Poniedziałek, 20 sierpnia 2018

Przetworniki położenia i silniki krokowe

Precyzyjne pomiary prędkości obrotowej oraz pozycji elementów wykonawczych są konieczne w przypadku wielu maszyn i instalacji technologicznych. W takich aplikacjach często wymagane jest też wykonywanie ruchów obrotowych o ściśle określony kąt oraz praca z dokładnie regulowaną prędkością obrotową. Aby to uzyskać, wykorzystywane są różnorodne przetworniki położenia oraz silniki krokowe. Zapraszamy do lektury nowego raportu poświęconego krajowemu rynkowi dystrybucji tych produktów.

Przetworniki położenia i silniki krokowe

Bieżące opracowanie należy do serii publikacji regularnie pojawiających się na łamach APA - poprzednie artykuły publikowaliśmy m.in. w 2016 oraz 2014 roku. W raportach opisywaliśmy m.in. budowę i działanie popularnych przetworników położenia kątowego oraz silników krokowych (skokowych).

Stąd też w tegorocznym skupiamy się na omówieniu zmian w branży, najważniejszych trendów oraz tego, jak wygląda strona podażowa i popytowa omawianych rynków.

MASZYNY, AUTOMATYKA I INNE ZASTOSOWANIA

Rys. 1. Najpopularniejsze zastosowania omawianych w raporcie przetworników położenia i silników krokowych

Zastosowania omawianych w raporcie podzespołów są bardzo różne, aczkolwiek wiele z nich związanych jest z maszynami, urządzeniami i różnego rodzaju systemami zautomatyzowanymi. Przetworniki położenia używane są jako elementy pomiarowe służące do pomiarów kąta i odległości, liczby obrotów oraz prędkości obrotowej, zaś silniki krokowe stosowane są w różnorodnych aplikacjach, gdzie istnieje konieczność wykonywania ruchów obrotowych (lub liniowych) - szczególnie w urządzeniach i maszynach precyzyjnych.

O ile domenami zastosowań przetworników położenia są przede wszystkim aplikacje profesjonalne (np. w windach, maszynach obróbczych, pakujących, robotach, itd.), o tyle zakres aplikacyjny silników skokowych często wykracza poza typowy przemysł. Podzespoły te wykorzystywane są m.in. urządzeniach automatyki budynkowej, w elektronice konsumenckiej i sprzęcie biurowym.

Statystykę dotyczącą zastosowań przedstawiono na rys. 1 i, porównując ją z rezultatami z analogicznych badań z poprzednich lat, widać liczne podobieństwa. Dawniej również dominowały aplikacje maszynowe, windowe (w przypadku enkoderów), zaś dla oferentów silników krokowych istotne były rynki pozaprzemysłowe.

Rys. 2. Najbardziej perspektywiczne zastosowania przetworników położenia i silników krokowych - opinia polskich dostawców

Dostawcy byli też dosyć zgodni, jeżeli chodzi o typowanie przyszłych zmian. Określając najbardziej perspektywiczne obszary wykorzystania przetworników położenia i silników krokowych, wskazywali oni głównie produkcję maszyn, szeroko rozumianą automatykę oraz przemysł motoryzacyjny (rys. 2).

Przetworniki położenia - oferta dostawców

W dalszej kolejności pojawiał się przemysł spożywczy, zastosowania windowe, wojskowe oraz związane z pojazdami specjalnymi i robotami. Kolejność głównych kategorii zmieniła się nieznacznie, porównując to z raportem z 2016 roku, natomiast wzrosła ogólna liczba wskazań i ich różnorodność.

Tomasz Haliniak

Eldar

  • W jaki sposób wykorzystywane są silniki krokowe i przetworniki położenia kątowego?

Silniki skokowe i enkodery to elementy automatyki, które bardzo często współpracują ze sobą w aplikacjach przemysłowych. Rosnące wymagania rynku sprawiają, że silniki skokowe coraz rzadziej pracują w otwartej pętli sprzężenia zwrotnego. W mniej wymagających zastosowaniach napędy skokowe uzbrajane są w enkodery - przykładem może być popularny enkoder inkrementalny C50 firmy Lika, co pozwala na kontrolę bieżącej pozycji. W tym przypadku jednak pętla sprzężenia zwrotnego musi być zamykana w nadrzędnym układzie sterowania, który analizuje sygnał z enkodera i steruje napędem.

W bardziej zaawansowanych aplikacjach stosowane są napędy skokowe wyposażone w enkoder fabrycznie - świetnymi przykładami są tu napędy Ezi-SERVO firmy Fastech oraz StepIM firmy Servotronix. Tego rodzaju napędy określane są jako hybrydowe lub serwokrokowe (zgodnie z definicją są istotnie serwonapędami). Ich zastosowanie daje wymierne korzyści.

Przede wszystkim bardziej zaawansowany algorytm sterowania silnikiem skokowym sprawia, że udaje się uzyskać parametry pracy niedostępne dla standardowych silników skokowych: płynną pracę od 0,2 obr./min nawet przy niewielkiej rozdzielczości napędu rzędu 500 kroków/obrót, prędkość obrotową do 3000 obr./min bez utraty synchronizacji oraz doskonałą powtarzalność pozycji. Dodatkowo pętla sprzężenia zwrotnego zamykana jest w sterowniku silnika skokowego, co odciąża sterownik nadrzędny.

  • Jakie parametry decydują o wyborze danego produktu? Jakie trendy technologiczne można obserwować na rynku?

Zarówno w przypadku enkoderów, jak i napędów serwokrokowych (hybrydowych) widać wyraźny wzrost zainteresowania urządzeniami wyposażonymi w interfejsy komunikacyjne (EtherCAT, Ethernet, Profinet, CANopen, itd.). Klienci coraz częściej pytają również o enkodery bezłożyskowe, które znane są również jako enkodery bezdotykowe.

W ofercie firmy Lika dostępny jest szeroki wybór rozwiązań, w których stosowane są pierścienie magnetyczne. Umożliwiają one pomiar przyrostowy w przypadku wersji inkrementalnych lub bezwzględny, co dotyczy enkoderów bezłożyskowych absolutnych.

O wyborze konkretnego produktu decydują przede wszystkim jego parametry techniczne. Duże znaczenie ma wsparcie techniczne, jakie może zapewnić dostawca. Zdarzają się jednak sytuacje, kiedy kluczową rolę odgrywa termin realizacji. Takie sytuacje zdarzają się np. w przypadku projektów dofinansowanych ze środków unijnych.

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty

Zobacz również