ປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍ: ວິທີແກ້ໄຂການຄວບຄຸມຂອງເຫຼວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ມີຂະໜາດນ້ອຍສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງ

ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດ (brushless) ລະດັບສູງສຸດ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງຄວາມຄາດຫວັງດ້ານປະສິດທິພາບ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ຕ່າງຈາກມໍເຕີແບຣືດແບບດັ້ງເດີມທີ່ອີງໃສ່ການສຳຜັດທາງຮ່າງກາຍລະຫວ່າງແບຣືດຖ່ານ (carbon brushes) ແລະ ຄອມມູເຕເຕີທີ່ເຄື່ອນທີ່, ມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດຈະຕັດອອກຈຸດສຳຜັດທີ່ເກີດຄວາມເສຍດໄດ້ນີ້ທັງໝົດ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ການດຳເນີນງານທີ່ເກືອບບໍ່ຕ້ອງດູແລ. ມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດທີ່ໃຊ້ໃນປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ໃຊ້ເຕັກນິກການປ່ຽນແປງໄຟຟ້າດ້ວຍອຸປະກອນຄວບຄຸມທີ່ມີຄວາມສຳລັບສູງ ໂດຍມີເซັນເຊີທີ່ມີຄວາມຊຳນິຊຳນານໃນການຈັບຕຳແໜ່ງ ແລະ ເວລາຂອງລ໋ອດເຕີ (rotor), ເພື່ອຮັບປະກັນການຈັດຕັ້ງຂອງສາຍແຮງແມ່ເຫຼັກໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ການເຄື່ອນທີ່ທີ່ເລືອນໄຫຼ. ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໄດ້ຕັດອອກຈຸດທີ່ເກີດການສຶກສາ (wear points) ທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນມໍເຕີແບບດັ້ງເດີມ, ໂດຍທີ່ການເສື່ອມສະພາບຂອງແບຣືດມັກຈະຕ້ອງມີການປ່ຽນແທນເປັນປະຈຳ ແລະ ກໍເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບລົດຕ່ຳລົງໄປຕາມເວລາ. ການປະກອບດ້ວຍສ່ວນແມ່ເຫຼັກທີ່ຖືກອອກແບບດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງສູງພິເສດໃນປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ສາມາດສ້າງບິດທີ່ສະເໝືອນກັນໄດ້ທົ່ວທັງຫມົດຂອງໄລຍະຄວາມເລັກ-ໃຫຍ່ຂອງຄວາມໄວ, ເຮັດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ມີຄວາມສະເໝືອນກັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງປຸ້ມ. ອຸປະກອນຄວບຄຸມໄຟຟ້າຂັ້ນສູງທີ່ຖືກບັນຈຸເຂົ້າໃນລະບົບມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດ ສາມາດຄວບຄຸມຄວາມໄວໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ປະຕິບັດຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງພາລະການໄດ້ຢ່າງໄວວາ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການໄຫຼຄົງທີ່ຢູ່ຕະຫຼອດເວລາ ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມກົດດັນໃນລະບົບຈະປ່ຽນແປງ. ການຕັດອອກຂອງສຽງໄຟຟ້າ ແລະ ການເກີດແສງໄຟ (sparking) ທີ່ເກີດຈາກແບຣືດ ເຮັດໃຫ້ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸປະກອນໄຟຟ້າອ່ອນໄຫວ ໂດຍທີ່ການຮີດຂອງແສງໄຟເຄື່ອນທີ່ (electromagnetic interference) ຕ້ອງຖືກຫຼຸດລົງໃຫ້ໆຕ່ຳທີ່ສຸດ. ການປັບປຸງປະສິດທິພາບດ້ານຄວາມຮ້ອນທີ່ບັນລຸໄດ້ຈາກເຕັກໂນໂລຢີມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດ ຊ່ວຍຫຼຸດການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນອັດຕາການໃຊ້ງານ (duty cycles) ທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ການລົດຕ່ຳລົງຂອງປະສິດທິພາບ. ການປະກອບທີ່ຖືກປິດຢ່າງດີຂອງມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດ ສະເໜີການປ້ອງກັນທີ່ດີເລີດຕໍ່ສິ່ງປົນເປື້ອນ ແລະ ການເຂົ້າໄປຂອງຄວາມຊື້ນ, ເຮັດໃຫ້ປຸ້ມເຫຼົ່ານີ້ເໝາະສຳລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ ໂດຍທີ່ມໍເຕີແບບດັ້ງເດີມຈະບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້. ຄຸນສົມບັດຂອງການຫຼຸດຄວາມໄວດ້ວຍການຟື້ນຟູພະລັງງານ (regenerative braking) ທີ່ມີຢູ່ໃນມໍເຕີທີ່ບໍ່ມີແບຣືດ ສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ນີ້ກູ້ຄືນພະລັງງານໄດ້ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງຫຼຸດຄວາມໄວ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບດີຂຶ້ນອີກ ແລະ ຫຼຸດການບໍລິໂພກພະລັງງານ.

ປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍມີລະບົບຄວບຄຸມການໄຫຼທີ່ສຸດລ້ຳສັກ ແລະ ມີປັນຍາຈຳລອງ ທີ່ປະຕິວັດການຈັດການຂອງຂົ້ນຕອນການໄຫຼຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການສູງ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ທັນສະໄໝນີ້ເຊື່ອມຕໍ່ເຕັກໂນໂລຊີເซັນເຊີຫຼາຍປະເພດ ເຊັ່ນ: ເຊັນເຊີການໄຫຼແບບແມ່ເຫຼັກ, ເຄື່ອງວັດແທກຄວາມກົດດັນ, ແລະ ເຄື່ອງຕິດຕາມອຸນຫະພູມ ເຊິ່ງວິເຄາະພາລາມິເຕີການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິຜົນຂອງປຸ້ມໃນເວລາຈິງ. ລະບົບທີ່ມີປັນຍາຈຳລອງທີ່ຢູ່ໃນປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍນີ້ໃຊ້ອັລກົຣິດທຶມທີ່ເປັນເອກະລັກ ເພື່ອທຳนาย ແລະ ແກ້ໄຂຄວາມປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໜືດຂອງຂົ້ນຕອນການໄຫຼ, ຄວາມປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນໃນລະບົບ, ໂດຍຮັກສາອັດຕາການໄຫຼທີ່ຄົງທີ່ໄວ້ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມສາມາດຂອງການປະມວນຜົນສັນຍານດິຈິຕອນ (DSP) ໃຫ້ຄວາມສາມາດແກ້ໄຂສຽງຮີດ ແລະ ສິ່ງຮີດຂອງສັນຍານ ໃນເວລາທີ່ໃຫ້ການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ການຄວບຄຸມທີ່ມີປະຕິກິລິຍາໄວ. ປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍມີຟັງຊັນການຮຽນຮູ້ທີ່ປັບຕົວໄດ້ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນດີຂຶ້ນຕາມຂໍ້ມູນການເຮັດວຽກທີ່ຜ່ານມາ, ໂດຍປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະເວລາທີ່ໃຊ້ງານຢ່າງຍາວນານ. ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ການຄວບຄຸມທີ່ສາມາດຕັ້ງຄ່າໄດ້ ໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ສາມາດຕັ້ງຄ່າຮູບແບບການໄຫຼທີ່ເປັນເອກະລັກ, ລຳດັບເວລາ, ແລະ ພາລາມິເຕີການເຮັດວຽກທີ່ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້ເປົ້າໝາຍ, ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ອຸປະກອນຄວບຄຸມພາຍນອກ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກທີ່ຖືກບັນຈຸໄວ້ໃນລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີປັນຍາຈຳລອງ ໃຫ້ການອັດເດດສະຖານະການໃນເວລາຈິງ, ຂໍ້ມູນການວິເຄາະບັນຫາ, ແລະ ການວິເຄາະປະສິດທິຜົນ ທີ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ຜ່ານໂປໂຕຄອນການສື່ສານຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: USB, RS-485, ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບບໍ່ມີສາຍ. ລະບົບຄວບຄຸມຂອງປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍມີການຕິດຕາມຄວາມປອດໄພຢ່າງເຕັມຮູບແບບ ເຊິ່ງປັບປຸງການເຮັດວຽກອັດຕະໂນມັດ ຫຼື ເລີ່ມຕົ້ນຂະບວນການປິດລະບົບເພື່ອປ້ອງກັນເມື່ອມີສະພາບທີ່ຜິດປົກກະຕິຖືກຄົ້ນພົບ, ເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍ ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງຜູ້ປະຕິບັດງານ. ຂະບວນການການປັບຄ່າ (Calibration) ທີ່ຖືກບັນຈຸໄວ້ໃນລະບົບທີ່ມີປັນຍາຈຳລອງ ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກໄວ້ຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງປຸ້ມ, ໂດຍປັບຄ່າອັດຕະໂນມັດເພື່ອຊົດເຊີຍການເຖົ້າຂອງຊິ້ນສ່ວນ ແລະ ຜົນກະທົບຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ. ຄວາມສາມາດໃນການວິເຄາະບັນຫາຂັ້ນສູງ ໃຫ້ຂໍ້ມູນລະອຽດກ່ຽວກັບສຸຂະພາບຂອງປຸ້ມ, ປະສິດທິຜົນໃນການເຮັດວຽກ, ແລະ ຄວາມຕ້ອງການການບຳລຸງຮັກສາ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດນຳໃຊ້ຍຸດທະສາດການບຳລຸງຮັກສາແບບທຳนายໄດ້ (Predictive Maintenance) ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ (Downtime) ແລະ ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ. ລະບົບຄວບຄຸມການໄຫຼທີ່ມີປັນຍາຈຳລອງທີ່ຢູ່ໃນປຸ້ມ DC ຈຳນວນນ້ອຍສະໜັບສະໜູນການເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກຳ, PLCs, ແລະ ລະບົບ SCADA, ເພື່ອອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການບັນຈຸເຂົ້າໄປໃນສະພາບແວດລ້ອມການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ສັບສົນ.

ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ແຕ່ງຕັ້ງຄວາມສາມາດທີ່ເຫັນໄດ້ຢ່າງເດັ່ນຊັດຜ່ານການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານສູງສຸດພາຍໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍຢ່າງຍິ່ງ, ເພື່ອຈັດການກັບຂໍ້ຈຳກັດດ້ານພື້ນທີ່ທີ່ສຳຄັນ ເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ງານທີ່ທັນສະໄໝ. ຄວາມຄິດອອກແບບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍລວມເອົາວິທະຍາສາດວັດຖຸທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ເຕັກນິກການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ສາມາດສະເໜີຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານທີ່ມັກຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບປັ້ມທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າຫຼາຍ. ການຈຳລອງໄຫຼທາງດ້ານຄອມພິວເຕີ (Computational fluid dynamics) ໃນຂະບວນການອອກແບບ ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງການໄຫຼພາຍໃນມີປະສິດທິພາບດີທີ່ສຸດ, ຫຼຸດຜ່ອນການເກີດການໄຫຼທີ່ບໍ່ເປັນລະບົບ (turbulence) ແລະ ການສູນເສຍຄວາມກົດດັນ ໃນເວລາທີ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບໃນການໄຫຼມີປະລິມານສູງສຸດພາຍໃນຮູບຮ່າງທີ່ມີຂະໜາດຈຳກັດ. ສ່ວນມໍເຕີທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍພາຍໃນປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ໃຊ້ແມ່ເຫຼັກຖາວອນທີ່ມີພະລັງງານສູງ ແລະ ການຈັດລຽງຂອງຂົດລວມທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ ເຊິ່ງສ້າງສານຄວາມໜາແໜ້ນຂອງແຮງຂັບເຄື່ອນແມ່ເຫຼັກທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ເຮັດໃຫ້ມີການເຮັດວຽກທີ່ມີອຳນາດສູງ ເຖິງແມ່ນຈະມີຂະໜາດທາງຮ່າງກາຍທີ່ຈຳກັດ. ເຕັກນິກການຫໍ່ຫຸ້ມອຸປະກອນອີເລັກໂທຣນິກທີ່ຖືກບູລະນາການເຂົ້າໄປໃນຕົວປຸ້ມ ໄດ້ກຳຈັດກ່ອງຄວບຄຸມທາງດ້ານນອກ ແລະ ລວມເຖິງເຄື່ອງສາຍທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບອຸປະກອນອື່ນໆ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນທັງໝົດຂອງລະບົບ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການພື້ນທີ່ໃນການຕິດຕັ້ງ ໃນເວລາດຽວກັນກໍເຮັດໃຫ້ລະບົບມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ດີຂຶ້ນ ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຈຸດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່. ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ມີອຸປະກອນຫຼາຍໆ ໜ້າທີ່ທີ່ເຮັດຫຼາຍໆ ໜ້າທີ່ພາຍໃນການອອກແບບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ, ເຊັ່ນ: ສ່ວນປ້ອມທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຊ່ວຍລະບາຍຄວາມຮ້ອນ (heat sinks) ແລະ ສ່ວນທີ່ໃຊ້ເປັນແທັກເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໃຫ້ການຮັບຮອງທາງດ້ານໂຄງສ້າງ ແລະ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນ. ການຜະລິດທີ່ທັນສະໄໝ ເຊັ່ນ: ການຕັດແຕ່ງທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ, ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍການຫຼື້ນ (injection molding), ແລະ ການປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງຈັກອັດຕະໂນມັດ ສາມາດຮັບປະກັນຄຸນນະພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານທີ່ສອດຄ່ອງກັນທັງໝົດໃນທຸກໆ ຫົວປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ໃນເວລາທີ່ຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະໜາດທີ່ເຂັ້ມງວດ ເຊິ່ງຈຳເປັນຕໍ່ການອອກແບບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍ. ວິທີການການກໍ່ສ້າງທີ່ເປັນແບບມໍດູນ (Modular construction) ໃຫ້ຄວາມສາມາດແກ່ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ໃນການຮັບເອົາທາງເລືອກທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຈັດຕັ້ງຮູບແບບ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍເສຍຫາຍ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດປັບແຕ່ງໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການໃຊ້ງານທີ່ເປັນເລື່ອງເฉະເພາະ. ການເລືອກໃຊ້ວັດຖຸທີ່ມີນ້ຳໜັກເບົາ ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນນ້ຳໜັກທັງໝົດຂອງລະບົບ ໃນເວລາທີ່ຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງທາງດ້ານໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງດ້ານເคมີ, ເຮັດໃຫ້ປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນຳໃຊ້ງານທີ່ຕ້ອງການຄວາມເບົາ ແລະ ສາມາດນຳໄປໃຊ້ງານໄດ້ທຸກບ່ອນ. ການອອກແບບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍລວມເອົາຍຸດທະສາດການຈັດການຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ ເຊັ່ນ: ປີກລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ວັດຖຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານຄວາມຮ້ອນ (thermal interface materials), ແລະ ຮູບແບບການໄຫຼຂອງອາກາດທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມ ເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມໃນການເຮັດວຽກໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບທີ່ປອດໄພ ເຖິງແມ່ນຈະມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ. ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຖືກບູລະນາການເຂົ້າໄປໃນການອອກແບບທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍຂອງປຸ້ມດີຊີ ມິນີ ເຮັດໃຫ້ການນຳເຂົ້າໄປໃຊ້ງານໃນລະບົບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເປັນໄປໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ ຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມາດຕະຖານ ເຊິ່ງລວມເຖິງ: ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານໂຄງສ້າງ, ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານໄຟຟ້າ, ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານຂອງເຫຼວ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນ ແລະ ເວລາທີ່ຕ້ອງໃຊ້ໃນການຕິດຕັ້ງ.