Serwonapędy stosowane są w wielu procesach, w których istotne jest zapewnienie właściwych pozycji przyjmowanych przez mechanizmy, takich jak sterowanie stołem obrotowym, aplikacje przenoszenia i układania produktów czy utrzymywanie stałego naprężenia rozwijanego lub zwijanego materiału. Stosując napędy serwo, możliwe jest precyzyjne sterowanie pracą osi, poprzez kontrolę pozycji, prędkości oraz momentu. Ze względu na dokładne pozycjonowanie, duże możliwości regulacyjne oraz pracę zarówno z dużymi, jak i małymi prędkościami, są one elementem składowym obrabiarek CNC oraz robotów przemysłowych. Wypierają coraz częściej silniki indukcyjne z falownikiem, implementowane m.in. w przenośnikach, pompach, wentylatorach czy tokarkach, gdyż pod względem utrzymania parametrów są rozwiązaniem dużo prostszym
Serwonapędy Kinco
W ofercie WObit dostępny jest szeroki wybór serwonapędów firmy Kinco. Są to bezszczotkowe silniki synchroniczne prądu przemiennego z magnesami trwałymi zamontowanymi na wirniku. WObit proponuje silniki serwo AC o rozmiarach kołnierza od 40 do 180 mm oraz serwo DC od 40 do 130 mm. Zakres znamionowego momentu obrotowego wynosi od 0,16 aż do 48 Nm. Standardowo wszystkie silniki serwo AC mają wbudowany enkoder inkrementalny o rozdzielczości 2500 imp./obr.
Dużą popularnością cieszy się seria silników wyposażona w enkoder absolutny jednoobrotowy lub wieloobrotowy (zapewniający pamięć zarówno kąta obrotu, jak i ilości obrotów). Dostępna moc silnika, w zależności od serii, wynosi od 50 W do 7,5 kW z enkoderem inkrementalnym lub do 3 kW z enkoderem absolutnym. Co istotne, szczególnie w osiach pionowych, serwosilniki Kinco mogą być wyposażone w hamulec elektromagnetyczny. Omawiane silniki serwo mogą być również kombinowane z przekładniami planetarnymi i cykloidalnymi.
Do serwosilników DC Kinco przeznaczone są kontrolery serwo serii FD1x4S. Doskonale nadają się do zastosowań wymagających kontroli położenia, prędkości lub momentu obrotowego. Wspomniany serwokontroler może dynamicznie przełączać się między różnymi trybami sterowania oraz współpracować z silnikami o mocy znamionowej w zakresie 50‒1500 W. Kontroler jest dostępny z interfejsami RS232, Modbus RTU, CANopen oraz EtherCAT.
Do współpracy z silnikami serwo AC przeznaczone są kontrolery z serii FD oraz JD. Najnowsza seria FD5 to rozwinięcie wcześniejszej serii FD3, z którą jest kompatybilna, dzięki czemu w łatwy sposób można ją zastąpić poprzez zmianę parametrów. Zakres mocy FD5 wynosi od 200 W do 3 kW. Kontrolery dostępne są z interfejsami Profinet, RS485 (Modbus RTU), CANopen oraz EtherCAT, które umożliwiają m.in. współpracę ze sterownikiem PLC czy panelem operatorskim HMI. Są one dostosowane do enkoderów o wysokiej precyzji, co wraz z wyższą częstotliwością próbkowania może usprawnić ogólne działanie i dokładność pozycjonowania serwomechanizmu.
Seria FD5 zapewnia kontrolę synchronizacji w czasie rzeczywistym, a szybkość komunikacji EtherCAT może osiągnąć 100 Mbit/s. Jej serwonapędy są w stanie skutecznie poprawić wydajność produkcji i dokładność wieloosiowego sterowania synchronicznego.
Kontrolery z serii FD5 łatwo aktualizować i samodostrajać online. Moduł samodostrajania może obliczyć wielkość obciążenia poprzez zmianę stanu obciążenia podczas przyspieszania i zwalniania. Po określeniu bezwładności obciążenia poprzez dodanie sygnałów monitorujących do PWM w trakcie pracy silnika, regulator PID jest dynamicznie dopasowywany zgodnie z ustawioną sztywnością i typem aplikacji. Kontrolery z serii FD5 umożliwiają stosowanie jednocześnie do czterech filtrów wycinających w celu wytłumienia drgań. Sterownik FD5 może automatycznie zmierzyć mechaniczną częstotliwość rezonansową obciążenia i automatycznie ustawić częstotliwość wycięcia zgodnie z wynikami pomiaru.
przypadku aplikacji wymagających sterowania pozycjonowaniem na dużych odległościach przydatna jest funkcja sterowania krzywą S, którą można włączyć jednym klawiszem i bez opóźnienia polecenia. W porównaniu do trapezowej krzywej prędkości krzywa prędkości w kształcie litery S jest bardziej elastyczna, a przyspieszanie i zwalnianie są płynne. Ta funkcja może pomóc skutecznie wyeliminować wibracje mechaniczne spowodowane nagłą zmianą prędkości.
Do synchronizacji pracy wielu osi przeznaczone są kontrolery z serii JD, które umożliwiają także pełną kontrolę w pętli zamkniętej. Zakres mocy JD wynosi od 200 W do 7,5 kW. Sterowniki te mogą się komunikować poprzez interfejsy RS232, RS485 oraz CANopen. Wyposażone są także w funkcję STO (Safe Torque Off), która zapewnia większe bezpieczeństwo pracy poprzez wprowadzenie stanu blokady momentu silnika (bezpieczne wyłączenie momentu) w celu zatrzymania napędu. Urządzenia te są odporne na zakłócenia zewnętrzne, mają też izolację interfejsów komunikacyjnych. Dla wszystkich serii sterowników serwo Kinco dostępny jest program na PC, zawierający funkcję oscyloskopu, który umożliwia kontrolę takich parametrów, jak prędkość, pozycja i prąd – oraz prezentację ich na komputerze PC.
Silniki BLDC ElectroCraft
Poszukując napędów o wysokiej wydajności, oprócz serwonapędów warto też zwrócić uwagę na napędy BLDC firmy ElectroCraft. Mają one kompaktową konstrukcję, a przy tym wysoki moment znamionowy (do 221 Ncm). Dzięki dobrym parametrom sprawdzą się w aplikacjach wymagających nagłego przyspieszenia oraz wysokiej dokładności pozycjonowania w automatyce przemysłowej, przemyśle medycznym czy wojskowym.
Wśród czterech serii doskonałymi parametrami wyróżniają się bardzo wydajne silniki LRPX, które osiągają szczytowe parametry przy niskiej prędkości obrotowej. Charakteryzuje je duży moment przy niewielkiej konstrukcji oraz niewielkie zużycie prądu, a także cicha praca dzięki osiąganiu maksymalnej sprawności przy niskiej prędkości obrotowej. Mogą być zintegrowane z przekładnią planetarną. Do urządzeń medycznych, pomiarowych czy sprzętu wojskowego odpowiednia jest seria RPX o bardzo kompaktowych wymiarach przy zachowaniu dużego momentu obrotowego. Natomiast do robotyki mobilnej idealnie nadaje się seria RP o wysokiej sprawności. Warto tu zwrócić uwagę na silnik RP34M-221-V24 o znamionowym momencie obrotowym 221 Ncm przy 1680 obr./min, zasilany napięciem 24 VDC.
Chcesz dowiedzieć się więcej o serwonapędach Kinco oraz silnikach BLDC ElectroCraft? Zapraszamy do odwiedzenia strony www.wobit.com.pl oraz do kontaktu ze specjalistami firmy.
P.P.H. WObit E. J. Ober s.c.
Dęborzyce 16
62-045 Pniewy
wobit@wobit.com.pl
tel. +48 61 22 27 422
fax +48 61 22 27 439
www.wobit.com.pl
