Nowe, dynamiczne serwonapędy w rodzinie AM8xxx firmy Beckhoff
| Prezentacje firmowe ArtykułyPopularność rynkowa układów z serwonapędami, które stanowią konkurencję dla stosowanych dotychczas klasycznych układów z silnikami klatkowymi, stale utrzymuje tendencję zwyżkową. Zainteresowanie serwonapędami wynika z ich wysokiej dynamiki pracy oraz dokładności regulacji pozycji, prędkości i momentu. Są to cechy, o które trudno w przypadku tradycyjnych układów z silnikami klatkowymi. Serwosilniki oraz serwowzmacniacze firmy Beckhoff, będąc trzonem kompleksowych rozwiązań współczesnych systemów sterowania, stanowią od lat silną i sprawdzoną pozycję w ofercie firmy.
Fot. 1. Nowe serwonapędy serii AM8xxx pozwalają na uzyskanie momentów rozruchowych z zakresu od 0,9 do 65 Nm
Na przełomie 2011 i 2012 roku firma Beckhoff rozszerzyła rodzinę serwonapędów AM8xxx o urządzenia zarówno małej, jak i dużej mocy. Jest ona następcą popularnych i sprawdzonych serii AM2xxx i M3xxx. Nowe serwonapędy synchroniczne dostępne są w obudowach standardowych, a także wykonanych ze stali nierdzewnej.
Cechują się wysoką dynamiką działania, znakomitą sprawnością energetyczną oraz niską ceną. Zastosowanie nowoczesnych technologii, m.in. połączenia z wykorzystaniem pojedynczego kabla (One-Cable Technology), pozwoliło na znaczącą redukcję kosztów produkcji, montażu oraz obsługi. Obecnie firma Beckhoff oferuje serwonapędy o sześciu różnych rozmiarach, w każdym przypadku o trzech różnych długościach.
Aktualny asortyment opisywanych serwonapędów pokrywa obszar momentów rozruchowych silników w zakresie od 0,9 do 65 Nm. Nowe urządzenia charakteryzują się wysoką dynamiką związaną z niskim momentem obrotowym wirnika oraz wysokim pasmem przenoszenia przeciążeń. Specjalnie zaprojektowane, uszczelnione łożyska kulkowe gwarantują żywotność serwonapędów do 30 tys. godzin.
Obudowy silników są pokrywane akrylowym lakierem proszkowym, co zwiększa ich odporność mechaniczną i termiczną. Ponadto ze wszystkimi serwonapędami zintegrowano precyzyjny czujnik temperatury KTY, co pozwala na zastosowanie dodatkowych procedur diagnostycznych. Wszystkie urządzenia serii AM80xx konstruowane są w klasie termicznej F (155°C) i pracować mogą w temperaturach otoczenia do 40°C.
Modele z serii AM80xx mogą być wyposażone w różne systemy enkoderów, hamulce bezluzowe oraz dławiki. Serwonapędy standardowo wykonywane są w stopniu ochrony IP54, co po zastosowaniu w tulei wału specjalnej uszczelki fluoroelastomerowej może zostać zwiększone do IP65. Straty mocy zostały zredukowane poprzez optymalne połączenie statorów z obudową.
Fot. 2. Silnik serii AM88xx wykonany ze stali nierdzewnej i spełniający normy sanitarno-higieniczne przemysłu spożywczego
Ponieważ przewodność cieplna obudowy ze stali nierdzewnej jest około 14 razy niższa niż standardowej obudowy wykonanej z aluminium, nowe serwonapędy mogą być używane bez dodatkowego chłodzenia. W rodzinie serwonapędów AM8xxx firmy Beckhoff można wyróżnić specjalne urządzenia serii AM88xx zaprojektowane tak, aby spełniały wysokie standardy sanitarno- higieniczne (hygenic design).
W tym przypadku obudowa i wał serwonapędu wykonane są z wytrzymałej oraz odpornej na uszkodzenia stali nierdzewnej (AISI 316L) i mają kształt zapobiegający gromadzeniu się zanieczyszczeń.
Modele z serii AM88xx wykonywane są w stopniach ochrony od IP67 do IP69K. Praca tych urządzeń może być regulowana w odniesieniu do ich temperatury. Ponadto, w zależności od potrzeb, mogą być wyposażone w hamulec bezluzowy lub wieloobrotowy enkoder.
Firma Beckhoff dostarcza 3 typy serwonapędów AM88xx, różniące się momentem rozruchowym, którego zakres rozciąga się od 1 do 8 Nm. Istotną nowością w serwonapędach firmy Beckhoff rodziny AM8xxx jest zastosowanie technologii pojedynczego dwurdzeniowego kabla.
Za jego pomocą silnik jest zasilany oraz równocześnie przesyłane są informacje potrzebne do realizacji pętli sprzężenia zwrotnego oraz diagnostyki, takie jak wskazania enkodera, informacja o położeniu wirnika, pracy wieloobrotowej oraz o warunkach termicznych. Technologia wykorzystująca jedno połączenie przewodowe w pętli sprzężenia zwrotnego pozwala uzyskać wyraźne oszczędności materiału (do 50%) i zmniejsza wydatki związane z instalacją serwonapędu.
Ponadto, ponieważ wystarczy monitorować jedno połączenie, ułatwiona jest diagnostyka układu i wzrasta jego odporność na możliwe pojawiające się błędy w porównaniu z rozwiązaniami wieloprzewodowymi. Maksymalna długość kabla pomiędzy urządzeniami wynosi w omawianym przypadku 100 m. Serwonapędy i ich elementy peryferyjne zostały zaprojektowane jako urządzenia modułowe, co znacznie ułatwia montaż.
Fot. 3. Pojedynczy kabel ułatwia instalację i diagnostykę serwomechanizmów serii AM8xxx
Rodzina serwonapędów AM8xxx jest dopasowana pod względem mocy znamionowej i uzwojeń do rodziny AX oraz do przekładni planetarnych serii AG. Pozwala to na wyjątkowo elastyczny dobór urządzeń do potrzeb klientów. Nowe serwonapędy uzupełniają ofertę firmy Beckhoff, zawierającą obecnie urządzenia do realizacji kompletnego systemu automatyki składającego się z komputerów przemysłowych IPC, modułów I/O, napędów i silników.
Wszystkie dostarczane urządzenia są konfigurowane i programowane z wykorzystaniem środowiska TwinCAT. Zaprojektowany system charakteryzuje się niespotykaną dotychczas na rynku automatyki przemysłowej wysoką niezawodnością i szybkością, którą zapewnia nowoczesna technologia XFC (eXtreme Fast Control), czyli ultraszybkiego systemu sterowania pracującego w czasie rzeczywistym. Stanowi to istotny wyróżnik technologii firmy Beckhoff wśród innych najnowocześniejszych rozwiązań automatyki przemysłowej.
Beckhoff
www.beckhoff.pl
