오늘날의 프로세스 및 제어

2023년 6월 26일 Portescap SA

Portescap은 글로벌 방산 제조업체에 수상함 발사 어뢰 발사관의 정확도를 제어하기 위한 브러시형 DC 모터 및 기어 솔루션을 제공했습니다. Portescap은 정밀한 제어, 콤팩트하고 발열이 적은 모터 설계는 물론 엄격한 군용 사양을 충족하는 능력을 바탕으로 계약을 체결했습니다. Portescap의 엔지니어들은 방산 제조업체와 긴밀히 협력하여 맞춤형 모션 솔루션을 최적화했습니다.

어뢰 발사 시스템 내에서 정확한 스핀들 제어는 어뢰가 작동하는 깊이를 관리하는 데 필수적입니다. 튜브에서 발사되면 어뢰의 내부 시스템이 꼬리의 다이빙 평면을 제어하여 미세한 깊이 변조를 보장합니다. 그러나 초기 발사 각도 정밀도는 어뢰의 궁극적인 깊이 정확도를 보장하는 데 매우 중요하며, 특히 표적 범위가 수 마일 이상 확장될 수 있는 경우 더욱 그렇습니다. 스핀들은 어뢰 발사관을 회전시켜 발사 방향에 맞춥니다. 모터는 어뢰가 목표물에 명중할 수 있도록 발사 스핀들 각도를 제어하는 ​​데 필수적입니다.

MIL-SPEC 충족

방어 책임자는 매우 정확한 위치 제어를 달성하는 동시에 높은 내구성을 제공할 수 있는 모션 솔루션이 필요했습니다. 해양 환경에서는 물과 기름의 유입을 방지하고 MIL-SPEC이라고도 알려진 군사 표준(MIL-STD) 사양을 충족하는 솔루션이 필요했습니다. 방어

제조업체는 유사한 프로젝트에서의 실적과 필요한 높은 수준의 맞춤화를 효과적으로 관리할 수 있는 능력을 바탕으로 Portescap에 접근했습니다.

Portescap은 여러 가지 이유로 이 응용 분야에 브러시형 DC 모터를 제공했습니다. 어뢰 발사관 스핀들은 지속적으로 작동하지 않고 간헐적으로 높은 가속과 정확한 제어가 필요하기 때문에 브러시 DC 모터는 바다에서 몇 달 동안 필요한 내구성을 보장합니다. 브러시 DC는 브러시리스 DC 모터에 비해 설계가 단순하고 정류를 달성하기 위해 외부 전자 제어가 필요하지 않으므로 유지 관리가 더 쉬우며 이는 작동 중에 매우 중요합니다. Portescap은 R32 기어헤드가 있는 35NT 브러시 모터를 맞춤화 플랫폼으로 지정했습니다.

네오디뮴 자석 및 코어리스 디자인

어뢰 발사관을 정확하고 원활하게 제어하고 필요한 가속도를 달성하기 위해 Portescap은 네오디뮴 자석이 장착된 브러시 DC 모터를 지정하여 더 강한 자기장을 생성하여 높은 가속에 필요한 토크를 높였습니다. 이는 또한 코어리스 접근 방식과 결합되어 원래 DC 브러시 모터 설계에서 기존 철심을 제거했습니다.

코어리스 모터는 정밀도 최적화에도 기여합니다. 코어리스 모터는 철심 로터가 회전할 때 발생하는 불균일한 자기력인 코깅 토크의 영향을 제거하여 부드러운 동작을 제공합니다. 대신 영구 자석이 주위에 배치된 와이어 코일 로터에 의존하는 코어리스 설계는 균일한 자기력을 보장합니다. 이는 코어리스 설계로 제공되는 낮은 관성에 의해 강화되어 고정밀도를 위한 보다 부드러운 가속을 제공합니다.

네오디뮴 자석을 선택하면 출력 밀도가 증가하고 토크가 최적화되는 동시에 어뢰 발사관 사양에 중요한 컴팩트한 크기와 낮은 질량을 달성할 수 있습니다. 코어리스 설계는 영구 자석을 추가했음에도 불구하고 철심이 없으면 전체 질량이 낮아지는 이러한 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

공간이 제한된 환경에서 열을 최소화하는 것도 중요했습니다. 네오디뮴 자석은 열과 마찰로 인한 에너지 손실을 줄여 낮은 열 출력을 유지하는 데 도움이 됩니다. 자기장 강도가 높을수록 동일한 양의 토크를 생성하는 데 더 적은 전류가 필요하므로 결과적으로 열 손실이 줄어듭니다. 또한 코어리스 설계는 히스테리시스, 작동 중 자화 및 소자를 통해 생성되는 저항을 최소화하고 고정자의 고유 저항에 대한 전류 유도로 인해 발생하는 와전류 손실을 낮춥니다. 철심은 이러한 에너지 손실의 주요 원인이므로 코어리스 설계는 열 발생을 최소화합니다.