Silniki krokowe i enkodery w ofercie firmy WObit
| Prezentacje firmowe Silniki i napędySilniki krokowe są popularnym rodzajem napędów, stosowanym powszechnie w robotyce i automatyce. Czasem implementuje się je w parze z przetwornikami obrotowymi, zapewniając precyzyjne pozycjonowanie elementów wykonawczych i pomiar prędkości obrotowej. Wśród wielu dostawców warto zwrócić uwagę na produkty oferowane przez WObit, firmę o wieloletnim doświadczeniu i szerokiej ofercie produktowej.
Silniki krokowe to cyfrowo sterowane napędy, którym można zadawać częstą zmianę kierunku obrotów i dokładnie określić położenie kątowe. Mają również stały moment trzymający przy zerowej prędkości, w odróżnieniu od innych silników prądu stałego. Najpopularniejszym rodzajem tych napędów – poza silnikami z magnesem stałym – są obecnie hybrydowe silniki krokowe. Ich popularność jest spowodowana przede wszystkim wyższym momentem obrotowym oraz rozdzielczością, a także mniejszym grzaniem się silników oraz cichszą pracą.
W ofercie firmy WObit dostępny jest szeroki wybór silników krokowych – od miniaturowych 2-fazowych, poprzez liniowe aktuatory, klasyczne silniki o rozmiarach kołnierza 35, 39, 42, 57 mm do najmocniejszych, w rozmiarach 85 i 110 mm. Dostępne są również silniki ze zintegrowanym hamulcem, np. 57BYGH315-B.
Silniki krokowe idealnie sprawdzą się wszędzie tam, gdzie dokładność pozycjonowania jest kluczowa, natomiast prędkość obrotowa nie odgrywa dużej roli w danej aplikacji. Dodatkowo dokładność pozycjonowania można zwiększyć, stosując odpowiednie sterowanie oraz wyposażyć silnik w enkoder.
Zaleta łatwego pozycjonowania silnika stwarza wiele możliwości aplikacji: od automatyzacji w przemyśle, poprzez urządzenia z zakresu techniki medycznej, zastosowania w przemyśle samochodowym, na branży zabawek i reklam kończąc.
Sterowanie silnikami krokowymi
Do sterowania silnikiem krokowym potrzeba nieco bardziej zaawansowanego sterownika, dzięki któremu można uzyskać dokładną kontrolę pozycji, w jakiej znajduje się wał silnika. Firma WObit oferuje całą rodzinę sterowników do silników krokowych, rozszerzającą zakres zastosowań wspomnianych napędów.
Dużą popularnością cieszy się wysokonapięciowy sterownik SMC-139-WP, przeznaczony do silnika o prądzie fazy do 8,2 A. Sterownik ten nie korzysta z gotowego stopnia mocy, tylko ma osobne tranzystory mogące przenieść dużo energii. Jest to istotne w przypadku układu napędowego z pewną bezwładnością, kiedy przy hamowaniu silnik pracuje jak prądnica i ta energia musi zostać przez sterownik przepuszczona.
Warto też zwrócić uwagę na SIC184, czyli programowalny serwosterownik silników krokowych o prądzie sterowania do 4 A. Urządzenie ma końcówkę mocy i generator trajektorii, co pozwala na precyzyjne określenie pozycji, prędkości i przyspieszenia ruchu silnika. Zaprogramowany sterownik jest w stanie współpracować z enkoderem inkrementalnym. Tym sposobem zyskuje się skuteczną kontrolę pozycji silnika krokowego. W sterowniku można od razu napisać program ruchu i połączyć go z panelem operatorskim HMI, dzięki czemu operator może wpisywać każdorazowo inną wartość albo przechowywać tam wgrane receptury, z których korzysta.
Od lipca br. sterownik ten jest dostępny w nowej wersji, oferującej jeszcze więcej możliwości. Do czterech zwiększyła się liczba wejść typu PNP (maks. 1 A), a do trzech liczba wejść analogowych (AIN1/2/3). Od teraz sterownik SIC184 ma osobne zasilanie dla logiki i dla silnika, co zapewnia łatwiejszą integrację w układach wymagających bezpieczeństwa. Zmieniono też złącze USB na typ mini B, które znajduje się na froncie urządzenia, zapewniając do niego łatwiejszy dostęp.
Funkcjonalnym rozwiązaniem jest zastosowanie razem z SIC184 sterownika SMC104, co pozwala na napędzanie dwóch takich samych silników. Staje się to przydatne w układach bramowych, gdyż nie ma wtedy konieczności łączenia mechanicznego napędu bramy jednym wałem z lewej i prawej strony. Wystarczy zastosowanie dwóch mniejszych silników i sterowanie nimi z tego samego miejsca.
Rodzaje enkoderów
Tam, gdzie liczą się ścisłe kontrolowanie pozycji elementów wykonawczych, pomiar kąta, liczby obrotów, a także pomiar prędkości obrotowej, stosowane są przetworniki obrotowo-impulsowe, popularnie nazywane enkoderami. Ze względu na technologię pomiaru można je podzielić na inkrementalne oraz absolutne. Modele inkrementalne mierzą pozycję względną poprzez zliczanie impulsów. Przetworniki obrotowo-kodowe pozwalają na absolutny pomiar kąta. Oznacza to, że nie wymagają zliczania kwadraturowego, ponieważ można w dowolnym momencie odczytać pozycję kątową udostępnianą równolegle na wyjściu cyfrowym lub szeregowo, w jednym z wielu standardów.
Enkodery ze względu na budowę można podzielić również na optoelektroniczne oraz magnetyczne. Podstawą działania magnetycznych czujników kąta wykorzystujących efekt Halla jest przymocowany do wału magnes wytwarzający pole magnetyczne. Czujnik umieszczony na płytce elektrycznej, wykorzystując to zjawisko, dokonuje precyzyjnego odczytu położenia kątowego. Poprzez bardziej kompaktową budowę oraz mniejsze wymagania adaptacyjne jest to rozwiązanie korzystniejsze cenowo w odniesieniu do technologii optycznej.
Enkodery WObit
Firma WObit od wielu lat oferuje pełną gamę enkoderów inkrementalnych i absolutnych. Wśród nich warto zwrócić uwagę na modele magnetyczne inkrementalne serii MOK230, MOK240 i MOK250 oraz i enkoder absolutny serii MMA36. Przetworniki inkrementalne w zależności od modelu dostępne są w trzech średnicach obudów – 30, 40 lub 50 mm, natomiast średnica obudowy enkodera absolutnego MMA36 wynosi 36 mm. Urządzenia standardowo mają stopień ochrony IP64, istnieje jednak możliwość zwiększenia ochrony do IP65 poprzez zastosowanie dodatkowego uszczelnienia. Dzięki temu dobrze sprawdzają się one w trudnych warunkach środowiskowych, przy zapyleniu czy wibracjach.
Powyższe przetworniki inkrementalne wykonywane są obecnie w rozdzielczościach konfigurowalnych od 1 do 128 (co jeden), a także stałych wartościach 256, 512 oraz 1024 impulsów na obrót. Urządzenia dostępne są w trzech najbardziej popularnych standardach sygnału wyjściowego: PushPull, Otwarty Kolektor oraz Nadajnik Linii. Enkoder absolutny MMA36 ma natomiast rozdzielczość 12 bit oraz wyjście 4…20 mA.
Warto podkreślić, że enkodery magnetyczne inkrementalne są programowane bezpośrednio przed wysyłką, dzięki czemu znacznie skraca się czas ich dostawy. Poza standardowymi modelami WObit oferuje szerokie możliwości modyfikacji urządzeń do projektów OEM, w tym m.in. dostarczenie samych płytek, zmianę obudowy, dodatkowe uszczelnienie, zintegrowany konektor w obudowie itp.
Wśród popularnych zastosowań przetworników obrotowych jest ich integracja m.in. z silnikami krokowymi i BLDC, gdzie służą do pomiaru prędkości obrotowej czy kontrolowania pozycji elementów wykonawczych. Urządzenia stosowane są m.in. w maszynach pakujących, drukarkach 3D czy automatyce budynkowej.
Więcej informacji o silnikach krokowych oraz enkoderach można znaleźć na stronie www.wobit.com.pl, a także kontaktując się ze specjalistami firmy, pod numerem tel. 61 22 27 422.
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
