כיצד לבחור כונן סרוו

כשאתה מחפש כונן סרוו, תוכל למצוא אלפי אפשרויות. ADVANCED Motion Controls לבדה מציעה מעל 200 דגמי הנעת סרוו, וזה בלי לקחת בחשבון אפשרויות מותאמות אישית.

אבל למצוא אחד שעונה על כל הצרכים עבור היישום שלך יכול להיות קצת יותר מורכב. לכונני סרוו יש טווחי הספק שונים, גדלים, אפשרויות רשת, אינטליגנציה, גורמי צורה, תכונות דיגיטליות ועוד.

בחירת כונן סרוו דורשת התייחסות מדוקדקת של הצרכים של הפרויקט שלך ושל האפשרויות הזמינות. זו אולי החלטה לא פשוטה, אבל זו גם לא חייבת להיות משימה מרתיעה. תן לבלוג הזה לשמש מדריך לתהליך הזה.

הכנה: הגדר את היישום שלך

פתרון בקרת התנועה שלך צריך להתבסס על הצרכים של היישום שלך, ולא להיפך. כמו שאנחנו תמיד אומרים, אתה מתמקד במכונה שלך, תן לנו לטפל בבקרת התנועה.

לפני שתתחיל בחיפוש אחר כונני הסרוו הנכונים, עליך להגדיר את הפרמטרים עבור מערכת בקרת התנועה שלך, וזה הכל תלוי באופן שבו אתה מגדיר את היישום שלך.

אתה צריך להתחיל בהסתכלות על התמונה הגדולה: מה אתה עושה? האם מדובר במכונת ייצור גדולה, רובוט נייד או מכשיר שולחני? האם מדובר במערכת בודדת או מרובת צירים? איזה סוג של משימה המערכת שלך מבצעת? זה יענה על כמה שאלות בסיסיות לגבי בחירת כונן הסרוו שלך, כגון דרישות הספק, אנלוגי או דיגיטלי, ומצבי פעולה נחוצים.

לאחר מכן עליך לקבוע אילו אלמנטים בעיצוב שלך גמישים ואילו משובצים באבן. זה יגדיר עוד יותר את הפרמטרים עבור מערכת בקרת התנועה שלך, ובסופו של דבר, את הפרמטרים עבור בחירת כונן הסרוו שלך.

האם צריך להשתמש במנוע ספציפי? האם יש דרישת מקום צפופה? האם אתה נשוי לתקשורת רשת מסוימת?

אם יש מרחב התנועות מילולי או פיגורטיבי בעיצוב הפרויקט שלך, יהיו לך אפשרויות נוספות זמינות עבורך, אבל אולי לא תדע מאיפה להתחיל. אם הפרמטרים שלך מוגדרים בצורה הדוקה יותר, יכול להיות שיש פחות אפשרויות לבחירה, אבל במקום זאת יכול להיות שלא יהיו כאלה בכלל. במקרה כזה, ייתכן שיהיה עליך לעצב מחדש או לשקול פתרון מותאם אישית.

ביצוע כל הבחירות הנכונות

ברגע שהגדרתם את הפרמטרים שלכם, תוכלו להתחיל להסתכל על מה יש לכונני סרוו שונים להציע. כפי שאמרנו קודם, יש הרבה גורמים שיש לקחת בחשבון.

ADVANCED ל-Motion Controls יש כלי חיפוש כונני סרוו המאפשר לך להגדיר את המפרט שלך ולהציג בפניך מבחר מסונן של כונני סרוו העונים עליהם.

כּוֹחַ

ממש מיד, טווח הכוח הוא אולי הגורם המכריע ביותר בבחירת כונן סרוו. אתה צריך למצוא מגבר סרוו בעל דירוג ההספק המתאים למנוע שאליו אתה משייך אותו.

זה די פשוט, אם הכונן שלך לא יכול לספק מספיק כוח, המנוע שלך לא יוכל להסתובב, לפחות לא עם המומנט או המהירות שאתה רוצה. זו הסיבה שכל כך חשוב להגדיר את דרישות המהירות ו/או המומנט של היישום שלך. באמצעות המאפיינים של המנוע שלך והעומס שלו, אתה יכול לקבוע את יכולות הכוח הדרושות של כונן הסרוו שלך.

לעומת זאת, אתה גם רוצה לוודא שכונן הסרוו שלך אינו מוגבר באופן משמעותי עבור המנוע שלך. אם אתה דוחף יותר מדי זרם, אתה יכול לטגן את המנוע שלך בקלות במערכת חסרת תחרות.

גם אם אתה מפעיל את הכונן שלך בקצה הנמוך של טווח הפעולה שלו, שבו הוא עומד טכנית בדירוג המנוע, זה לא מומלץ לשליטה מדויקת. זה יהיה כמו לנסות לסרק את השיער שלך עם מגרפה לגינה - אתה עדיין יכול לעשות את זה, אבל זה פשוט לא נועד למשהו כל כך קטן, ולא תקבל את התוצאות הרצויות.

חשוב גם לזכור שבעוד שהכונן מספק כוח למנוע, גם הכוח של הכונן צריך להגיע מאיפשהו.

לכונני סרוו יש טווח מתח אספקה, לכן עליך לוודא שאתה יכול לספק את המתח הזה כראוי עבור כונן הסרוו.

כל יישום שונה ויש כל כך הרבה טווחי הספק שונים עבור כוננים, כך שאין טעם לדון באילו יישומים צריך איזה סוג של כוח כונן סרוו. פשוט קבל את ההערכה המדויקת ביותר של צורכי כוח המנוע של היישום שלך, והתחל את הבחירה שלך משם.

גורם גודל וצורה

האם הגודל באמת חשוב? לִפְעָמִים. אם אתה מייצר מכונת ייצור גדולה או מערכת דלתות מחסן, כנראה שגודל כונן הסרוו לא משפיע על היישום שלך בכל מקרה.

עם זאת, עבור יישומים כמו רובוטיקה או מכשירים ניידים, מציאת כונן סרוו שמתאים פנימה הוא חיוני.

בשורה התחתונה: אם כונן לא יתאים, אז אתה לא יכול להשתמש בו, אז חשוב לבחור אחד שכן.

למרבה הצער, אתה לא יכול פשוט ללכת עם האפשרות הקטנה ביותר ולהיות ברור. גודל בדרך כלל הולך יד ביד עם כוח. כלל האצבע הוא בדרך כלל ככל שהכונן גדול יותר, כך הוא יכול לספק יותר כוח.

עם זאת, הדחיפה לפתרונות סרוו קומפקטיים יותר בתעשייה יוצרת כמה חריגים למגמה, כגון ADVANCED כונני סרוו בגודל מיקרו של Motion Controls. סביר להניח כי כונן סרוו שיוצר השנה יהיה בעל הספק גבוה יותר מאשר כונן סרוו גדול יותר שיוצר לפני מספר שנים, אך הכלל הכללי עדיין נכון.

כוננים לא רק מגיעים בגדלים שונים, הם מגיעים גם בגורמי צורה שונים. זה משפיע על האופן שבו כונן ישולב במערכת שלך. כונני סרוו להרכבה על לוח הם גורם הצורה המסורתי של כונן סרוו.

יש להם גוף קירור בצורת סוגר המשמש להרכבתם ללוח חשמל בתוך או מחוצה לו המכשיר, ומכאן השם. כוננים לתלייה ללוח מגיעים במגוון רחב של גדלים, ולפיכך מגוון רחב של דירוגי הספק. אם המסגרת של המכשיר שלך מאפשרת זאת, ייתכן שתרצה לשקול כונן מותקן ללוח.

עם זאת, אם אתה צריך פתרון קומפקטי יותר, מוטבע, עליך לשקול כונן סרוו תושבת PCB, הידוע גם ככונן בסגנון פלאג-אין.

כוננים אלה בדרך כלל מתחברים ישירות ללוח בקרה או לכרטיס הרכבה הכולל את כל החיבורים למנוע, מתח אספקה, משוב וכו'.

מגברי סרוו להרכבת PCB נראים לרוב במכשירים ניידים, רובוטים ומכונות קטנות יותר. אם יש לך קושי בשטח, רוב הסיכויים שכונן תושבת PCB יהיה ההימור הטוב ביותר שלך.

עבור רובוטיקה ניידת כמו כלי רכב מונחים אוטונומיים, אולי תרצה להשתמש בכונן סרוו תושבת לרכב. כוננים אלה עטופים לחלוטין במעטפת קשיחה, ושומרים עליהם.

כמו כוננים להרכבה על לוח, יש להם גוף קירור גדול שבדרך כלל מוברג למסגרת המכשיר. עבור יישומים קשוחים שיכולים להכיל כונן בגודל גדול בדרך כלל, כונן תושבת לרכב הוא בחירה מצוינת.

זכור שגורם הצורה אינו קובע את ביצועי הכונן, הוא רק קובע את האופן שבו הטכנולוגיה נארזת. ישנם כוננים להרכבת PCB שיכולים להעלות ביצועים טובים יותר לכוננים להרכבה על לוח ולהיפך.

מצבי הפעלה

זה שוב המקום שבו אתה צריך לשאול, "מה המכשיר שלך עושה?" זה חשוב מאוד לקביעה כיצד יש לשלוט במנוע שלך, ולכן אילו מצבי פעולה צריכים להיות לכונן הסרוו שלך. מצבי הפעולה הנפוצים ביותר הם מומנט (זרם), מהירות ומצב מיקום.

אם אתה רוצה מנוע שפועל במומנט מוגדר ולא צריך לפצות על הפרעות חיצוניות, אז כנראה שמצב מומנט מספיק.

ביישומים מסוימים, הבקר הראשי מתאים יותר לסגירת לולאות המהירות או המיקום, מה שמאפשר להפעיל את הכונן פשוט במצב מומנט. כמעט לכל כונן סרוו שאתה יכול למצוא יש מצב מומנט.

לחלופין, מצב מהירות זמין בכונני סרוו אנלוגיים ודיגיטליים רבים. כונן הפועל במצב מהירות משתמש בהתקן משוב כדי לעקוב אחר מהירות המנוע, כך שהוא ישלח כוח נוסף למנוע אם הוא לא מצליח לעמוד ביעד המהירות. זה שימושי עבור יישומים כמו מערכות מסועים, כלי מכונות ורובוטיקה ניידת שבהם אתה רוצה את אותם ביצועים ללא קשר לכל שינוי בעומס.

מצב מיקום זמין בכונני סרוו דיגיטליים רבים. הוא משמש כאשר מיקום המנוע הוא קריטי לפעולה, כגון בייצור רובוטים ומדפסות תלת מימד. כמו מצב מהירות, מצב מיקום מסתמך על התקן משוב כדי לעקוב אחר תנועתו לאורך זמן. התקני משוב מיקום מוחלט יכולים לזהות את המיקום האמיתי של הרוטור בכל עת, ללא קשר למועד הפעלת המכשיר.

כפי שהוזכר קודם לכן, ניתן לסגור את לולאת המהירות ולולאות המיקום על ידי בקר במקום זאת, אך כוננים עם מצב מהירות ו/או מיקום יכולים להוריד עומס זה מהבקר או להציע רמות שליטה אלו ביישומים עצמאיים שאין להם בקר חיצוני.

קח זמן לשקול איזה סוג של שליטה היישום שלך צריך, ואז תוכל לקבוע איזה מצב הפעלה צריך כונן הסרוו שלך. אם אתה צריך כונן סרוו שיכול להחליף מצבי הפעלה למשימות שונות, לכוננים דיגיטליים של AMC יש החלפת מצבים תוך כדי תנועה כאופציה.

שליטה מרכזית לעומת מבוזרת (אנלוגית לעומת דיגיטלית)

במערכת תנועה חד-צירית, פריסת הבקרה שלך פחות מדאיגה; אם אתה בוחר בכונן סרוו אנלוגי או דיגיטלי לא יעשה הרבה הבדל. עם זאת, במערכת עם צירים מוטוריים מרובים, יש לך עוד קצת על מה לחשוב. הבחירה שלך בכונן סרוו תלויה מאוד באופן שבו אתה מגדיר את מערכת בקרת התנועה שלך, במיוחד בבחירה בין אנלוגי לדיגיטלי.

האם זה יהיה בסדר אם כל השליטה שלך תגיע ממקור מרכזי אחד ותשלח לכל כונן בנפרד? אם כן, תוכל להגדיר את המערכת שלך עם כונני סרוו דיגיטליים או אנלוגיים כל עוד יש לך בקר חזק שיכול להתמודד עם ההיגיון. אתה גם צריך לחבר כל כונן סרוו בנפרד לבקר, מה שבדרך כלל דורש הרבה כבלים ושכל המכשירים יהיו קרובים זה לזה. של AMC כונני סרוו אנלוגיים, משפחת AxCent™, מיועדת לשליטה מרכזית.

עם זאת, אם ברצונך להפיץ את השליטה בכל המערכת באמצעות רשת, תצטרך להשתמש בכונני סרוו דיגיטליים כגון אלה שבמשפחות הכוננים DigiFlex® Performance™ ו- FlexPro™ של AMC. כונני סרוו דיגיטליים יכולים להוריד חלק מעומס העיבוד מהבקר באמצעות מעבדים פנימיים ואחסון זיכרון משלהם. ניתן להשיג בקרת מיקום על ידי שליחת נקודות מיקום בודדות שבהן כונן הסרוו משתמש באינטרפולציה ליניארית כדי להגדיר את הנתיב בין הנקודות (מצב סינכרוני מחזורי), או השתמש ב-3^{מחקר ופיתוח} סדר אינטרפולציה כדי להגדיר את הנתיב בין נקודות (מצבי PVT ו-PV). עבור נתיבי תנועה פשוטים או כאשר התנועה חוזרת על עצמה תמיד, ניתן להפעיל מהלכים מוגדרים מראש בכוננים על ידי פקודות פשוטות מהבקר או מכונן אחר.

רֶשֶׁת

כפי שצוין קודם לכן, כונני סרוו דיגיטליים מאפשרים שליטה ברשת, מה שמאפשר לבקר לשלוח את הפקודות שלו בחבילה אחת לאורך "שרשרת דייזי" של כונני סרוו ולא החוצה לכל אחד בנפרד. זה יכול לפשט מאוד את החיווט. הרשתות הן גם דו-כיווניות, מה שמאפשר לכונן לשלוח מידע בחזרה לבקר.

עם זאת, כונני סרוו שונים מיועדים לרשתות שונות. אם היישום שלך כבר מוגדר להשתמש ברשת מסוימת, עדיף להישאר עם זה למען הפשטות. אם אינך קשור לרשת ספציפית עבור מערכת בקרת התנועה שלך, יש לך קצת יותר חופש לבחור.

לרשת בזמן אמת שתשמור על הכל מסונכרן בצורה מושלמת, עליך לבחור כונן סרוו עם תקשורת רשת מבוססת אתרנט כגון EtherCAT, Ethernet Powerlink, PROFINET, Ethernet/IP ועוד רבים אחרים. אם אתה רוצה רשת מסורתית וזולה יותר שעדיין חזקה ואמינה, אולי תרצה לבחור בכונן סרוו CANopen או Modbus.

צריך התאמה אישית?

נניח שעברת על כל הקריטריונים שכונן הסרוו שלך צריך לעמוד בהם, ואז אתה הולך לחיפוש ולא מוצא כונן אחד שמסמן את כל התיבות. לאן הולכים משם? במקרים מסוימים, ייתכן שתצטרך לשנות את העיצוב שלך. לפעמים התאמה קטנה היא כל מה שצריך. פעמים אחרות, עיצוב מחדש אינו מספיק או אינו אופציה כלל.

זה המקום שבו אתה צריך לשקול פתרון כונן סרוו שונה או מותאם אישית. לכונני סרוו שהשתנו יכולים להיות שינויים שונים כגון היפוך לוגי, ציפוי מגן, או אפילו הקרנת משי על הלוגו שלך על המארז.

אם שינוי אינו מספיק, ייתכן שתצטרך לחפש פתרון כונן סרוו מותאם אישית. פתרונות מותאמים אישית הם כונני סרוו שתוכננו ונבנו אך ורק עם היישום שלך בחשבון. כונן סרוו מותאם אישית יכול לעשות הבדל דרמטי עבור האפליקציה שלך ולפתור את מלוא הפוטנציאל שלו, מכיוון שהוא מותאם במיוחד עבור המכשיר שלך. פתרונות מותאמים אישית הם לרוב הפתרונות החסכוניים ביותר כאשר בוחנים את בעיות האינטגרציה שהם יכולים לפתור יחד עם הפונקציונליות הספציפית ליישום שלהם

ADVANCED Motion Controls תמיד מוכן, מוכן ומסוגל לתכנן ולבנות כונני סרוו מותאמים אישית לפרויקט הנכון. כיום, מוצרים מותאמים אישית ומוצרים מהווים כל אחד כשליש מהעסק שלנו, והשליש הנותר הוא מוצרים סטנדרטיים.

אתה לא לבד

האם כל זה נראה מהמם? בבקשה אל תדאג. אנחנו כאן כדי לעזור. בְּ ADVANCED Motion Controls, אנחנו מוכרים לך הרבה יותר מאשר כונני סרוו; אנו עובדים איתך כדי לתכנן מערכת בקרת תנועה שמתאימה לך. אנו נמליץ על מנועים, כבלים ובקרה, אבל הכי חשוב, אנחנו נעזור לך לבחור את כונן הסרוו המושלם עבור היישום שלך. יש לנו למעלה מ-32 שנות ניסיון בתעשייה, אז בבקשה תן לנו להשתמש בו כדי לעזור לך.

מאת ג'קסון מקיי, מהנדס שיווק