Примена на микростепер мотор во правосмукалка

Со брзиот развој на паметните домови, роботските правосмукалки станаа стандардна опрема за модерно чистење на домаќинствата. Меѓу бројните основни компоненти на чистачите на подови, микростепените мотори играат сè поважна улога поради нивните предности на прецизна контрола, низок шум и долг век на траење. Оваа статија ќе ги разгледа специфичните сценарија за примена, техничките предности и точките на избор на микростепените мотори кај чистачите на подови.

Што е минијатурен чекорен мотор

Микро чекорниот мотор е актуатор кој ги претвора електричните импулсни сигнали во аголно или линеарно поместување. За разлика од обичните еднонасочни мотори, тој го ротира роторот под фиксен агол (наречен чекорен агол) секој пат кога ќе прими импулсен сигнал. Оваа функција за „контрола со отворена јамка“ им овозможува на микро чекорните мотори да постигнат прецизно позиционирање без потреба од енкодери, што ги прави особено погодни за паметни уреди како што се средства за чистење подови кои се чувствителни на волумен и цена.

Четирите основни примени на микростепер моторите кај чистачите на подови

1. Движечкото јадро на навигацискиот систем со ласерски радар (LDS)

Во моментов, сите популарни машини за чистење од средна до висока класа користат технологија за навигација со ласерски радар. LDS модулите бараат ротација со голема брзина (обично 300-600 вртежи во минута) за скенирање на околната средина, а исто така имаат и екстремно високи барања за стабилност на брзината. Микро чекорните мотори се идеален избор за LDS драјвери поради нивните следниве карактеристики:

Прецизна контрола на брзината:Со прилагодување на фреквенцијата на пулсот, брзината може прецизно да се контролира за да се обезбеди униформност на собирањето податоци од точкестиот облак.

Ниски карактеристики на вибрации:Во споредба со четкичните мотори, чекорните мотори работат понепречено, намалувајќи ги пречките со модулите за ласерско мерење.

Долг век на траење:Дизајниран без абење на електричната четка, вкупниот животен век на машината може да достигне илјадници часа 

Во практични апликации, LDS модулите често користат микрочекорни мотори со перманентни магнети со дијаметар од 25 mm, во комбинација со алгоритми за возење со затворена јамка, за да одржуваат ниски нивоа на бучава (обично под 40 dB) за време на ротација со голема брзина.

2. Подигање и прилагодување на брзината на страничната четка на машината за чистење

Четката на долниот раб на машината за метлање е одговорна за метење на ѓубрето во аглите на ѕидовите и рабовите на мебелот во главниот опсег на четката. Традиционалните дизајни користат обични DC мотори за да ја придвижат ротацијата на четката за рабови, но не можат да ја контролираат висината на четката за рабови. По воведувањето на микро чекорни мотори, можно е да се постигне:

Адаптивно кревање: Кога машината за чистење ќе открие теписи или прагови, чекорниот мотор прецизно ја контролира четката за рабови за кревање од 5-8 мм, избегнувајќи заплеткување.

Прилагодување на повеќе брзини:автоматски се префрла помеѓу брзини од 200-400 вртежи во минута за различни подни материјали како што се дрвени подови, плочки, теписи итн.

Заштита од пресврт на отпорот:Со откривање на состојбата надвор од чекор на чекорниот мотор, се постигнува интелигентно пресвртување кога четката за рабови наидува на отпор.

Оваа примена обично користи мал чекорен мотор, во комбинација со механизам со завртки за да се постигне линеарно движење.

3. Прецизна контрола на амортизерот на вентилаторот

Силата на вшмукување на машината за чистење не зависи само од брзината на вентилаторот, туку е тесно поврзана и со состојбата на отворање и затворање на воздушниот канал. Некои модели од висока класа користат микростепени мотори за контрола на преградата на воздушната врата:

Бесконтактно прилагодливо вшмукување:од слаба вшмукување во тивок режим до силна вшмукување во моќен режим, линеарно прилагодлива 

Запечатување на кутијата за прашина:При исклучување, чекорниот мотор ја придвижува преградата за целосно да го затвори воздушниот канал, спречувајќи прашината да се врати назад.

Оптимизација за заштеда на енергија:Прецизно контролирајте го отворањето на вратата за воздух за да го намалите оптоварувањето на вентилаторот кога не е потребно големо вшмукување 

Во овој сценарио на примена, способноста на микростепените мотори да одржуваат вртежен момент е особено важна, бидејќи тие можат да ја одржат положбата на преградата дури и во случај на прекин на електричната енергија.

4. Модул за кревање и вибрации со влечење

Во последниве години, микростепер моторите, исто така, одиграа важна улога во популарните машини за скенирање и бришење „сè-во-едно“.

Механизам за кревање на крпа:Кога тепихот ќе се препознае, чекорниот мотор го покренува држачот за бришење за 10-12 мм за да се избегне мокрење на тепихот.

Имитација на вибрации при бришење раце:Со брзо префрлување помеѓу ротација напред и назад на чекорниот мотор, крпата може да постигне хоризонтални реципрочни вибрации, подобрувајќи го ефектот на чистење на тврдокорните дамки.

Прилагодување на притисокот надолу:Прецизно контролирајте го притисокот на крпата на земјата според различните материјали на земјата (обично во опсег од 5-15N) 

Предностите на микростепер моторите во споредба со другите мотори

Споредбен проект: Микро чекорен мотор, DC четкаст мотор, DC безчеткаст мотор

Високата точност на позиционирање (отворена јамка) бара енкодер

Контролирањето на сложеноста е едноставно, јасно и комплексно

Одличен вртежен момент при мала брзина, генерално слаб

Ниски, средни, високи и ниски нивоа на бучава

Средна ниска висока цена

Долг, краток, долг век на траење

За чистачите на подови, микростепените мотори обезбедуваат прецизна контрола на положбата без потреба од повратна информација во затворена јамка, што има незаменлива предност кај LDS навигацијата и механизмите за кревање.

Клучни точки за избор на микростепер мотори за чистачи на подови

При развивање на производи за машини за чистење, при изборот на микростепер мотори треба да се обрне внимание на следниве параметри:

Надворешни димензии:најчесто квадратни 20мм, 25мм, 28мм, треба да одговараат на внатрешниот простор на производот

Одржувајте го вртежниот момент:LDS апликациите бараат 0,1N · m или повеќе, а механизмите за кревање бараат 0,2-0,3N · m

Номинална струја:обично 0,5-1,0A, земајќи ја предвид способноста на погонскиот чип

Агол на чекор:1,8 ° е погодно за LDS, 0,9 ° е погодно за механизми за кревање кои бараат попрецизна контрола

Работна температура:Внатрешната температура на машината за чистење може да достигне 60 ℃, а треба да се избере мотор со отпорност на температура од ≥ 100 ℃

често поставувани прашања

П: Дали е лесно микростепер моторите да го изгубат скалилото кај чистачите на подови?

A: Доколку вртежниот момент на оптоварувањето не надминува 70% од вртежниот момент на држење и е поставена соодветна крива на забрзување и забавување, губењето на чекорот е исклучително ретко. Моделите од висока класа ќе користат чекорен погон со затворена јамка за следење на положбата на роторот во реално време.

П: Дали микростепер моторот троши електрична енергија?

A: Во споредба со вентилаторите и главните четкички мотори, чекорните мотори имаат многу мала потрошувачка на енергија (обично 1-3 W). Сепак, треба да се напомене дека чекорниот мотор сè уште троши струја додека ја одржува позицијата, а дизајнот треба да избегне одржување на состојбата на оптоварување долго време.

П: Како да се намали бучавата кај чекорните мотори?

A: Усвојувањето на сегментирана технологија за возење, оптимизирањето на кривите на забрзување и забавување и додавањето гумени влошки што апсорбираат удари на куќиштето на моторот може ефикасно да ја намали бучавата при работа.

Идни трендови во развојот

Со развојот на правосмукалки кон попаметни, потивки и потенки насоки, технологијата на микростепер мотори исто така постојано се развива:

Интегриран драјвер:Интегрирајте го чипот на драјверот со моторот во едно пакување за да го намалите отпечатокот на печатената плочка

Тивка технологија:усвојување на нов дизајн на магнетно коло и флексибилни материјали за запчаници за дополнително намалување на бучавата при работа

Ултра тенок мотор:висината може да се компресира до 12 мм, погодна за ултратенка машина за чистење

Заклучок

Иако е мал, микростепер моторот е клучна компонента за постигнување прецизна навигација, интелигентно избегнување на пречки и адаптивно чистење кај чистачите на подови. За инженерите за истражување и развој на правосмукалки, длабокото разбирање на работните карактеристики и методите за избор на микростепер моторите може да помогне во дизајнирањето производи со подобри перформанси и поголема сигурност. Со популаризацијата на роботите за домашни услуги, сценаријата за примена на микростепер моторите дополнително ќе се прошират, станувајќи неопходна основа за контрола на движењето за интелигентни мобилни платформи.

Доколку развивате машина за чистење, слободно консултирајте се со професионален добавувач на чекорни мотори за прилагодени решенија прилагодени на специфични работни услови.