Употреба серво погона у аутоматизацији опреме

Технолошки напредак и конкуренција доводе до континуираног раста продуктивности и повећања степена аутоматизације технолошке опреме. Истовремено, захтеви за подесивим електричним погонима се повећавају у погледу параметара као што су опсег контроле брзине, тачност позиционирања и капацитет преоптерећења.

Да би се испунили захтеви, развијени су високотехнолошки уређаји савременог електро погона - серво погони. То су погонски системи који у широком опсегу контроле брзине гарантују високо прецизне процесе кретања и остварују њихову добру поновљивост. Серво погони су најнапреднији степен електричних погона.

ДЦ на АЦ

Дуго времена, ДЦ мотори су се углавном користили у контролисаним погонима. Ово је због једноставности примене закона контроле напона арматуре.Као управљачки уређаји коришћени су магнетни појачавачи, тиристорски и транзисторски регулатори, а као систем повратне спреге о брзини коришћени су аналогни тахогенератори.

Тиристорски електрични погон је контролисани тиристорски претварач који напаја струју стални мотор… Струјни круг електричног погона састоји се од: одговарајућег трансформатора ТВ-а; контролисани исправљач састављен од 12 тиристора (В01 … В12) повезаних у шестофазно полуталасно паралелно коло; ограничавачи струје Л1 и Л2 и мотор једносмерне струје М са независном побудом. Трофазни трансформатор Телевизор има два намотаја за напајање и калем који је од њих заштићен за контролна кола напајања. Примарни намотај је повезан у трокут, секундарни намотај у шестофазну звезду са неутралним терминалом.

Недостаци таквог погона су сложеност контролног система, присуство колектора струје четкице, који смањују поузданост мотора, као и висок трошак.

Напредак у електроници и појава нових електричних материјала променили су ситуацију у области серво технологије. Најновија достигнућа омогућавају компензацију сложености управљања АЦ погоном са модерним микроконтролерима и брзим, високонапонским енергетским транзисторима. Трајни магнети, израђене од легура неодимијум-гвожђе-бор и самаријум-кобалт, због високог енергетског интензитета, значајно су побољшале карактеристике синхроних мотора са магнетима на ротору, уз смањење њихове тежине и димензија. Као резултат тога, динамичке карактеристике погона су побољшане, а његове димензије су смањене.Тренд ка асинхроним и синхроним моторима на наизменичну струју посебно је приметан у серво системима, који су традиционално били засновани на ДЦ електричним погонима.

Асинхрони серво

Асинхрони електромотор је најпопуларнији у индустрији због једноставног и поузданог дизајна по ниској цени. Међутим, овај тип мотора је комплексан контролни објекат у смислу контроле обртног момента и брзине.Употреба микроконтролера високих перформанси који имплементирају алгоритам векторске контроле и дигиталних сензора брзине високе резолуције омогућавају да се добије опсег контроле брзине и карактеристике тачности. асинхроног електричног погона, ништа лошије од оног код синхроног серво погона.

Фреквенцијски контролисани индукциони претварачи наизменичне струје мењају брзину осовине асинхроног мотора са кавезним кавезом помоћу транзисторских или тиристорских претварача фреквенције који претварају једнофазни или трофазни напон фреквенције од 50 Хз у трофазни напон са променљивом фреквенцијом у опсегу од 0,2 до 400 Хз .

Данас фреквентни претварачи је уређај малих димензија (много мањи од асинхроног електромотора сличне снаге) на савременој полупроводничкој основи, управљан уграђеним микропроцесором. Променљиви асинхрони електрични погон Омогућава вам да решите различите проблеме аутоматизације производње и уштеде енергије, посебно бесконачне регулације брзине ротације или брзине напајања технолошких машина.

Што се тиче цене, асинхрони серво погон има неоспорну супериорност при великим снагама.

Синхрони серво

Синхрони серво мотори су трофазни синхрони мотори са трајним магнетном побудом и фотоелектричним сензором положаја ротора. Користе кавез за веверицу или роторе са трајним магнетом. Њихова главна предност је мали момент инерције ротора у поређењу са развијеним обртним моментом. Ови мотори раде у комбинацији са серво појачалом који се састоји од диодног исправљача, кондензаторске банке и инвертера заснованог на прекидачима транзистора снаге. Да би се изгладило таласање исправљеног напона, серво појачало је опремљено блоком кондензатора и за претварање енергије акумулиране у кондензаторима у моментима кочења — помоћу транзистора за пражњење и отпора баласта, који обезбеђује ефикасно динамичко кочење.

Синхрони серво погони са променљивом фреквенцијом реагују брзо, добро функционишу са импулсно програмираним контролним системима и могу се користити у разним индустријама где су потребни следећи квалитети погона:

• позиционирање радних тела са високом тачношћу;

• одржавање обртног момента са високом прецизношћу;

• одржавање брзине кретања или храњење са великом тачношћу.

Главни произвођачи синхроних сервомотора и варијабилних погона на основу њих су Митсубисхи Елецтриц (Јапан) и Сев-Евродриве (Немачка).

Митсубисхи Елецтриц производи низ серво погона мале снаге -Мелсерво-Ц у пет величина са називном снагом од 30 до 750 В, називном брзином од 3000 о/мин и номиналним обртним моментом од 0,095 до 2,4 Нм.

Компанија такође производи гама-фреквентне серво погоне средње снаге са називном снагом од 0,5 до 7,0 кВ, називном брзином од 2000 о/мин и номиналним обртним моментом од 2,4 до 33,4 Нм.

Митсубисхијеви МР-Ц серво погони успешно замењују корачне моторе јер су њихови контролни системи потпуно компатибилни (пулсни улаз), али у исто време немају недостатака својствених корачним моторима.

МР-Ј2 (С) серво мотори се разликују од осталих по уграђеном микроконтролеру са проширеном меморијом, који садржи до 12 управљачких програма. Такав серво погон ради без губитка тачности у читавом опсегу радних брзина. Једна од значајних предности уређаја је његова способност да компензује "нагомилане грешке". Серво појачало једноставно ресетује серво мотор "на нулу" након одређеног броја радних циклуса или на сигнал сензора.

Сев-Евродриве испоручује и појединачне компоненте и комплетне серво погоне са пуним асортиманом додатне опреме. Главне области примене ових уређаја су актуатори и системи за позиционирање велике брзине за програмиране алатне машине.

Ево главних карактеристика Сев-Евродриве синхроних серво мотора:

• почетни обртни момент — од 1 до 68 Нм, ау присуству вентилатора за принудно хлађење — до 95 Нм;

• капацитет преоптерећења — однос максималног обртног момента и стартног момента — до 3,6 пута;

• висок степен заштите (ИП65);

• термистори уграђени у намотај статора контролишу загревање мотора и искључују његово оштећење у случају било каквог преоптерећења;

• пулсни фотоелектрични сензор 1024 импулса/рев. пружа опсег контроле брзине до 1:5000

Хајде да извучемо закључке:

• у области подесивих серво погона, постоји тенденција замене једносмерних електромоторних погона аналогним системима управљања са електромоторима наизменичне струје са дигиталним системима управљања;

• подесиви асинхрони електрични погони засновани на савременим малим фреквентним претварачима омогућавају решавање различитих проблема аутоматизације производње и уштеде енергије са високим степеном поузданости и ефикасности. Препоручљиво је да се ови погони користе за глатко подешавање брзине помака у машинама и машинама за обраду дрвета;

• асинхрони серво погони имају неоспорне предности у односу на синхроне при великим снагама и обртним моментима изнад 29-30 Н / м (на пример, погон ротације вретена у машинама за љуштење);

• ако је потребна велика брзина (трајање аутоматског циклуса не прелази неколико секунди) и вредност развијеног обртног момента је до 15–20 Н / м, подесиви серво погони на бази синхроних мотора са различитим типовима сензора треба , који омогућавају подешавање брзине ротације до 6000 о / мин без смањења момента;

• Серво погони са променљивом фреквенцијом засновани на синхроним моторима на наизменичну струју омогућавају креирање система за брзо позиционирање без употребе ЦНЦ-а.

Како правилно инсталирати и поравнати мотор

Методе дијагностиковања кварова асинхроних електромотора

Како одредити уштеду електричне енергије приликом замене неоптерећених асинхроних електромотора електромоторима мање снаге

Како укључити трофазни електромотор у једнофазну мрежу без премотавања

Врсте електричне заштите асинхроних електромотора

Термисторска (позиторска) заштита електромотора

Како одредити температуру намотаја АЦ мотора по њиховом отпору

Како побољшати фактор снаге без компензационих кондензатора

Како спречити оштећење изолације намотаја статора индукционог мотора

Како се мењају параметри трофазног асинхроног мотора у условима који нису номинални