Ano ang motor na ginagamit sa vacuum? Pagpapaliwanag ng mga halimbawa ng aplikasyon at mga benepisyo

1. Ano ang vacuum cleaner?

Ang vacuum ay isang espasyong puno ng gas sa presyon na mas mababa kaysa sa normal na presyon ng atmospera. Ang mga vacuum ay may mahalagang papel sa maraming larangan, kabilang ang agham, inhenyeriya, at medisina.

Sa agham, ginagamit ito upang pag-aralan ang mga atomo at molekula.
Sa inhinyeriya, ang vacuum ay ginagamit sa paggawa ng mga materyales tulad ng mga semiconductor at solar cell, at sa paggawa ng mga elektronikong bahagi.
Sa larangan ng medisina, ang vacuum ay ginagamit para sa pananaliksik sa tisyu, pangangalaga ng dugo at tisyu, at isterilisasyon ng mga instrumento sa pag-opera.

Uri ng Vacuum

ganap na kawalan ng laman

Ang vacuum ay isa ring mahalagang konsepto sa pisika. Sa klasikal na teorya, ang absolute vacuum ay isang estado kung saan walang mga molekula sa kalawakan. Bagama't sinasabing vacuum ang kalawakan, mayroon pa ring mga bakas ng mga molekula sa kalawakan, kaya ito ay isa lamang hipotetikal na estado at hindi talaga umiiral.

negatibong presyon

Ang negatibong presyon ay isang estado kung saan ang presyon ng hangin ay mas mababa kaysa sa karaniwang presyon ng atmospera sa Daigdig (malapit sa antas ng dagat = 1 atmospera). Tinutukoy ng Japanese Industrial Standards (JIS) ang apat na antas ng vacuum: mababang vacuum, katamtamang vacuum, mataas na vacuum, at napakataas na vacuum.

• Mababang vacuum: Ginagamit bilang vacuum packing, halimbawa sa paggawa ng mga vacuum tube at mga elektronikong bahagi.
• Medium vacuum: Ginagamit sa paggawa ng mga materyales para sa mga semiconductor, solar cell, atbp.
• Mataas na vacuum: Ginagamit sa paggawa ng mga aparato tulad ng mga laser at electron microscope.
• Ultra-high vacuum: Ginagamit para sa pananaliksik na atomiko at molekular.

2. Anong mga aplikasyon ang nangangailangan ng vacuum environment?

Sa ngayon ay ipinapaliwanag na natin ang tungkol sa vacuum, ngunit ang mga motor ay ginagamit sa mga aparatong gumagamit ng vacuum environment na ito at sa mga aparatong ginagamit sa kalawakan.

Halimbawa 1: Kahon ng kagamitan sa pagdeposito ng manipis na pelikula gamit ang vacuum

Ang kagamitan sa pagdeposito ng manipis na pelikulang vacuum ay ginagamit upang magdeposito ng mga manipis na pelikula ng mga metal, seramika, semiconductor, organikong materyales, atbp.
Ang mga manipis na pelikula ay ginagamit sa iba't ibang aplikasyon, kabilang ang mga semiconductor device, solar cell, display, at optical device.

Ang dahilan kung bakit kinakailangan ang isang vacuum environment sa vacuum thin-film deposition equipment ay upang alisin ang mga molekula ng hangin na nakakasagabal sa paggalaw ng mga atomo at molekula na kinakailangan para sa paglaki ng thin-film.
Sa isang vacuum na kapaligiran, ang mababang presyon ng hangin ay nangangahulugan na ang mga atomo at molekula ay mas malamang na hindi magbanggaan, na ginagawang mas madali para sa kanila na dumikit sa nais na lokasyon at bumubuo ng pare-pareho at de-kalidad na manipis na mga pelikula.

Mga halimbawa ng aplikasyon para sa kagamitan sa vacuum thin film deposition

• Mga aparatong semiconductor tulad ng mga transistor, diode, at capacitor (para sa pinahusay na pagganap at pagpapaliit)
• Mga solar cell (upang gawing kuryente ang sikat ng araw)
• Mga display tulad ng mga LCD at organic EL display (upang mapabuti ang kalidad ng imahe at gawing mas manipis ang mga ito)
• Mga aparatong optikal tulad ng mga laser at optical fiber (para sa pagpapabuti ng pagganap at pagpapaliit)
• Mga kagamitan sa enerhiya tulad ng mga solar cell, fuel cell, at light-emitting diode (LED) (upang mapabuti ang pagganap at kahusayan)
• Mga pananggalang na patong para sa mga metal, seramika, plastik, at iba pang materyales (upang maprotektahan laban sa abrasion, kalawang, at mga sinag ng UV)
• Mga pandekorasyon na patong sa salamin, plastik, metal, at iba pang materyales (upang magdagdag ng kagandahan, tibay, o gamit)

Halimbawa 2: Kahon ng kagamitan sa vacuum metalurhiya

Ang kagamitan sa vacuum metalurhiya ay isang aparato para sa pagtunaw at pagpapatigas ng mga metal sa isang vacuum.

Ang dahilan kung bakit kinakailangan ang isang vacuum environment para sa mga kagamitang metalurhiko ay:
"Sa pamamagitan ng pag-alis ng mga dumi mula sa hangin, posibleng maiwasan ang oksihenasyon ng metal at ang pagpasok ng mga dumi."
"Sa isang vacuum, tumataas ang antas ng solidification ng metal, na ginagawang posible ang paggawa ng mga produktong metal na may pino at pare-parehong mga butil."
"Ang mga bula na nabubuo habang tumitigas ay lumiliit, na nagpapabuti sa lakas at kalidad ng metal."
Dahil sa mga benepisyong tulad ng ay.

Mga halimbawa ng aplikasyon ng kagamitan sa vacuum metallurgy

• Paggawa ng bakal na may mataas na kalidad
• Paggawa ng haluang metal na may mataas na temperatura
• Paggawa ng materyal na semikonduktor
• magnetikong materyal
• Paggawa ng mga materyales na superconducting

Halimbawa 3: Kaso ng accelerator

Ang accelerator ay isang aparato na nagbibigay ng enerhiya sa mga particle tulad ng mga electron at proton at pinapabilis ang mga ito sa matataas na bilis.
Ang mga accelerator ay dapat gumana sa isang vacuum na kapaligiran dahil ang mga particle ay nawawalan ng enerhiya kapag bumangga ang mga ito sa mga molekula ng hangin sa loob ng accelerator.

Sa isang kapaligirang vacuum, maiiwasan ang mga banggaan sa pagitan ng mga partikulo at mga molekula ng hangin at maaaring mapabilis ang mga partikulo sa matataas na bilis.
Ang mga accelerator ay ginagamit para sa pananaliksik sa iba't ibang larangan, kabilang ang pisika, kimika, biyolohiya, at medisina.

Ginagamit din ito sa medikal na pagsusuri at radiation therapy, at kapaki-pakinabang sa pang-araw-araw na buhay sa particle beam therapy at iba pang mga aplikasyon.

Mga halimbawa ng aplikasyon ng kagamitan sa vacuum metallurgy

• Pag-aaral ng istruktura ng materya
• Pag-unlad ng mga bagong materyales
• medikal na pagsusuri
• Radiation therapy
• pananaliksik sa nuclear fusion

Halimbawa 4: Paggamit ng mga motor sa kalawakan

Sa kalawakan, ang mga motor ay ginagamit upang patakbuhin ang maraming kagamitan sa mga satellite at spacecraft.

Mga halimbawa ng aplikasyon sa kalawakan

• Robotic Arm:
  Kinokontrol ito ng mga motor at maaaring magsagawa ng mga operasyon nang malayuan tulad ng pagdaklot at pagbitaw ng mga bagay sa labas ng spacecraft.
• antena:
  Ginagamit ang mga ito ng mga satellite at spacecraft upang makipag-ugnayan sa Earth at iba pang spacecraft. Ginagamit din ang mga motor upang i-orient ang mga satellite at spacecraft upang makapag-ugnayan ang mga ito nang tama sa Earth at iba pang spacecraft.
• Hanay ng solar:
  Ginagamit ito upang paganahin ang mga satellite at spacecraft, at kinokontrol ng isang motor upang ituro ito patungo sa araw upang makuha nito ang pinakamaraming sikat ng araw hangga't maaari.
• Tagatulak:
  Ang mga thruster na ito ay ginagamit upang kontrolin ang orbit ng mga satellite at spacecraft. Ang mga thruster na ito ay binubuo ng mga nozzle na pinapagana ng mga motor.
  Kapag pinapaandar ng motor ang nozzle, ang high-pressure gas ay ibinubuga mula sa nozzle, na nagbibigay ng thrust sa satellite o spacecraft, na nagpapabilis dito.
• Gulong ng Reaksyon:
  Ito ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagkontrol ng attitude at orbital, at binubuo ng isang serye ng mga gulong na pinaikot ng isang motor. Ang mga artipisyal na satellite at spacecraft ay nangangailangan ng tumpak na pagkontrol ng attitude.
  Halimbawa, kung ang isang sasakyang pangkalawakan ay kailangang tumuro sa isang partikular na direksyon, ang pag-ikot ng isang bahagi ng reaction wheel ay maaaring makontrol ang paggalaw ng sasakyang pangkalawakan. Maaari rin itong gamitin para sa mga pinong pagsasaayos sa orbit o upang lumipat sa isang partikular na posisyon.

Ilan lamang ito sa mga halimbawa, ngunit ang mga motor ay mahahalagang kagamitan para sa pagpapatakbo ng mga sasakyang pangkalawakan at mga satellite. Pinapanatili nila ang pagiging maaasahan at katumpakan kahit sa malupit na kapaligiran, at gumaganap ng mahalagang papel sa tagumpay ng mga misyon.

3. Ano ang mga benepisyo ng paggamit ng vacuum motor?

​Dati, kapag gumagamit ng motor upang ilipat ang isang bagay sa isang vacuum na kapaligiran, isang vacuum feedthrough (rotary feedthrough) ang ginagamit upang ipadala ang paggalaw ng panlabas na motor papunta sa vacuum chamber (isang espasyo na nagpapanatili ng vacuum state).
Gayunpaman, ang vacuum introduction machine ay kumukuha ng malaking espasyo, na nagdulot ng problema.

Maaaring direktang i-install ang mga vacuum motor sa isang vacuum na kapaligiran, na nag-aalis ng pangangailangan para sa isang vacuum introduction device at nagbibigay-daan sa pagpapaliit ng kagamitan.

4. Mga pag-iingat kapag gumagamit ng mga motor sa vacuum

Ngayon, ipapaliwanag namin ang mga pag-iingat na dapat gawin kapag gumagamit ng motor sa ilalim ng mga kondisyon ng vacuum.

Panganib ng pagtaas ng temperatura

Kapag ang kuryente ay dumadaloy sa mga winding ng motor, tumataas ang temperatura ng mga winding. Sa atmospera, ang init ay lumalabas sa pamamagitan ng air convection, ngunit sa isang vacuum, kung saan walang hangin, ang temperatura ay tumataas nang malaki. Dahil dito, mahalaga ang mga hakbang upang maiwasan ang pagbuo ng init.

Mga vacuum stepping motor ng SANYO DENKI CO., LTD.

• Ginawa mula sa materyal na lumalaban sa mataas na temperatura (maaaring gamitin nang tuluy-tuloy sa 200°C).

Panganib ng paglabas ng gas

Ang lubricating oil at cooling oil ay sumingaw sa isang vacuum. Kung ang volatilized oil ay kumakalat sa vacuum, ito ay didikit sa mga ibabaw ng vacuum pump at vacuum chamber, na hahantong sa pagbaba ng performance.
Gayundin, kapag sumingaw ang pampadulas, hindi na nito mapapanatili ang pampadulas sa mga ibabaw ng mga bahagi tulad ng mga bearings at gears.

Bukod pa rito, sa mga karaniwang motor, ang mga flanges at end bracket ay ginagawa sa pamamagitan ng die-casting (isang pamamaraan kung saan ang mga tinunaw na non-ferrous metal alloys ay iniinject sa isang molde sa mataas na presyon upang bumuo ng isang produkto), ngunit ang pamamaraang ito ay nag-iiwan ng maliliit na bula ng hangin sa ibabaw, na maaaring humantong sa outgassing.

Mga vacuum stepping motor ng SANYO DENKI CO., LTD.

• Walang ginagamit na langis na panlaban sa kalawang, gaya ng sa mga karaniwang motor.
• Hindi kami gumagamit ng mga pintura o solvent na nagdudulot ng outgassing.
• Bago ang pag-assemble, ang mga bahagi ay inihurno upang maalis ang pinakamaraming outgas hangga't maaari, pagkatapos ay nililinis at ina-assemble.
  (Ang pagbe-bake ay isang proseso kung saan ang mga molekula ng gas, kabilang ang kahalumigmigan, ay inilalabas sa pamamagitan ng pag-init ng ibabaw.)
• Ang mga flanges at end bracket ay hindi die-cast kundi makinarya mula sa matibay na aluminyo.
• Ang mga ball bearings ay gumagamit ng vacuum grease na mas malamang na hindi sumingaw.

Bukod pa rito, kapag ginamit sa isang ultra-high vacuum na kapaligiran, ina-customize namin ang mga bearings gamit ang solid lubrication (patong lamang sa inner ring, outer ring, at bola ng ball bearing).

Kahusayan ng Motor

Ang pagpalya ng motor sa isang vacuum na kapaligiran ay maaaring magdulot ng malulubhang problema, lalo na sa mga aplikasyon kung saan mahirap ang pagkukumpuni o pagpapalit at kinakailangan ang napakataas na pagiging maaasahan.

Mga vacuum stepping motor ng SANYO DENKI CO., LTD.

• Kung isasaalang-alang ang thermal expansion coefficient ng bawat bahagi, halimbawa, ang mga materyales na may katulad na thermal expansion coefficient ay ginagamit para sa stator at flange, na nagbibigay-daan upang mapanatili ang katumpakan ng pag-assemble kahit na sa mataas na temperatura.

Kahusayan ng motor

Dahil mahirap mawala ang init sa isang vacuum na kapaligiran, mahalaga para sa mga motor na makagawa ng mataas na metalikang kuwintas na may pinakakaunting lakas hangga't maaari, kaya kinakailangang pumili ng isang motor na lubos na mahusay.

Mga vacuum stepping motor ng SANYO DENKI CO., LTD.

• Binabawasan ng disenyo ang mga pagkalugi dahil sa kasalukuyang paikot-ikot.
• Binabawasan ng disenyo ang mga pagkalugi na nangyayari sa core ng motor.

5. Pagpapakilala ng mga vacuum stepping motor ng SANYO DENKI CO., LTD. (2-phase at 5-phase)

Mga Tampok

• Ang stepping motor na ito ay maaaring direktang patakbuhin sa isang vacuum na kapaligiran nang hindi nangangailangan ng vacuum introducer.
• Ang actuator na ito ay angkop para sa mga kapaligirang vacuum at nagbibigay-daan para sa madaling pagkontrol sa pagpoposisyon nang may mataas na katumpakan.
• Maaari itong ipasadya upang umangkop sa iba't ibang presyon sa kapaligiran, mula sa mababang vacuum hanggang sa ultra-high vacuum.
• Ang temperaturang lumalaban sa init ay 200°C.

Magagamit na gabay sa presyon

Layunin

Kagamitan sa paggawa ng semiconductor, mga electron microscope, mga accelerator, mga synchrotron radiation analyzer, mga spacecraft robot arm, atbp.

Laki ng Motor

42 mm hanggang 86 mm
Maaari kaming magbigay ng mga ganap na pasadyang motor na akma sa iyong mga pangangailangan. Huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin para sa karagdagang impormasyon.

Pagiging Maaring Ipasadya

Ang kapaligiran sa paggamit ng vacuum ay nag-iiba sa bawat customer.
Sa SANYO DENKI CO., LTD., maaari kaming magbigay ng iba't ibang pagpapasadya upang matugunan ang iyong mga pangangailangan. Huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin para sa karagdagang impormasyon.

Mga halimbawa ng mga proyekto sa pagpapasadya ng SANYO DENKI CO., LTD.:

• Kagamitan sa inspeksyon ng semiconductor wafer/Pag-customize ng materyal ng kable
• Robot Arm ng Istasyon ng Kalawakan/Ganap na Na-customize
• Kagamitan sa pagdeposito ng vacuum/Pag-customize sa mga geared stepping motor
• Pag-customize ng electron microscope/Geared stepping motor
• Kagamitang may kaugnayan sa enerhiyang nukleyar/Pag-customize na lumalaban sa radyasyon para sa mga stepping motor
• Kagamitan sa LCD sputtering/pag-customize sa mga geared stepping motor, atbp.

Kooperasyon: SANYO DENKI CO., LTD. Servo Systems Business Group, Punong-himpilan ng Pagbebenta, Departamento ng Disenyo 1, Dibisyon ng Servo Systems

公開日：2024-05-30 00:00