Серво погон наспрам инвертора: Која је разлика?

квоцо-плц.цом

Серво погон и инвертор претварају електричну енергију у контролисано кретање мотора, али се обично бирају за различите послове.

А серво погон је дизајниран као део система кретања са затвореном петљом. Континуирано користи повратне информације од енкодера или другог сензора положаја за контролу положаја, брзине и обртног момента мотора. Користите га када машина мора да се помери у дефинисан положај, прати профил кретања, синхронизује са другом осом или брзо реагује на промену оптерећења.

Ан инвертер, такође назван погон са променљивом фреквенцијом (VFD), погон са променљивом брзином (VSD) или АЦ погон, првенствено се користи за контролу брзине и обртног момента мотора променом фреквенције и напона који се доводе до мотора. Користите га када је главни захтев ефикасан рад транспортера, пумпе, вентилатора, миксера, компресора, вретена или другог ротирајућег оптерећења са подесивом брзином.

То је практична разлика, али није апсолутна техничка граница. Модерни векторски инвертори могу користити повратну информацију енкодера, контролисати обртни момент и вршити ограничено позиционирање. Серво погони такође садрже инверторски степен напајања и могу континуирано радити у режиму брзине или обртног момента. Исправан избор зависи од захтева кретања, а не од ознаке на погону.

Овај чланак објашњава где се ове две технологије разликују, где се преклапају и како изабрати без плаћања за перформансе које машина не може да користи или прихватања контроле коју машина не може да испуни.

Серво погон наспрам инвертора на први поглед

Тачка избора	Серво погон и серво мотор	Инвертор/VFD и AC мотор
Примарна намена	Прецизна контрола положаја, брзине и обртног момента	Подесива брзина и обртни момент за ротирајућу опрему
Нормалне повратне информације	Енкодер мотора или резолвер је део контролне петље	Често без сензора; повратна информација енкодера доступна је на одговарајућим векторским погонима
Типична структура контроле	Угнежђене петље струје, брзине и положаја	V/f, вектор без сензора, PM контрола или вектор затворене петље у зависности од модела
Позиционирање	Основна функција серво система	Основно позиционирање је могуће на неким моделима; није универзално
Динамички одговор	Дизајниран за брзо убрзање, успоравање и корекцију поремећаја	Обично оптимизовано за глатку, стабилну контролу брзине машине или процеса
Рад на малој брзини	Снажан контролисан обртни момент при веома ниској или нултој брзини унутар системских ограничења	У великој мери зависи од начина управљања, повратне спреге енкодера, хлађења мотора и рејтинга погона
Мотор	Обично усклађени серво мотор са перманентним магнетом и повратном информацијом	Обично је то индукциони мотор; многи тренутни VFD-ови такође подржавају одобрене PM моторе
Краткорочни обртни момент	Серво системи обично пружају значајан вршни обртни момент за убрзање, у зависности од криве обртног момента и брзине и радног циклуса	Преоптерећење зависи од нормалног, тешког или константног обртног момента и дозвољеног трајања
Вишеосна синхронизација	Изворна снага када је упарена са контролером кретања и детерминистичком мрежом	Могуће на системима са вишим перформансама, али није главна сврха основног VFD-а
Пуштање у рад	Усклађивање мотора, подешавање енкодера, подешавање, инерција, профил кретања и механика	Подаци о мотору, режим управљања, убрзање/успорење, улази/излази, ограничења и параметри примене
Типична цена система	Обично виши јер систем укључује усклађени мотор, повратну спрегу, каблове и инжењеринг кретања	Обично ниже за рад са континуираном брзином, посебно са стандардним АЦ моторима
Уобичајене примене	Регистрација паковања, индексирање, роботи, електронске камере, летећи рез, ЦНЦ осе за довод, пик-ај-плаци	Пумпе, вентилатори, транспортери, мешалице, екструдери, компресори, општа вретена, процесна опрема

Табела описује типичну употребу, а не правило за сваки производ. Митсубисхи На пример, FR-E800 може да обезбеди векторску контролу и позиционирање са потребном опцијом и конфигурацијом мотора. Сцхнеидер ATV320 подржава управљање у отвореној петљи за неколико типова мотора и нуди машинске функције које превазилазе основну V/f контролу. Упоредите тачне моделе и опције пре него што донесете коначну одлуку.

Шта је серво погон?

Серво погон је уређај за напајање и управљање између контролера кретања и серво мотора.

Контролер шаље команду као што је циљна позиција, брзина или обртни момент. Серво погон доводи контролисану трофазну струју до мотора и очитава повратну информацију енкодера. Израчунава разлику између командованог кретања и измереног кретања, а затим континуирано коригује струју мотора.

Типична индустријска серво оса садржи:

PLC, PAC, CNC, роботски контролер или наменски контролер кретања
Серво погон, понекад назван серво појачало
Компатибилан ротациони, линеарни или серво мотор са директним погоном
Енкодер или резолвер, често уграђен у мотор
Каблови за напајање мотора, повратну информацију и кочницу
Спојница, мењач, каиш, куглични вијак, летва или директно механичко оптерећење
Гранични прекидачи, сензори за навођење и сигурносни уређаји где је потребно

Тренутни системи често комбинују командне и дијагностичке податке преко EtherCAT-а, CC-Link IE TSN-а, PROFINET-а, EtherNet/IP-а са кретањем, SERCOS-ом или мрежом за кретање специфичном за произвођача. Серво погони са импулсним низовима и аналогним командама су и даље уобичајени на самосталним и старијим машинама.

На пример, тренутна линија MELSERVO-J5 компаније Mitsubishi Electric подржава контролу положаја, брзине, обртног момента и потпуно затворене петље на одговарајућим верзијама појачала. Омронов 1S серво системи комбинују EtherCAT комуникацију са повратним информацијама енкодера високе резолуције. Schneider-ов Lexium асортиман је дизајниран за високо-перформансне примене управљања кретањем.

Важно је напоменути да је серво погон само један део серво система. Његове перформансе зависе од мотора, енкодера, брзине ажурирања контролера, мреже, подешавања, инерције оптерећења, спреге, мењача, крутости машине и профила кретања.

Потребна вам је замена Altivar драјвера?

Прегледајте нове оригиналне Алтивар хартије од вредности за одржавање, решавање проблема и пројекте замене.

Шта је инвертер или VFD?

У индустријској аутоматизацији, реч инвертор обично значи погон са променљивом фреквенцијом. Интерна конверзија снаге обично прати три фазе:

Улазни наизменични напајање се исправља у једносмерну струју.
Кондензатори стварају и стабилизују једносмерну магистралу.
Транзистори снаге пребацују једносмерну струју у контролисани трофазни наизменични излаз.

Променом излазне фреквенције и напона, VFD контролише брзину мотора и магнетни флукс. Напреднији погони процењују или мере стање мотора како би прецизније регулисали брзину и обртни момент.

Уобичајени режими управљања VFD-ом укључују:

V/f контрола: једноставна контрола напона и фреквенције за општа оптерећења
Векторска контрола без сензора: побољшана регулација обртног момента и брзине без енкодера мотора
Векторска контрола затворене петље: повратна информација енкодера за прецизнију контролу брзине и обртног момента
Управљање ПМ мотором: алгоритми управљања за подржане моторе са перманентним магнетима
Контрола апликације: функције као што су ПИД, летећи старт, логика кочења, ограничења обртног момента, једноставно позиционирање, намотавање или контрола пумпе

Мицубиши описује FREQROL инверторе као изворе напајања са променљивом фреквенцијом за флексибилну контролу брзине трофазних мотора. Његова тренутна FR-E800 серија подржава асинхроне и одобрене PM моторе, са могућношћу управљања у распону од V/f до векторске контроле и позиционирања на одговарајућим конфигурацијама. Шнајдеров ATV320 је OEM машински погон за управљање асинхроним и синхроним моторима у отвореној петљи, са векторским и апликативним функцијама без сензора.

Зато “VFD једнако отвореној петљи” више није поуздана дефиниција. Боља разлика је у томе што се VFD обично бира око континуираног или цикличног рада мотора под оптерећењем, док се серво систем бира око потребног профила кретања и тачности праћења.

1. Главна разлика је циљ контроле

Централно питање је: Да ли машини треба контролисана брзина или јој је потребно контролисано кретање?

VFD је обично одговоран за покретање мотора захтеваном брзином и обртним моментом. Ако транспортер треба да ради на 35 Hz, погон убрзава до те радне тачке и одржава је како се оптерећење мења. Машини можда није стало до тачног угаоног положаја вратила мотора.

Серво оса је обично одговорна за праћење путање. Ако ротациони сто мора да се помери за 90 степени, да се стабилизује унутар дефинисаног прозора, сачека операцију, а затим поново индексира, контролер и погон прате позицију током кретања. Убрзање, брзина, успоравање, трзај, ограничење обртног момента и грешка праћења су важни.

Разлика постаје очигледна током поремећаја. Ако оптерећење помери серво осу даље од њеног командованог положаја, контролна петља детектује грешку положаја и примењује корективни обртни момент у оквиру ограничења система. Честотни претварач са контролом брзине може кориговати брзину, али не мора нужно да зна или поврати тачну изгубљену позицију.

2. Повратне информације мењају оно што систем зна

Серво мотор обично има енкодер или резолвер директно повезан са серво погоном. Погон стога зна положај ротора и може да процени или контролише брзину и обртни момент са великим пропусним опсегом.

Многи тренутни серво системи користе апсолутне енкодере. Апсолутни систем може задржати или реконструисати положај осе током циклуса напајања у складу са својим дизајном, конфигурацијом и захтевима батерије. Ово може смањити време враћања у почетну тачку, али не елиминише потребу за безбедном логиком покретања, ограничењима кретања или механичком верификацијом.

Основни VFD често ради без повратне спреге мотора. Он процењује понашање мотора на основу излазне струје, напона, фреквенције и модела мотора. Ово је адекватно за велики број индустријских оптерећења.

Додавање енкодера одговарајућем векторском честотном претварачу побољшава регулацију малих брзина и контролу обртног момента. Такође може омогућити функције позиционирања. Међутим, само присуство енкодера не чини систем еквивалентним серво мотору. Пропусни опсег контролне петље погона, планер позиције, синхронизација мреже, инерција мотора, интерфејс енкодера и механички дизајн и даље одређују перформансе.

Такође имајте на уму да резолуција енкодера није исто што и тачност машине. Зазор, попустљивост спојнице, истезање каиша, грешка вођења кугличног вијака, термичко ширење, крутост оквира и монтажа сензора могу доминирати коначним резултатом. Енкодер мотора високе резолуције не може да види изгубљено кретање након флексибилног мењача, осим ако систем не користи повратну информацију са стране оптерећења и не подржава потпуно затворену контролу.

3. Серво мотори и инверторски мотори су дизајнирани другачије

Индустријски АЦ серво мотор је обично синхрони мотор са перманентним магнетом и интегрисаним уређајем за повратну спрегу. Дизајниран је за брз одзив струје, високу густину обртног момента, ниску инерцију ротора, брзо убрзање и контролисан рад у широком опсегу брзина.

VFD обично контролише стандардни или инверторски асинхрони мотор. Ови мотори су робусни, широко доступни и економични у широком опсегу снаге. Многи модерни VFD-ови такође могу да контролишу одређене PM моторе, али се мора проверити одобрени тип мотора и метод подешавања погона.

Комбинација мотора и погона је важна у оба случаја.

Серво мотори и погони се обично бирају као компатибилан пар. Протокол енкодера, напон повратне спреге, подаци о половима, сензор температуре, управљање кочницама, распоред пинова кабла и константе мотора морају се подударати. Два мотора са истом снагом и обликом конектора нису нужно заменљива.

Инвертор пружа већу слободу избора међу компатибилним стандардним моторима, али та слобода и даље има ограничења. Потврдите напон, номиналну струју, основну фреквенцију, изолацију, хлађење, захтеве за опасне локације, дужину кабла, смањење струје лежајева и погодност за рад инвертора.

Не повезујте серво мотор са VFD-ом опште намене само зато што напон и снага изгледају слично. Неки напредни погони могу да контролишу одређене серво моторе са перманентним магнетима, али само када су алгоритам управљања, распоред повратних информација, подаци о мотору, ограничења брзине и заштита експлицитно подржани.

Пронађите прави ПЛЦ за ваш систем

Истражите нове оригиналне PLC процесоре, I/O модуле, напајања и комуникационе јединице за пројекте одржавања и аутоматизације.

4. Опсег брзине и обртни момент при малој брзини нису иста ствар

Пумпи или вентилатору ретко је потребан номинални обртни момент при нултој брзини. Вертикална оса, индексер, ваљак за затезање или преса за довод могу захтевати значајан обртни момент док се споро крећу или држе у позицији.

Серво системи су направљени за контролисани обртни момент при веома малој брзини и могу да произведу обртни момент при нултој брзини унутар континуалних и вршних граница одабране комбинације мотор-погон. Крива обртног момента и брзине мотора, намотавање, термички модел, хлађење и радни циклус се и даље примењују.

VFD у V/f режиму нормално губи квалитет обртног момента како се брзина приближава нули. Векторска контрола без сензора значајно побољшава перформансе при малим брзинама. Векторска контрола затворене петље са енкодером може да обезбеди контролисани обртни момент на или близу нулте брзине на одговарајућим системима.

Инжењерско питање није “Може ли да произведе обртни момент?” Већ је:

Колики је континуирани обртни момент потребан при минималној брзини?
Колико дуго мора тамо да се држи или да ради?
Да ли се мотор хлади самостално, одвојено вентилира или се хлади течношћу?
Која је тачност брзине потребна када се оптерећење промени?
Да ли је положај вратила важан током периода мале брзине?
Шта се дешава након нестанка струје или безбедносног заустављања?

Мотор који производи довољан краткорочни обртни момент може се и даље прегрејати током дужег рада на малој брзини. Проверите дозвољену радну зону мотора уместо да се ослањате на спецификацију вршне струје погона.

5. Динамички одзив фаворизује серво систем

Серво системи се обично бирају када машина захтева честе, брзе промене брзине или правца.

Примери укључују:

Индексирање ротационог стола неколико пута у секунди
Исправљање регистрације фолије на машини за паковање
Праћење профила електронске камере
Синхронизација резача са покретном траком
Померање роботске осе кроз контролисану путању
Довођење алата у позицију и држање под променљивом силом

Мала инерција серво мотора и брзе петље струје, брзине и положаја погона омогућавају брзу корекцију. Контролер кретања генерише путању која поштује брзину, убрзање, успоравање и често ограничења трзаја.

Чврсто кретани претварач (VFD) може брзо да убрза и успори када је правилно димензионисан, посебно уз векторску контролу и хардвер за кочење. За многе транспортере и вретена, његов одзив је више него довољан. Али брза рампа није исто што и контрола кретања са великим пропусним опсегом. Ако апликација има уско ограничење грешке праћења или мора да синхронизује положај са другом осом, проверите VFD решење са стварним оптерећењем пре него што га стандардизујете.

6. Позиционирање је место где разлика постаје практична

Ако оса мора више пута да се зауставља на тачној механичкој локацији, серво је обично прва технологија коју треба проценити.

Серво системи подржавају позиционирање путем импулсних команди, интерних индексних табела или мрежних команди кретања, у зависности од модела. Контролери кретања могу координирати зупчанике, брегасто померање, интерполацију, регистрацију, враћање у првобитну позицију, снимање додирном сондом и вишеосну синхронизацију.

Неки модерни VFD-ови подржавају једноставно позиционирање помоћу импулсног улаза, бројача енкодера, граничних прекидача или интерне логике. Мицубишијев FR-E800, на пример, наводи позиционирање под векторском контролом када се користи одговарајућа опција повратне спреге. Омронов MX2-V2 укључује једноставне функције позиционирања.

Ове функције могу бити веома корисне за:

Транспортер који се креће између малог броја станица
Врата, капија или механизам за пренос са скромном тачношћу
Систем за намотавање или подизање коме је већ потребна векторска контрола затворене петље
Реконструкција где би замена великог индукционог мотора серво мотором била непрактична

Не треба их сматрати еквивалентним координисаној серво оси. Проверите резолуцију позиције, поновљивост, време смиривања, командни интерфејс, метод враћања на почетно место, максималну брзину импулса, локацију енкодера, зазор и понашање након губитка напајања.

7. Одређивање обртног момента и снаге прати различите токове рада

Димензионисање инвертора

За VFD, почните са струјом мотора на натписној плочици при стварном напону напајања. Затим проверите:

Покрените континуирану излазну струју испод изабраног радног оптерећења
Потребна струја преоптерећења и трајање
Карактеристика оптерећења константног или променљивог обртног момента
Температура околине, надморска висина, носећа фреквенција и смањење снаге при монтажи
Обртни момент при покретању и откидању
Минимална континуирана брзина и хлађење мотора
Енергија убрзања и успоравања
Кочиони отпорник, кочиона јединица, заједничка једносмерна магистрала или регенеративни захтев
Дужина кабла мотора, ЕМС, излазна пригушница и изолација мотора

Не бирајте VFD само на основу киловати мотора. Погони са истом номиналном снагом могу имати различите струје нормалног и тешког режима рада.

Димензионисање серво система

За серво мотор, почните од профила кретања и механике. Израчунајте или симулирајте:

Маса терета и ротациона инерција
Пренос преноса, ход вијка, пречник ременице и механичка ефикасност
Потребна кретња, брзина, убрзање, успоравање и време задржавања
Трење, гравитација, сила процеса и спољашњи обртни момент поремећаја
Врхунски обртни момент током најтежег дела циклуса
RMS обртни момент током целог понављајућег циклуса
Максимална брзина мотора и расположиви обртни момент при тој брзини
Однос инерције мотора и оптерећења и маргина подешавања
Регенерисана енергија током успоравања или спуштања
Зазор мењача, торзиона крутост и дозвољена грешка позиционирања

Вршни обртни момент вам говори да ли оса може да изврши кретање. RMS обртни момент вам говори да ли може да понови кретање без прегревања. Оба морају остати унутар произвођачевих ограничења обртног момента, брзине и радног оптерећења.

Превелико димензионисање серво мотора није аутоматски безбедније. Већи мотор може повећати инерцију ротора, отежати подешавање и захтевати већи погон, кабл, мењач и панел. Изаберите из профила кретања, а затим валидирајте осу помоћу произвођачевог алата за димензионисање и стварног механичког дизајна.

8. Кочење и регенерација се примењују на оба

И VFD и серво системи могу да приме енергију назад од мотора током успоравања или када оптерећење током ремонта покреће мотор.

DC сабирница може да апсорбује само ограничену количину ове енергије. У зависности од режима рада, систему може бити потребно:

Дуже време успоравања
Спољни кочиони отпорник
Одвојена кочиона јединица
Дељена једносмерна магистрала коју је одобрио произвођач
Регенеративни претварач или регенеративни погон

Серво примене често имају агресивно циклично убрзање и успоравање, тако да је регенерисана енергија део нормалног димензионисања. VFD примене као што су дизалице, центрифуге, низбрдни транспортери, одмотачи и вентилатори са високом инерцијом могу створити исти проблем.

Кочиони отпорник није механичка кочница за држање. На вертикалној оси, кочница, обртни момент погона, секвенца заустављања, понашање STO-а, безбедносни контролер, противтежа и процена ризика морају бити пројектовани заједно. Кочница за држање мотора је генерално намењена да држи заустављену осу, а не да апсорбује енергију поновљеног радног кочења, осим ако произвођач изричито не наведе другачије.

Надоградите или замените свој HMI

Пронађите компатибилне HMI панеле за моделе који се више не производе, надоградње машина и замену оператерског интерфејса.

9. Комуникација и PLC програмирање се разликују

Основни VFD се често може контролисати помоћу радног улаза и аналогне референце брзине. Мрежна контрола додаје командне речи, референце брзине или обртног момента, статус погона, струју, фреквенцију и дијагностику кварова.

Серво оси је обично потребан извор команде кретања. У зависности од архитектуре, то може бити:

Пулс и смер
Импулсни низ у смеру часова (C/CCW)
Аналогна команда брзине или обртног момента
Унутрашњи сто за позиционирање
Детерминистичка мрежа кретања контролисана помоћу ПЛЦ, PAC, CNC или контролер робота

Сама имена мреже не доказују могућност кретања. Стандардна EtherNet/IP, PROFINET, Modbus TCP или обична Ethernet комуникација могу бити погодне за VFD контролу и дијагностику, али не и за синхронизовано вишеосно кретање. Проверите да ли контролер, мрежни профил, погон, циклус ажурирања, синхронизација такта и инструкције кретања подржавају потребну функцију.

За серво пројекат, дефинишите осовинске јединице, враћање у почетну тачку, софтверска ограничења, стања кретања, одговор на грешку праћења, категорије заустављања, опоравак од грешака и руковање апсолутном позицијом. За VFD пројекат, дефинишите извор команде, скалирање референце, убрзање/успорење, минималну и максималну брзину, локално/даљино понашање, одговор на губитак комуникације и политику поновног покретања.

10. Функционална безбедност није одређена типом погона

Многи тренутни серво погони и VFD-ови пружају безбедно искључивање обртног момента (STO). Неки модели подржавају додатне функције као што су безбедно заустављање 1, безбедно ограничена брзина, безбедно заустављање рада, безбедна контрола кочнице или безбедно ограничен положај.

Листа функција и сертификовани ниво зависе од тачне верзије погона, опционог безбедносног модула, уређаја за повратне информације, фирмвера, ожичења и безбедносне архитектуре. Серво погон није аутоматски безбеднији јер има енкодер, а VFD није аутоматски ограничен на STO.

Изаберите безбедносне функције из процене ризика машине. Затим пратите безбедносни приручник произвођача за ожичење, интервале испитивања, конфигурацију, испитивање пријемљивости и дозвољене услове мотора или енкодера.

Пре него што почнете са радом на било ком типу погона, изолујте све изворе енергије, спречите неочекивано механичко кретање, сачекајте наведено време пражњења, проверите да ли се једносмерна сабирница испразнила и тачно пратите упутство за инсталацију. Онемогућен излаз или угашен дисплеј сами по себи не доказују да су терминали безбедни.

Када треба да изаберете инвертер?

Изаберите VFD када је примарни захтев контролисана брзина и обртни момент, а не прецизан положај вратила.

Обично је то практичан избор за:

Пумпе, вентилатори, дуваљке и компресори
Континуирани транспортери и пужни додаци
Мешалице, мешалице и центрифуге
Екструдери и процесни ваљци
Општа машинска вретена
Опрема за грејање, вентилацију и климатизацију и пречишћавање воде
Примене где су стандардни индустријски мотор и широк опсег снаге вредни
Енергетски штедљива контрола оптерећења са променљивим обртним моментом

VFD такође може бити боље решење за осе велике снаге или механички робусне осе где је потребна контрола брзине или обртног момента у затвореној петљи, али позиционирање на нивоу серво уређаја није.

Када треба да изаберете серво погон?

Изаберите серво систем када процес зависи од положаја, синхронизације, брзог одзива или контролисаних профила кретања.

Обично је то практичан избор за:

Индексирање табела и механизми за избор и постављање
Регистрација паковања и секире сечене по дужини
Електронски зупчаник и брегасти пренос
CNC осе за довод и позиционирање алатних машина
Роботски зглобови и картезијански портали
Системи за етикетирање, штампање и веб-регистрацију
Опрема за монтажу и тестирање високог циклуса
Примене које морају брзо да исправе положај након поремећаја оптерећења

Предност серво мотора има вредност само када је механичари и контролер могу користити. Зазор, лабаве спојнице, флексибилни оквири, лоше подешавање, спора логика PLC-а или неодговарајући мењач могу умањити перформансе скупог серво пакета.

Сива зона: Векторски VFD са затвореном петљом или серво?

Неке примене се налазе између обичне контроле брзине и високоперформансне контроле кретања.

Векторски VFD са затвореном петљом може бити бољи избор када:

Снага мотора је велика и пожељан је индукциони мотор
Потребна је строга регулација брзине или обртног момента
Осовина се полако креће под великим оптерећењем
Основно позиционирање је довољно
Постојећа механика и оквир мотора отежавају конверзију серво мотора
Примена је дизалица, намотавач, екструдер, испитно постоље или процесна оса, а не брзи индексер

Серво је обично бољи избор када:

Оса мора да прати путању положаја са малом грешком праћења
Време смиривања директно утиче на време циклуса машине
Неколико оса мора остати електронски синхронизовано
Понављано убрзање и успоравање доминирају радним циклусом
Регистрација или догађаји додирне сонде захтевају брзо детерминистичко снимање
Компактна величина и велика густина обртног момента оправдавају усклађени систем мотора

За граничну примену, тестирајте једну реалну осу. Измерите грешку брзине, грешку праћења, време смиривања, вршни и RMS обртни момент, температуру мотора, регенерисану енергију и опоравак након квара. Доказ концепта је јефтинији од редизајнирања машине након тестирања пријемства.

Примери примене

Апликација	Вероватно први избор	Зашто
Центрифугална пумпа са ПИД-ом притиска	ВФД	Ефикасна контрола процеса променљивом брзином; тачан положај вратила није битан
Дугачак транспортер који ради подесивом брзином	ВФД	Глатка контрола брзине и робустан избор мотора обично су важнији од положаја
Транспортер индексира производе у станицу за заптивање	Серво, или проверени VFD за позиционирање за скромне захтеве	Потребна тачност заустављања, време циклуса и опоравак од поремећаја одређују резултат
Ротациони индексни сто	Серво	Понављана кретања положаја, контролисани профили и време смиривања су кључни
Летећи нож синхронизован са покретном мрежом	Серво	Потребни су електронски зупчаници, снимање положаја и синхронизација
Екструдерски вијак	Векторски VFD	Континуирана регулација обртног момента и брзине обично је важнија од угаоног положаја
Намотавач или одмотавач	Векторски VFD или серво са затвореном петљом	Опсег затезања, пречник ваљка, брзина линије, тачност обртног момента и синхронизација одређују избор
Вертикално подизање	Серво или векторски VFD са затвореном петљом са пројектованим кочницама и сигурносним системом	Обртни момент при малој брзини, повратна спрега, редослед кочења, заустављање и процена ризика су кључни
Вретено велике брзине	VFD или погон вретена	Широк опсег брзина и континуирана снага су често важнији од индексног положаја
Роботски зглоб	Серво	Потребна је путања положаја, динамичка корекција, компактна густина обртног момента и вишеосна координација

Уобичајене грешке при избору

Под претпоставком да је сваки систем енкодера серво

Енкодер може затворити петљу брзине VFD-а или пружити информације о положају PLC-у. Комплетна структура управљања, брзина ажурирања, мотор и функције кретања одређују да ли систем може да функционише као серво оса.

Упоређивање само снаге мотора

Серво од 2 kW и асинхрони мотор од 2 kW не морају нужно да производе еквивалентно кретање. Упоредите криве обртног момента и брзине, вршни и RMS обртни момент, инерцију, режим преоптерећења, хлађење и механички пренос.

Третирање резолуције енкодера као тачности машине

Велики број импулса не уклања зазор, попустљивост, термичку грешку или кретање на страни оптерећења. Дефинишите тачност и поновљивост на радној тачки машине.

Коришћење моторне кочнице за вишеструко заустављање

Интегрисана серво кочница је обично кочница за држање. Поновљено радно кочење може проузроковати прерано хабање, осим ако документација мотора изричито не дозвољава ту употребу.

Избор серво мотора за сваки транспортер

Серво је оправдан када транспортер мора да индексира, региструје, синхронизује или поврати тачну позицију. Континуирано радећи транспортер је обично једноставнији и економичнији са VFD-ом.

Избор VFD-а зато што има параметар позиционирања

Једноставно позиционирање може бити довољно, али проверите поновљивост, усмеравање на почетак, време смиривања, ограничења импулса или мрежних команди, поремећај оптерећења и понашање опоравка. Једна функција позиционирања не ствара потпуну платформу за контролу кретања.

Замена постојећег диска

Не замењујте серво погон са VFD-ом, или VFD са серво системом, само на основу снаге и напона.

За замену серва, забележите:

Комплетни бројеви модела погона и мотора
Тип и резолуција енкодера
Снага мотора, номинална и максимална брзина, номинални и вршни обртни момент
Детаљи о кочницама и сензорима температуре
Референце каблова за напајање, енкодер и кочницу
Командни интерфејс и мрежа кретања
Пренос преноса, инерција оптерећења, профил кретања и механичка ограничења
Безбедносне функције и ожичење
Постојећа резервна копија параметара и пројекат контролера

За замену VFD-а, забележите:

Улазни напон и фаза
Струја, напон, фреквенција, брзина и прикључак мотора на натписној плочици
Подаци о режиму управљања и подешавању мотора
Оцена за нормалан или тежак радни услов
Доделе У/И и аналогно скалирање
Комуникациони протокол и контролне речи
Кочиони отпорник или регенеративни хардвер
EMC филтер, реактори, дужина кабла мотора и услови кућишта
Параметри, грешке и понашање апликације

Квоцо може помоћи у идентификацији компатибилне замене за серво мотор или инвертор када је оригинални модел застарео или га је тешко пронаћи. Користан почетни пакет су комплетне натписне плочице погона и мотора, фотографије конектора и кућишта, референце каблова, модел и мрежа ПЛЦ-а, безбедносно ожичење и оригинална датотека са параметрима. То спречава да се површно сличан погон препоручи без хардвера за повратну спрегу, кочење или комуникацију који је машини потребан.

Практична контролна листа за избор

Користите ова питања пре него што затражите понуду:

[ ] Да ли је оси потребна контрола брзине, контрола обртног момента, контрола положаја или сва три?
[ ] Која је тачност позиционирања, поновљивост и време смиривања потребни при оптерећењу?
[ ] Да ли је потребна вишеосна синхронизација, брегасто окретање, зупчаник или регистрација?
[ ] Колика је максимална брзина, убрзање, вршни обртни момент и RMS обртни момент?
[ ] Који је континуирани обртни момент потребан при минималној брзини или мировању?
[ ] Колика је инерција оптерећења, преносни однос, ефикасност и зазор?
[ ] Колико енергије се враћа током успоравања или спуштања?
[ ] Који тип мотора и метод хлађења одговарају окружењу?
[ ] Који PLC, контролер кретања, командни интерфејс и мрежа ће се користити?
[ ] Које безбедносне функције су потребне проценом ризика?
[ ] Да ли фабрика може да одржава софтвер, каблове, резервне копије и резервне делове?
[ ] Да ли је кретање са највећим ризиком тестирано репрезентативном механиком?

Ако позиција и динамички одзив нису део захтева, почните са VFD решењем. Ако поновљива позиција, синхронизовано кретање и кратко време смиривања дефинишу перформансе машине, почните са серво решењем. Користите процену сиве зоне само када се апликација заиста налази између та два случаја.

Често постављана питања

Може ли VFD заменити серво погон?

Да, али само када апликација не захтева позиционирање на нивоу серво мотора, синхронизацију, време смиривања или динамичку корекцију. Векторски VFD може заменити серво мотор на оси са контролом брзине или обртног момента ако његове струјне перформансе, перформансе при малој брзини, повратна спрега, кочење и контролне функције задовољавају спецификацију машине. PLC програм, мотор, енкодер, ожичење и безбедносни дизајн обично захтевају измене.

Може ли VFD покренути серво мотор?

Само када VFD експлицитно подржава тај тип мотора и потребне податке о мотору, метод повратне спреге, опсег брзине и заштиту. Неки модерни погони контролишу одобрене PM моторе, али серво мотор са случајним мотором и VFD опште намене не би требало да се повезују само на основу напона и снаге. Комбинација мора бити потврђена од стране произвођача у документацији о компатибилности и параметрима.

Да ли инвертор може да врши контролу положаја?

Неки инвертори могу да обављају основно или чак позиционирање у затвореној петљи са потребном опцијом енкодера и режимом управљања. Mitsubishi FR-E800 и Omron MX2-V2 су примери VFD породица са могућностима позиционирања на одговарајућим конфигурацијама. Проверите резолуцију команди, интерфејс повратне спреге, поновљивост, враћање у почетну тачку, време смиривања и синхронизацију мреже пре него што третирате погон као осу кретања.

Да ли је серво погон енергетски ефикаснији од VFD-а?

Не аутоматски. Ефикасност зависи од мотора, погона, профила оптерећења, опсега брзине, регенерације, механичког преноса и радне тачке. VFD-ови могу значајно уштедети енергију на пумпама и вентилаторима са променљивим обртним моментом, док серво системи могу бити ефикасни при кретању са високим циклусом јер користе усклађени мотор и могу да управљају регенеративном енергијом. Упоредите комплетан радни циклус, а не категорију погона.

Шта је боље за транспортер, серво или инвертор?

Користите VFD за транспортер коме је углавном потребна подесива континуална брзина. Користите серво када транспортер мора да се индексира у позицију, региструје производе, синхронизује са секачима или затварачима или брзо коригује кретање. За гранични случај, дефинишите тачност заустављања, време циклуса, варијацију оптерећења и захтеве за опоравак, а затим тестирајте изабрани систем моторног погона са стварном механиком.

Напајајте своје пројекте са потпуно новим, оригиналним Омрон, Митсубисхи, Сцхнеидер Серво – на лагеру, спремни одмах!

Коначан одговор

Серво погон контролише усклађени серво мотор као део система кретања заснованог на повратним информацијама. Дизајниран је тако да положај, брзина и обртни момент прате команду прецизно и динамички.

Инвертор или VFD контролише фреквенцију, напон и струју која се доводи до АЦ мотора. Првенствено је дизајниран за ефикасну контролу подесиве брзине и обртног момента, иако напредни модели могу додати повратне информације и позиционирање енкодера.

Изаберите инвертор када је оптерећењу потребна глатка и поуздана контрола брзине. Изаберите серво када продуктивност или квалитет машине зависе од тога где се оса налази, колико брзо стиже тамо и колико прецизно прати координисани профил кретања.

Контактирајте нас

Само попуните своје име, адресу е-поште и кратак опис вашег упита у овом обрасцу. Контактираћемо вас у року од 24 сата.

Категорија производа

Хот Сале Продуцтс

Омрон ЦПУ јединица ЦЈ2М-ЦПУ32

Омрон ПЛЦ ЦЈ1В-ПА202 добављач у Кини

Митсубисхи МР-ЈЕ серија 400в серво погон МР-ЈЕ-40А

Потребна вам је брза подударања?

Поделите свој модел или спецификације и наш тим ће вам помоћи да брзо пронађете прави модел.

Ове теме могу такође бити интересантне

Контролна листа за комуникацију PLC-а и HMI-ја