De gebruikelijke verdachten bij het falen van elektrische aandrijvingen

Van productiemachines en landbouwmachines tot elektrische auto's en robots, de elektrische actuator drijft de moderne wereld aan - letterlijk en figuurlijk. Deze afhankelijkheid zal waarschijnlijk niet snel veranderen. Het betekent dat een dieper begrip van de werking van elektrische actuatoren steeds noodzakelijker zal worden.

Bij het ontwikkelen van dit diepere begrip is het van cruciaal belang om te leren over de veelvoorkomende problemen van elektrische actuatoren. Vooral voor degenen die belangen hebben in industriële ondernemingen, zal het weten waarom een ​​elektrische actuator niet in topconditie werkt, de uitvaltijd helpen verminderen en de algehele productiviteit verbeteren.

In dit artikel worden de meest voorkomende problemen besproken die de prestaties van een elektrische actuator kunnen beïnvloeden.

Elektrische actuatoronderdelen

Een goede eerste stap om te begrijpen wat er mis is met een defecte elektrische actuator, is om meer te weten te komen over de onderdelen ervan, vooral de onderdelen die gewoonlijk problemen vertonen.

Er zijn twee hoofdcategorieën voor de basisonderdelen van elektrische actuatoren:het elektrische systeem, dat de aandrijving en de motor omvat, en het mechanische systeem, dat de koppelingen en de actuator omvat.

Motor

De motor die een elektrische actuator aandrijft, creëert de roterende beweging door de rotatie van de spil of de rotor. De motor is via de aandrijfas verbonden met een spiraalschroef die vervolgens in een kogelschroefmoer draait. De kogelschroefmoer wordt naar voren of naar achteren gedreven terwijl de spil draait. De lineaire actuator beweegt langs een holle zuiger die aan de kogelschroefmoer is bevestigd.

Het vermogen van de motor en het koppel dat het genereert, bepalen de bewegingskracht. Krachtigere motoren hebben meestal andere toepassingen dan motoren die minder koppel creëren.

Rijden

De elektrische aandrijving stuurt de motor aan. Het creëert variaties in rotatiesnelheid en koppel die op hun beurt de snelheid en kracht veranderen die door de lineaire actuator worden gegenereerd. Deze variaties zijn essentieel om de actuator aan verschillende toepassingen aan te passen.

Een terugkoppelingsmechanisme, meestal in de vorm van een encoder of resolver, verschaft positie-informatie aan de aandrijving om de actuator in een opgedragen positie te manipuleren. De omvormer kan dan worden geprogrammeerd om te bewegen, te stoppen of terug te keren naar de rust- of uitgangspositie.

Koppelingen

Er worden koppelingen gebruikt die de rotatiemotor verbinden met de kogelomloopspindel van de elektrische actuator.

Ze zijn gemaakt van verschillende materialen, zoals aluminium, roestvrij staal en andere metalen. Voor precisieoperaties zijn geschikte koppelingen nodig. Ze kunnen de soepelheid van acceleratie, snelheidsregeling en variatie, de limiet van de belasting en schok- en trillingsisolatie beïnvloeden. Ze zijn ook nodig om actuatoren beter te synchroniseren.

Actor

De actuator, vaak een lineaire actuator genoemd, zet roterende beweging van de motor om in lineaire beweging voor verschillende toepassingen, afhankelijk van de kracht, snelheid, belastingscapaciteit, wrijvingsweerstand en andere factoren.

Actuatoren brengen de snelheid en het koppel van de motor over naar een verscheidenheid aan aandrijfmechanismen, waaronder schroef-, riem- en tandheugel-krachtoverbrengingssystemen. De basiscomponenten van een lineaire actuator bestaan ​​uit het actuatorlichaam, een methode van krachtoverbrenging (schroef, riem of tandheugel), lagers om de schroef te ondersteunen, een lagersysteem om de lading te ondersteunen en een slede waaraan gerelateerde componenten kunnen worden bevestigd. gemonteerd. Fabrikanten kunnen over het algemeen de methode van krachtoverbrenging en de draagstructuur variëren om verschillende snelheids- en belastingdragende eigenschappen te bieden op basis van de toepassingsvereisten.

Veelvoorkomende problemen met elektrische actuatoren

Probleem: Vrijdragende lading

Gemeenschappelijke oorzaak: De actuator is te klein voor de belasting.

Een ondermaatse actuator veroorzaakt hoogstwaarschijnlijk een probleem met de vrijdragende belasting. Het correct dimensioneren van actuatoren voor de toepassing is een cruciale factor die vaak wordt verwaarloosd ten gunste van kostenefficiëntie. Een ondermaatse actuator kan echter niet werken. De meeste fabrikanten van actuatoren bieden de gebruiker op software gebaseerde tools om de juiste actuator te selecteren die aan de criteria van de toepassing voldoet.

Om de juiste maat van de actuator te vinden, moet hij het volgende kunnen:

• Ondersteun consequent de dynamische en statische belastingen die erop worden uitgeoefend
• Ontwikkel voldoende snelheid en koppel tijdens de beweging van het bereik om de toepassing te ondersteunen
• Voldoen aan service- en veiligheidsfactoren die kunnen worden vastgesteld door de fabrikant of de eindgebruiker

Probleem: Geen beweging van de riem

Gemeenschappelijke oorzaak: Te veel toegepast motorkoppel heeft de riem ontdaan of de riem is niet goed gespannen

Als de riem niet beweegt, is de meest voorkomende oorzaak dat de motor te veel koppel produceert, waardoor de riem van zijn tanden raakt. Dit kan worden verholpen door te bevestigen dat de koppelspecificaties van de motor de maximale koppelinvoerspecificaties van de actuator niet overschrijden en indien nodig aan te passen.

Het probleem kan er ook op wijzen dat de riem niet de juiste riemmaat of de juiste riemspanning heeft. Riemen hebben werk- en treksterkteclassificaties waarmee rekening moet worden gehouden bij gebruik in industriële toepassingen. Bij actuatoren zonder stang kan een slechte fabricage een gebrek aan beweging van de riem veroorzaken.

Probleem: Deeltjes aanwezig in de actuator

Veelvoorkomende oorzaken: De riem ligt bloot of er is geen positieve luchtdruk om de deeltjes te verwijderen.

Wanneer deeltjes in het actuatorsysteem komen, is de oorzaak hoogstwaarschijnlijk de blootliggende riem. Blootgestelde banden trekken fijnstof uit de omgeving aan. Zodra deze deeltjes in de actuator komen, kan de werking in gevaar komen.

Een andere veelvoorkomende oorzaak is dat er onvoldoende of geen positieve luchtdruk in het systeem is die nodig is om de deeltjes te verwijderen.

Probleem: Doorgebrande motor

Veelvoorkomende oorzaken: Motor heeft een onjuiste inschakelduur of heeft de verkeerde spanning. Er kan ook verontreiniging in het systeem zijn.

Burn-outs kunnen worden veroorzaakt door motoren met onjuiste werkcycli, of het percentage dat aangeeft hoeveel tijd de motor kan draaien in vergelijking met hoeveel tijd hij nodig heeft om te rusten. De fabrikant voorziet in duty cycle-beperkingen. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van motoren voor verschillende toepassingen.

De verkeerde spanning kan ook motorbrandwonden veroorzaken. Burn-outs kunnen optreden wanneer een motor spanningen ontvangt die hoger zijn dan de aanbevolen hoeveelheid.

Vervuiling van fijnstof kan meer weerstand veroorzaken en meer koppel van de motor vragen. Het kan uiteindelijk leiden tot een burn-out als er genoeg deeltjes in het systeem komen.

Probleem: Componenten falen

Veelvoorkomende oorzaken: Ouderdom, verkeerde maatvoering en langdurig intensief gebruik van componenten

Wanneer elektrische actuatorcomponenten defect raken, kunnen er verschillende oorzaken zijn. De eerste is de leeftijd van het onderdeel. Na verloop van tijd slijten onderdelen en moeten ze worden vervangen. De tweede oorzaak is langdurig intensief gebruik. Wanneer componenten worden gebruikt voorbij hun aanbevolen classificaties, zijn ze vatbaar voor storingen.

Onjuiste maatvoering is ook een veelvoorkomende oorzaak van defecte onderdelen. Actuatoren werken op nauwkeurige metingen. Zelfs minieme verschillen kunnen uiteindelijk leiden tot defecten aan onderdelen.

Conclusie

Elektrische actuatoren hebben veel toepassingen in verschillende industrieën. Het is belangrijk om bekend te zijn met hun dagelijkse problemen om uitvaltijd tot een minimum te beperken. Het begrijpen van de basisonderdelen en hoe ze kunnen falen, is een van de meest essentiële stappen om problemen te voorkomen. Een elektrische actuator kan problemen ondervinden met dimensionering, slijtage, vervuiling, incompatibiliteit en meer.

Dat gezegd hebbende, hoewel het goed is om inzicht te krijgen in de elektrische actuator, is het het beste om de diagnose, reparatie of vervanging over te laten aan professionals zoals JHFoster. We rusten bedrijven uit sinds 1938. We zijn experts in industriële automatisering en persluchtsystemen.

Neem contact op met ons team voor vragen over problemen met elektrische actuatoren en andere problemen.