שימוש בכונני סרוו באוטומציה של ציוד

התקדמות טכנולוגית ותחרות מביאים לצמיחה מתמשכת בפריון ולעלייה במידת האוטומציה של הציוד הטכנולוגי. במקביל, הדרישות עבור כוננים חשמליים מתכווננים הולכות וגדלות מבחינת פרמטרים כמו טווח בקרת מהירות, דיוק מיקום ויכולת עומס יתר.

על מנת לעמוד בדרישות פותחו מכשירי היי-טק של כונן חשמלי מודרני - כונני סרוו. מדובר במערכות הנעה שבמגוון רחב של בקרת מהירות מבטיחות תהליכי תנועה מדויקים ביותר ומממשות את יכולת החזרה הטובה שלהן. כונני סרוו הם השלב המתקדם ביותר של כוננים חשמליים.

DC ל AC

במשך זמן רב, מנועי DC שימשו בעיקר בכוננים מבוקרים. זאת בשל הפשטות של יישום חוק בקרת מתח האבזור.מגברים מגנטיים, ווסת תיריסטורים וטרנזיסטור שימשו כהתקני בקרה ומחוללי טאצ'ו ​​אנלוגיים שימשו כמערכת משוב מהירות.

הכונן החשמלי של תיריסטור הוא ממיר תיריסטור מבוקר המספק חשמל מנוע קבוע... מעגל החשמל של הכונן החשמלי מורכב מ: טלוויזיה שנאי תואם; מיישר מבוקר המורכב מ-12 תיריסטורים (V01 ... V12) המחוברים במעגל מקבילי חצי גל שישה פאזי; מגבילי זרם L1 ו-L2 ומנוע DC M עם עירור עצמאי. שנאי תלת פאזי לטלוויזיה יש שני סלילי אספקה ​​וסליל מסוכך מהם כדי לספק מעגלי בקרה. הפיתול הראשוני מחובר בדלתא, הפיתול המשני בכוכב שישה פאזי עם מסוף ניטרלי.

החסרונות של כונן כזה הם המורכבות של מערכת הבקרה, נוכחותם של קולטי זרם מברשת, המפחיתים את אמינות המנועים, כמו גם את העלות הגבוהה.

התקדמות האלקטרוניקה והופעת חומרים חשמליים חדשים שינו את המצב בתחום טכנולוגיית הסרוו. ההתקדמות האחרונה מאפשרת לקזז את המורכבות של בקרת כונן AC עם מיקרו-בקרים מודרניים וטרנזיסטורי כוח מהירים במתח גבוה. מגנטים קבועים, העשויים מסגסוגות ניאודימיום-ברזל-בורון וסמריום-קובלט, בשל עוצמת האנרגיה הגבוהה שלהם, שיפרו משמעותית את המאפיינים של מנועים סינכרוניים עם מגנטים על הרוטור, תוך הפחתת משקלם ומידותיהם. כתוצאה מכך, המאפיינים הדינמיים של הכונן השתפרו, ומידותיו הצטמצמו.המגמה של מנועי AC אסינכרוניים וסינכרונים בולטת במיוחד במערכות סרוו, שבאופן מסורתי התבססו על כוננים חשמליים DC.

סרוו אסינכרוני

המנוע החשמלי האסינכרוני הוא הפופולרי ביותר בתעשייה הודות לעיצובו הפשוט והאמין בעלות נמוכה. עם זאת, סוג זה של מנוע הוא אובייקט בקרה מורכב מבחינת בקרת מומנט ומהירות השימוש במיקרו-בקרים בעלי ביצועים גבוהים המיישמים את אלגוריתם הבקרה הווקטורית וחיישני מהירות דיגיטליים ברזולוציה גבוהה מאפשרים לקבל את טווח בקרת המהירות ואת מאפייני הדיוק של כונן חשמלי אסינכרוני, לא גרוע מזה של כונן סרוו סינכרוני.

כונני אינדוקציה AC מבוקרי תדר משנים את מהירות ציר מנוע האינדוקציה של כלוב הסנאי באמצעות ממירי תדר טרנזיסטור או תיריסטור הממירים מתח חד פאזי או תלת פאזי בתדר של 50 הרץ למתח תלת פאזי בתדר משתנה בטווח של 0.2 עד 400 הרץ.

היום ממירי תדרים הוא מכשיר בגודל קטן (קטן בהרבה ממנוע חשמלי אסינכרוני בעל הספק דומה) על בסיס מוליכים למחצה מודרניים, הנשלט על ידי מיקרו-מעבד מובנה. הנעה חשמלית אסינכרונית משתנה מאפשר לך לפתור בעיות שונות של אוטומציה של ייצור וחיסכון באנרגיה, בפרט ויסות חסר מדרגות של מהירות הסיבוב או מהירות ההזנה של מכונות טכנולוגיות.

מבחינת עלות, לכונן הסרוו האסינכרוני יש עליונות ללא עוררין בהספקים גבוהים.

סרוו סינכרוני

מנועי סרוו סינכרוניים הם מנועים סינכרוניים תלת פאזיים עם עירור מגנט קבוע וחיישן מיקום רוטור פוטואלקטרי. הם משתמשים בכלוב סנאי או רוטורים במגנט קבוע. היתרון העיקרי שלהם הוא מומנט האינרציה הנמוך של הרוטור בהשוואה למומנט המפותח. מנועים אלו פועלים בשילוב עם מגבר סרוו הכולל מיישר דיודה, בנק קבלים ומהפך המבוסס על מתגי טרנזיסטור כוח. כדי להחליק את האדוות של המתח המיושר, מגבר הסרוו מצויד בגוש קבלים ולהמרת האנרגיה שנצברת בקבלים ברגעי הבלימה - עם טרנזיסטור פריקה והתנגדות נטל, המספקים בלימה דינמית יעילה.

כונני סרוו סינכרוניים בתדר משתנה מגיבים במהירות, עובדים היטב עם מערכות בקרה מתוכנתות בפולסים, וניתן להשתמש בהם במגוון תעשיות בהן נדרשות איכויות הכונן הבאות:

• מיקום של גופים עובדים עם דיוק גבוה;

• שמירה על מומנט בדיוק גבוה;

• שמירה על מהירות תנועה או האכלה עם דיוק גבוה.

היצרנים העיקריים של מנועי סרוו סינכרוניים והנעים משתנים המבוססים עליהם הם מיצובישי אלקטריק (יפן) ו-Sew-Evrodrive (גרמניה).

מיצובישי אלקטריק מייצרת מגוון כונני סרוו בהספק נמוך -Melservo-C בחמישה גדלים עם הספק נקוב בין 30 ל-750 W, מהירות מדורגת של 3000 סל"ד ומומנט נקוב בין 0.095 ל-2.4 ננומטר.

החברה מייצרת גם כונני סרוו בתדר גמא בהספק בינוני עם הספק נקוב בין 0.5 ל-7.0 קילוואט, מהירות מדורגת מ-2000 סל"ד ומומנט נקוב בין 2.4 ל-33.4 ננומטר.

כונני הסרוו מסדרת MR-C של מיצובישי מחליפים בהצלחה מנועי צעד מכיוון שמערכות הבקרה שלהם תואמות לחלוטין (כניסת דופק), אך יחד עם זאת הן נקיות מהחסרונות הגלומים במנועי צעד.

מנועי סרוו MR-J2 (S) שונים מאחרים עם המיקרו-בקר המובנה עם זיכרון מורחב, המכיל עד 12 תוכניות בקרה. כונן סרוו כזה פועל ללא אובדן דיוק על כל טווח מהירויות הפעולה. אחד היתרונות המשמעותיים של המכשיר הוא יכולתו לפצות על "טעויות מצטברות". מגבר הסרוו פשוט מאפס את מנוע הסרוו "לאפס" לאחר מספר מסוים של מחזורי עבודה או על אות מחישן.

Sew-Evrodrive מספקת גם רכיבים בודדים וגם כונני סרוו שלמים עם מגוון שלם של אביזרים. תחומי היישום העיקריים של מכשירים אלה הם מפעילים ומערכות מיקום מהירות עבור כלי מכונות מתוכנתים.

להלן המאפיינים העיקריים של מנועי סרוו סינכרוניים של Sew-Evrodrive:

• מומנט מתחיל - מ-1 עד 68 ננומטר, ובנוכחות מאוורר לקירור מאולץ - עד 95 ננומטר;

• קיבולת עומס יתר - היחס בין מומנט מרבי למומנט התחלתי - עד פי 3.6;

• רמה גבוהה של הגנה (IP65);

• תרמיסטורים המובנים בפיתול הסטטור שולטים בחימום המנוע ואינם כוללים את הנזק שלו במקרה של כל סוג של עומס יתר;

• חיישן פוטו-אלקטרי פועם 1024 פולסים/סיבובים. מספק טווח בקרת מהירות של עד 1:5000

בואו נסיק מסקנות:

• בתחום כונני סרוו מתכווננים קיימת נטייה להחליף כוננים חשמליים DC במערכות בקרה אנלוגיות בכוננים חשמליים AC עם מערכות בקרה דיגיטליות;

• כוננים חשמליים אסינכרוניים מתכווננים המבוססים על ממירי תדרים מודרניים בגודל קטן מאפשרים פתרון בעיות שונות של אוטומציה של ייצור וחיסכון באנרגיה עם רמה גבוהה של אמינות ויעילות. מומלץ להשתמש בכוננים אלה להתאמה חלקה של קצב ההזנה במכונות ומכונות לעיבוד עץ;

• לכונני סרוו אסינכרוניים יש יתרונות שאין עוררין על פני סינכרוניים בהספקים גבוהים ומומנטים מעל 29-30 N/m (לדוגמה, כונן סיבוב ציר במכונות קילוף);

• אם נדרשת מהירות גבוהה (משך המחזור האוטומטי אינו עולה על מספר שניות) וערך המומנטים המפותחים הוא עד 15-20 N/m, כונני סרוו מתכווננים המבוססים על מנועים סינכרוניים עם סוגים שונים של חיישנים. , המאפשרים להתאים את מהירות הסיבוב עד 6000 סל"ד מבלי להפחית את הרגע;

• כונני סרוו בתדר משתנה המבוססים על מנועים סינכרוניים AC מאפשרים יצירת מערכות מיקום מהירות ללא שימוש ב-CNC.

כיצד להתקין וליישר נכון את המנוע

שיטות לאבחון תקלות של מנועים חשמליים אסינכרוניים

כיצד לקבוע את החיסכון באנרגיה החשמלית בעת החלפת מנועים חשמליים אסינכרוניים ללא עומס במנועים חשמליים בעלי הספק נמוך יותר

כיצד להפעיל מנוע חשמלי תלת פאזי ברשת חד פאזית ללא סיבוב לאחור

סוגי הגנה חשמלית של מנועים חשמליים אסינכרוניים

הגנת תרמיסטור (פוזיטור) של מנועים חשמליים

כיצד לקבוע את הטמפרטורה של הפיתולים של מנועי AC לפי ההתנגדות שלהם

כיצד לשפר את גורם ההספק מבלי לפצות קבלים

כיצד למנוע נזק לבידוד של פיתול הסטטור של מנוע אינדוקציה

כיצד משתנים הפרמטרים של מנוע אינדוקציה תלת פאזי בתנאים שאינם נומינליים