Výber servosystému pre automatizačný stroj nie je len otázkou výberu vyššieho výkonu. Výkon motora, menovitý krútiaci moment, prevádzková rýchlosť, typ spätnej väzby, režim riadenia, podmienky zaťaženia a cyklus stroja je potrebné posudzovať spoločne.
Pre dizajnérov zariadení sa počas výberového procesu často objavujú dve otázky: Je a550W servosystémstačí na aplikáciu a kedy a750W systémdáva väčší zmysel?
Odpoveď závisí od skutočných požiadaviek na pohyb. Menší servomotor môže byť praktickou voľbou pre os s miernou mechanickou náročnosťou, zatiaľ čo systém s vyšším výkonom môže poskytnúť vhodnejšiu prevádzkovú rezervu, keď stroj vyžaduje väčšiu výstupnú kapacitu.
Tonghang E-Driveponúka systémy AC servopohonov pokrývajúce rôzne riadiace architektúry a výkonové rozsahy motorov. Jeho séria T3A/T3L podporuje riadenie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu, zatiaľ čo séria T3D používa 17-bitové alebo 23-bitové konfigurácie absolútneho kódovača.
Toto porovnanie sa zameriava na rozdiely medzi 550W a 750W servosystémami z hľadiska inžinierstva a nákupu, pričom sa osobitná pozornosť venuje krútiacemu momentu, rýchlosti, ovládaniu, strojovým aplikáciám a výberu produktov.
550 W vs 750 W: Začnite so skutočnými požiadavkami na stroj
Prvým krokom pri výbere serva by mal byť stroj, nie názov produktu.
Servomotor premieňa elektrickú energiu na mechanický pohyb, ale požadovaný výkon závisí od toho, ako je os navrhnutá. Ľahký polohovací mechanizmus napríklad nemusí potrebovať rovnakú kapacitu motora ako os, ktorá pohybuje ťažším nákladom alebo zrýchľuje mechanizmus s vysokou zotrvačnosťou.
Z tohto dôvodu by sa 550W systém a 750W systém nemali považovať za priame náhrady v každej aplikácii.
Pred výberom modelu je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:
- Požadované otáčky motora
- Trvalý prevádzkový krútiaci moment
- Špičkový krútiaci moment počas akcelerácie
- Zotrvačnosť zaťaženia
- Čas zrýchlenia a spomalenia
- Prevádzkový cyklus
- Mechanická prevodovka
- Požiadavky na spätnú väzbu a kontrolu
A Servopohony 550 W 3000 ot./minmožno zvážiť, keď stroj vyžaduje kompaktnú konfiguráciu serva pre požiadavku na mierny pohyb. Presnú kombináciu motora a pohonu je však stále potrebné kontrolovať v porovnaní s vypočítaným zaťažením stroja.
Rovnaký princíp platí pre aPohon servomotora 750W 220V. Jeho výkon 750 W identifikuje triedu výkonu, ale sám o sebe neurčuje, či je to správne riešenie pre konkrétny stroj.
Čo vám vlastne povie 550W alebo 750W?
Príkon označuje menovitý mechanický výkon, ale nemal by sa interpretovať ako priame meranie každého aspektu výkonu serva.
V prípade rotujúceho motora je výkon spojený s krútiacim momentom a rýchlosťou otáčania. V zjednodušenej forme:
Výkon=Krútiaci moment × uhlová rýchlosť
To znamená, že krútiaci moment a otáčky sa musia vyhodnocovať spoločne.
Dva motory môžu mať rôzne charakteristiky krútiaceho momentu, aj keď je ich menovitý výkon relatívne blízko. Podobne skutočná vhodnosť motora závisí od jeho rozsahu otáčok, riadiacich charakteristík, systému spätnej väzby a profilu zaťaženia.
To je dôvod, prečo nákup servosystému založeného iba na príkone môže viesť k zlému dimenzovaniu.
550W systém môže byť úplne postačujúci pre jednu os, ale nevhodný pre iný stroj s vyššími požiadavkami na zrýchlenie. 750W systém môže poskytnúť dodatočnú kapacitu, ale jeho výber bez kontroly skutočnej záťaže môže tiež viesť k zbytočnému predimenzovaniu.
Pre výrobcov zariadení OEM je lepší prístup najskôr vypočítať požiadavku na stroj a potom ju priradiť k dostupnej kombinácii motora a pohonu.
Krútiaci moment: Dôležitejšie porovnanie
Krútiaci moment je zvyčajne užitočnejší ako príkon pri hodnotení, či servomotor môže pohybovať konkrétnou mechanickou záťažou.
Počas prevádzky musí motor produkovať dostatočný krútiaci moment, aby prekonal mechanický odpor stroja. Počas akcelerácie potrebuje aj dodatočný krútiaci moment na zvýšenie rýchlosti rotujúceho alebo pohybujúceho sa nákladu.
To je dôvod, prečo sú špičkový krútiaci moment a schopnosť preťaženia dôležitými špecifikáciami v servo aplikáciách.
Pre konfiguráciu 750 W publikovanú Tonghang E-Drive je systém T3D-L20 zladený s motorom 80AST-A1C02430. Oficiálna stránka produktu uvádza:
| Parameter | TH zverejnená špecifikácia |
|---|---|
| Menovitý výkon | 0.75 kW |
| Vstupné napätie | Jednofázový AC 220V |
| Zodpovedajúci motor | 80AST-A1C02430 |
| Rated Current | 4.5 A |
| Menovitý krútiaci moment | 2.39 N·m |
| kódovač | 17-bitový absolútny kódovač |
| Kapacita preťaženia | 2,5-krát |
| Režimy ovládania | Poloha / rýchlosť / krútiaci moment |
| Komunikácia | RS485 |
Tieto špecifikácie publikuje Tonghang pre zodpovedajúcu konfiguráciu 750 W.
Pre porovnanie, tabuľka motorov TH T3x-L20/L30 obsahuje niekoľko možností motora AC220V naprieč rôznymi úrovňami výkonu, pričom 80ST-M02430 je uvedený pri 0,75 kW, 3,0 A, 2,4 N·m a násobku preťaženia 2,5.
To ilustruje, prečo by mal kupujúci vždy skontrolovať presný model motora, a nie predpokladať, že každý motor v rovnakej výkonovej triede má rovnaké charakteristiky krútiaceho momentu.
Rýchlosť: 3000 otáčok za minútu je len jednou časťou výberu
Nasledujúcich päť výrobcov predstavuje rôzne prístupy k technológii priemyselných servomotorov. Poradie nie je v žiadnom konkrétnom poradí.
Rýchlosť je ďalším dôležitým faktorom, najmä pre stroje zahŕňajúce nepretržité otáčanie, podávanie, indexovanie, rezanie alebo polohovanie.
Motor triedy 3000 otáčok za minútu môže byť užitočný, keď stroj vyžaduje relatívne vysoké otáčky. Požadované otáčky motora by sa však mali vypočítať z výstupných otáčok stroja a prevodového pomeru.
Napríklad, ak stroj používa prevodovku, remenicu, remeň alebo iný prevodový mechanizmus, motor sa nemusí nevyhnutne otáčať rovnakou rýchlosťou ako konečný mechanický komponent.
Preto je dôležité rozlišovať medzi:
- Menovitá rýchlosť motora
- Maximálna prevádzková rýchlosť
- Výstupná rýchlosť stroja
- Prevodový pomer
- Požadovaný čas zrýchlenia
TermínServopohony 550 W 3000 ot./minpreto opisuje konkrétnu požiadavku na vyhľadávanie, ale kupujúci by pri rozhodovaní, či je motor vhodný, nemali používať iba hodnotu 3 000 otáčok za minútu.
Rovnaký princíp platí pre 750W konfiguráciu. Vyšší výkon neznamená automaticky vyššiu maximálnu rýchlosť otáčania.
Skutočná rýchlosť musí byť potvrdená z technickej špecifikácie zvoleného motora.
Poskytuje 750 W väčší krútiaci moment ako 550 W?
Táto otázka si vyžaduje určitú starostlivosť.
Vo všeobecnosti môže zvýšenie výkonu motora poskytnúť dodatočnú výstupnú kapacitu, ale krútiaci moment je určený skutočnou konštrukciou motora a prevádzkovou rýchlosťou. Preto by nebolo presné tvrdiť, že každý 750W motor automaticky produkuje väčší krútiaci moment ako každý 550W motor.
Správne porovnanie by sa malo vykonať medzi konkrétnymi uvažovanými modelmi motora.
Napríklad publikovaná tabuľka motorov T3x od TH ukazuje, že rôzne modely motorov majú rôzne kombinácie menovitého výkonu, prúdu, krútiaceho momentu a schopnosti preťaženia. 0,75 kW 80ST-M02430 je uvedený s menovitým krútiacim momentom 2,4 N·m, zatiaľ čo ostatné motory v tej istej tabuľke majú iné hodnoty aj pri blízkych menovitých výkonoch.
Pre obstarávacie tímy to znamená, že na cenovej ponuke alebo technickom porovnávacom hárku by sa mali objaviť nasledujúce informácie:
- Model motora
- Menovitý výkon
- Menovitý krútiaci moment
- Menovitý prúd
- Špecifikácia kódovača
- Schopnosť preťaženia
- Zodpovedajúci model pohonu
Tento prístup je spoľahlivejší ako porovnávanie samotného výkonu.
Režim ovládania môže mať väčší význam ako výkon
Výkon serva nie je určený iba výkonom motora.
Séria T3A/T3L od TH podporuje riadenie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu. Séria tiež podporuje príkazy impulzného typu, analógové riadiace funkcie, komunikáciu RS485 a spätnú väzbu impulzného inkrementálneho snímača.
Tieto funkcie umožňujú integráciu servosystému do rôznych typov automatizačných zariadení.
Pre polohovaciu os môže byť primárnou požiadavkou riadenie polohy.
Pre plynule riadenú rotačnú os môže byť dôležitejšia regulácia rýchlosti.
Pri aplikáciách, kde stroj potrebuje regulovať výstupnú silu alebo krútiaci moment motora, môže byť riadenie krútiaceho momentu dôležité.
Systém T3D použitý pre 750W produkt spoločnosti TH poskytuje riadenie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu a používa 17-bitový absolútny kódovač.
Preto by pri porovnávaní 550W a 750W systému mali inžinieri vyhodnotiť architektúru riadenia, ako aj menovitý výkon.
Spätná väzba a určovanie polohy
Spätná väzba je ďalším dôležitým rozdielom medzi servosystémami a jednoduchšími riešeniami riadenia motora.
Servopohon využíva spätnú väzbu od motora na monitorovanie pohybu a úpravu jeho výstupu. Typ a rozlíšenie kódovača sa preto stávajú relevantnými, keď stroj vyžaduje riadené polohovanie.
Séria T3A/T3L od TH využíva spätnú väzbu impulzného inkrementálneho enkodéra, zatiaľ čo jej séria T3D je opísaná ako 17/23-bitová platforma servopohonov absolútnej hodnoty.
Publikovaná konfigurácia T3D s výkonom 750 W používa 17-bitový absolútny kódovač.
Pre výrobcov zariadení by výber medzi rôznymi architektúrami spätnej väzby mal súvisieť s regulátorom, požiadavkami na umiestnenie, správaním stroja pri spúšťaní a celkovým návrhom automatizácie.
Vyšší výkon motora neznamená automaticky lepšiu presnosť polohovania. Architektúra spätnej väzby a ladenie serva sú tiež dôležité.
Porovnanie aplikácií pre 550W systémy
Pre stroje, kde vypočítané mechanické zaťaženie spadá do dostupného výstupného rozsahu, možno zvážiť 550W servosystém.
Potenciálne aplikácie môžu zahŕňať kompaktné automatizačné osi, malé podávacie mechanizmy, indexovacie zariadenia, označovacie systémy a iné úlohy riadenia pohybu, kde je požadovaný výkon mierny.
Je však dôležité nepremeniť všeobecnú kategóriu použitia na pevné odporúčanie produktu.
Rovnaký typ stroja môže mať veľmi odlišné požiadavky na servo v závislosti od:
- Hmotnosť produktu
- Cestovanie po osi
- Mechanická prevodovka
- Profil zrýchlenia
- Čas cyklu
- Zotrvačnosť
- Podmienky nepretržitej prevádzky
Toto je obzvlášť dôležité pre výrobcov OEM. Malý baliaci stroj môže vyžadovať veľmi odlišnú konfiguráciu serva od väčšej baliacej linky, aj keď oba stroje vykonávajú podobné procesy.
Platforma T3A/T3L je oficiálne umiestnená pre aplikácie vrátane spracovania potravín, baliacich strojov, textilných strojov a súvisiacich automatizačných zariadení.
Porovnanie aplikácií pre 750W systémy
Pre stroje, kde vypočítané mechanické zaťaženie spadá do dostupného výstupného rozsahu, možno zvážiť 550W servosystém.
Potenciálne aplikácie môžu zahŕňať kompaktné automatizačné osi, malé podávacie mechanizmy, indexovacie zariadenia, označovacie systémy a iné úlohy riadenia pohybu, kde je požadovaný výkon mierny.
Je však dôležité nepremeniť všeobecnú kategóriu použitia na pevné odporúčanie produktu.
Triedu 750 W možno zvážiť, keď vypočítané požiadavky vyžadujú vyššiu úroveň výkonu.
Zverejnená konfigurácia TH 750 W je jednofázový systém AC220V T3D-L20 spárovaný s motorom 80AST-A1C02430. Je popísaný pre CNC stroje, baliace, výčapné a logistické automatizačné zariadenia.
Produkt podporuje riadenie polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu a používa absolútny kódovač.
Vďaka tomu je konfigurácia relevantná pre výrobcov strojov, ktorí potrebujú 220V servosystém s integrovanou spätnou väzbou a viacerými riadiacimi funkciami.
Opäť platí, že vhodnosť použitia by sa mala overiť z výpočtu skutočného zaťaženia. Produkt s výkonom 750 W by sa nemal vyberať len preto, že aplikácia je opísaná ako „priemyselná“ alebo „vysokorýchlostná“.
550 W oproti 750 W pre baliace stroje
Baliace stroje sú dobrým príkladom toho, prečo je potrebné pri výbere servopohonu zohľadniť celý pohybový cyklus.
Baliace zariadenie môže obsahovať niekoľko servoriadených osí. Jedna os môže riadiť podávanie fólie, iná môže riadiť rezanie, zatiaľ čo ďalšie osi môžu koordinovať polohovanie alebo manipuláciu s produktom.
Aplikačný materiál pre baliace stroje od TH identifikuje stroje VFFS, prietokové baliace stroje, kartonážne systémy a etiketovacie stroje ako servo aplikácie. Spoločnosť zdôrazňuje požiadavky na synchronizovaný pohyb, podávanie fólie, rezanie a polohovanie pre tieto systémy.
Pri týchto strojoch by mali inžinieri radšej preskúmať jednotlivé osi, než vyberať jednu veľkosť motora pre celý stroj.
Os s nižším výkonom môže byť dostatočná pre jeden mechanizmus, zatiaľ čo iná os môže vyžadovať motor s vyšším výkonom z dôvodu jeho zaťaženia alebo profilu zrýchlenia.
To je jeden z dôvodov, prečo sa servosystémy bežne vyberajú na základe osi po osi.
550 W oproti 750 W pre CNC a manipuláciu s materiálom
CNC zariadenia a systémy na manipuláciu s materiálom môžu mať tiež výrazne odlišné požiadavky na pohyb.
Pomocná os CNC môže uprednostňovať riadené polohovanie a opakovateľný pohyb, zatiaľ čo os na manipuláciu s materiálom sa môže viac zaoberať pohybom konkrétneho nákladu cez definovaný profil zrýchlenia a spomalenia.
TH uvádza zoznam CNC obrábacích strojov, obrábacích centier, dopravníkových systémov a aplikácií na manipuláciu s materiálom v rámci svojho aplikačného rozsahu servopohonov.
Správna veľkosť motora preto závisí od mechanickej osi.
V prípade aplikácií súvisiacich s CNC by kupujúci mali venovať pozornosť požiadavkám na polohovanie, spätnej väzbe, kompatibilite ovládača a rýchlosti.
Pri manipulácii s materiálom môže byť dôležitejšia zotrvačnosť nákladu, zrýchlenie, rýchlosť jazdy a konštrukcia prevodovky.
V oboch prípadoch by sa servopohon a motor mali zvoliť ako zladený systém.
Praktické porovnanie pre OEM kupujúcich
Nasledujúca tabuľka poskytuje praktický spôsob, ako pristúpiť k porovnaniu bez priradenia nepodporovaných špecifikácií generickému 550W motoru.
| Faktor výberu | Trieda 550W | Trieda 750W |
|---|---|---|
| Úroveň výkonu | Nižšia | Vyššie |
| Vhodné zaťaženie | Určené vybraným motorom | Určené vybraným motorom |
| Krútiaci moment | Treba skontrolovať podľa modelu | TH publikovaný príklad 750W: 2,39 N·m |
| Rýchlosť | Treba skontrolovať podľa modelu | Treba skontrolovať podľa modelu |
| Spätná väzba | Závisí od vybranej série | TH publikovaný príklad: 17-bitový absolútny kódovač |
| Kontrola | Závisí od zvoleného disku | Poloha / rýchlosť / krútiaci moment |
| Napätie | Závisí od zvolenej konfigurácie | Jednofázový AC220V pre publikovaný príklad T3D-L20 |
| Aplikácia | Na základe vypočítaných požiadaviek na stroj | CNC, balenie, výčap, logistika príklad od TH |
| Najlepšia metóda výberu | Výpočet zaťaženia a pohybu | Výpočet zaťaženia a pohybu |
Dôležité je, že tabuľka nepredpokladá, že každý 550W alebo 750W motor má rovnaký výkon. Rozhodujúcim faktorom zostáva presný model.
Dopyt a technická spolupráca
Výber správneho servomotora a pohonu vyžaduje viac než len porovnávanie menovitého výkonu. Záťažový moment, prevádzková rýchlosť, zotrvačnosť, čas zrýchlenia, režim riadenia, typ kódovača a vstupné napätie ovplyvňujú konečnú konfiguráciu.
Tonghang E-Drive poskytuje AC servopohony a systémy motorov pre výrobcov OEM, výrobcov strojov a integrátorov automatizácie. Ak porovnávate 550W a 750W servosystémy pre nový stroj alebo existujúcu aplikáciu, náš technický tím vám môže pomôcť vyhodnotiť požadované špecifikácie a odporučiť vhodnú kombináciu motor-pohon.
Pri odosielaní dopytu uveďte nasledujúce informácie, ak sú k dispozícii:
Požadovaný výkon motora, rýchlosť a trvalý krútiaci moment
Požiadavky na maximálny krútiaci moment a zrýchlenie/spomalenie
Zotrvačnosť zaťaženia a mechanický prevod
Vstupné napätie a spôsob ovládania
Požiadavky na kódovanie a komunikáciu
Typ stroja a prevádzkové podmienky
Na základe týchto podrobností môže Tonghang E-Drive poskytnúť produktové odporúčania, technické špecifikácie a konfiguračnú podporu pre vašu aplikáciu.