今日のプロセスと制御

2023/06/26 ポルテスカップ SA

Portescap は、水上艦艇発射魚雷発射管の精度を制御するためのブラシ付き DC モーターとギアのソリューションを世界的な防衛メーカーに提供しました。 ポルテスキャップは、その正確な制御、コンパクトで低発熱のモーター設計、および厳しい軍事仕様を満たす能力に基づいて契約を獲得しました。 Portescap のエンジニアは防衛メーカーと緊密に連携して、カスタマイズされたモーション ソリューションを最適化しました。

魚雷発射システム内の正確なスピンドル制御は、魚雷が動作する深度を管理するために不可欠です。 魚雷が管から発射されると、魚雷の内部システムが尾部の急降下飛行機を制御して、正確な深度調整を保証します。 ただし、特に目標射程が数マイルに及ぶ場合には、魚雷の究極の深度精度を確保するには、初期発射角度の精度が不可欠です。 スピンドルは魚雷発射管を回転させ、発射方向に合わせます。モーターは発射時のスピンドル角度を制御し、魚雷が確実に目標に命中できるようにするために不可欠です。

ミルスペックへの対応

ディフェンスリーダーは、高精度な位置制御を実現しながら、高い耐久性を備えたモーションソリューションを必要としていました。 海洋環境では、水や油の侵入を防ぎ、MIL-SPEC とも呼ばれる軍事規格 (MIL-STD) 仕様を満たすソリューションが必要でした。 守備

メーカーは、同様のプロジェクトにおける実績と、必要とされる高レベルのカスタマイズを効果的に管理できる能力に基づいて、Portescap にアプローチしました。

Portescap は、さまざまな理由から、この用途にブラシ付き DC モーターを提供しました。 魚雷発射管のスピンドルは常に作動しているわけではなく、頻度の高い高加速と正確な制御が必要となるため、ブラシ付き DC モーターは海上で数か月間必要な耐久性を確保します。 ブラシ DC はブラシレス DC モーターに比べて設計がシンプルであり、転流を実現するために外部電子制御を必要としないため、運用中に重要となるメンテナンスが容易になります。 Portescap は、カスタマイズ用のプラットフォームとして、R32 ギヤヘッドを備えた 35NT ブラシ モーターを指定しました。

ネオジム磁石とコアレス設計

魚雷発射管の正確かつスムーズな制御を確保し、必要な加速を実現するために、ポルテスキャップはネオジム磁石を備えたブラシ付き DC モーターを指定し、より強力な磁場を生成して高加速に必要なトルクを高めました。 これはコアレスアプローチとも組み合わされており、オリジナルの DC ブラシ付きモーター設計から従来の鉄心を取り除きました。

コアレスモーターも精度の最適化に貢献します。 コアレスモーターは、鉄心ローターが回転する際に生じる不均一な磁力であるコギングトルクの影響を排除し、スムーズな動きを実現します。 その代わりに、永久磁石が周囲に配置されたワイヤーコイルローターに依存するコアレス設計により、均一な磁力が保証されます。 これにより、より滑らかな加速が得られ、高精度が得られ、コアレス設計によってもたらされる慣性の低下によって強化されます。

ネオジム磁石を選択すると、魚雷発射管の仕様にとって重要なコンパクトな寸法と軽量化を達成しながら、出力密度が向上し、トルクが最適化されます。 コアレス設計はこの要件の達成に役立ちます。永久磁石が追加されているにもかかわらず、鉄心がないため全体の質量が減少します。

スペースに制約のある環境内での熱を最小限に抑えることも重要でした。 ネオジム磁石は、熱と摩擦によるエネルギー損失を軽減し、低熱出力を維持するのに役立ちます。 磁場強度が高いため、同じ量のトルクを生成するのに必要な電流が少なくなり、結果として熱損失が低くなります。 さらに、コアレス設計により、動作中の磁化と減磁によって生じる抵抗であるヒステリシスが最小限に抑えられ、ステーターの固有抵抗に対する電流の誘導によって発生する渦電流損失が低減されます。 鉄心はこれらのエネルギー損失の主な原因であるため、コアレス設計により発熱が最小限に抑えられます。