Jak wybrać model silnika?

Kolejnym krokiem jest wybór konkretnego modelu silnika dopasowanego do wymagań aplikacji. Ważną kwestią jest dobór właściwego stosunku bezwładności obciążenia do bezwładności silnika. Ma to istotny wpływ na wydajność serwonapędu.
Jeśli inercja obciążenia jest znacząco większa niż bezwładność silnika, będzie on miał bowiem trudność z wprawieniem go w ruch. Odwrotnie, jeżeli bezwładność silnika jest znacznie większa niż inercja obciążenia, wówczas silnik prawdopodobnie jest przewymiarowany. To z kolei zwiększa koszty początkowe i eksploatacji. By uniknąć takich problemów, trzeba, korzystając z odpowiednich wzorów, obliczyć bezwładność obciążenia. Odnosząc wynik obliczeń do parametrów silników typowanych do danego zastosowania, trzeba pamiętać, że na całkowite obciążenie serwonapędu, poza samym ładunkiem, składają się również komponenty układu napędowego, bezpośrednio lub pośrednio połączone z silnikiem. Zatem, nawet jeśli na wymiary, kształt, masę ładunku nie mamy wpływu, dobierając takie elementy jak śruby, prowadnice albo sprzęgła możemy, odpowiednio do potrzeb, zwiększyć lub zmniejszyć wypadkową inercję obciążenia. Niedopasowanie bezwładności jest także bardziej odczuwalne na skutek braku sztywności w systemie. Dlatego na przykład warto zastąpić przekładnie pasowe śrubami albo przekładniami zębatymi.
Warto w tym miejscu zaznaczyć, że w nowoczesnych serwonapędach dopasowanie inercji silnika i obciążenia traci na znaczeniu. Ich zaawansowane opcje strojenia w połączeniu z wysokowydajnymi silnikami z czujnikami o dużej rozdzielczości w pętli sprzężenia zwrotnego pozwalają bowiem eliminować ewentualne problemy z niedopasowaniem bezwładności.
![]() Serwosilnik i serwowzmacniacz. Moc: 200 W, enkoder: 23 bity, absolutny, komunikacja: EtherCAT, tryby pracy: standardowy (pozycja, moment, prędkość), synchroniczna praca cykliczna (pozycja, moment, prędkość), bazowanie, prędkość: od 0 do 6000 obr/ min., funkcja STO (SIL3), filtr pasmowozaporowy, tłumienie drgań przy niskich częstotliwościach, oprogramowanie InoServoShop. ![]() 1 i 3-fazowe silniki, z wbudowanym enkoderem (rozdzielczość 23 bity), o mocy od 0,1 kW do 11 kW, maks. prędkość obrotowa 5000 obr./min, przeciążalność dla mocy < 2 kW – 3 krotna, > 2 kW – 2,5 krotna, stopień ochrony: IP65, izolacja w klasie F, klasa wibracyjna V15. ![]() Silnik bezszczotkowy. Moc: 90 W, napięcie znamionowe: 36 V, moment znamionowy: 0,3 Nm, prędkość znamionowa: 3000 obr./min, sterowanie: krok + kierunek. ![]() Moc znamionowa: 1 kW, moment znamionowy: 4,8 Nm, znamionowa prędkość obrotowa: 2000 obr./min, klasa izolacji uzwojenia F, stopień ochrony: IP65 (obudowa silnika). ![]() Moc znamionowa: 1 kW, prąd znamionowy: 6 A, wbudowany rezystor hamujący: 45 Ω 60 W, komunikacja: Modbus RTU, sterowanie: Modbus RTU, pozycja, prędkość, moment, pulse-Direct, wejścia analogowe: 1, wejścia cyfrowe: 8, wyjścia cyfrowe: 6, wyjścia analogowe: 1. ![]() Mając do wyboru kilka modeli silników, sprawdzić trzeba też, czy zapewnią wystarczającą prędkość oraz odpowiedni moment obrotowy. W tym celu analizuje się charakterystykę silnika, która określa wzajemną zależność obydwu tych wielkości. Informacje odczytane z tego wykresu trzeba odnieść do wymogów aplikacji, które często, ponieważ serwonapędy wykorzystuje się w zastosowaniach wymagających kontrolowanych ruchów, są opisane krzywymi profilów ruchu. Te charakteryzują oraz pozwalają przedstawić graficznie wymagania stawiane silnikowi pod względem prędkości i momentu obrotowego. Typ profilu zależy od specyfiki zadania. Popularne są zwłaszcza trójkątny oraz trapezowy. Ich nazwy wynikają z kształtu wykresu prędkości w funkcji czasu. Trójkątny profil ruchu składa się z dwóch (zwykle) równych odcinków czasu przyspieszania i hamowania i nie występuje w nim odcinek, w którym przemieszczenie następowałoby ze stałą prędkością. Obliczenia w tym przypadku są proste – wysokość trójkąta określa prędkość maksymalną, a przyspieszenie można wyznaczyć, dzieląc ją przez czas trwania etapu przyspieszania, czyli połowę całkowitego czasu ruchu. Profil jest wykorzystywany, jeżeli wymagane jest jak najszybsze przemieszczenie pomiędzy dwoma pozycjami, bez utrzymywania stałej prędkości, na przykład w zadaniach pick & place.
W profilu trapezowym wyróżnić można trzy (zwykle) równe odcinki czasu – przyspieszania, stałej (maksymalnej) prędkości i hamowania. Jeżeli mają różne długości, często odcinek środkowy jest najdłuższy. Obliczenia w tym przypadku są nieco bardziej złożone. Dla ułatwienia wykres dzieli się na dwa trójkąty prostokątne (dla faz przyspieszania i zwalniania) i prostokąt (dla etapu stałej prędkości). Profil trapezowy jest bardzo popularny w sterowaniu ruchem, zwłaszcza w zadaniach wymagających okresu stałej prędkości, takich jak dozowanie, pomiary i obróbka. W podstawowej wersji tego profilu występuje jednak pewien problem – w momencie zmiany przyspieszenia następuje gwałtowne szarpnięcie, które jest niekorzystne zwłaszcza w zadaniach wymagających płynnego ruchu i dokładnego pozycjonowania, gdyż powoduje wibracje. Aby ten efekt zmniejszyć, początki i końce faz przyspieszania i hamowania ruchu są wygładzane w kształt litery S.
Powiązane treści
![]()
Rynek systemów motion control zbliży się do 19 mld dolarów
![]()
Trzy filary automatyki Panasonic Industry – Motion, Networking i Sensing
![]()
Allied Motion przyjmuje nazwę Allient i zmierza do sprzedaży o wartości 1 mld dolarów
![]()
Technika napędowa Lenze w logistyce lotniskowej
![]()
Industry 5.0, czyli o unijnym pomyśle na przemysł
![]()
Zastosowanie SoftMotion dla sterowników Astraada ONE do programowania serwonapędów w standardzie PLCopen
![]()
Serwonapędy EURA Drives
![]()
Serwonapęd czy silnik krokowy? Co wybrać w przemyśle? Nowatorskie rozwiązania i alternatywy
![]()
Nowe readycable, odpowiednie do technologii napędowej firm Siemens i SEW-EURODRIVE
![]()
Serwonapędy i trzy serie sterowników od firmy WObit
![]()
Serwonapędy SEW-EURODRIVE – wysoka dynamika i precyzja
Zobacz więcej w kategorii: Temat miesiąca
![]()
Przemysł 4.0
Sztuczna inteligencja i cyfrowy przemysł
![]()
Artykuły
Wod-kan, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków
![]()
Roboty
Produkcja spożywcza, farmaceutyczna i medyczna - nowe technologie i wysoka czystość
![]()
Komunikacja
Szkolenia w przemyśle
![]()
Silniki i napędy
Kompendium serwonapędów i Motion Control
![]()
Artykuły
Oil&gas i sektor chemiczny - automatyka i pomiary w branżach procesowych
Zobacz więcej z tagiem: Silniki i napędy
Cała branża automatyki. Twoje pytania.
Poszukuję produktu lub usługi
Chcę skontaktować się z firmą
Mam pytanie ogólne
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B
Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz
Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
|