DC Fırçalı Mikro Vakum Pompalarının Bileşim Yönteminin Analizi

Son derece entegre ve kompakt akışkan gücü bileşenleri olarak DC fırçalı mikro vakum pompalarının performansı ve güvenilirliği büyük ölçüde çeşitli bileşenlerinin rasyonel tasarımına ve koordineli çalışmasına bağlıdır. Genel mimari açıdan bakıldığında, bu tip pompa esas olarak dört parçadan oluşur: bir motor tahrik ünitesi, bir mekanik aktarım mekanizması, bir pompa gövdesi gaz yolu sistemi ve bir güç kaynağı ve kontrol arayüzü. Her parçanın kompozisyon yöntemi, işlevsel uygulamayı, alan kısıtlamalarını ve teknolojik fizibiliteyi dikkate almalıdır.

Motor tahrik ünitesi, tipik olarak bir stator ve bir rotordan oluşan, pompa gücünün çekirdeğidir. Stator, sürekli bir manyetik kuvvet alanı sağlayan sabit bir manyetik alan oluşturmak için sıklıkla kalıcı mıknatıs malzemeleri kullanır. Rotor, bir demir çekirdek ve sarımlı bobinlerden oluşur; bobinler, manyetik alan birleştirme verimliliğini optimize etmek için belirli bir düzene göre dağıtılır. Fırçalar, iyi iletkenliğe sahip, aşınmaya- dayanıklı malzemelerden yapılmıştır ve harici DC gücünün rotor sargılarına verilmesinden sorumlu olan komütatörle kayan teması korur. Komütatör, mile sabitlenmiş birden fazla yalıtımlı bakır plakadan oluşur. Plakaların düzeni ve fırçaların temas sırası mevcut komütasyon ritmini belirler, böylece tek yönlü rotor dönüşünü korur.

Mekanik aktarım mekanizması dönme hareketini ileri geri harekete dönüştürür. Yaygın bir yaklaşım, motor şaftının ucuna bir eksantrik tekerlek veya kam takarak bir diyaframı veya pistonu hareket ettirerek pompa odası içinde bir biyel kolu veya kaydırıcı aracılığıyla düzenli yer değiştirmeler yapmaktır. Diyafram malzemesinin, uzun süreli genleşme ve büzülmelerde deforme olmamasını sağlamak için hem esnekliğe hem de yorulma direncine sahip olması gerekir; piston yapısı, enerji kaybını azaltmak için sızdırmazlık ve düşük-sürtünme tasarımını vurgular.

Pompanın hava akışı sistemi, oda hacmindeki değişiklikler etrafında giriş ve çıkış kanalları oluşturur ve hava akışı yönünü yönlendirmek için tek-yönlü valflerle donatılmıştır. Giriş ve çıkış valfleri genellikle ince-plaka veya bilye{-tipi yapılar kullanır; gazın önceden belirlenmiş bir yol boyunca akmasını sağlamak için basınç farklılıklarına göre otomatik olarak açılıp kapanır. Haznenin ve valflerin geometrisi ve montaj hassasiyeti, pompanın vakum seviyesini ve akış stabilitesini doğrudan etkiler.

Güç kaynağı ve kontrol arayüzü, harici güç kaynağı özelliklerine uyum sağlamak ve motoru korumak için kablo terminallerini ve akım-sınırlayıcı veya voltaj-sabitleyici bileşenleri içerir. Genel montaj sırasında, her bir bileşenin konumu rasyonel bir şekilde düzenlenmeli, eksenel ve radyal boyutlar kontrol edilmeli ve ısı dağıtımı ve titreşim sönümleme gereklilikleri dikkate alınmalı, böylece minyatürleştirme altında verimli ve istikrarlı bir vakum pompalama işlevi elde edilmelidir.