Servo sistēmas izvēle automatizācijas iekārtai nav tikai lielākas jaudas izvēle. Motora jauda, nominālais griezes moments, darbības ātrums, atgriezeniskās saites veids, vadības režīms, slodzes apstākļi un mašīnas cikls ir jāņem vērā kopā.
Iekārtu dizaineriem atlases procesā bieži rodas divi jautājumi: Vai a550W servo sistēmapietiek ar pieteikumu, un kad a750W sistēmavairāk jēgas?
Atbilde ir atkarīga no faktiskajām kustības prasībām. Mazāks servomotors var būt praktiska izvēle asij ar mērenu mehānisko pieprasījumu, savukārt augstāka nominālā sistēma var nodrošināt piemērotāku darbības rezervi, ja iekārtai nepieciešama lielāka izejas jauda.
Tonghang E-Drivepiedāvā maiņstrāvas servo piedziņas sistēmas, kas aptver dažādas vadības arhitektūras un motoru jaudas diapazonus. Tās T3A/T3L sērija atbalsta pozīcijas, ātruma un griezes momenta kontroli, savukārt T3D sērija izmanto 17 bitu vai 23 bitu absolūtā kodētāja konfigurācijas.
Šajā salīdzinājumā aplūkotas atšķirības starp 550 W un 750 W servo sistēmām no inženierijas un iepirkumu perspektīvas, īpašu uzmanību pievēršot griezes momentam, ātrumam, vadībai, mašīnu lietojumiem un produktu izvēlei.
550 W pret 750 W: sāciet ar faktiskajām mašīnas prasībām
Servo izvēles pirmajam solim jābūt mašīnai, nevis produkta nosaukumam.
Servo motors pārvērš elektrisko jaudu mehāniskā kustībā, bet nepieciešamā jauda ir atkarīga no ass konstrukcijas. Piemēram, vieglam pozicionēšanas mehānismam var nebūt vajadzīga tāda pati motora jauda kā asij, kas pārvieto lielāku slodzi vai paātrina augstas inerces mehānismu.
Šī iemesla dēļ 550 W sistēmu un 750 W sistēmu nevajadzētu uzskatīt par tiešiem aizstājējiem katrā lietojumā.
Pirms modeļa izvēles jāņem vērā šādi faktori:
- Nepieciešamais motora ātrums
- Nepārtraukta darba griezes moments
- Maksimālais griezes moments paātrinājuma laikā
- Slodzes inerce
- Paātrinājuma un palēninājuma laiks
- Darbības cikls
- Mehāniskā transmisija
- Atsauksmes un kontroles prasības
A 550 W 3000 apgr./min. Servo piedziņas servomotorsvar apsvērt, ja iekārtai ir nepieciešama kompakta servo konfigurācija, lai nodrošinātu mērenas kustības prasības. Tomēr precīza motora un piedziņas kombinācija joprojām ir jāpārbauda attiecībā pret mašīnas aprēķināto slodzi.
Tas pats princips attiecas uz a750W 220V servomotora piedziņa. Tā 750 W jauda nosaka jaudas klasi, taču tas pats par sevi nenosaka, vai tas ir pareizais risinājums konkrētai mašīnai.
Ko patiesībā saka 550 W vai 750 W?
Jauda norāda nominālo mehānisko jaudu, taču to nevajadzētu interpretēt kā tiešu katra servo veiktspējas aspekta mērījumu.
Rotējošam motoram jauda ir saistīta ar griezes momentu un rotācijas ātrumu. Vienkāršotā formā:
Jauda=Griezes moments × Leņķiskais ātrums
Tas nozīmē, ka griezes moments un ātrums ir jānovērtē kopā.
Diviem motoriem var būt dažādi griezes momenta raksturlielumi, pat ja to nominālā jauda ir relatīvi tuvu. Tāpat motora faktiskā piemērotība ir atkarīga no tā ātruma diapazona, vadības raksturlielumiem, atgriezeniskās saites sistēmas un slodzes profila.
Tāpēc servosistēmas iegāde, kas balstīta tikai uz jaudu, var izraisīt sliktu izmēru.
550 W sistēma var būt pilnīgi piemērota vienai asij, taču tā nav piemērota citai iekārtai ar augstākām paātrinājuma prasībām. 750 W sistēma var nodrošināt papildu jaudu, taču, izvēloties to, nepārbaudot faktisko slodzi, var rasties arī nevajadzīgi pārmērības.
OEM iekārtu ražotājiem labāka pieeja ir vispirms aprēķināt mašīnas prasības un pēc tam saskaņot to ar pieejamo motora un piedziņas kombināciju.
Griezes moments: svarīgāks salīdzinājums
Griezes moments parasti ir noderīgāks par jaudu, novērtējot, vai servomotors var pārvietot noteiktu mehānisko slodzi.
Darbības laikā motoram jārada pietiekams griezes moments, lai pārvarētu mašīnas mehānisko pretestību. Paātrinājuma laikā tam ir nepieciešams arī papildu griezes moments, lai palielinātu rotējošās vai kustīgās slodzes ātrumu.
Tāpēc maksimālais griezes moments un pārslodzes spēja ir svarīgas specifikācijas servo lietojumos.
Tonghang E-Drive publicētajai 750 W konfigurācijai T3D-L20 sistēma ir saskaņota ar 80AST-A1C02430 motoru. Oficiālajā produktu lapā ir saraksts:
| Parametrs | TH publicētā specifikācija |
|---|---|
| Nominālā jauda | 0.75 kW |
| Ieejas spriegums | Vienfāzes AC220V |
| Atbilstošs motors | 80AST-A1C02430 |
| Nominālā strāva | 4.5 A |
| Nominālais griezes moments | 2.39 N·m |
| Kodētājs | 17 bitu absolūtais kodētājs |
| Pārslodzes jauda | 2,5 reizes |
| Vadības režīmi | Pozīcija / ātrums / griezes moments |
| Komunikācija | RS485 |
Šīs specifikācijas ir publicējis Tonghang atbilstošajai 750 W konfigurācijai.
Salīdzinājumam, TH T3x-L20/L30 motoru tabulā ir iekļautas vairākas AC220V motora opcijas dažādos jaudas līmeņos, un 80ST-M02430 ir norādīta ar 0,75 kW, 3,0 A, 2,4 N·m un 2,5 pārslodzes koeficientu.
Tas parāda, kāpēc pircējam vienmēr ir jāpārbauda precīzs motora modelis, nevis jāpieņem, ka katram motoram tajā pašā jaudas klasē ir identiski griezes momenta raksturlielumi.
Ātrums: 3000 RPM ir tikai viena daļa no izvēles
Šie pieci ražotāji pārstāv dažādas pieejas rūpnieciskajai servo tehnoloģijai. Reitings nav noteiktā secībā.
Ātrums ir vēl viens svarīgs faktors, jo īpaši mašīnām, kas saistītas ar nepārtrauktu rotāciju, padevi, indeksēšanu, griešanu vai pozicionēšanu.
3000 apgr./min klases motors var būt noderīgs, ja iekārtai ir nepieciešams salīdzinoši liels rotācijas ātrums. Tomēr nepieciešamais motora apgriezienu skaits jāaprēķina no mašīnas jaudas ātruma un pārnesumkārbas.
Piemēram, ja mašīna izmanto pārnesumkārbu, skriemeli, siksnu vai citu transmisijas mehānismu, motoram nav obligāti jāgriežas ar tādu pašu ātrumu kā galīgajai mehāniskajai sastāvdaļai.
Tāpēc ir svarīgi atšķirt:
- Motora nominālais ātrums
- Maksimālais darbības ātrums
- Mašīnas izvades ātrums
- Pārnesumu attiecība
- Nepieciešamais paātrinājuma laiks
Termins550 W 3000 apgr./min. Servo piedziņas servomotorstāpēc apraksta konkrētu meklēšanas prasību, taču pircējiem nevajadzētu izmantot tikai 3000 apgr./min skaitli, lai izlemtu, vai motors ir piemērots.
Tas pats princips attiecas uz 750 W konfigurāciju. Lielāka jauda automātiski nenozīmē lielāku maksimālo griešanās ātrumu.
Faktiskā ātruma iespēja ir jāapstiprina izvēlētā motora tehniskajā specifikācijā.
Vai 750 W nodrošina lielāku griezes momentu nekā 550 W?
Šis jautājums prasa zināmu piesardzību.
Vispārīgi inženierzinātnēs, palielinot motora jaudu, var nodrošināt papildu izejas jaudu, bet griezes momentu nosaka faktiskā motora konstrukcija un darbības ātrums. Tāpēc nebūtu pareizi apgalvot, ka katrs 750 W motors automātiski rada lielāku griezes momentu nekā katrs 550 W motors.
Jāveic pareizs konkrēto motoru modeļu salīdzinājums.
Piemēram, TH publicētā T3x motoru tabula parāda, ka dažādiem motoru modeļiem ir dažādas nominālās jaudas, strāvas, griezes momenta un pārslodzes iespējas kombinācijas. 0,75 kW 80ST-M02430 ir norādīts ar 2,4 N·m nominālo griezes momentu, savukārt citiem tajā pašā tabulā minētajiem motoriem ir atšķirīgas vērtības pat pie blakus esošās jaudas.
Iepirkuma komandām tas nozīmē, ka piedāvājumā vai tehniskā salīdzinājuma lapā jāparādās šādai informācijai:
- Motora modelis
- Nominālā jauda
- Nominālais griezes moments
- Nominālā strāva
- Kodētāja specifikācija
- Pārslodzes iespēja
- Atbilstošs piedziņas modelis
Šī pieeja ir uzticamāka nekā tikai jaudas salīdzināšana.
Vadības režīms var būt svarīgāks par jaudu
Servo veiktspēju nenosaka tikai motora jauda.
TH T3A/T3L sērija atbalsta pozīcijas, ātruma un griezes momenta kontroli. Sērija atbalsta arī impulsa tipa komandas, analogās vadības funkcijas, RS485 komunikāciju un impulsu inkrementālā kodētāja atgriezenisko saiti.
Šīs funkcijas ļauj servo sistēmu integrēt dažāda veida automatizācijas iekārtās.
Pozicionēšanas asij pozīcijas kontrole var būt galvenā prasība.
Nepārtraukti kontrolētai rotējošai asij ātruma kontrole var būt svarīgāka.
Lietojumos, kur iekārtai ir jāregulē izejas spēks vai motora griezes moments, griezes momenta kontrole var kļūt svarīga.
T3D sistēma, ko izmanto TH publicētajam 750 W produktam, nodrošina pozīcijas, ātruma un griezes momenta kontroli un izmanto 17 bitu absolūto kodētāju.
Tāpēc, salīdzinot 550 W un 750 W sistēmu, inženieriem ir jānovērtē vadības arhitektūra, kā arī nominālā jauda.
Atsauksmes un pozicionēšana
Atsauksmes ir vēl viena svarīga atšķirība starp servo sistēmām un vienkāršākiem motora vadības risinājumiem.
Servo piedziņa izmanto atgriezenisko saiti no motora, lai uzraudzītu kustību un pielāgotu tās jaudu. Tāpēc kodētāja veids un izšķirtspēja kļūst aktuāli, ja iekārtai nepieciešama kontrolēta pozicionēšana.
TH sērija T3A/T3L izmanto impulsu inkrementālā kodētāja atgriezenisko saiti, savukārt tās T3D sērija ir aprakstīta kā 17/23 bitu absolūtās vērtības servo piedziņas platforma.
Publicētajā 750 W T3D konfigurācijā tiek izmantots 17 bitu absolūtais kodētājs.
Iekārtu ražotājiem izvēlei starp dažādām atgriezeniskās saites arhitektūrām jābūt saistītai ar kontrolieri, pozicionēšanas prasībām, iekārtas palaišanas uzvedību un vispārējo automatizācijas dizainu.
Lielāka motora jauda automātiski nenozīmē labāku pozicionēšanas precizitāti. Svarīga ir arī atsauksmju arhitektūra un servo regulēšana.
Pielietojuma salīdzinājums 550 W sistēmām
Var apsvērt 550 W servo sistēmu iekārtām, kurās aprēķinātā mehāniskā slodze ietilpst tās pieejamā jaudas diapazonā.
Potenciālie lietojumi var ietvert kompaktas automatizācijas asis, mazus padeves mehānismus, indeksēšanas iekārtas, marķēšanas sistēmas un citus kustības kontroles uzdevumus, kur nepieciešamā jauda ir mērena.
Tomēr ir svarīgi nepārvērst vispārēju lietojuma kategoriju par fiksētu produkta ieteikumu.
Viena veida mašīnai var būt ļoti atšķirīgas servo prasības atkarībā no:
- Produkta svars
- Ass ceļošana
- Mehāniskā transmisija
- Paātrinājuma profils
- Cikla laiks
- Inerce
- Nepārtrauktas darbības apstākļi
Tas jo īpaši attiecas uz OEM ražotājiem. Mazai iepakošanas iekārtai var būt nepieciešama ļoti atšķirīga servo konfigurācija no lielākas iepakošanas līnijas, pat ja abas iekārtas veic līdzīgus procesus.
T3A/T3L platforma ir oficiāli novietota lietojumprogrammām, tostarp pārtikas pārstrādei, iepakošanas mašīnām, tekstilrūpniecības iekārtām un saistītām automatizācijas iekārtām.
Pielietojuma salīdzinājums 750 W sistēmām
Var apsvērt 550 W servo sistēmu iekārtām, kurās aprēķinātā mehāniskā slodze ietilpst tās pieejamā jaudas diapazonā.
Potenciālie lietojumi var ietvert kompaktas automatizācijas asis, mazus padeves mehānismus, indeksēšanas iekārtas, marķēšanas sistēmas un citus kustības kontroles uzdevumus, kur nepieciešamā jauda ir mērena.
Tomēr ir svarīgi nepārvērst vispārēju lietojuma kategoriju par fiksētu produkta ieteikumu.
750 W klasi var uzskatīt, ja aprēķinātās prasības prasa augstāku jaudas līmeni.
TH publicētā 750 W konfigurācija ir vienfāzes AC220V T3D-L20 sistēma, kas savienota pārī ar 80AST-A1C02430 motoru. Tas ir aprakstīts CNC iekārtām, iesaiņošanai, vītņošanai un loģistikas automatizācijas iekārtām.
Produkts atbalsta pozīcijas, ātruma un griezes momenta kontroli un izmanto absolūto kodētāju.
Tas padara konfigurāciju piemērotu mašīnu ražotājiem, kuriem nepieciešama 220 V servo sistēma ar integrētu atgriezenisko saiti un vairākām vadības funkcijām.
Atkal, pielietojuma piemērotība ir jāpārbauda no faktiskās slodzes aprēķina. 750 W izstrādājumu nevajadzētu izvēlēties tikai tāpēc, ka lietojumprogramma ir aprakstīta kā "industriāla" vai "ātrdarbīga".
550 W pret 750 W iepakošanas mašīnām
Iepakošanas iekārtas ir labs piemērs tam, kāpēc, izvēloties servo, jāņem vērā viss kustības cikls.
Iepakošanas aprīkojumā var būt vairākas servovadāmas asis. Viena ass var apstrādāt plēves padevi, otra var kontrolēt griešanu, bet citas asis var koordinēt pozicionēšanu vai produkta apstrādi.
TH iepakošanas mašīnu lietošanas materiāls identificē VFFS mašīnas, plūsmas iesaiņošanas iekārtas, kartona sistēmas un marķēšanas iekārtas kā servo lietojumus. Uzņēmums izceļ sinhronizētas kustības, plēves padeves, griešanas un pozicionēšanas prasības šīm sistēmām.
Šīm mašīnām inženieriem ir jāpārbauda atsevišķa ass, nevis jāizvēlas viens motora izmērs visai iekārtai.
Vienam mehānismam var pietikt ar mazākas jaudas asi, savukārt citai asij tā slodzes vai paātrinājuma profila dēļ var būt nepieciešams augstāka nominālā motors.
Tas ir viens no iemesliem, kāpēc servo sistēmas parasti tiek atlasītas, pamatojoties uz katru asi.
550 W pret 750 W CNC un materiālu apstrādei
CNC iekārtām un materiālu apstrādes sistēmām var būt arī ievērojami atšķirīgas kustības prasības.
CNC palīgass var piešķirt prioritāti kontrolētai pozicionēšanai un atkārtojamai kustībai, savukārt materiālu apstrādes ass var būt vairāk saistīta ar noteiktas slodzes pārvietošanu, izmantojot noteiktu paātrinājuma un palēninājuma profilu.
TH savā servopiedziņas pielietojuma diapazonā uzskaita CNC darbgaldus, apstrādes centrus, konveijeru sistēmas un materiālu apstrādes lietojumprogrammas.
Tāpēc pareizais motora izmērs ir atkarīgs no mehāniskās ass.
Ar CNC saistītai lietojumprogrammai pircējiem jāpievērš uzmanība pozicionēšanas prasībām, atgriezeniskajai saitei, kontrollera savietojamībai un ātrumam.
Materiālu apstrādē svarīgāka var būt slodzes inerce, paātrinājums, braukšanas ātrums un transmisijas konstrukcija.
Abos gadījumos servo piedziņa un motors ir jāizvēlas kā saskaņota sistēma.
Praktisks salīdzinājums OEM pircējiem
Šajā tabulā sniegts praktisks veids, kā veikt salīdzināšanu, nepiešķirot neatbalstītas specifikācijas vispārējam 550 W motoram.
| Atlases faktors | 550W klase | 750W klase |
|---|---|---|
| Jaudas līmenis | Nolaist | Augstāks |
| Piemērota slodze | Nosaka izvēlētais motors | Nosaka izvēlētais motors |
| Griezes moments | Jāpārbauda pēc modeļa | TH publicētais 750 W piemērs: 2,39 N·m |
| Ātrums | Jāpārbauda pēc modeļa | Jāpārbauda pēc modeļa |
| Atsauksmes | Atkarīgs no izvēlētās sērijas | TH publicētais piemērs: 17 bitu absolūtais kodētājs |
| Kontrole | Atkarīgs no izvēlētā diska | Pozīcija / ātrums / griezes moments |
| Spriegums | Atkarīgs no izvēlētās konfigurācijas | Vienfāzes AC220V publicētajam T3D-L20 piemēram |
| Pieteikums | Pamatojoties uz aprēķinātajām mašīnas prasībām | CNC, iepakošana, vītņošana, loģistikas piemērs no TH |
| Labākā izvēles metode | Slodzes un kustības aprēķins | Slodzes un kustības aprēķins |
Svarīgi ir tas, ka tabulā nav pieņemts, ka katram 550 W vai 750 W motoram ir vienāda veiktspēja. Precīzs modelis joprojām ir izšķirošais faktors.
Izziņa un tehniskā sadarbība
Lai izvēlētos pareizo servomotoru un piedziņu, ir nepieciešams vairāk nekā tikai nominālās jaudas salīdzināšana. Slodzes griezes moments, darbības ātrums, inerce, paātrinājuma laiks, vadības režīms, kodētāja veids un ieejas spriegums ietekmē galīgo konfigurāciju.
Tonghang E-Drive nodrošina maiņstrāvas servopiedziņu un motoru sistēmas OEM ražotājiem, mašīnu ražotājiem un automatizācijas integratoriem. Ja jūs salīdzināt 550 W un 750 W servosistēmas jaunai mašīnai vai esošai lietojumprogrammai, mūsu tehniskā komanda var palīdzēt novērtēt nepieciešamās specifikācijas un ieteikt piemērotu motora piedziņas kombināciju.
Nosūtot pieprasījumu, lūdzu, iekļaujiet šādu informāciju, ja tā ir pieejama:
Nepieciešamā motora jauda, ātrums un nepārtraukts griezes moments
Maksimālā griezes momenta un paātrinājuma/palēninājuma prasības
Slodzes inerce un mehāniskā transmisija
Ieejas spriegums un vadības metode
Kodētāja un sakaru prasības
Mašīnas tips un darbības apstākļi
Pamatojoties uz šo informāciju, Tonghang E-Drive var sniegt produktu ieteikumus, tehniskās specifikācijas un konfigurācijas atbalstu jūsu lietojumprogrammai.