল হারমোনিক ডিস্টরশন (THD) সহ গ্রিডের সংযোগের প্রয়োজনীয়তা- পূরণ করবে। Inovance-এর মতো দেশীয় নির্মাতারা এখন দ্বিমুখী শক্তি রূপান্তর অ্যালগরিদম আয়ত্ত করেছে, যা উইন্ড টারবাইন পিচ কন্ট্রোল সিস্টেম এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে পুনরুত্পাদনশীল ব্রেকিংয়ের বৃহৎ আকারে প্রয়োগ সক্ষম করে৷ যাইহোক, খরচের সীমাবদ্ধতা 500W এর নিচে কম-পাওয়ার পরিস্থিতিতে এটি গ্রহণকে সীমিত করে।

III. ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল ব্রেকিং: পরম শারীরিক নিরাপত্তার নিশ্চয়তা

ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ব্রেকগুলি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বলের সাথে স্প্রিং প্রিলোডকে প্রতিহত করে অ{0}}যোগাযোগ ব্রেকিং অর্জন করে। এর নীতি: শক্তিপ্রাপ্ত হলে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেট মোটর শ্যাফ্ট থেকে ব্রেক প্যাডকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য বসন্তের চাপকে অতিক্রম করে। ডি-শক্তিকরণের পরে, স্প্রিং অবিলম্বে ঘর্ষণ প্যাডকে সংকুচিত করে ব্রেকিং বল তৈরি করে। এই বিশুদ্ধভাবে যান্ত্রিক কাঠামোটি রেটেড টর্কের তিনগুণ পর্যন্ত স্ট্যাটিক হোল্ডিং টর্ক সরবরাহ করে, উপকূলের ঝুঁকি সম্পূর্ণভাবে দূর করে। ফলস্বরূপ, উল্লম্ব লোড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি বাধ্যতামূলক (যেমন, মেশিন টুল স্পিন্ডল, লিফট ট্র্যাকশন মেশিন)।

যাইহোক, যান্ত্রিক ব্রেকগুলির অন্তর্নিহিত সীমাবদ্ধতা রয়েছে: প্রথমত, তারা উল্লেখযোগ্য অ্যাকচুয়েশন বিলম্ব প্রদর্শন করে। পরীক্ষার ডেটা দেখায় যে এটি পাওয়ার সংযোগ বিচ্ছিন্ন থেকে সম্পূর্ণ নিযুক্ত হতে 80-120 মিলিসেকেন্ড সময় নেয়, ইলেকট্রনিক ব্রেকিং পদ্ধতির তুলনায় অনেক ধীর। দ্বিতীয়ত, ঘর্ষণ উপকরণ পরিধান আউট. একটি নির্দিষ্ট ব্র্যান্ডের সার্ভো মোটরের রক্ষণাবেক্ষণ রিপোর্ট নির্দেশ করে যে 2 মিলিয়ন ক্রমাগত অপারেশনের পরে, ব্রেক ক্লিয়ারেন্স 0.2 মিমি-এর বেশি বৃদ্ধি পায়। তৃতীয়ত, তারা যান্ত্রিক কম্পন প্ররোচিত করতে পারে, যথার্থ অপটিক্যাল প্ল্যাটফর্মের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অতিরিক্ত বাফারিং ডিভাইসের প্রয়োজন। আধুনিক সমাধানগুলি প্রধানত "প্রাথমিক হিসাবে ইলেকট্রনিক ব্রেকিং + ব্যাকআপ হিসাবে যান্ত্রিক ব্রেকিং" এর একটি হাইব্রিড পদ্ধতি গ্রহণ করে। উদাহরণ স্বরূপ, FANUC servo সিস্টেমগুলি শুধুমাত্র তখনই যান্ত্রিক ব্রেকিং ট্রিগার করে যখন গতি 50 rpm-এর নীচে নেমে যায়, পরিধানকে কম করে নিরাপত্তা নিশ্চিত করে৷

প্রযুক্তিগত তুলনা এবং নির্বাচন নির্দেশিকা

ব্রেকিং বৈশিষ্ট্যগত বক্ররেখা থেকে, প্রতিটি পদ্ধতির স্বতন্ত্র সুবিধা রয়েছে: গতিশীল ব্রেকিং উচ্চ গতির টর্কের মধ্যে উৎকৃষ্ট- কিন্তু কম গতিতে উল্লেখযোগ্য ক্ষয় প্রদর্শন করে; রিজেনারেটিভ ব্রেকিং সমস্ত গতি জুড়ে মসৃণ ব্রেকিং সক্ষম করে তবে গ্রিড মানের উপর নির্ভর করে; শূন্য-গতি ধরে রাখার সময় যান্ত্রিক ব্রেকিং একটি পরম সুবিধা রাখে। একটি অটোমেশন ফোরাম থেকে একটি নির্বাচন ম্যাট্রিক্স নির্দেশ করে: গতিশীল ব্রেকিং 1kW এর নিচে অনুভূমিক পরিবাহকের জন্য সর্বোত্তম খরচ-কর্মক্ষমতা অনুপাত প্রদান করে; 3kW এর উপরে ক্রেন উত্তোলন প্রক্রিয়ার জন্য যান্ত্রিক ব্রেকিং বাধ্যতামূলক; যখন হাইব্রিড দ্রবণগুলি সুপারক্যাপাসিটরগুলির সাথে পুনরুত্পাদনকারী ব্রেকিংকে একত্রিত করে ফটোভোলটাইক ওয়েফার কাটারের মতো উচ্চ-যন্ত্রের জন্য সুপারিশ করা হয়।

SiC পাওয়ার ডিভাইসে অগ্রগতির সাথে, পরবর্তী-প্রজন্মের সার্ভো সিস্টেমগুলি প্রথাগত ব্রেকিং সীমাবদ্ধতার বাইরে চলে যাচ্ছে। উদাহরণ স্বরূপ, মিতসুবিশি ইলেকট্রিকের সদ্য প্রকাশিত M800 সিরিজে SiC MOSFETs নিয়োগ করা হয়েছে যাতে পুনরুত্পাদনশীল ব্রেকিং দক্ষতা 93%-এ উন্নীত হয়। এটি পরিধানের পূর্বাভাস দিতে কম্পন সেন্সর ব্যবহার করে যান্ত্রিক ব্রেকগুলির জন্য অবস্থা পর্যবেক্ষণকেও একীভূত করে। এই বুদ্ধিমান ফিউশন সমাধানটি সার্ভো ব্রেকিং প্রযুক্তির ভবিষ্যত ট্র্যাজেক্টোরিকে প্রতিনিধিত্ব করে, যা সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জাম এবং মহাকাশ সার্ভো মেকানিজমের মতো অত্যাধুনিক ক্ষেত্রগুলি-তে যুগান্তকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রস্তুত।