Избор правог серво драјвера наизменичне струје није само питање избора највеће расположиве снаге. Тачан избор зависи од мотора, оптерећења, брзине, обртног момента, убрзања, методе повратне спреге, захтева управљања и начина на који машина ради.
За произвођаче машина, произвођаче оригиналне опреме и инжењере аутоматизације, разлика између мале50В серво системи а2кВ серво системможе бити значајно. Компактној машини може бити потребан само серво мале снаге за позиционирање или храњење, док ЦНЦ машина, линија за паковање или аутоматизовани производни систем могу захтевати знатно више снаге и обртног момента.
ТХСЕРВО, познат и као Зхејианг Тонгханг Е-Дриве Тецхнологи Цо., Лтд., обезбеђује АЦ серво моторе и погоне за индустријске апликације за контролу кретања. Његов асортиман покрива различите нивое снаге и захтеве примене, са производима који се користе у областима као што су ЦНЦ машине, паковање, штампа, текстилна опрема, логистика, електроника и полупроводничка опрема.
Овај водич упоређује две класе снаге из практичне перспективе дизајна машина. Уместо да се оцена снаге третира као једини фактор избора, она објашњава како снага, обртни момент, усклађивање мотора, режими управљања, повратне информације и захтеви апликације функционишу заједно.
Зашто је важан избор снаге серво погона
Снага серво погона је уско повезана са количином механичког рада који мотор може да обави, али сама називна снага не говори целу причу.
Оса машине може имати релативно мало просечно оптерећење, али ипак захтева значајан обртни момент током убрзања. Друга апликација може радити континуирано при умереном оптерећењу и стога је потребна другачија комбинација мотора и погона.
Због тога избор серво уређаја обично почиње са механичким захтевима.
Важни фактори укључују:
- Потребна снага мотора
- Континуирани обртни момент
- Максимални обртни момент
- Радна брзина
- Убрзање и успоравање
- Инерција оптерећења
- Радни циклус
- Механички пренос
- Повратне информације енкодера
- Интерфејс контролера
- Инсталационо окружење
За мали механизам за позиционирање, коришћење много већег серво система може додати непотребне трошкове и простор у ормару. За машину са великим оптерећењем или оптерећењем које се брзо мења, избор премалог погона може ограничити перформансе.
Циљ је пронаћи серво комбинацију која одговара машини, а не једноставно одабрати највећу оцену.
Шта значи 50В у серво систему?
Серво мотор од 50 В припада крају са ниском снагом индустријског серво асортимана. Информације о производима ТХСЕРВО-а показују конфигурације серво мотора почевши од 0,05 кВ, укључујући мотор 40СТ-АМ00130 наведен са називном снагом од 0,05 кВ, називном струјом од 1,2 А и номиналним обртним моментом од 0,159 Нм у одговарајућим информацијама о мотору за његов погон од 2 кВ.
Ово је важно јер показује да мотор мале снаге може бити део серво система чак и када доступна погонска платформа подржава много шири опсег мотора.
Серво систем од 50В може се узети у обзир када машина има релативно мало механичко оптерећење и и даље јој је потребна контрола кретања у затвореној петљи.
Потенцијалне примене могу укључивати компактне механизме за аутоматизацију, мале јединице за позиционирање, системе за довод светлости и другу опрему где је потребна снага мотора ограничена.
Међутим, апликацију не треба бирати само зато што машина изгледа физички мала.
Компактан механизам са великим убрзањем или великом рефлектованом инерцијом може захтевати више обртног момента него што његова физичка величина сугерише.
Пре избора коначне комбинације мотора и погона увек треба израчунати механичко оптерећење.
Разумевање класе серво погона од 2кВ
Серво систем од 2кВ је знатно већа класа снаге.
ТХСЕРВО-ов 2кВ једноосни серво погон је специфициран са излазном снагом од 2000В и трофазним улазом од 220В АЦ. Производ подржава режиме контроле положаја, брзине, ЈОГ и обртног момента. Његове наведене опције повратних информација за енкодер укључују инкременталне енкодере од 2500 линија и 17/23-битне апсолутне енкодере.
Производ је дизајниран за апликације са динамичким кретањем и посебно је представљен за ЦНЦ машинску обраду и глодање, машине за паковање и етикетирање, аутоматизоване монтажне линије и опрему за текстил и штампање.
Класа од 2кВ стога има више смисла када машина захтева знатно више снаге мотора него што може да обезбеди мали серво систем.
Типични фактори који инжењера могу довести до овог опсега снаге укључују:
- Веће механичко оптерећење
- Већи захтеви за убрзање
- Већа ротирајућа инерција
- Захтевнији производни циклуси
- Већи захтеви обртног момента
- Већи механизми за позиционирање
- Индустријска ЦНЦ или опрема за паковање
Стварни мотор још увек треба да се усклади са погоном. Погон од 2кВ не значи да сваки мотор од 2кВ има исти обртни момент или радне карактеристике.
50В наспрам 2кВ: Основна разлика у снази
Бројчана разлика између 50В и 2кВ је јасна.
50В је 0,05кВ.
2кВ је 2.000В.
Дакле, 2кВ има 40 пута већу номиналну снагу од 50В.
| Ставка | 50В Цласс | 2кВ Цласс |
|---|---|---|
| Називна снага | 50W | 2,000W |
| Снага у кВ | 0.05kW | 2kW |
| Релативна снага | 1× | 40× |
| Типичан ниво оптерећења | Светлост | Више |
| Захтев за обртним моментом | Ниже | Више |
| Тип машине | Компактни механизми | Индустријска опрема |
| Захтеви кабинета | Генерално мањи | Генерално веће |
| Динамички захтеви | Зависно од апликације | Погодно за захтевније кретање |
| Приоритет избора | Компактно кретање | Оптерећење и перформансе |
То не значи да ће серво од 2кВ увек померати терет 40 пута брже или производити 40 пута већи обртни момент.
Снага, обртни момент и брзина су повезани.
За избор серво мотора, инжењери треба да погледају стварну спецификацију мотора и механичку радну тачку уместо да претварају снагу директно у претпоставку обртног момента.
Снага није исто што и обртни момент
Обртни момент је један од најважнијих фактора у избору серво уређаја.
Основни однос између механичке снаге, обртног момента и брзине ротације значи да се иста снага може повезати са различитим нивоима обртног момента у зависности од радне брзине.
Из тог разлога, произвођач машина треба да постави два одвојена питања:
Колико снаге је потребно машини?иКолики је обртни момент потребан мотору при потребној брзини?
Ова питања су повезана, али нису идентична.
На пример, ТХСЕРВО-ова табела за усклађивање погона од 2кВ укључује неколико конфигурација мотора. Један наведени мотор од 2кВ, 130СТ-АМ07730, приказан је са називном снагом од 2,4кВ и номиналним обртним моментом од 7,7Нм, док други модели мотора у истој табели подударања имају различите вредности снаге и обртног момента.
ТХСЕРВО Т3а/Т3Л информације о моторима такође показују различите величине оквира мотора и оцене обртног момента у свом асортиману производа.
Ово илуструје важну тачку:називна снага не би требало да се користи као замена за проверу спецификације стварног обртног момента мотора.
Када бирате серво систем, упоредите континуирани обртни момент мотора и потребан вршни обртни момент са профилом оптерећења машине.
Како инерција оптерећења мења избор
Инерција оптерећења може имати велики утицај на избор серво уређаја.
Машина можда неће захтевати велику количину обртног момента током стабилног рада, али може захтевати знатно већи обртни момент док убрзава велико оптерећење.
Примери укључују:
- Ротациони столови
- Роллерс
- Велики ременици
- Механизми за храњење
- Платформе за позиционирање
- Транспортни системи
- Осовине алатних машина
Мотор не треба само да савлада оптерећење док се креће. Такође треба да убрза и успори оптерећење у потребном времену.
Због тога две машине са сличним радним брзинама могу захтевати различите серво оцене.
Механизам ниске инерције може ефикасно да ради са малим серво системом.
Механизму високе инерције може бити потребан већи мотор и погон чак и ако је његова коначна радна брзина релативно скромна.
За ОЕМ апликације, израчунавање рефлектоване инерције оптерећења на вратилу мотора је стога важан део процеса избора.
Захтеви за убрзање и успоравање
Време циклуса машине је још један фактор који може утицати на избор серво.
Неке машине већину свог радног времена проводе константном брзином. Други стално убрзавају, заустављају се, преокрећу и мењају позицију.
Опрема за паковање и етикетирање су добри примери машина код којих поновљени покрети могу бити важни. ЦНЦ опрема такође може захтевати брзо кретање између позиција пре повратка на контролисано кретање сечења.
У овим применама, мотору је потребан довољан обртни момент током убрзања и успоравања.
ТХСЕРВО описује свој погон од 2кВ као намењен апликацијама за динамичко кретање и међу својим применама наводи паковање, ЦНЦ, аутоматизовану монтажу, текстилну и штампарску опрему.
Исправан избор стога не зависи само од просечног радног оптерећења већ и од профила кретања машине.
Када упоређују систем мале снаге и 2кВ, инжењери треба да испитају:
- Време убрзања
- Време успоравања
- Максимална брзина
- Број покретања и заустављања
- Фреквенција преокрета
- Инерција оптерећења
- Потребно време циклуса
Ови детаљи могу направити већу разлику од физичких димензија машине.
Контролни режими и захтеви за кретање
Серво погон такође треба изабрати у складу са начином на који машином треба да се контролише.
ТХСЕРВО-ов 2кВ једноосни серво погон подржава:
Контрола положаја
Контрола брзине
Контрола обртног момента
ЈОГ операција
Производ такође наводи опције импулсног и аналогног улаза, укључујући пулсни + аналогни ±10В и улаз импулсног сигнала, са РС485 комуникацијом за праћење параметара.
Различите машине могу да користе ове режиме управљања на различите начине.
Контрола положаја
Контрола положаја је корисна када оса треба да се помери у дефинисану позицију.
Типични примери могу укључивати механизме за индексирање и осе за позиционирање.
Контрола брзине
Контрола брзине је корисна када је одржавање наређене брзине ротације главни захтев.
Контрола обртног момента
Контрола обртног момента може бити важна у апликацијама где обртни момент мотора треба да се регулише као део машинског процеса.
ЈОГ Оператион
ЈОГ рад може бити користан током подешавања машине, тестирања, подешавања и одржавања.
Потребан режим управљања треба да се потврди пре избора погона јер погон треба да правилно комуницира са контролером машине.
Практична табела за избор 50В наспрам 2кВ
Серво погон такође треба изабрати у складу са начином на који машином треба да се контролише.
| Фактор селекције | 50В Цласс | 2кВ Цласс |
|---|---|---|
| Ниво снаге | 0.05kW | 2kW |
| Релативна номинална снага | 1× | 40× |
| Врста оптерећења | Лака дужност | Апликације са већим оптерећењем |
| Захтев за обртним моментом | Генерално ниже | Генерално више |
| Машинска вага | Цомпацт | Индустриал |
| Потреба за убрзањем | Зависно од апликације | Погодно за захтевније кретање |
| Типична употреба | Мали механизми | ЦНЦ, паковање, монтажа, штампа |
| Повратне информације | Зависи од изабраног система | Инкременталне / апсолутне опције доступне на наведеном диску |
| Контрола | Зависи од изабраног диска | Положај, брзина, обртни момент, ЈОГ |
| Инпут | Зависи од изабраног система | Трофазни 220В АЦ на наведеном производу |
| Приоритет избора | Компактност и потребан излаз | Оптерећење, обртни момент и динамички захтеви |
Уобичајене грешке при избору серво погона
Серво погон такође треба изабрати у складу са начином на који машином треба да се контролише.
Бирање само по моћи
Одабир погона само зато што његова снага изгледа прикладно може довести до погрешне комбинације мотор-погона.
Обртни момент и брзина такође се морају узети у обзир.
Игнорисање убрзања
Машина може имати ниско просечно оптерећење, али много већи захтев за обртним моментом током убрзања.
Игнорисање инерције
Велика инерција оптерећења може учинити да иначе одговарајући мотор буде неприкладан за потребно време циклуса.
Избор погона пре мотора
Мотор и погон треба третирати као усклађени систем.
ТХСЕРВО пружа информације о подударању мотора заједно са својим погоном од 2 кВ, приказујући различите моделе мотора, називну снагу, струју, обртни момент и вредности преоптерећења.
Заборављање интерфејса контролера
Пре него што наручите драјв, проверите да ли машина користи импулсни, аналогни, РС485 или неки други метод комуникације.
Игнорисање услова инсталације
Температура, ожичење, уземљење, вентилација кабинета и електричне сметње могу утицати на стварни рад машине.
Како одабрати прави серво систем корак по корак
Практичан процес селекције може бити релативно једноставан.
Израчунајте покретну масу, трење, механички отпор и преносни однос.
Идентификујте потребну континуирану брзину и максималну брзину.
Одредите и континуирани обртни момент и вршни обртни момент потребан током убрзања.
Израчунајте инерцију оптерећења која се рефлектује на осовину мотора.
Одредите колико често машина убрзава, успорава, зауставља и уназад.
Изаберите мотор који испуњава израчунате захтеве обртног момента и брзине.
Уверите се да је погон компатибилан са захтевима за снагу, струју, енкодер, напон и контролу мотора.
Проверите компатибилност са ПЛЦ-ом машине, контролером покрета, ЦНЦ контролером или другим контролним системом.
Потврдите напајање, температуру околине, влажност, простор у ормару, ожичење и уземљење.
Пре него што завршите куповину, процените мотор, погон, енкодер, контролер, механички пренос и радни циклус као један систем.
Закључак
Избор између 50В и 2кВ АЦ серво система треба да се заснива на стварним захтевима машине, а не само на називној снази.
50В АЦ серво моторни погон може се узети у обзир за компактне апликације кретања са малом снагом где је механичко оптерећење релативно мало. Контролер погона серво мотора од 2кв је прикладнији када апликација захтева знатно већи ниво снаге и одговарајућа комбинација мотора и погона може да задовољи захтевани обртни момент, брзину и динамичке перформансе.
За произвођаче машина, најважнији фактори су обртни момент оптерећења, радна брзина, убрзање, инерција, радни циклус, повратна информација енкодера, начин управљања и електрична компатибилност.
Информације о производима ТХСЕРВО-а пружају користан пример зашто је усклађивање моторног погона важно. Његов погон од 2 кВ подржава вишеструке режиме управљања и опције енкодера, док информације о подударању мотора укључују различите конфигурације мотора са различитим називним снагама, струјом, обртним моментом и карактеристикама преоптерећења.
Прави серво систем стога није нужно најмања или највећа доступна опција. То је комбинација која одговара стварним радним захтевима машине и пружа одговарајуће перформансе за предвиђену примену.
За ОЕМ произвођаче и компаније за аутоматизацију које процењују серво решења, обезбеђивање брзине мотора, потребног обртног момента, инерције оптерећења, методе управљања, напајања и детаља о примени је практичан начин да се добије прикладнија конфигурација пре него што наручите.