उच्च टॉर्क फ्रेमलेस टॉर्क मोटर: टॉर्क कहाँ से आता है

उच्च टॉर्क फ्रेमलेस टॉर्क मोटर मशीन का कोई अलग वर्ग नहीं है। यह किसी भी अन्य फ्रेमलेस BLDC मोटर की तरह ही वही स्टेटर-और-रोटर किट है, जिसे तब तक नापा जाता है जब तक उसका प्रकाशित टॉर्क आंकड़ा उँगली के सिरे के बजाय किसी कार्यशील जोड़ को ढोने लायक बड़ा न हो जाए। आकार बढ़ने के साथ जो बदलता है वह उस आंकड़े पर लगी कीमत है: वह धारा जो ड्राइव को देनी होती है, वह ऊष्मा जो यह धारा वाइंडिंग में डालती है, वह द्रव्यमान जिसे जोड़ को फिर त्वरित करना होता है, और वह व्यास जिसे आसपास की संरचना को जगह देनी होती है। यह मार्गदर्शिका उसी श्रृंखला का पीछा फ्रेमलेस टॉर्क मोटर श्रेणी में सूचीबद्ध छह किटों के प्रकाशित रिकॉर्ड से करती है, 248 g की RO60 KV115 से लेकर 710 g की RO100 KV55 तक।

संक्षिप्त उत्तर

उच्च टॉर्क फ्रेमलेस टॉर्क मोटर की पहचान एक संख्या से नहीं, बल्कि तीन प्रकाशित आंकड़ों को साथ पढ़ने से होती है। रेटेड टॉर्क वह सतत आंकड़ा है जिसे कोई जोड़ तब तक थाम सकता है जब तक वाइंडिंग अपनी तापीय सीमा तक न पहुँचे। पीक टॉर्क वह छोटा उछाल है जिसकी आज्ञा ड्राइव दे सकती है, पर वाइंडिंग उसे बनाए नहीं रख सकती। इन किटों के लिए प्रकाशित अधिकतम टॉर्क-से-द्रव्यमान अनुपात फिर उन्हें अकेले टॉर्क से कहीं तेज़ी से अलग करता है, RI80 V2.0 KV75 के 9.3 Nm/kg से लेकर RO100 KV55 के 16.9 Nm/kg तक। इस तुलना की छह किटें रेटेड में 0.8 Nm से 4 Nm और पीक में 2.4 Nm से 12 Nm तक फैली हैं, 248 g से 710 g के बीच, 7.1 A से 20 A तक की रेटेड धाराओं के साथ। इसलिए टॉर्क अपने साथ धारा का बिल, ऊष्मा का बिल और द्रव्यमान का बिल लेकर आता है, और व्यावहारिक प्रश्न यह है कि इन तीनों में से जोड़ कौन-सा चुका सकता है।

फ़्रेमलेस किट पर "उच्च टॉर्क" का अर्थ

यह पद किसी तकनीक के बजाय एक प्रकाशित परास में स्थिति बताता है। इस पूरी श्रेणी में प्रकाशित रेटेड टॉर्क 0.024 Nm से 4 Nm तक चलता है, और यहाँ एकत्र छह किटें उस विस्तार का ऊपरी हिस्सा घेरती हैं। इन्हें ठीक से पढ़ना दो टॉर्क आंकड़ों को अलग रखने पर और यह देखने पर निर्भर है कि एक चौथी राशि - द्रव्यमान - दोनों से स्वतंत्र रूप से चलती है।

रेटेड टॉर्क वह आंकड़ा है जिसे जोड़ दिन भर थाम सकता है

रेटेड टॉर्क वह सबसे बड़ा टॉर्क है जिसे निर्माता सतत संचालन के लिए प्रकाशित करता है। RO श्रृंखला पर निर्माता इसे सीधे सतत टॉर्क के रूप में बताता है: RO60 KV115 के लिए 0.8 Nm, RO80 KV105 के लिए 1.3 Nm और RO100 KV55 के लिए 4 Nm। RI श्रृंखला वही राशि रेटेड टॉर्क के शीर्षक के नीचे प्रकाशित करती है, RI70 KV95 के लिए 0.94 Nm, RI80 V2.0 KV75 के लिए 1.45 Nm और RI100 KV105 के लिए 1.76 Nm पर। जो जोड़ कोई मुद्रा थामता है, गुरुत्व का विरोध करता है अथवा कोई स्थिर भार ढोता है, वह रेटेड टॉर्क खर्च करता है, और उसके साथ आने वाली वाइंडिंग की ऊष्मा तब तक बनती रहती है जब तक वह मुद्रा थामी जाती है। यही वह आंकड़ा है जो वाइंडिंग को और आख़िर में मोटर को नापता है।

पीक टॉर्क एक छोटा उछाल है, कार्यबिंदु नहीं

पीक टॉर्क वह है जो किट थोड़े अंतराल के लिए दे सकती है, और दोनों आंकड़ों के बीच का अनुपात रिकॉर्ड में मौजूद सबसे साफ़ चेतावनी है। RI80 V2.0 KV75 रेटेड में 1.45 Nm के विरुद्ध पीक में 4.1 Nm प्रकाशित करती है, लगभग 2.8 गुना का गुणक। RO100 KV55 रेटेड में 4 Nm के विरुद्ध पीक में 12 Nm प्रकाशित करती है, 3 गुना का गुणक। जो जोड़ अपना कार्यशील जीवन पीक आंकड़े के निकट बिताता है, वह ऐसी संख्या खर्च करता है जिसे बनाए रखने के लिए वाइंडिंग रेटेड नहीं है। पीक टॉर्क स्टेप प्रतिक्रिया, फ़ॉल अरेस्ट अथवा क्षणिक उठाव के लिए सही आंकड़ा है; रेटेड टॉर्क उस सबके लिए सही आंकड़ा है जो क्षणिक के शांत हो जाने के बाद होता है।

समान द्रव्यमान की दो किटें पूरा एक क़दम अलग बैठ सकती हैं

RO60 KV115 और RI70 KV95 द्रव्यमान में करीब हैं, 248 g और 270.4 g, फिर भी वे अलग-अलग लेआउट से और अलग बस वोल्टेजों पर अलग सतत आंकड़े प्रकाशित करती हैं, 0.8 Nm और 0.94 Nm। प्रकाशित अधिकतम टॉर्क-से-द्रव्यमान अनुपात यही बात और संक्षेप में कहता है: RO60 KV115 के लिए 9.68 Nm/kg, RI70 KV95 के 9.91 Nm/kg के विरुद्ध, और RO80 KV105 के लिए 11.36 Nm/kg, RI80 V2.0 KV75 के 9.3 Nm/kg के विरुद्ध। अकेला द्रव्यमान अधिक-टॉर्क वाली किट की पहचान नहीं करता, और व्यास भी नहीं। जो आंकड़ा करता है वह वही है जो निर्माता वाइंडिंग और कार्यभार के लिए प्रकाशित करता है।

टॉर्क कहाँ से आता है

स्थायी-चुंबक BLDC मोटर में टॉर्क रोटर पर लगे चुंबकों और स्टेटर के स्लॉट में बहने वाली धारा के बीच एयर गैप पर उत्पन्न होता है। उच्च टॉर्क फ्रेमलेस टॉर्क मोटर के बारे में रिकॉर्ड जो कुछ भी प्रकाशित करता है, वह इस बात का परिणाम है कि निर्माता ने उस गैप पर कितनी सक्रिय सामग्री रखी, और यह कि वाइंडिंग कैसे व्यवस्थित है।

चुंबक और ताँबा, स्टेटर व्यास से नापे गए

अधिक टॉर्क के लिए अधिक चुंबक और अधिक ताँबा चाहिए जो बड़ी त्रिज्या पर काम करे, और त्रिज्या ही गैप पर लगे बल तथा अक्ष पर टॉर्क के बीच के संबंध में लीवर आर्म है। इसीलिए इस समूह की सबसे बड़ी किट सबसे चौड़ी भी है: RO100 KV55 113.5 mm के बाहरी व्यास और 710 g से रेटेड 4 Nm प्रकाशित करती है, जबकि RO60 KV115 73.8 mm और 248 g से रेटेड 0.8 Nm प्रकाशित करती है। RI श्रृंखला अपने ही लेआउट में यही नियम मानती है, RI70 KV95 पर 76 mm से रेटेड 0.94 Nm से चढ़कर RI100 KV105 पर 104 mm से रेटेड 1.76 Nm तक। फ़्रेमलेस किट में कोई हाउसिंग नहीं होती जो उस व्यास को बढ़ा दे; प्रकाशित लिफ़ाफ़ा वही स्टेटर और रोटर का लिफ़ाफ़ा है जिसे संरचना को जगह देनी होती है।

Kt प्रकाशित है, और यह कम-गति वाली किट की पहचान है

निर्माता इनमें से प्रत्येक किट के लिए Nm/A में एक टॉर्क स्थिरांक, Kt, प्रकाशित करता है: RI70 KV95 के लिए 0.130, RI80 V2.0 KV75 के लिए 0.155, RI100 KV105 के लिए 0.129, RO60 KV115 के लिए 0.094, RO80 KV105 के लिए 0.087 और RO100 KV55 के लिए 0.2। Kt बताता है कि किट प्रति एम्पियर फ़ेज़ धारा पर कितना टॉर्क बनाती है, और यह किसी भी उच्च टॉर्क किट को पढ़ने का सबसे उपयोगी अकेला आंकड़ा है, क्योंकि यह टॉर्क की आवश्यकता को सीधे ड्राइव के लिए धारा की आवश्यकता में बदल देता है। समूह भर की यह प्रवृत्ति तकनीक भर की प्रवृत्ति भी है: Kt जितना कम, किसी दिए टॉर्क के लिए उतनी अधिक धारा चाहिए, और उतनी ही अधिक सतत धारा जिसे ड्राइव और वाइंडिंग को झेलना पड़ता है। इस अर्थ में उच्च टॉर्क फ्रेमलेस टॉर्क मोटर एक उच्च-Kt मशीन है जिससे ऐसी धारा पर चलने को कहा जाता है जिसे वाइंडिंग थाम सके।

पोल-जोड़े और कम गति पर वे क्या बदलते हैं

यहाँ की हर किट के लिए पोल-जोड़ों की संख्या प्रकाशित है: RI80 V2.0 KV75 पर 8, RI70 KV95, RI100 KV105 और RO60 KV115 पर 14, तथा RO80 KV105 और RO100 KV55 पर 21। अधिक पोल-जोड़ों का अर्थ है प्रति चक्कर अधिक कम्युटेशन चक्र और बहुत कम गति पर अधिक सहज टॉर्क, जो भार के नीचे छोटे कोण से सरकने वाले जोड़ को चाहिए। यह किसी दी गई यांत्रिक गति पर वह विद्युत आवृत्ति भी बढ़ा देता है जिसे ड्राइव को सँभालना होता है, जो बाधा केवल गति परास के शीर्ष पर बनती है। किसी उच्च टॉर्क अनुप्रयोग के लिए सामान्यतः कम-गति की यही सहजता ख़रीदी जाती है।

टॉर्क की धारा और तापीय कीमत

टर्मिनलों पर टॉर्क मुफ़्त नहीं है। हर न्यूटन मीटर की कीमत फ़ेज़ धारा में चुकाई जाती है, और हर एम्पियर की कीमत वाइंडिंग के भीतर ऊष्मा में। प्रकाशित रिकॉर्ड दिखाता है कि इस समूह भर में उसकी कीमत क्या पड़ती है।

बस वोल्टेज गति तय करता है, टॉर्क नहीं

बस वोल्टेज तय करता है कि बैक-EMF के आपूर्ति तक पहुँचने से पहले किट कितनी तेज़ घूम सकती है, और यह प्रकाशित गति स्तंभों में दिखता है। RI किटें तीन कार्यबिंदु देती हैं क्योंकि वे 24 V, 36 V अथवा 48 V स्वीकार करती हैं: RI80 V2.0 KV75 उन बसों पर रेटेड गति के रूप में 1135, 1785 और 2430 rpm तथा नो-लोड गति के रूप में 1480, 2220 और 2960 rpm प्रकाशित करती है। RO किटें अपने रेटेड 48 V पर एक-एक बिंदु प्रकाशित करती हैं, RO80 KV105 पर 3600 rpm से लेकर RO100 KV55 पर 2000 rpm तक। इसके विपरीत टॉर्क धारा और Kt से तय होता है, इसीलिए किसी दी गई गति पर अधिक टॉर्क चाहने वाला जोड़ वोल्टेज का नहीं, वाइंडिंग और धारा का प्रश्न है।

ताँबे की हानि धारा के वर्ग के साथ बढ़ती है

वाइंडिंग में उत्पन्न ऊष्मा उसमें बहने वाली धारा के वर्ग के समानुपाती होती है, इसलिए जिस किट से ऐसी धारा पर टॉर्क देने को कहा जाए जिसके लिए उसकी वाइंडिंग नहीं लपेटी गई, वह अनुपात से कहीं तेज़ी से गर्म होती है। इस समूह की प्रकाशित पीक धाराएँ बड़ी हैं: RI70 KV95 पर 21 A, RI80 V2.0 KV75 पर 27.6 A, RI100 KV105 पर 38.6 A, RO60 KV115 पर 40 A, RO80 KV105 पर 50 A और RO100 KV55 पर 62 A। इनमें से कोई भी सतत आंकड़ा नहीं है। ये छोटे उछाल हैं, और RI70 KV95 पर 7.1 A की रेटेड धारा तथा 21 A की पीक धारा के बीच का अंतर वाइंडिंग के पास मौजूद तापीय गुंजाइश है, कार्यशील खिड़की नहीं।

प्रकाशित सतत आंकड़ा क्या कवर करता है

सतत अथवा रेटेड टॉर्क आंकड़ा एक तापीय कथन है, और वह एक बताई गई परिवेश तथा माउंटिंग शर्त के विरुद्ध दिया जाता है। RI किटें -20 °C से 50 °C का परिचालन परिवेश तापमान प्रकाशित करती हैं, और RO किटें वही खिड़की प्रकाशित करती हैं। रिकॉर्ड में जो नहीं है वह वाइंडिंग और माउंटिंग फ़ेस के बीच का तापीय प्रतिरोध है, जो वह राशि है जो तय करती है कि किट को ऐसी संरचना में बोल्ट करने के बाद रेटिंग का कितना हिस्सा बचता है जो ऊष्मा को निर्माता के फ़िक्स्चर से अलग ढंग से चालित करती है। यह निर्माता के लिए प्रश्न है, और जब किसी जोड़ से कभी-कभी के बजाय लगातार उच्च टॉर्क थामने की अपेक्षा हो तो पूछा जाने वाला पहला प्रश्न यही है।

नाप लेना: लिफ़ाफ़ा, बोर और रोटर द्रव्यमान

टॉर्क बढ़ाना साथ-साथ तीन अन्य प्रकाशित राशियाँ बदल देता है, और फ़्रेमलेस किट में इनमें से हर एक निर्माता के बजाय एकीकरण करने वाले पर पड़ती है।

बाहरी व्यास पीक टॉर्क से तेज़ बढ़ता है

इस समूह के भीतर बाहरी व्यास RO60 KV115 के 73.8 mm से बढ़कर RO100 KV55 के 113.5 mm हो जाता है, लगभग 1.54 गुना, जबकि प्रकाशित पीक टॉर्क 2.4 Nm से 12 Nm तक जाता है, 5 गुना। यह तुलना लेआउटों के बीच समान-से-समान प्रतिस्थापन नहीं है, और RI श्रृंखला यह असर अलग दर पर दिखाती है, RI70 KV95 पर 76 mm पर पीक 2.68 Nm से RI100 KV105 पर 104 mm पर पीक 4.95 Nm तक। पाठ अब भी उपयोगी है: टॉर्क में एक क़दम ऊपर मुख्यतः व्यास में एक क़दम ऊपर से ख़रीदा जाता है, और आसपास की संरचना को वह जगह खोजनी होती है। जहाँ जोड़ रेडियल रूप से बढ़ न सके, वहाँ प्रकाशित वैकल्पिक लीवर वाइंडिंग और धारा है, उसी टॉर्क की कोई छोटी मोटर नहीं।

खोखला बोर और केबल कहाँ जाते हैं

यहाँ की हर किट खोखले केंद्र के इर्द-गिर्द बनी है, और प्रकाशित बोर बाहरी व्यास जितनी ही डिज़ाइन बाधा है। RI80 V2.0 KV75 40.5 mm का थ्रू बोर प्रकाशित करती है और RI100 KV105 45 mm, जबकि RI70 KV95 38 mm का खोखली शाफ़्ट व्यास प्रकाशित करती है। इस आकार का बोर सिग्नल और पावर कंडक्टर, कोई ड्राइव शाफ़्ट, अथवा किसी हार्मोनिक रिड्यूसर का शरीर सीधे जोड़ के बीच से गुज़ार देता है। इसलिए किट चुनना उस रूटिंग को चुनना भी है जिसे मशीन के जीवन भर चलती असेंबली के भीतर रहना होगा, और बड़ा बोर उन गिने-चुने तरीकों में से है जिनसे बड़ा जोड़ ख़रीदे बिना हार्नेस की आयु ख़रीदी जा सके।

रोटर द्रव्यमान वह द्रव्यमान है जिसे जोड़ को चलाना होता है

फ़्रेमलेस किट दो भागों के रूप में प्रकाशित होती है, और RO श्रृंखला उनके द्रव्यमान अलग-अलग दर्ज करती है: RO60 KV115 पर 105 g रोटर और 143 g स्टेटर, RO80 KV105 पर 148 g रोटर और 204 g स्टेटर, तथा RO100 KV55 पर 324 g रोटर और 356 g स्टेटर। रोटर वह आधा हिस्सा है जो घूमता है, इसलिए जिसे जोड़ को त्वरित करना होता है वह उसका कुल नहीं, बल्कि उसका द्रव्यमान है, और उसका जड़त्व उस लूप में योगदान देता है जिसे ड्राइव को स्थिर करना होता है। निर्माता वह जड़त्व भी प्रकाशित करता है, RO60 KV115 पर 1161 gcm², RO80 KV105 पर 2612 gcm² और RO100 KV55 पर 8700 gcm²। ऐसे जोड़ के लिए जिसे शीघ्रता से उलटना हो, समान टॉर्क पर हल्का रोटर हल्के कुल से अधिक मूल्यवान है।

यांत्रिक भार-पथ और एकीकरण

फ़्रेमलेस किट उन पुर्ज़ों के बिना आती है जो सामान्यतः भार सोखते और पहुँचाते हैं, और किसी उच्च टॉर्क जोड़ में डिज़ाइन का असली काम इन्हीं पुर्ज़ों पर बैठता है।

बेयरिंग एकीकरण करने वाले का निर्णय है

इनमें से कोई भी किट अपनी बेयरिंग स्टैक नहीं ढोती। स्टेटर को ऐसी संरचना में क्लैंप करना होता है जो साथ-साथ उसकी ऊष्मा भी बाहर ले जाए, और रोटर को उस पर माउंट करना होता है जो भी घूमता हो, साथ में जोड़ को वास्तव में मिलने वाले रेडियल और अक्षीय भारों के लिए चुनी गई बेयरिंग व्यवस्था। इस समूह में प्रकाशित टॉर्कों पर ये भार अब इत्तेफ़ाक़ी नहीं रहते, और बेयरिंग का चयन, उसका प्रीलोड तथा उसकी अपनी कठोरता मोटर के नहीं, मशीन के भाग हैं। प्रकाशित माउंटिंग प्रावधान शुरुआती बिंदु हैं: RO किटें एक लोकेटिंग पिन और एक्सेसरी पैक में फ़िक्सिंग स्क्रू के एक सेट के साथ आपूर्ति की जाती हैं, RO80 KV105 पर M4 और RO100 KV55 पर M5।

रेडियल भार जोड़ से होकर गुज़रता है

चूँकि किट में न कोई हाउसिंग होती है और न अपनी कोई शाफ़्ट, इसलिए बेल्ट, गियर अथवा किसी ऑफ़सेट पेलोड से आने वाला रेडियल भार मोटर से होकर नहीं गुज़रता। वह उस बेयरिंग से गुज़रता है जो एकीकरण करने वाला देता है, और मोटर रोटर केवल वह टॉर्क देखता है जिसका जोड़ विरोध करता है। यह इस लेआउट का एक लाभ है, और यह आसपास के डिज़ाइन पर एक शर्त भी है: संरचना को पूरी भार-सीमा में रोटर और स्टेटर को संकेंद्रित रखना होता है, क्योंकि प्रकाशित एयर गैप कोई टॉलरेंस नहीं, चलने की जगह है। जहाँ जोड़ से किसी व्यक्ति अथवा भारी भुजा को ढोने की अपेक्षा हो, वहाँ भार के नीचे सहारा देने वाली संरचना का विक्षेपण मोटर की परिचालन स्थिति का हिस्सा बन जाता है।

ठहराव पर फ़ीडबैक

RO किटें हॉल सेंसर और एक तापमान सेंसर के साथ आपूर्ति के रूप में प्रकाशित हैं, और RI किटें वैकल्पिक रूप में हॉल सेंसर के साथ प्रकाशित हैं। भार के नीचे स्थिति थामने वाले जोड़ को तब भी स्थिति की सूचना चाहिए जब वह हिल न रहा हो, और यही वह बिंदु है जहाँ सेंसरलेस अनुमान सबसे कम भरोसेमंद होता है। इसलिए फ़ीडबैक वाली किट और उसके बिना वाली किट के बीच का चयन इस बात का निर्णय है कि शून्य गति पर ड्राइव से क्या अपेक्षित है, और रिकॉर्ड इसे प्रति किट बताता है: RO60 KV115 Standard, RO80 KV105 Standard और RO100 KV55 Standard दोनों सेंसर ढोती हैं, जबकि उन्हीं फ़्रेमों के Lite संस्करण उनके बिना प्रकाशित हैं।

परास का उच्च-टॉर्क सिरा

नीचे की तालिका यहाँ चर्चित छह किटों को उन स्तंभों पर इकट्ठा करती है जो किसी उच्च टॉर्क जोड़ का निर्णय करते हैं। हर मान वही आंकड़ा है जो निर्माता उस किट के लिए प्रकाशित करता है।

रेटेड टॉर्क, पीक टॉर्क, रेटेड धारा, रेटेड गति, वज़न और व्यास, जैसा निर्माता (CubeMars) द्वारा प्रकाशित है। जहाँ किसी गति प्रविष्टि में तीन मान हैं, वे उसी क्रम में 24 V, 36 V और 48 V कार्यबिंदु हैं; RO किटें अपने रेटेड 48 V पर एक ही बिंदु प्रकाशित करती हैं। रेटेड टॉर्क सतत आंकड़ा है और पीक टॉर्क थोड़े समय का मान। हर किट के लिए वाइंडिंग, तापीय और माउंटिंग डेटा उसके निर्माता उत्पाद पृष्ठ पर हैं।

रेटेड टॉर्क स्तंभ में नीचे पढ़ें तो समूह तीन जोड़ियों में बँट जाता है। दो किटें 1 Nm से नीचे प्रकाशित करती हैं, दो 1.3 Nm और 1.45 Nm के बीच, और एक 4 Nm, जो अपने नीचे के आंकड़े का तीन गुना है। यही अंतिम अंतराल तालिका का मुद्दा है: रेटेड में 1.76 Nm से 4 Nm तक का क़दम उसी डिज़ाइन का कोई परिष्कार नहीं, बल्कि अलग वर्ग का जोड़ है, और द्रव्यमान, व्यास तथा धारा के स्तंभ उसी के साथ चलते हैं। इसके बजाय आड़े पढ़ें, तो धारा का स्तंभ बताता है कि सबसे बड़ी किटें केवल सबसे बलवान नहीं हैं। RO100 KV55 अपने 4 Nm को थामने के लिए सतत 20 A माँगती है, जबकि RO60 KV115 0.8 Nm थामने के लिए 8.5 A, और एक के लिए नापा गया ड्राइव दूसरे के लिए नापा हुआ नहीं है।

RI80 V2.0 KV75 और RI100 KV105: इनर-रोटर जोड़ी

इस समूह की दोनों सबसे बड़ी RI किटें 24 V, 36 V अथवा 48 V बस पर बनी हैं, और दोनों एक के बजाय तीन कार्यबिंदु प्रकाशित करती हैं। RI80 V2.0 KV75 411 g और 85 mm व्यास से रेटेड 1.45 Nm तथा पीक 4.1 Nm प्रकाशित करती है, 40.5 mm के थ्रू बोर और 9.3 Nm/kg के अधिकतम टॉर्क-से-द्रव्यमान अनुपात के साथ। RI100 KV105 500 g और 104 mm से रेटेड 1.76 Nm तथा पीक 4.95 Nm प्रकाशित करती है, 45 mm बोर और 9.9 Nm/kg के अनुपात के साथ। इनके बीच द्रव्यमान लगभग 22 प्रतिशत बढ़ता है और रेटेड टॉर्क लगभग 21 प्रतिशत अधिक मिलता है, और इस क़दम के लिए व्यास 85 mm से 104 mm तक बढ़ाना पड़ता है। इनमें से चुनाव मुख्यतः इस प्रश्न पर है कि जोड़ के पास बड़े फ़्रेम के लिए रेडियल जगह है या नहीं।

RO80 KV105 और RO100 KV55: आउटरनर जोड़ी

दोनों सबसे बड़ी RO किटें 48 V पर एक ही कार्यबिंदु प्रकाशित करती हैं और मानक रूप में हॉल तथा तापमान सेंसरों के साथ आपूर्ति की जाती हैं। RO80 KV105 352 g और 92.6 mm से सतत 1.3 Nm तथा पीक 4 Nm प्रकाशित करती है, 24 N.mm के कॉगिंग टॉर्क और 11.36 Nm/kg के अनुपात के साथ। RO100 KV55 710 g और 113.5 mm से सतत 4 Nm तथा पीक 12 Nm प्रकाशित करती है, 55 N.mm के कॉगिंग टॉर्क और इस समूह में सर्वाधिक 16.9 Nm/kg के अनुपात के साथ। RO100 KV55 वह किट है जो इस श्रेणी के लिए प्रकाशित रेटेड परास के शीर्ष तक पहुँचती है, और उसका 16.9 Nm/kg दर्ज करता है कि वह ऐसा यहाँ किसी भी अन्य किट से प्रति न्यूटन मीटर कम द्रव्यमान के साथ करती है।

RI70 KV95 और RO60 KV115: नीचे का क़दम

RI70 KV95 270.4 g और 76 mm से रेटेड 0.94 Nm तथा पीक 2.68 Nm प्रकाशित करती है, 38 mm की खोखली शाफ़्ट और 9.91 Nm/kg के अनुपात के साथ। RO60 KV115 248 g और 73.8 mm से सतत 0.8 Nm तथा पीक 2.4 Nm प्रकाशित करती है, 15 N.mm के कॉगिंग टॉर्क और 9.68 Nm/kg के अनुपात के साथ। दोनों सतत 1 Nm के करीब बैठती हैं, और दोनों ऐसे जोड़ के लिए स्वाभाविक शुरुआती बिंदु हैं जिसे सबसे बड़े फ़्रेमों के द्रव्यमान और व्यास के बिना कोई कार्यशील भार ढोना हो। वे अपनी बस के व्यवहार में भी अलग हैं: RI70 KV95 24 V से 48 V स्वीकार करती है, जबकि RO60 KV115 48 V पर प्रकाशित है।

टॉर्क को जोड़ के कार्यभार से मिलाना

प्रकाशित आंकड़े निर्णय तभी बनते हैं जब पहले जोड़ का अपना कार्यभार लिख लिया जाए। तीन राशियाँ, इसी क्रम में, अधिकांश काम कर देती हैं।

सबसे ख़राब स्थिति के होल्ड से शुरू करें, क्रूज़ से नहीं

किट को नापने वाला आंकड़ा वह सबसे बड़ा टॉर्क है जिसे जोड़ को बार-बार थामना अथवा चलाना होता है, साथ में यह कि वह कितनी देर थामा जाता है। जो जोड़ किसी स्थिर भार को सहारा देता है, उठी हुई भुजा पर गुरुत्व का विरोध करता है अथवा किसी स्प्रिंग के विरुद्ध स्थिति थामता है, वह पूरी अवधि के लिए सतत टॉर्क खर्च करता है, और पढ़ा जाने वाला स्तंभ रेटेड ही है। पीक स्तंभ केवल क्षणिकों के लिए आता है: किसी त्वरण, किसी झटके, किसी स्टेप आदेश के लिए। दोनों को अलग-अलग, हर एक के सामने अवधि लिखकर दर्ज करना ही प्रकाशित रेटिंग को तुलना के बजाय आवश्यकता बना देता है।

फिर उस टॉर्क पर गति

टॉर्क और गति स्वतंत्र नहीं हैं, और प्रकाशित रिकॉर्ड इसी के इर्द-गिर्द व्यवस्थित है। RI किटें तीन बसों में से हर एक के लिए एक रेटेड गति और एक नो-लोड गति प्रकाशित करती हैं, RI80 V2.0 KV75 पर 24 V पर रेटेड 1135 rpm से लेकर 48 V पर रेटेड 2430 rpm तक, और RO किटें 48 V पर एक-एक जोड़ी प्रकाशित करती हैं। जो जोड़ अपना कार्यशील टॉर्क अधिक गति पर चाहता है, वह किट से गति परास में और ऊपर चलने को कह रहा है, जहाँ उपलब्ध टॉर्क अपने अधिकतम से गिरना शुरू कर चुका होता है। अभीष्ट गति को अभीष्ट टॉर्क पर तय करना, हर एक के अधिकतम पर नहीं, ही चयन को ईमानदार रखता है।

फिर तापीय कार्यचक्र

अंतिम चरण वही है जिसका उत्तर रिकॉर्ड सबसे कम पूरा देता है। सतत रेटिंगें एक बताई गई परिवेश और माउंटिंग शर्त के विरुद्ध प्रकाशित होती हैं, और जो जोड़ अपने चक्र के बड़े हिस्से में उच्च टॉर्क थामता है, वह उस जोड़ की तुलना में तापीय सीमा के अधिक निकट बैठेगा जो अपना अधिकांश समय विश्राम में बिताता है। प्रकाशित कॉगिंग टॉर्क और रेटेड धारा इस बात के उपयोगी प्रतिनिधि हैं कि किसी दिए कार्यभार पर वाइंडिंग कितनी ऊष्मा बनाएगी, पर वाइंडिंग और माउंटिंग फ़ेस के बीच का तापीय प्रतिरोध वह राशि है जो परिणाम तय करती है, और वह रिकॉर्ड में नहीं है। किसी उच्च टॉर्क जोड़ को सतत कार्यभार पर सौंपने से पहले निर्माता से माँगा जाने वाला पहला आंकड़ा यही है।

चयन जाँच-सूची

यांत्रिक लिफ़ाफ़ा

• अभीष्ट सतत टॉर्क और अभीष्ट पीक टॉर्क अलग-अलग लिखें, हर एक के सामने अवधि के साथ।
• द्रव्यमान देखने से पहले प्रकाशित बाहरी व्यास और लंबाई को जोड़ के पास वास्तव में मौजूद जगह के विरुद्ध जाँचें।
• प्रकाशित थ्रू बोर को उन कंडक्टरों, शाफ़्ट अथवा रिड्यूसर के विरुद्ध जाँचें जिन्हें उसमें से गुज़रना है।
• यदि जोड़ को शीघ्रता से उलटना हो, तो केवल कुल नहीं, प्रकाशित रोटर द्रव्यमान और जड़त्व भी दर्ज करें।

विद्युत बजट

• विचाराधीन किट के प्रकाशित Kt की सहायता से टॉर्क की आवश्यकता को धारा की आवश्यकता में बदलें।
• उस धारा की तुलना प्रकाशित रेटेड धारा से करें, पीक धारा से नहीं।
• प्रकाशित गति स्तंभों का उपयोग करते हुए, अभीष्ट टॉर्क पर अभीष्ट गति से बस वोल्टेज तय करें।
• सतत रेटिंग की पुष्टि जोड़ के कार्यचक्र के विरुद्ध करें, और रिकॉर्ड में छूटी तापीय प्रतिरोध के लिए निर्माता से पूछें।

एकीकरण और फ़ीडबैक

• तय करें कि किट हॉल सेंसर के साथ आपूर्ति की जाती है या उनके बिना, और शून्य गति पर ड्राइव को क्या चाहिए।
• बेयरिंग व्यवस्था को उन भारों के लिए नापें जो जोड़ को मिलेंगे, क्योंकि किट कोई बेयरिंग ढोती ही नहीं।
• स्टेटर से संरचना तक ऊष्मा के पथ की योजना बनाएँ, क्योंकि माउंटिंग ही तापीय इंटरफ़ेस है।
• विचाराधीन विशिष्ट फ़्रेम के लिए प्रकाशित माउंटिंग प्रावधानों और फ़िक्सिंगों की पुष्टि करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

आधिकारिक संसाधन

CubeMars अपनी ही साइट पर फ़्रेमलेस परास का दस्तावेज़ीकरण करता है, और इस तुलना की हर किट का एक आधिकारिक पृष्ठ है जिस पर उसका पूरा विनिर्देश, वाइंडिंग डेटा और माउंटिंग ड्रॉइंग है। प्रवेश बिंदु निर्माता की उत्पाद श्रृंखला है, और इस तुलना के दोनों सिरे अलग-अलग प्रलेखित हैं - हल्के सिरे पर RO60 KV115 और भारी सिरे पर RO100 KV55। प्लेटफ़ॉर्म की श्रेणियों में उत्पाद दस्तावेज़ीकरण संसाधन के अंतर्गत एकत्र किया गया है। वाइंडिंग विकल्पों, तापीय रेटिंगों और कस्टम बोर की पूछताछ के लिए निर्माता ही अंतिम प्रमाण-स्रोत रहता है; ToBMS खोज और तुलना का स्तर रखता है, और इस मार्गदर्शिका में प्रयुक्त हर आंकड़ा प्लेटफ़ॉर्म के उत्पाद रिकॉर्ड में रखा प्रकाशित मान है।

आगे कहाँ जाएँ

इस मार्गदर्शिका का सबसे निकट साथी फ्रेमलेस टॉर्क मोटर: रोबोट जोड़ों के लिए stator और rotor किट का चयन है, जो फ़्रेमलेस किट को भीतर से बाहर पढ़ता है - स्टेटर, रोटर, दोनों लेआउट, और यह कि हर विनिर्देश स्तंभ क्या वादा करता है। फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर: 12 मॉडलों की तुलना, एंट्री से परफ़ॉर्मेंस टियर तक पूरे परास को परफ़ॉर्मेंस पट्टी के अनुसार साथ-साथ रखता है, और एक्सोस्केलेटन के लिए BLDC मोटर: फ्रेमलेस टॉर्क मोटर बनाम इंटीग्रेटेड एक्चुएटर किसी पहनने योग्य जोड़ के लिए नंगी किट और असेंबल किए गए मॉड्यूल के बीच का चयन उठाता है। यह मार्गदर्शिका इनके बीच बैठती है, टॉर्क आंकड़े का पीछा वाइंडिंग से जोड़ तक करती हुई।

शोध के बजाय चयन-सूची बनाने के लिए पूरी फ्रेमलेस टॉर्क मोटर श्रेणी से शुरू करें, उम्मीदवारों को चयन में टॉर्क, वोल्टेज और द्रव्यमान के अनुसार छाँटें, और फिर उन्हें उत्पाद तुलना में एक-दूसरे के विरुद्ध रखें। जहाँ जोड़ को रिड्यूसर और ड्राइव पहले से मेल खाते हुए सीलबंद मॉड्यूल के रूप में आना चाहिए, वहाँ रोबोटिक एक्चुएटर श्रेणी स्वाभाविक अगला पड़ाव है।