Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze serwonapędu AC

Wybierając serwonapęd AC, znany również jako wzmacniacz serwa lub sterownik serwa w przypadku aplikacji do sterowania ruchem należy dokładnie ocenić kilka krytycznych czynników, aby zapewnić optymalną wydajność, wydajność i trwałość. Wybór odpowiedniego serwonapędu ma ogromne znaczenie dla uzyskania precyzyjnego sterowania, dużej prędkości działania i niezawodnej automatyzacji w różnych warunkach przemysłowych.

1. Kompatybilność silnika

Najbardziej fundamentalną kwestią jest kompatybilność pomiędzy serwonapędem AC a serwomotorem . Nie wszystkie napędy współpracują ze wszystkimi silnikami. Kluczowe aspekty wymagające weryfikacji obejmują:

• Typ silnika: Upewnij się, że przemiennik obsługuje konkretny typ używanego serwomotoru (np. silniki synchroniczne z magnesami trwałymi, silniki indukcyjne).

• Wartości napięcia i prądu: Napięcie wyjściowe przemiennika oraz wartości znamionowe prądu ciągłego/szczytowego muszą odpowiadać wymaganiom silnika lub przekraczać je. Niedopasowane oceny mogą prowadzić do gorszych wyników lub uszkodzeń.

• Zgodność urządzenia zwrotnego: Serwosilniki wykorzystują urządzenia sprzężenia zwrotnego, takie jak enkodery, rezolwery lub czujniki Halla, aby zapewnić informacje o położeniu i prędkości. Serwosterownik musi być zgodny z typem i rozdzielczością urządzenia sprzężenia zwrotnego w silniku.

• Liczba biegunów silnika: Niektóre zaawansowane napędy wymagają znajomości liczby biegunów silnika w celu dokładnej komutacji.

2. Wymagania aplikacyjne

Wymagania konkretnego zastosowania będą miały duży wpływ na wybór serwonapędu. Rozważ następujące kwestie:

• Wymagany moment obrotowy i prędkość: Określ wymagania dotyczące ciągłego i szczytowego momentu obrotowego i prędkości dla danego zastosowania. Serwowzmacniacz musi być w stanie je dostarczyć bez przegrzania lub wyłączenia.

• Dokładność i precyzja: Zastosowania wymagające dużej dokładności pozycjonowania (np. obróbka skrawaniem, robotyka) będą wymagały napędów obsługujących sprzężenie zwrotne o wysokiej rozdzielczości i zaawansowanych algorytmów sterowania.

• Przepustowość i czas reakcji: W przypadku zastosowań dynamicznych, w których występują częste zmiany prędkości lub kierunku, serwonapęd o dużej przepustowości pętli sterującej i krótkim czasie reakcji ma kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilności i precyzji.

• Dopasowanie bezwładności: Bezwładność obciążenia powinna mieścić się w rozsądnym zakresie (często stosunek bezwładności obciążenia do silnika wynosi od 1:1 do 10:1), aby układ serwo działał optymalnie. Niektóre napędy oferują zaawansowane algorytmy do obsługi niedopasowań o większej bezwładności.

• Środowisko operacyjne: Weź pod uwagę takie czynniki, jak temperatura, wilgotność, wibracje oraz obecność pyłu lub czynników korozyjnych. Stopień ochrony IP dysku i zakres temperatur pracy powinny być odpowiednie dla środowiska.

3. Funkcje kontrolne i algorytmy

Nowoczesne serwonapędy AC są wyposażone w szeroką gamę funkcji sterujących i wyrafinowane algorytmy, które mogą znacząco wpłynąć na wydajność:

• Tryby sterowania: Poszukaj przemienników obsługujących niezbędne tryby sterowania dla Twojej aplikacji, takie jak sterowanie położeniem, sterowanie prędkością, sterowanie momentem lub tryby mieszane.

• Możliwości automatycznego dostrajania: Przetwornice z solidnymi funkcjami automatycznego dostrajania mogą uprościć uruchomienie i zoptymalizować wydajność poprzez automatyczną regulację wzmocnień pętli sterowania w celu dopasowania do charakterystyki silnika i obciążenia.

• Tłumienie rezonansu: Zaawansowane funkcje tłumienia rezonansu mechanicznego mogą poprawić stabilność systemu i zmniejszyć wibracje, szczególnie w systemach z długimi wałami lub sprzęgłami elastycznymi.

• Odrzucanie zakłóceń: Zdolność napędu do szybkiej kompensacji zakłóceń zewnętrznych (np. zmiennych obciążeń) jest niezbędna do utrzymania precyzyjnego sterowania.

• Funkcje bezpieczeństwa (STO, SS1, SLS): W zastosowaniach przemysłowych zintegrowane funkcje bezpieczeństwa, takie jak bezpieczne wyłączanie momentu (STO), bezpieczne zatrzymanie 1 (SS1) i bezpiecznie ograniczona prędkość (SLS) są często niezbędne do zapewnienia zgodności z normami bezpieczeństwa.

4. Komunikacja i łączność

Zdolność serwonapędu AC do płynnej integracji z całym systemem sterowania jest najważniejsza.

• Obsługa magistrali Fieldbus: Typowe przemysłowe magistrale polowe obejmują EtherCAT, PROFINET, Modbus TCP, CANopen i SERCOS III. Upewnij się, że napęd obsługuje protokół komunikacyjny używany przez Twój sterownik PLC lub komputer przemysłowy.

• Opcje we/wy: Liczba i typ cyfrowych i analogowych wejść/wyjść dostępnych w przemienniku powinna odpowiadać potrzebom aplikacji w zakresie wyłączników krańcowych, czujników pozycji bazowej i innych sygnałów zewnętrznych.

• Oprogramowanie i programowanie: Przyjazne dla użytkownika oprogramowanie do konfiguracji, strojenia, diagnostyki i programowania może znacznie skrócić czas uruchamiania i uprościć rozwiązywanie problemów.

5. Charakterystyka fizyczna i koszt

Wreszcie, w procesie wyboru rolę odgrywają względy praktyczne, takie jak rozmiar, montaż i koszt.

• Wymiary i montaż: Upewnij się, że fizyczne wymiary przetwornicy częstotliwości i opcje montażu są zgodne z dostępną przestrzenią w szafie sterowniczej.

• Wymagania dotyczące chłodzenia: Zapoznaj się z metodą chłodzenia napędu (np. konwekcja naturalna, wymuszony obieg powietrza) i zapewnij odpowiednią wentylację, aby zapobiec przegrzaniu.

• Koszt posiadania: Oprócz początkowej ceny zakupu należy wziąć pod uwagę długoterminowe koszty posiadania, w tym efektywność energetyczną, wymagania konserwacyjne oraz dostępność części zamiennych i wsparcia technicznego.

Dokładna ocena tych czynników umożliwia inżynierom i integratorom systemów podejmowanie świadomych decyzji przy wyborze Serwonapęd AC (lub sterownik serwa ), który spełnia specyficzne wymagania aplikacji do sterowania ruchem, co prowadzi do zwiększonej wydajności, niezawodności i produktywności.