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


Jak czyścić i konserwować urządzenia elektryczne pod napięciem?

czyszczenie urządzeń pod napięciem Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Nowe wtykowe złącza silnoprądowe przystosowane do podłączania mobilnych zespołów prądotwórczych do rozdzielnic nn»

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Złącza silnoprądowe wtykowe Rola miedzi w energetyce słonecznej
Wykonane z tworzywa sztucznego odpornego na wysokie temperatury z kolorowymi oznaczeniami i znacznikami kodowymi uniemożliwiającymi błędne połączenie(...) 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 »

Przeciwpożarowa kontrola instalacji elektrycznej »

Kamera termowizyjna przy badaniu sieci elektrycznej Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można uniknąć poważnych awarii, nadmiernych strat energii i w najgorszym wypadku (...) czytam dalej »


Miejskie stacje ładowania pojazdów elektrycznych - jakie mogą mieć funkcjonalności»

Licznik zużycia energii elektrycznej - na jakie parametry zwrócić uwagę?

miejska stacja ładowania Liczniki energii elektrycznej
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Rozwój technologii przemysłowych oraz rozwój budownictwa powodują coraz większe zapotrzebowanie na moc (...) czytam dalej »

Rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce »
Magazyny energi w polsce

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Co się stało z tymi kablami?»

Jakie bezpieczniki wybrać do projektu?

Plątanina kabli  jak sobie z nią poradzić Bezpieczniki siba
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 zwiększając koszty ... czytam dalej » "Okazało się, że bezpiecznik przegrzał się, ponieważ zamontowano go w miejscu gdzie nie miał wystarczającego chłodzenia. Byliśmy w stanie znaleźć rozwiązanie tego problemu - także (...) czytam dalej»

Bezpłatne ebooki dla elektryków i nie tylko !
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Darmowe ebooki i poradniki: projektowanie, budowa, osprzęt... (...) 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 »
9/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne urządzenia rozdzielcze zwiększające bezpieczeństwo pracy
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
Zobacz szczegóły
Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Jak zwiększyć niezawodność instalacji elektrycznej?

Instalacja elektryczna znajduje się w każdym budynku i jest częścią układu niskiego napięcia. Powinna być wykonana z niezwykłą starannością oraz dokładnością. Co...
Essentra Components Essentra Components
Essentra plc jest spółką notowaną w indeksie FTSE 250 i wiodącym międzynarodowym dostawcą specjalistycznych produktów i 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