5 ökölszabály a szervohajtás kiválasztásakor

Szervóhajtás kiválasztása

Néhány ökölszabály betartásával növelheti sikerét a szervohajtás kiválasztásakor.

A szervorendszerek világában kétféle problémába ütközhetünk:

  1. Korán felfedezett problémák, amelyekkel még azelőtt lehet foglalkozni, hogy az ügyfélhez kerülnének.
  2. A későn - a gyártás megkezdése után vagy a megrendelőhöz való eljutás után - felfedezett problémák. Ezek a legrosszabbak.

Nem lenne nagyszerű, ha létezne egy sor iránymutatás vagy "hüvelykujjszabály", amely segít elkerülni a problémákat, mielőtt túl késő lenne?

Nos, szerencséd van. Összeállítottunk egy listát 5 alapvető szabályról, amelyet szem előtt kell tartania a szervohajtás kiválasztásakor.

Sietsz és nincs időd elolvasni ezt?  Töltse le ezt a praktikus puskát!

Forgatókönyv

Ön egy fantasztikus kézbesítő robotot tervezett, amelyet már számos helyen telepítettek. Minden nagyszerűnek tűnik, egészen addig, amíg nem kapsz egy hívást egy aggódó ügyféltől, hogy a robotjaik folyton elakadnak egy emelkedőn. Uh Oh.

Háttér: Az Ön által tervezett autonóm mobil robot (AMR) szervohajtásokat használ a vontató kerekek meghajtására. A fejlesztés során mindent ellenőriztek, és minden jelesre vizsgázott - legalábbis amennyire meg tudtad állapítani. Ugyanez igaz a kezdeti tesztelésre is néhány ügyféllétesítményben. Akkor most miért panaszkodik valaki arra, hogy a robotok akadoznak? Mi lehet az oka? Lehet, hogy ez az első a további hívások közül?

Némi vizsgálat és néhány mérés után azt látja, hogy a szervohajtások elérik az áramhatárukat.

#1 Győződjön meg róla, hogy van elég áram

Ökölszabály

A jelenlegi határértékhez további 25% értéket kell hozzáadni az alkalmazáshoz szükségesnek ítélt értéken felül.

Miért fontos

A további áramkapacitás biztosíthatja a zavartalan működést, ha a körülmények eltérnek a várttól. Könnyű elrontani, különösen akkor, ha az alkalmazási környezet jelentősen eltérhet a tesztelési környezettől. Egy kis plusz áram megelőzheti a későbbi problémákat.

Ha ez segít

  • Ha a körülmények megváltoznak - a fenti forgatókönyvben egy új helyszín meredekebb emelkedővel rendelkezett, mint amire a robotot tesztelték.
    • Sík felületen az áramhatár elérése csak lassabb gyorsulást jelenthet. Lejtőn az áramerősség határértékének elérése leállást jelenthet.
  • Amikor a gépek elöregednek - a súrlódás idővel növekedhet, ami több energiát igényel ugyanahhoz a dologhoz. Ez bármilyen típusú gépnél előfordulhat, nem csak a mobil robotoknál.
  • Amikor a terhelés változik - az ügyfelek növelhetik a hasznos terhelést.

Még egy dolog, amit figyelembe kell venni, ha megnöveli az áramkorlátot, akkor győződjön meg róla, hogy a motor képes kezelni a többletáramot!

#2 Feszültségingadozások figyelembevétele

Ökölszabály

Amikor csak lehetséges, akkor olyan tápegység és szervohajtómű kombinációt kell választania, amely legalább 25% mozgásteret biztosít a tápegység feszültsége ÉS a szervohajtómű alul- és túlfeszültségi határa között.

Miért fontos

A feszültségingadozások számos okból fordulnak elő, és mind az alul-, mind a túlfeszültségi állapotok miatt zavaró kioldásokat okoznak. A feszültségtartomány növelése nagyobb ingadozásokat tesz lehetővé, ami növeli a megbízhatóságot.

Ha ez segít

Ezekben a helyzetekben segíthet a feszültségtartomány növelése.

  • Ha a telepítésnél a hálózati feszültség eltér attól a hálózati feszültségtől, ahol a gépet kifejlesztette.  "hálózati feszültség": az a feszültség, amelyet a létesítményében lévő váltakozó áramú konnektor szolgáltat.  A különbségek különösen nagyok lehetnek, ha a különböző országok feszültségeit hasonlítjuk össze.
    • Mivel sok mozgásvezérlő rendszer szabályozatlan tápellátást használ, a hálózati feszültség bármilyen változása megváltoztatja a szervohajtás számára biztosított feszültséget.
    • Példa - egy 20-80 VDC-re méretezett szervohajtás esetében:
      • A szabályozatlan 24VDC ellátás egyes helyeken túl alacsony lehet.
      • A szabályozatlan 80VDC ellátás egyes helyeken túl magas lehet.

        A szervohajtás regenerálási forgatókönyvei

        A regenerálódás függőleges alkalmazásoknál és nagy lassításkor a legsúlyosabb.

  • Ha a regeneráció tényező - A regenerálás az a mágikus pillanat, amikor a motor energiafogyasztásból generátorrá alakul át. Az energiaáramlás visszafelé indul, ami olyan problémákat okoz, mint a túlfeszültség a tápegységben. Anélkül, hogy túlságosan részletekbe menne, a regenerációs feszültség sokkal magasabb lehet, mint amire a legtöbb ember számítana, ami túlfeszültségi leállásokhoz és egyes esetekben akár alkatrészek károsodásához is vezethet.
  • Amikor az elemek lemerülnek - Akkumulátoros alkalmazásoknál figyelembe kell venni az alulfeszültség-határt, és gondoskodni kell arról, hogy a szervohajtás akkor is működjön, amikor az akkumulátor lemerül. Ha már alacsony az akkumulátor töltöttsége, és hirtelen elkezdi felvenni a teljes teljesítményt, mennyire fog leesni a feszültség?

Forgatókönyv

Beállítasz egy rendszert, és első alkalommal áramot adsz, majd CRACK! Füst száll a levegőben és egy fényvillanás. Hoppá, mi történt?

Elszúrtad, ez az.

Úgy néz ki, hogy valami kiégett a szervohajtóműben, és a számítógép már nem működik. Néhány hívás után úgy tűnik, hogy nem szigetelt tápegységet használtál egy nem szigetelt szervohajtóművel. A tápegység lebegő földje hatalmas áramot hozott létre, amely átment a szervohajtómű jelföldjén és a vezérlő földjén is.

Oké, lássuk, mi történt. A legegyszerűbb típusú tápegységek egy teljes hullámú egyenirányítóból és egy kondenzátorból állnak. Alacsony költséggel nagy teljesítményt biztosítanak. Ezek is nem szigeteltek, ami azt jelenti, hogy van egy lebegő földjük, ahol a tápegység földje és a földelés közötti feszültségpotenciál eltérő, általában több mint 150V-val! Nemcsak feszültségkülönbség van, hanem a különbség mögött nagy teljesítmény is van, így egy pull-down ellenállás nem jöhet szóba. Valójában elég erő van ahhoz, hogy kiüssön egy biztosítékot, vagy elégesse a vezetéket vagy a nyomvonalat, amely megpróbálja összekötni a kettőt. Az ilyen típusú tápegységek tökéletesen megfelelnek a szervohajtásokhoz, egy feltétellel: a hozzájuk csatlakozó szervohajtásoknak szigeteléssel kell rendelkezniük a tápföldelés és a jelföldelés között.

Megállapítottuk, hogy a tápegység ebben a forgatókönyvben nem rendelkezik szigeteléssel, ezért nézzük meg, mi történik, ha egy olyan szervohajtáshoz csatlakoztatjuk, amely szintén nem rendelkezik szigeteléssel. Egy nem szigetelt szervohajtásnál ez azt jelenti, hogy a tápföld és a jelföld belsőleg össze van kötve (szemben egy szigetelt meghajtóval, ahol a két földelés külön van). Ne feledje azt sem, hogy a szervohajtások más dolgokhoz, például árnyékolással ellátott kábelekhez, vezérlőkhöz, hálózati kártyákhoz, számítógépekhez, logikai tápegységekhez és más dolgokhoz is csatlakoznak. Ahhoz, hogy ezek az eszközök együtt tudjanak működni, a jelek földelései össze vannak kötve; és mindezek a csatlakozások miatt több útvonal is vezethet a földeléshez.

Az áramütésveszély és a sérülések elkerülése érdekében a tápegység vagy a szervohajtás szigetelésére van szükség.

Ezen a ponton valószínűleg már összekötötted a pontokat a forgatókönyvünkben, de most fejtsük ki magunkat. A tápegységnek volt egy lebegő földelése, amely a szervohajtómű tápföldeléséhez volt csatlakoztatva. Mivel a szervohajtómű nem volt leválasztva, ez azt jelenti, hogy a tápföld a jelföldhöz volt csatlakoztatva, ez pedig a rendszer összes többi komponensének földjéhez volt csatlakoztatva. Mivel a tápegység földje lebegett, hatalmas áramot hozott létre, amely minden lehetséges utat megjárt, hogy a földeléshez jusson, szikrákat okozva és tönkretéve az útjába kerülő szerencsétlen alkatrészeket.

#3 Győződjön meg róla, hogy van izolációja

Ökölszabály

A problémák megelőzéséhez e két dolog közül legalább az egyikre szükség van:

  • Egy leválasztó transzformátor a váltakozó áramú vezeték és a tápegység tápföldje között. ÉS/VAGY
  • Optikai leválasztás a szervohajtómű tápföldje és jelföldje között.

A tápegység és/vagy a szervohajtómű gyártója meg tudja mondani, hogy van-e szigetelésük. Az információnak az adatlapon kell szerepelnie.

Vegye figyelembe, hogy ez a szabály nem vonatkozik az akkumulátoros rendszerekre vagy a közvetlenül váltakozó áramú áramot vételező szervohajtásokra.

A transzformátor nélküli tápegységek olcsóbbak és nagyobb teljesítményűek. Biztonságosan használhatók, ha a szervohajtás beépített szigeteléssel rendelkezik.

 

A szigetelés nélküli szervohajtások kisebbek és olcsóbbak lehetnek. Biztonságosan használhatók, ha a tápegység rendelkezik leválasztó transzformátorral.

Miért fontos

A váltakozó áramú tápegység egyenirányított feszültsége lebegő földet hoz létre. A feszültségkülönbség a lebegő föld és a földelés között gyakran meghaladja a 150 V-ot. Ez a feszültségkülönbség elég erős áramutat hoz létre ahhoz, hogy tönkretegye a szervohajtást és más alkatrészeket. Az izolálás megvédi a berendezéseket a károsodástól azáltal, hogy blokkolja az áramútvonalat a föld felé.

A tápellátás leválasztása alacsonyabb feszültségeknél gyakori. A szervohajtás leválasztása magasabb feszültségeknél gyakori.

Ha ez segít

  • Ha a tápellátás váltakozó áramforrásból származik
    • Különös figyelmet kell fordítani a 100-200 VDC közötti feszültséget kimeneti feszültséggel rendelkező tápegységek használatakor - Ennek oka a szervohajtások és a tápegységek felépítésében keresendő:
      • A 100 VDC alatti névleges feszültségű tápegységek általában lefokozó transzformátorokat használnak a feszültség csökkentésére. Ezek a transzformátorok szigetelést is biztosítanak.
      • A 200 VDC feletti működésre méretezett szervohajtásokat általában biztonsági és zajvédelmi okokból elszigetelik.

#4 Ne kapjon túl sok energiát

nagy szervohajtás apró motorral

A túlméretezett szervohajtás értékes helyet foglal el, és növeli a rendszer költségeit.

Ökölszabály

Igen, jó, ha van extra teljesítmény, de ne vidd túlzásba.

Miért fontos

A legtöbb esetben a túl nagy teljesítmény nem befolyásolja a teljesítményt, de növelheti a költségeket, ami hatással lehet a nyereségre. Ha az Ön rendszere csak 2A folyamatos és legfeljebb 6A csúcsteljesítményt használ, akkor valóban nincs értelme egy olyan szervohajtásnak, amely 30A folyamatos és 60A csúcsteljesítményt ad le. Ebben a helyzetben mindenképpen le kell kapcsolnia az áramkorlátozást a motor védelme érdekében, feltéve, hogy a motort megfelelően méretezték az alkalmazáshoz.

Ha ez segít

  • Amikor a költségeket próbálja kordában tartani - miért fizetne drágább meghajtóért, ha nincs rá szükség?
  • Ha helyet kell megtakarítani - A nagyobb teljesítményű meghajtó általában nagyobb, megengedheti magának az extra helyet?
  • Ha jobb áramszabályozásra van szüksége - Egy sokkal nagyobb áramra méretezett meghajtó nem biztos, hogy rendelkezik az alkalmazáshoz szükséges finom áramszabályozással.

A jelenlegi méretezés közelebbi vizsgálata

Egy dolog, amit a gép tervezője nem feltétlenül vesz figyelembe, az az aktuális skálázás. Az áramkör a legbelső hurok, és ez az alapja egy nagy teljesítményű rendszernek. Ha azt szeretné, hogy egy rendszer igazán jól működjön, akkor egy jó áramkörrel kell kezdenie.

...Oké, vissza az áram skálázásához... Amikor a szervohajtásokat tervezzük, az áramvisszacsatolást a szervohajtás teljesítményéhez skálázzuk. Mit jelent ez pontosan? Nos, ha veszünk egy 50A-s meghajtót, akkor a teljes kimeneti tartományt - ebben az esetben -50A-tól +50A-ig -10V-tól +10V-ig terjedő jellel kell ábrázolni, vagy digitális meghajtók esetében meghatározott számú bitekkel, például 2^14 bitekkel.

Ebben a példában ez azt jelenti, hogy a skálázás a következő lenne

(±10V jel) / (±50A kimenet)
=
(20V tartomány) / (100A tartomány)
=
200mV/A analóg vagy kb. 160bits/A digitális esetén

Szóval, hová megyünk ezzel? A lényeg az, hogy minél nagyobb a szervohajtás áramnagysága, annál jobban szét kell skálázni az áram-visszacsatolást. Mivel a visszajelzésnek szélesebb tartományt kell lefednie, a kis áramú vezérlésnél kezd elveszíteni a felbontást. Ha olyan alkalmazása van, amely kis áramot igényel, akkor jobb áramszabályozást érhet el, ha olyan szervohajtást választ, amely jobban illeszkedik az alkalmazáshoz.

A legtöbb esetben tényleg nem a világ vége, ha a skálázás nagyon rossz, de nem teszel magadnak szívességet.

#5 Mindig beszéljen a műszaki támogatással

ADVANCED Motion Controls műszaki támogatás szervohajtások ajánlásához

Takarítson meg értékes időt és csökkentse a hibák számát a műszaki támogatással.

Ökölszabály

Ha bármilyen kérdése van, vagy nehéz döntés előtt áll, forduljon műszaki támogatásunkhoz. Az egyszerű kérdésektől kezdve az összetett kérdésekig mindenben segítünk a helyes irányba terelni Önt.

Miért fontos

Az idő pénz, és általában sokkal gyorsabb segítséget kérni, mint megpróbálni magad kitalálni a dolgokat. Büszkék vagyunk arra, hogy az iparág egyik legjobban reagáló technikai támogató csapatával rendelkezünk, így ha megkeres minket, mi itt vagyunk, hogy segítsünk. Online általában egy munkanapon belül válaszolunk. Telefonon a szokásos nyitvatartási időnkben munkatársaink állnak rendelkezésre.

Ha ez segít

  • A szervohajtás kiválasztásakor - Még ha minden szempontot át is vizsgáltál, és biztos vagy benne, hogy a megfelelő szervohajtást választottad, nem árt, ha megkérsz valakit, hogy nézze meg.
  • Ha nem vagy biztos egy funkcióban - ha van egy funkció, amely kritikus szerepet játszik majd a tervezésben, nem árt beszélni valakivel, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelel az elvárásoknak.
  • Ha ellenőrizni kell a más komponensekkel való kompatibilitást - A szervohajtások számos különböző alkatrészhez kapcsolódnak. Forduljon hozzánk, ha nem biztos a visszajelzésben, a motorban, a hálózatban vagy más, a meghajtóhoz csatlakoztatni kívánt dologban.
  • Amikor elakadsz - Ha Ön új a szervohajtásokban vagy új a termékeinkben, van egy tanulási folyamat. Spóroljon időt és bosszúságot, és forduljon hozzánk, hogy segíthessünk!
  • Ha segítségre van szüksége a hibaelhárításhoz - Akár arról van szó, hogy valamit elsőre működésre bírunk, akár egy hirtelen leállt gép hibaelhárításáról. Forduljon hozzánk, és hagyja, hogy segítsünk Önnek újra működőképessé válni.

Titkos bónuszszabály: A "hüvelykujjszabály" kifejezésből következik, hogy ezek közül a szabályok közül egyik sem abszolút... kivéve a technikai támogatás hívását. Mindig hívja a műszaki támogatást.

Rene Ymzon, marketing menedzser

Ez is érdekelheti Önt...

mi az a szervohajtómű információs doboza
Mi az a szervohajtómű?
3D nyomtatás információs doboz 2
Mozgásvezérlés a 3D nyomtatásban
szervohajtás vagy szervóerősítő
Servo Drive vagy erősítő?
FM060-10-EM Vlog információs doboz
FlexPro szervohajtások gépi beágyazott alkalmazásokhoz
Hordozható ventilátor
Ventilátor mozgásvezérlés