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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zastosowanie enkoderów w serweronapędach - 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

streszczenie

W artykule omówione zostały podstawowe zalety stosowania enkoderów w serwonapędach.



abstract

The article discusses the main advantages of using encoders in servo drives.

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!

 

Literatura

1. E. Ratajczyk, Współrzędnościowa technika pomiarowa, OWPW, Warszawa 2005.
2. K. Kuczyński, Precyzyjne pomiary przesunięcia i kąta obrotu – wprowadzenie, „elektro.info” 11/2013.
3. Materiały dydaktyczne Wojciech Mysiński.
4. Materiały firmy Aniro.
5. Materiały firmy Kubler.

Dostęp do pełnej treści tego artykułu jest BEZPŁATNY, wymaga jednak zalogowania.
Logowanie
zapomniałem hasła
Załóż konto
Jeśli nie masz jeszcze Konta Użytkownika - prosimy o wypełnienie formularza rejestracyjnego. Czas potrzebny na założenie Konta Użytkownika to max. 1 minuta.
Chcę założyć konto użytkownika
Dlaczego warto założyć konto użytkownika?
otrzymujesz bezpłatny dostęp do wielu przydatnych informacji: artykułów znanych ekspertów, przeglądów produktów i porad;
dwa razy w tygodniu otrzymasz bezpłatny Newsletter informujący o nowych artykułach, produktach i wydarzeniach związanych z branżą elektroenergetyczną;
będziesz miał możliwość brania udziału w konkursach z cennymi nagrodami;
utworzysz swój Profil, dzięki któremu będziesz mógł wymieniać się poglądami z innymi użytkownikami oraz pisać opinie i komentarze;
będziesz otrzymywać powiadomienia o promocjach i rabatach w naszej Księgarni Technicznej oraz zniżkach w sklepach naszych partnerów biznesowych.
Jednocześnie zapewniamy Cię, iż podczas rejestracji nie zbieramy żadnych szczegółowych danych personalnych i teleadresowych. W każdej chwili możesz zmienić swoje dane lub zażądać usunięcia konta.
Przed założeniem Konta sugerujemy zapoznać się z regulaminem.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Przewody do zasilania urządzeń przeciwpożarowych w ujęciu normy 12101-10 »
Zasilanie urządzeń przeciwpożarniczych

Napisano już sporo artykułów na temat sposobu doboru przewodów zasilających urządzenia przeciwpożarowe, które muszą funkcjonować w warunkach pożaru (...)  czytaj dalej »


Jakie wyłączniki silnikowe i styczniki wybrać »

Gdzie szukać pomocy przy projektowaniu sieci i instalacji elektrycznych »

Wyłączniki silnikowe i styczniki Projektowanie sieci elektrycznych
Wyłącznik silnikowy jest bardzo ważnym komponentem w aplikacjach zabezpieczenia i sterowania silnikiem elektrycznym... czytaj dalej » Potrzebujesz porady przy wykonywania projektów technicznych sieci energetycznych napowietrznych, linii kablowych SN i nN, stacji transformatorowych, instalacji elektrycznych wewnętrznych (...) czytaj dalej »

Sprawdzony sposób na zasilanie urządzeń ruchomych »

zasilanie urządzeń ruchomych Każdy ruchomy obiekt napędzany energią elektryczną, który nie ma możliwości korzystania z akumulatorów, musi mieć ją doprowadzoną z zewnątrz... czytaj dalej »


Bezpłatne warsztaty dla elektroinstalatorów » Nowa generacja ograniczników przepięć (SPD) »
Warsztaty dla elektroinstalatorów Ograniczniki przepięć SPD - nowa generacja
Zobacz terminy i zakres szkoleń (…) czytaj dalej »
Dzięki kompletnej i spójnej ofercie dostępne są konfiguracje: 1L, 1N, 3N, 3L oraz 4L umożliwia to zastosowanie w każdym typie sieci, z każdą opcją, jakiej tylko… (...) czytaj dalej»

Zobacz najnowszy osprzęt elektroinstalacyjny i sprawdź ceny »

Instalacyjna aparatura elektryczna Instalacyjna aparatura elektryczna - nowoczesne rozwiązania i design dopasowany do każdego wnętrza - oto jaka powinien wyglądać osprzęt instalacyjny XXI wieku...(...) czytaj dalej »



Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
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 »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
1-2/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Wybrane aspekty techniczne i ekonomiczne zasilania odbiorców energii elektrycznej
  • - Dobór baterii akumulatorów oraz ich eksploatacja
Zobacz szczegóły
Ładowarki do e-mobility – nowy produkt firmy APS Energia

Ładowarki do e-mobility – nowy produkt firmy APS Energia

W ostatnich latach obserwujemy nasilony proces urbanizacji. Pojęcie to oznacza nie tylko wzrost koncentracji ludności na obszarach miejskich, ale także przestrzenny rozwój...
Phoenix Contact Phoenix Contact
  Firma Phoenix Contact powstała ponad 90 lat temu i jest dziś liderem połączeń elektrycznych i automatyce przemysłowej . 14 000...
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