Endüstriyel otomasyon motoru nasıl seçilir?

Endüstriyel otomasyon motor yüklerinin dört tipi vardır:

1, Ayarlanabilir beygir gücü ve sabit tork: Değişken beygir gücü ve sabit tork uygulamaları arasında konveyörler, vinçler ve dişli pompalar bulunur. Bu uygulamalarda, yük sabit olduğundan tork da sabittir. Gerekli beygir gücü uygulamaya bağlı olarak değişebileceğinden, sabit hızlı AC ve DC motorlar iyi bir seçimdir.

2, Değişken tork ve sabit beygir gücü: Değişken tork ve sabit beygir gücü uygulamalarına bir örnek, makinede kağıt sarma işlemidir. Malzemenin hızı aynı kalır, yani beygir gücü değişmez. Ancak, rulo çapı arttıkça yük değişir. Küçük sistemlerde bu, DC motorlar veya servo motorlar için iyi bir uygulamadır. Rejeneratif güç de bir endişe kaynağıdır ve endüstriyel bir motorun boyutunu belirlerken veya bir enerji kontrol yöntemi seçerken dikkate alınmalıdır. Enkoderli, kapalı devre kontrollü ve tam kadranlı sürücülere sahip AC motorlar daha büyük sistemlere fayda sağlayabilir.

3, ayarlanabilir beygir gücü ve tork: Fanlar, santrifüj pompalar ve karıştırıcılar değişken beygir gücü ve tork gerektirir. Endüstriyel bir motorun hızı arttıkça, yük çıkışı da gerekli beygir gücü ve torkla birlikte artar. Bu tür yükler, invertörlerin değişken hızlı sürücüler (VSD'ler) kullanarak AC motorları yüklemesiyle motor verimliliği tartışmasının başladığı yerdir.

4, pozisyon kontrolü veya tork kontrolü: Doğrusal sürücüler gibi birden fazla pozisyona hassas hareket gerektiren uygulamalar, sıkı pozisyon veya tork kontrolü gerektirir ve genellikle doğru motor pozisyonunu doğrulamak için geri bildirim gerektirir. Servo veya step motorlar bu uygulamalar için en iyi seçimdir, ancak geri beslemeli DC motorlar veya enkoderli invertör yüklü AC motorlar genellikle çelik veya kağıt üretim hatlarında ve benzeri uygulamalarda kullanılır.

Farklı endüstriyel motor tipleri

Endüstriyel uygulamalarda 36'dan fazla AC/DC motor türü kullanılmasına rağmen, birçok motor türü olmasına rağmen, endüstriyel uygulamalarda büyük bir örtüşme söz konusudur ve pazar, motor seçimini basitleştirmeye yönelmiştir. Bu durum, çoğu uygulamada pratik motor seçeneklerini daraltmaktadır. Uygulamaların büyük çoğunluğu için uygun olan en yaygın altı motor türü, fırçasız ve fırçalı DC motorlar, AC sincap kafesli ve sargılı rotorlu motorlar, servo ve step motorlardır. Bu motor türleri uygulamaların büyük çoğunluğu için uygunken, diğer türler yalnızca özel uygulamalar için kullanılır.

Üç ana tip endüstriyel motor uygulaması

Endüstriyel motorların üç ana uygulaması sabit hız, değişken hız ve pozisyon (veya tork) kontrolüdür. Farklı endüstriyel otomasyon durumları, farklı uygulamalar ve problemlerin yanı sıra kendi problem kümelerini de gerektirir. Örneğin, maksimum hız motorun referans hızından düşükse, bir dişli kutusu gereklidir. Bu aynı zamanda daha küçük bir motorun daha verimli bir hızda çalışmasını sağlar. Bir motorun boyutunun nasıl belirleneceği konusunda internette çok sayıda bilgi bulunsa da, kullanıcıların dikkate alması gereken birçok faktör vardır çünkü dikkate alınması gereken birçok ayrıntı vardır. Yük ataleti, tork ve hızın hesaplanması, kullanıcının yükün toplam kütlesi ve boyutu (yarıçapı), sürtünme, dişli kutusu kaybı ve makine çevrimi gibi parametreleri anlamasını gerektirir. Yükteki değişiklikler, hızlanma veya yavaşlama hızı ve uygulamanın görev döngüsü de dikkate alınmalıdır, aksi takdirde endüstriyel motorlar aşırı ısınabilir. AC endüksiyon motorları, endüstriyel döner hareket uygulamaları için popüler bir seçimdir. Motor tipi ve boyutunun seçiminden sonra, kullanıcıların açık gövde ve paslanmaz çelik gövde yıkama uygulamaları gibi çevresel faktörleri ve motor gövdesi tiplerini de göz önünde bulundurmaları gerekir.

Endüstriyel motor nasıl seçilir?

Endüstriyel motor seçiminin üç temel sorunu

1. Sabit hızda çalışan uygulamalar?

Sabit hızlı uygulamalarda, motor genellikle hızlanma ve yavaşlama rampalarını çok az veya hiç dikkate almadan benzer bir hızda çalışır. Bu tür uygulamalar genellikle tam hat açma/kapama kontrolleri kullanılarak çalışır. Kontrol devresi genellikle kontaktörlü bir branşman devre sigortası, aşırı yük endüstriyel motor yol vericisi ve manuel bir motor kontrol cihazı veya yumuşak yol vericiden oluşur. Hem AC hem de DC motorlar sabit hızlı uygulamalar için uygundur. DC motorlar sıfır hızda tam tork sunar ve geniş bir montaj tabanına sahiptir. AC motorlar da yüksek güç faktörüne sahip olmaları ve az bakım gerektirmeleri nedeniyle iyi bir seçimdir. Buna karşılık, bir servo veya step motorun yüksek performans özellikleri basit bir uygulama için aşırı kabul edilebilir.

2. Değişken hız uygulaması?

Değişken hızlı uygulamalar genellikle kompakt hız ve hız değişimlerinin yanı sıra tanımlanmış hızlanma ve yavaşlama rampaları gerektirir. Pratik uygulamalarda, fanlar ve santrifüj pompalar gibi endüstriyel motorların hızının düşürülmesi, genellikle tam hızda çalıştırılıp çıkışı kısmak veya baskılamak yerine, güç tüketimini yüke göre ayarlayarak verimliliği artırmak için yapılır. Bunlar, şişeleme hatları gibi taşıma uygulamaları için dikkate alınması gereken çok önemli unsurlardır. AC motorlar ve VFDS kombinasyonu, verimliliği artırmak için yaygın olarak kullanılır ve çeşitli değişken hızlı uygulamalarda iyi sonuç verir. Uygun sürücülere sahip hem AC hem de DC motorlar, değişken hızlı uygulamalarda iyi sonuç verir. DC motorlar ve sürücü konfigürasyonları, değişken hızlı motorlar için uzun zamandır tek seçenek olmuştur ve bileşenleri geliştirilmiş ve kanıtlanmıştır. Günümüzde bile DC motorlar, değişken hızlı, kesirli beygir gücü uygulamalarında popülerdir ve düşük hızlarda tam tork ve çeşitli endüstriyel motor hızlarında sabit tork sağlayabildikleri için düşük hızlı uygulamalarda faydalıdır. Ancak, DC motorların bakımı, çoğu fırçalarla komütasyon gerektirdiği ve hareketli parçalarla temas nedeniyle yıprandığı için dikkate alınması gereken bir konudur. Fırçasız DC motorlar bu sorunu ortadan kaldırır, ancak başlangıçta daha pahalıdırlar ve mevcut endüstriyel motor yelpazesi daha dardır. Fırça aşınması AC endüksiyon motorlarında sorun teşkil etmezken, değişken frekanslı sürücüler (VFDS), fanlar ve pompalar gibi 1 HP'yi aşan uygulamalar için verimliliği artırabilecek kullanışlı bir seçenek sunar. Endüstriyel bir motoru çalıştırmak için bir sürücü tipi seçmek, konum farkındalığı sağlayabilir. Uygulama gerektiriyorsa motora bir kodlayıcı eklenebilir ve sürücü, kodlayıcı geri bildirimini kullanacak şekilde belirlenebilir. Sonuç olarak, bu kurulum servo benzeri hızlar sağlayabilir.

3. Pozisyon kontrolüne ihtiyacınız var mı?

Sıkı konum kontrolü, motor hareket ederken konumunun sürekli olarak doğrulanmasıyla sağlanır. Doğrusal sürücülerin konumlandırılması gibi uygulamalarda, geri bildirimli veya geri bildirimsiz adım motorları veya doğal geri bildirimli servo motorlar kullanılabilir. Adım motoru, orta hızda hassas bir şekilde bir konuma hareket eder ve ardından bu konumu korur. Açık çevrimli adım motoru sistemi, doğru boyutlandırıldığında güçlü konum kontrolü sağlar. Geri bildirim olmadığında, adım motoru kapasitesinin üzerinde bir yük kesintisiyle karşılaşmadığı sürece tam olarak belirtilen adım sayısını hareket ettirir. Uygulamanın hızı ve dinamikleri arttıkça, açık çevrimli adım motoru kontrolü sistemin gereksinimlerini karşılamayabilir ve bu da geri bildirimli bir adım motoru veya servo motor sistemine yükseltmeyi gerektirir. Kapalı çevrimli bir sistem, hassas, yüksek hızlı hareket profilleri ve hassas konum kontrolü sağlar. Servo sistemler, yüksek hızlarda adım motorlarından daha yüksek torklar sağlar ve ayrıca yüksek dinamik yüklerde veya karmaşık hareket uygulamalarında daha iyi çalışır. Düşük konum aşımı ile yüksek performanslı hareket için, yansıyan yük ataleti mümkün olduğunca servo motor ataletiyle eşleşmelidir. Bazı uygulamalarda 10:1'e kadar bir uyumsuzluk yeterli olsa da, 1:1'lik bir uyum idealdir. Dişli redüksiyonu, atalet uyumsuzluğu sorununu çözmek için iyi bir yoldur, çünkü yansıyan yükün ataleti, şanzıman oranının karesi oranında azaltılır, ancak hesaplamada dişli kutusunun ataleti de hesaba katılmalıdır.