مسافة الشحن اللاسلكي ليست رقمًا واحدًا يجب تعظيمه. إنها نافذة تشغيل ميكانيكية يجب أن تتحمل التغيير الحقيقي في الروبوت أو AGV أو الرافعة الشوكية: خطأ في ركن السيارة، وعدم استواء الأرضية، وتآكل الإطارات، وحركة التعليق، والحمولة، وتفاوتات التثبيت والأغطية الواقية.
يمكن أن يبدو تصميمA مقبولاً على الرسم ولا يزال يفشل في التشغيل إذا كانت فجوة الملف الاسمية الخاصة به تقع على حافة نطاق الشاحن. وينطبق الشيء نفسه على المحاذاة. قد تدرج ورقة البيانات تفاوت الإزاحة، ولكن يمكن للمركبة أن تستهلك هذا البدل من خلال عدة أخطاء مستقلة قبل أن تصل إلى الرصيف.
يشرح هذا الدليل كيفية تحديد مسافة الشحن اللاسلكي وإزاحة X/Y والمحاذاة الزاوية كمجموعة تحمل هندسية. تأتي قيم النموذج أدناه من أوراق بيانات ONEPOINTECH الحالية؛ فهي ليست حدودًا عالمية لنقل الطاقة اللاسلكية.
ما هي مسافة الشحن اللاسلكي التي تقيسها فعليًا
بالنسبة لنظام الشحن الحثي الصناعي، مسافة الشحن هي الفجوة بين أسطح التوصيل النشطة لملف الإرسال وملف الاستقبال . يُطلق عليها عادةً مسافة المحور Z.
لا يكون تلقائيًا مثل:
- الخلوص الأرضي. يوجد جهاز إرسال وأغطية وأقواس وموضع تركيب جهاز الاستقبال مثبتًا على الأرض داخل البعد من السيارة إلى الأرض.
- المسافة من العلبة إلى العلبة. يمكن تركيب مبيتات وحدة التحكم بعيدًا عن الملفات.
- خلوص الرصيف. يمكن أن يتضمن الرصيف المثبت على الجانب واقيات أو ميزات تحديد موقع لا تحدد الفجوة المغناطيسية.
- أقصى مسافة للكشف. لا يثبت الاتصال أو اكتشاف التواجد أن النظام يمكنه نقل الطاقة المقدرة في هذا الموضع.
تحديد أوجه القياس على الرسم الميكانيكي. إذا كان جهاز الإرسال يحتوي على غطاء واقي أو كان جهاز الاستقبال موضوعًا خلف لوحة غير معدنية، فقم بإظهار ما إذا كان هذا السُمك متضمنًا في المسافة من الملف إلى الملف. تعد نقاط المسند الغامضة مصدرًا شائعًا لخطأ التثبيت.
النطاق المقدر والمسافة المثالية ومسافة التصميم مختلفة
ثلاث مسافات مهمة أثناء الاختيار:
- نطاق الشحن المقدر — الفاصل الزمني الذي تم تحديد تشغيل النظام المطابق فيه.
- المسافة المثلى — النقطة أو النطاق الأضيق الذي يبلغ عنده المورد عن أفضل اقتران أو كفاءة.
- مسافة التصميم - القيمة الاسمية لرسم جهازك بعد السماح بالتغير الميكانيكي الحقيقي.
يجب أن تكون مسافة التصميم عادةً بالقرب من القيمة المثلى، مع وجود مساحة كافية على كلا الجانبين لمجموع التسامح الكامل. لا ينبغي اختياره ببساطة لأنه الحد الأقصى للرقم في ورقة البيانات.
| System | الطاقة القصوى | مسافة الملف المقدرة | بيانات المحاذاة المنشورة | نقطة مرجعية مفيدة |
|---|---|---|---|---|
| TE03 وحدة | 200W | 15-35 مم | تتضمن بيانات الاختبار المقاسة 10 مم و20 مم إزاحات | 91% عند 25 مم في ورقة البيانات |
| TF02 الوحدة | 800W | 25–35 مم | ±15 مم محاذاة خاطئة | 93% عند 30 مم |
| LC180-A30 | 1.5kW | 10–30 مم | 20 مم X/Y موقف التسامح؛ أقصى إمالة 10 درجات | 20 مم الأمثل |
| LS300-A60 | 3kW | 20–45 مم | ±40 مم في X أو Y وحده؛ 25 مم عند إزاحة X وY؛ 10 درجات الميل النسبي | 35–40 مم الأمثل |
| LC600-A100 | 6kW | 20–40 مم | ± موضع 30 مم التسامح | تأكيد نقطة اختبار المشروع |
هذه القيم خاصة بالطراز. لا تخلط المسافة من نظام ما مع تفاوت الإزاحة أو الكفاءة من نظام آخر. تعتبر ملفات جهاز الإرسال والاستقبال زوجًا متطابقًا، ومستوى الطاقة وحده لا يحدد نافذة التشغيل الخاصة بهما.
يعد تسامحOffset متطلبًا ثنائي الأبعاد
يصفOffset إلى أي مدى يمكن أن يتحرك مركز ملف جهاز الاستقبال بعيدًا عن مركز ملف جهاز الإرسال في مستوى الملفات. في النظام المثبت على الأرضية، يتم تقسيم هذا عادةً إلى:
- X إزاحة المحور — خطأ من اليسار إلى اليمين عبر مسار السفر.
- Y إزاحة المحور - خطأ في التوقف الأمامي والخلفي على طول مسار السفر.
- إزاحة X/Y المجمعة - خطأ قطري عندما يحدث كلاهما في نفس الوقت.
التميز مهم. تسمح ورقة البيانات LS300-A60 بإزاحة 40 مم عند حدوث الإزاحة في اتجاه واحد، ولكنها تدرج 25 مم عند إزاحة X وY. وهذا لا يصف نفس نقطة التشغيل التي تبلغ ±40 مم في كلا المحورين في وقت واحد. مواصفات الشراء التي تنص على "تسامح 40 مم" فقط تفقد الشرط الذي يجعل الرقم ذا معنى.
خطأAngular منفصل مرة أخرى. يمكن للمركبة أن تتوقف فوق النقطة المركزية الصحيحة بينما لا تكون وجوه الملف متوازية. يدرج كل من LC180-A30 وLS300-A60 حدًا زاويًا قدره 10 درجات. بالنسبة للشاحن المثبت على الجانب، قد يؤدي انحراف الهيكل أو القاعدة إلى إنشاء الزاوية؛ بالنسبة للشاحن المثبت على الأرض، يمكن أن يساهم ضغط الإطارات والتعليق ومنحدر الأرضية.
لماذا تؤثر المسافة والإزاحة على أداء الشحن
يقوم جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال بنقل الطاقة من خلال مجال مغناطيسي مزدوج. تؤدي زيادة الفجوة أو تحريك مراكز الملف بعيدًا عن بعضها البعض أو إمالة وجه واحد إلى تغيير أداة التوصيل هذه. يمكن أن تشمل الأعراض العملية انخفاض تيار الشحن أو انخفاض الكفاءة أو الحرارة الإضافية أو الفشل في بدء الشحن إذا وقع النظام خارج النافذة المسموح بها.
هذه العلاقة ليست ترخيصًا لاختراع منحنى عالمي واحد. هندسة الملف، تردد التشغيل، إلكترونيات التحكم، طريقة التحميل والاختبار كلها أمور مهمة. استخدم قياسات لزوج المرسل والمستقبل الدقيق بالطاقة المقصودة.
توفر مقالة اختبار TE03 200W الموجودة فيONEPOINTECH
مثالًا مفيدًا. في ظل ظروف الاختبار الموثقة، كانت كفاءة النظام حوالي 92% عند فجوة 15-20 ملم، وظلت أعلى من 91% عند 25-30 ملم وكانت حوالي 90% عند 35 ملم. غطت الاختبارات المنفصلة إزاحات الملف مقاس 10 مم و20 مم عبر الفجوات من 15 مم إلى 35 مم. على مسافة شحن في حدود 30 مم وإزاحة في حدود 20 مم، حقق النظام المُقاس كفاءة تبلغ حوالي 90%.
توضح نتائج قم ببناء مكدس تحمل التثبيت
يأتي الوضع الاسمي الصحيح من إضافة الأخطاء التي يمكن أن تحدث أثناء الخدمة، وليس من نسخ الحد الأقصى لتسامح الشاحن في متطلبات الإرساء.
بالنسبة لفجوة المحور Z، قم بتقييم:
- تفاوتات شريحة الإرسال والاستقبال؛
- سمك الغطاء الواقي وتنوع التصنيع؛
- تسطيح الأرضية أو حركة إطار الرصيف؛
- تآكل الإطارات وضغط الإطارات وقطر العجلة؛
- سفر التعليق وارتفاع الركوب المعتمد على الحمولة؛
- الانحراف الحراري أو الهيكلي؛
- الحطام الذي يمكن أن يمنع السيارة من الوصول إلى وضعها الطبيعي.
بالنسبة لموضع وزاوية X/Y، قم بتقييم:
- إمكانية تكرار إيقاف نظام الملاحة، وليس فقط دقة الترجمة المعلنة؛
- اتجاه وسرعة الاقتراب؛
- الجر على الأرض وانزلاق العجلات؛ أدلة
- dock أو توقف العجلات أو ميزات تحديد الموقع الميكانيكية؛ تحمل وضع
- coil على كل مركبة في الأسطول؛
- انعراج الهيكل وميله وتدحرجه عند نقطة الشحن.
A فحص التصميم البسيط هو:
هامش التشغيل المتاح = حد الشاحن - تنوع التثبيت والإرساء في أسوأ الحالات
Run التي تتحقق بشكل مستقل من الحد الأدنى للفجوة والحد الأقصى للفجوة وإزاحة X وإزاحة Y والزاوية. فإذا كان الهامش المتبقي قريباً من الصفر، فإن تغيير المسافة الاسمية لن يحل كل محور؛ قد يحتاج المشروع إلى رصيف أكثر قابلية للتكرار أو موضع ملف مختلف أو نظام به نافذة أكبر معتمدة.
مثال: تحديد الفجوة الاسمية
فكر في تركيب LC180-A30 بمسافة ملف قدرها 10-30 مم وحد أقصى محدد يبلغ 20 مم. لنفترض أن المراجعة الميكانيكية وجدت أن الفجوة الفعلية يمكن أن تختلف بمقدار 4 مم أعلى أو أقل من القيمة الاسمية بعد الجمع بين التركيب والأرضية وتنوع السيارة.
-
ينتج التصميم الاسمي
- A مقاس 20 مم نطاقًا متوقعًا يبلغ 16-24 مم. ينتج التصميم الاسمي
- A مقاس 28 مم نطاقًا متوقعًا يبلغ 24-32 مم.
التصميم الثاني يتجاوز الحد الأقصى المقدر بـ 30 مم على الرغم من أن القيمة الاسمية للرسم تبدو داخل النطاق المنشور. الأول يبقى ضمن النطاق وحول النقطة المثلى. ولهذا السبب يجب التعامل مع الحد الأقصى المقدر كحدود، وليس كهدف.
الحساب بسيط عن عمد. يجب أن يستخدم المشروع المهم للسلامة أو كبير الحجم طريقة تحليل التسامح العادية للمؤسسة والتحقق من صحة النتيجة باستخدام الأجهزة الممثلة للإنتاج.
يجب قياس دقة الإرساءعلى السيارة الحقيقية
لا تصف مواصفات التنقلA محاذاة الملف بشكل كامل. يشتمل موضع الملف النهائي على خطأ تحديد الموقع، واستجابة التحكم، والكبح، وانزلاق العجلة، والتركيب الميكانيكي، والعلاقة بين النقطة المرجعية للروبوت ومركز الاستقبال.
قم بقياس الوصول المتكرر إلى موقع الشحن المقصود باستخدام:
- الحمولات العادية الأخف والأثقل؛
- الإطارات الجديدة والمتآكلة عند الاقتضاء؛
- اتجاهات وسرعات النهج التمثيلية؛
- الأرضية الفعلية أو هيكل الرصيف؛
- تم تركيب الأغطية والأقواس الواقية؛
- التلوث الطبيعي وظروف درجة الحرارة.
قم بتسجيل المواضع X وY وZ النهائية وزاوية الملف، ثم قارن التوزيع مع حدود النظام. المتوسطات ليست كافية: الشحن الفاشل على حافة التوزيع هو ما يقاطع سير العمل المستقل.
للحصول على تكامل جديد، يعد قائد مركبة واحدة هو أسرع طريقة لإنشاء النافذة الحقيقية. اختبر الموضع المركزي أولاً، ثم الحدود القصوى المتوقعة، أثناء تسجيل التيار والكفاءة ودرجة الحرارة وسلوك البدء/الإيقاف. يغطي دليل تصميم قاعدة الشحن اللاسلكي robot البنية الميكانيكية والتحكم الأوسع حول هذا الاختبار.
لا تزال مادة التركيب والمعادن القريبة مهمة
الفجوة الصحيحةA لا تعوض التثبيت غير المناسب. يمكن للمعادن الموصلة القريبة من منطقة الاقتران النشطة أن تسخن ويمكن أن تغير سلوك النظام. اتبع رسومات التخليص الخاصة بالنموذج، واستخدم التدريع المغناطيسي المحدد ولا تدفن الملف في تجويف معدني ما لم يتم تصميم التثبيت واختباره بشكل صريح.
يجب أن تكون الطبقات الواقية في مسار نقل الطاقة غير معدنية ومضمنة في فجوة الملف المقاسة. يحتوي توجيه الكابلات أيضًا على تصاريح محددة على الأنظمة الكاملة؛ لا تعامل كابل الملف عالي التردد كسلك طاقة عادي أو تغير طوله دون موافقة.
بالنسبة للملفات المثبتة في الأسفل، يجب على التصميم أيضًا إدارة الحطام والأجسام الغريبة. بالنسبة للملفات المثبتة على الجانب، تحقق من الحماية من الصدمات وتأكد من أن القاعدة لا يمكنها إجبار الوجهين على الاقتراب من الحد الأدنى المسموح به. يجب أن يحمي حل المحاذاة المعدات بالإضافة إلى وضعها بدقة.
ما يجب وضعه في طلب عرض الأسعار أو مواصفات التصميم
استخدم متطلبات قابلة للقياس بدلاً من طلب الشحن "لمسافات طويلة" أو "ذات تسامح كبير". تشمل:
| الإدخال | ما يجب تحديده |
|---|---|
| Battery | الكيمياء والجهد الاسمي والحد الأقصى والسعة وتيار الشحن المسموح به وواجهة BMS |
| متطلبات الطاقة | الطاقة المطلوبة من جانب البطارية ووقت المكوث المستهدف والطاقة المطلوبة لكل توقف |
| فجوة الملف الاسمية | مسندات سطح الاقتران المحددة ومسافة المحور Z المقترحة |
| تباين الفجوة | الحد الأدنى والحد الأقصى بعد الأغطية والحمولة الصافية والإطارات وتفاوتات الأرضية والتركيب |
| تغير الموضع | قياس خطأ ركن السيارة X وY، بما في ذلك الحالات القطرية المدمجة |
| التنوع الزاوي | أقصى درجة ميل أو التفاف أو انحراف بين وجوه الاقتران |
| Mounting | الموقع الأرضي أو الجانبي أو الأمامي أو الخلفي؛ رسومات؛ مواد؛ المعدن القريب والمساحة المتاحة |
| البيئة | درجة الحرارة والماء والغبار والحطام وطريقة التنظيف والتعرض للاهتزاز والتأثير |
| Validation | نقاط الاختبار المطلوبة للفجوة والإزاحة والزاوية والتيار والكفاءة ودرجة الحرارة |
تتيح هذه المعلومات للمورد تقييم التطبيق مقابل مظروف تشغيل كامل بدلاً من اقتباس الرقم الأكثر تفضيلاً من ورقة البيانات.
اختر النظام حول نافذة التشغيل الحقيقية
أفضل شاحن لاسلكي ليس الطراز الذي يحتوي على أكبر فجوة قصوى. إنه النظام المطابق الذي تتناسب قوته وجهده وفجوته وإزاحته وزاويته وأدائه الحراري واتصالاته مع السيارة في نفس الوقت.
ابدأ بالتثبيت الاسمي بالقرب من النقطة المثالية للمورد. طرح الاختلاف الميكانيكي والإرساء الكامل من الحدود المنشورة. ثم تحقق من صحة الهامش المتبقي على مركبة تمثل الإنتاج قبل التوسع عبر الأسطول.
للحصول على توصية، أرسل إلى ONEPOINTECH مواصفات البطارية الخاصة بك، وطاقة الشحن المطلوبة، ووقت المكوث، ورسومات التثبيت، والفجوة الاسمية، وتباين مواقف السيارات X / Y المقاسة، والزاوية المتوقعة، والبيئة، وسوق الشهادات. يمكننا تقييم التطبيق مقابل 1.5kW LC180-A30، 3kW LS300-A60، 6kW LC600-A100 أو وحدة OEM وتحديد نقاط الاختبار قبل الالتزام بتصميم الرصيف.