Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zastosowanie enkoderów w serwonapędach - wprowadzenie

Application of encoders in servo drives – introduction
W artykule omówione zostały podstawowe zalety stosowania enkoderów w serwonapędach.
W artykule omówione zostały podstawowe zalety stosowania enkoderów w serwonapędach.
Rys. redakcja EI

Ostatnie lata zaowocowały bardzo dynamicznym rozwojem serwomechanizmów stosowanych w wielu dziedzinach przemysłu, takich jak: lotnictwo, obrabiarki i roboty przemysłowe, a także w maszynach rolniczych i budowlanych oraz motoryzacji. Coraz nowsze i bardziej precyzyjne serwomechanizmy wymagają rozwoju układów sterowania i pozycjonowania nimi.

W artykule:

• Serwonapędy jako serwomechanizmy o wielu możliwościach sterowania napędami urządzeń
• Budowa serwonapędu
• Enkodery i ich spewcjalne typy

Trendy ostatnich lat skłaniają producentów w kierunku zastosowania sterowników cyfrowych, które są coraz bardziej niezawodne. Sterowniki te można łatwo programować, co jest wygodnym rozwiązaniem w porównaniu do sterowników analogowych.

W celu zmiany sposobu sterowania w układach cyfrowych z mikrokontrolerami wystarczy zmienić oprogramowanie. Układ elektroniczny w sterownikach cyfrowych może pozostać niezmieniony, gdyż składa się ze stałych elementów, takich jak: blok sterowania prędkością i kierunkiem ruchu, a także blok pomiaru położenia (np. enkoder) oraz blok komunikacji i pamięci, które zarządzane są przez mikroprocesor.

Na rozwój technologii serwomechanizmów bardzo duży wpływ mają rozwój techniki sterowania cyfrowego, w tym konstrukcji enkoderów.

Wzrost precyzji tych urządzeń odgrywa ogromną rolę nie tylko w zwiększeniu dokładności pozycjonowania silnika, ale również w osiąganiu wysokiej precyzji sterowania ruchami obrabiarki [1, 2]. Ich zastosowanie pozwala również uczynić ruchy wykonywane przez serwomechanizmy bardziej płynnymi.

Serwonapędy

Serwonapędy mogą realizować szybki i precyzyjny układ zamykania i otwierania formy we wtryskarce, sterowanie stołem obrotowym, cięcie lub perforowanie „w locie”, utrzymywanie stałego naprężenia rozwijanego lub zwijanego materiału, przenoszenie i układanie produktów itp.

Serwonapędy najczęściej pracują w trybach: regulowania położenia (pozycjonowania), regulacji prędkości obrotowej, regulacji momentu obrotowego. Wiele z nich wyposażonych jest w możliwość zmiany trybu regulacji, tj. tryb pracy z przełączeniem pomiędzy regulacją położenia/prędkości, prędkości/momentu, momentu/położenia. Daje to możliwość zastosowania w bardzo szerokim zakresie aplikacji, wykraczającego poza typowe dla obrabiarek i innych maszyn przemysłowych precyzyjne pozycjonowanie i płynną regulację prędkości, obejmującą np. napędy nawijakowe z regulowanym naprężeniem lub napędy podajnikowe i przenośnikowe [3, 4].

Rys. Schemat blokowy serwonapędu sterującego silnikiem 3-fazowym [3]
Rys. Schemat blokowy serwonapędu sterującego silnikiem 3-fazowym [3]

Budowa serwonapędu

 

Budowa serwonapędu w uproszeniu opiera się na silniku, sterowniku oraz enkoderze, który stanowi źródło sygnału sprzężenia zwrotnego, może on być również zastąpiony przez rezolwer.

 

Zadaniem sterownika serwonapędu jest takie sterowanie pracą silnia, które pozwoli na uzyskanie zamierzonego efektu – np. osiągnięcie zadanej pozycji, obrót o określony kąt czy osiągnięcie zadanej prędkości lub momentu.

Zastosowanie enkodera o wysokiej rozdzielczości pozwala sterownikowi na precyzyjne monitorowanie aktualnej pozycji wału silnika i dokonywanie stosownych kompensacji w przypadku, gdy w wyniku działania sił zewnętrznych lub nagłych zmian obciążenia odbiega ona od pozycji zadanej [3].

Jako silniki w serwonapędach najczęściej stosuje się bezszczotkowe silniki synchroniczne prądu przemiennego lub stałego z magnesami trwałymi umieszczonymi na wale silnika.

Obecnie dostępne na rynku serwonapędy charakteryzują się wysoką sprawnością, która utrzymuje się na stałym poziomie w szerokim zakresie obciążenia i umożliwia osiągnięcie dużych przyśpieszeń kątowych wirnika silnika [4]. Charakteryzują się one bardzo dobrymi właściwościami dynamicznymi i regulacyjnymi, które zostały osiągnięte dzięki zastosowaniu magnesów trwałych na wirniku silnika, zapewniając mały moment bezwładności.

Zastosowanie silników tego typu pozwoliło również na obniżenie kosztów eksploatacji i zwiększenie niezawodności napędów poprzez wyeliminowanie mechanicznych szczotek.

Mały moment bezwładności serwosilników pozwala na osiągnięcie bardzo krótkich czasów rozpędzania i hamowania – w wielu przypadkach serwonapędów czasy te wynoszą poniżej 10 ms, co umożliwia ustawienie bardzo stromej rampy pracy serwonapędu.

Czytaj też: Przetworniki położenia liniowego i kątowego- interesujące rozwiązania >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Konkurs z nagrodami! Zobacz które miejsce zdobędziesz »

Kable i przewody - pobierz bezpłatny Ebook »

Konkurs dla elektryków Ebook
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Przedstawiamy nowy poradnik „Kable i przewody”! Znajdziecie w nim m.in. metody ochrony kabli przed pożarem, jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe (...) czytam dalej »


Akumulatory do każdego typu pojazdu »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »

Akumulatory do każdego typu pojazdu Magazyny energi w polsce
Niezależnie od tego czy jeździsz samochodem osobowym, SUV-em, terenówką czy autem dostawczym, znajdziesz(...) czytam dalej » Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków(...) czytam dalej »

Jak zdalnie monitorować pracę silnika?

UPS zasilacze Jak przekształcić silni elektryczny w inteligentne, połączone bezprzewodowo urządzenia. Czujnik montowany jest na kadłubie silnika indukcyjnego niskiego napięcia bez potrzeby okablowania czy wprowadzania zmian mechanicznych (...) czytam dalej »


Switche niezarządzalne - które wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Switche niezarządzalne Rola miedzi w energetyce słonecznej
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Stacje ładowania elektryków przed własnym domem »

Co się stało z tymi kablami?

miejska stacja ładowania Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
12/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Aspekty techniczne i ekonomiczne kompensacji mocy biernej w obiektach użyteczności publicznej
  • - Optymalizacja elektroenergetycznych sieci SN
Zobacz szczegóły

Innowacyjna stacja ładowania autobusów EV w Ostrawie

Holenderska firma Heliox dostarczyła pierwsze rozwiązanie do szybkiego ładowania autobusów elektrycznych z odwróconym pantografem w Czechach. Urządzenie o mocy 450 kW zainstalowano w...

Torba i walizka na narzędzia Knipex 1

Każdy posiadacz dużej liczby narzędzi zdaje sobie z tego sprawę, że utrzymanie ich w porządku ułatwia i przyspiesza pracę. Dlatego torby czy też walizki na narzędzia są świetnym...
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl