Замкнёны цыклкрокавыя рухавікізмянілі суадносіны прадукцыйнасці і кошту ў многіх сістэмах кіравання рухам. Поспех прагрэсіўных рухавікоў з замкнёным контурам VIC таксама адкрыў магчымасць замены дарагіх серварухавікоў недарагімі.крокавыя рухавікіВа ўсё большай колькасці высокастандартных прыкладанняў прамысловай аўтаматызацыі тэхналагічны прагрэс змяняе суадносіны прадукцыйнасці і кошту паміж крокавымі рухавікамі і серварухавікамі.
Крокавыя рухавікі супраць серварухавікоў
Згодна з агульнапрынятым меркаваннем, сістэмы сервакіравання лепш працуюць у прыладах, дзе патрабуецца хуткасць больш за 800 абаротаў у хвіліну і высокая дынаміка. Крокавыя рухавікі больш падыходзяць для прылад з нізкімі хуткасцямі, нізкім і сярэднім паскарэннем і высокім круцячым момантам.
Дык на чым грунтуецца гэтае распаўсюджанае меркаванне пра крокавыя рухавікі і серварухавікі? Давайце разгледзім яго больш падрабязна ніжэй.
1. Прастата і кошт
Крокавыя рухавікі не толькі таннейшыя за серварухавікі, але і прасцейшыя ў наладзе і абслугоўванні. Крокавыя рухавікі стабільныя ў стане спокою і ўтрымліваюць сваё становішча (нават пры дынамічных нагрузках). Аднак, калі для пэўных ужыванняў патрабуецца больш высокая прадукцыйнасць, неабходна выкарыстоўваць больш дарагія і складаныя серварухавікі.
2. Структура
Крокавыя рухавікікруцяцца ступеніста, выкарыстоўваючы магнітныя шпулькі, каб паступова перамяшчаць магніт з аднаго становішча ў іншае. Каб перамясціць рухавік на 100 пазіцый у любым кірунку, схема патрабуе выканання 100 крокавых аперацый. Крокавыя рухавікі выкарыстоўваюць імпульсы для дасягнення паступовых рухаў, што дазваляе дакладна пазіцыянаваць без выкарыстання якіх-небудзь датчыкаў зваротнай сувязі.
Спосаб руху серварухавіка адрозніваецца. Ён падключае датчык становішча, г.зн. энкодэр, да магнітнага ротара і пастаянна вызначае дакладнае становішча рухавіка. Серварарухавік кантралюе розніцу паміж фактычным становішчам рухавіка і зададзеным становішчам і адпаведна рэгулюе ток. Гэтая замкнёная сістэма падтрымлівае рухавік у правільным стане руху.
3. Хуткасць і крутоўны момант
Розніца ў прадукцыйнасці паміж крокавымі і серварухавікамі вынікае з розных канструктыўных рашэнняў іх рухавікоў.Крокавыя рухавікімаюць значна большую колькасць полюсаў, чым серварухавікі, таму поўны абарот крокавага рухавіка патрабуе значна большай колькасці абменаў токам абмоткі, што прыводзіць да хуткага падзення крутоўнага моманту пры павелічэнні хуткасці. Акрамя таго, калі дасягаецца максімальны крутоўны момант, крокавы рухавік можа страціць сваю функцыю сінхранізацыі хуткасці. Па гэтых прычынах серварухавікі з'яўляюцца пераважным рашэннем у большасці высакахуткасных прыкладанняў. Наадварот, большая колькасць полюсаў крокавага рухавіка выгадная пры больш нізкіх хуткасцях, калі крокавы рухавік мае перавагу ў крутоўным моманце ў параўнанні з серварухавіком таго ж памеру.
Па меры павелічэння хуткасці крутоўны момант крокавага рухавіка памяншаецца
4. Пазіцыянаванне
Існуюць важныя адрозненні паміж крокавымі рухавікамі і серварухавікамі ў тых выпадках, калі дакладнае становішча машыны павінна быць вядома ўвесь час. У сістэмах кіравання рухам з разамкнутым контурам, якія кіруюцца крокавымі рухавікамі, сістэма кіравання мяркуе, што рухавік заўсёды знаходзіцца ў правільным стане руху. Аднак пасля ўзнікнення праблемы, напрыклад, спынення рухавіка з-за захраслага кампанента, кантролер не можа ведаць рэальнае становішча машыны, што можа прывесці да страты пазіцыі. Замкнёная сістэма серварухавіка мае перавагу: калі яго заклініць нейкі прадмет, яна адразу ж гэта выявіць. Машына спыніцца і ніколі не будзе выходзіць з пазіцыі.
5. Спажыванне цяпла і энергіі
Крокавыя рухавікі з разамкнутым контурам выкарыстоўваюць фіксаваны ток і вылучаюць шмат цяпла. Кіраванне з замкнёным контурам забяспечвае толькі ток, неабходны для контуру хуткасці, і таму дазваляе пазбегнуць праблемы нагрэву рухавіка.
Кароткі змест параўнання
Сістэмы сервакіравання найлепш падыходзяць для высакахуткасных прымяненняў, звязаных з дынамічнымі зменамі нагрузкі, такіх як рабатызаваныя рукі. Сістэмы крокавага кіравання, наадварот, больш падыходзяць для прымянення, якія патрабуюць нізкага і сярэдняга паскарэння і высокага крутоўнага моманту, такіх як 3D-прынтары, канвееры, падвосі і г.д. Паколькі крокавыя рухавікі таннейшыя, яны могуць знізіць кошт сістэм аўтаматызацыі пры іх выкарыстанні. Сістэмы кіравання рухам, якія павінны выкарыстоўваць характарыстыкі серварухавікоў, павінны будуць даказаць, што гэтыя больш дарагія рухавікі на вагу золата.
Крокавыя рухавікі з замкнёным контурам кіравання
Крокавы рухавік з інтэграваным электронным кіраваннем з'яўляецца эквівалентам двухфазнага бесшчоткавага рухавіка пастаяннага току і можа выконваць кіраванне контурам становішча, кіраванне контурам хуткасці, кіраванне DQ і іншыя алгарытмы. Аднаабаротны абсалютны энкодэр выкарыстоўваецца для камутацыі ў замкнёным контуры, што забяспечвае аптымальны крутоўны момант пры любой хуткасці.
Нізкае спажыванне энергіі і захаванне прахалоды
Крокавыя рухавікі VIC вельмі энергаэфектыўныя. У адрозненне ад крокавых рухавікоў з разамкнутым контурам, якія заўсёды працуюць з поўным токам і выклікаюць праблемы з нагрэвам і шумам, ток змяняецца ў залежнасці ад рэальных умоў руху, напрыклад, падчас паскарэння і запаволення. Падобна да сервапрывадаў, ток, які спажываюць гэтыя крокавыя рухавікі ў любы момант, прапарцыйны фактычна неабходнаму крутоўнаму моманту. Паколькі рухавік і інтэграваная электронная плата кіравання працуюць менш радыяльна, крокавыя рухавікі VIC могуць дасягаць больш высокіх пікавых крутоўных момантаў, параўнальных з сервапрывадамі.
Нават пры высокіх хуткасцях крокавыя рухавікі VIC патрабуюць меншы ток
Дзякуючы дасягненням у тэхналогіі замкнёнага цыклу, крокавыя рухавікі здольныя пранікаць у высокапрадукцыйныя і хуткасныя прымяненні, якія раней належалі выключна серварухавікам.
Крокавыя рухавікі з тэхналогіяй замкнёнага цыклу
Што, калі б перавагі тэхналогіі сервапрывадаў з замкнёным контурам можна было б ужыць да крокавых рухавікоў?
Ці можам мы дасягнуць параўнальнай прадукцыйнасці з серварухавікамі, захоўваючы пры гэтым перавагі крокавых рухавікоў у кошце?
Дзякуючы спалучэнню тэхналогіі кіравання з замкнутым контурам, крокавы рухавік стане комплексным прадуктам з перавагамі як сервапрывадных, так і крокавых рухавікоў па нізкай цане. Паколькі крокавыя рухавікі з замкнутым контурам забяспечваюць значнае паляпшэнне прадукцыйнасці і энергаэфектыўнасці, яны могуць замяніць больш дарагія сервапрывадныя рухавікі ва ўсё большай колькасці высокастандартных ужыванняў.
Ніжэй прыведзены прыклад інтэграванага крокавага рухавіка VIC з убудаваным кіраваннем у замкнёным контуры, каб растлумачыць прадукцыйнасць, а таксама перавагі і недахопы крокавых рухавікоў з тэхналогіяй замкнёнага контуру.
Дакладна падабраныя патрабаванні да прадукцыйнасці
Каб забяспечыць дастатковы крутоўны момант для пераадолення перашкод і пазбягання страты крокаў, крокавыя рухавікі з разамкнутым контурам звычайна павінны гарантаваць, што крутоўны момант як мінімум на 40% вышэйшы за значэнне, неабходнае для прыкладання. Крокавыя рухавікі Toda з замкнёным контурам не маюць гэтай праблемы. Калі гэтыя крокавыя рухавікі спыняюцца з-за перагрузкі, яны працягваюць утрымліваць нагрузку без страты крутоўнага моманту. Яны працягваюць працаваць пасля зняцця ўмовы перагрузкі. Максімальны крутоўны момант можа быць гарантаваны пры любой зададзенай хуткасці, а датчык становішча гарантуе, што няма страты кроку. Такім чынам, крокавыя рухавікі з замкнёным контурам могуць быць зададзены ў адпаведнасці з патрабаваннямі да крутоўнага моманту адпаведнага прыкладання без неабходнасці дадатковага запасу ў 40%.
З крокавымі рухавікамі з разамкнутым контурам цяжка задаволіць патрабаванні да высокага імгненнага крутоўнага моманту з-за рызыкі страты крокаў. У параўнанні з традыцыйнымі крокавымі рухавікамі, крокавыя рухавікі з замкнёным контурам VIC могуць дасягнуць вельмі хуткага паскарэння, нізкага ўзроўню шуму і нізкага рэзанансу. Яны могуць працаваць з значна большай прапускной здольнасцю і дасягаць выдатнай прадукцыйнасці.
Няма шафы
Toda інтэгруе плату кіравання прывадам з рухавіком, што памяншае колькасць праводкі і спрашчае рэалізацыю. З Toda вы можаце збіраць машыны без шаф.
Інтэграцыя электронікі з крокавымі рухавікамі памяншае складанасць
Дзякуючы тэхналогіі замкнёнага цыклу, крокавыя рухавікі з замкнёным цыклам забяспечваюць карыстальнікам выдатную дакладнасць і эфектыўнасць, а таксама прадукцыйнасць серварухавіка і нізкі кошт крокавага рухавіка. Больш танныя крокавыя рухавікі паступова пранікаюць у сферы прымянення, дзе ў адваротным выпадку дамінавалі б дарагія серварухавікі.
Час публікацыі: 10 красавіка 2023 г.