Regelung bringt mehr Nutzen für den Schrittmotor
Closed-Loop-Schrittmotoren (Hybrid-Servomotor) bieten eine hohe Genauigkeit und Effizienz für Anwendungen, die die Leistung eines Servomotors erfordern.
Technologische Fortschritte verändern das Preis- / Leistungsverhältnis zwischen Schrittmotoren und Servomotoren, um eine Vielzahl von anspruchsvollen industriellen Automatisierungsanwendungen zu erfüllen. Mit der Closed-Loop-Technologie haben einige der wirtschaftlichen Schrittmotoren Anwendungen betreten, die für teurere Servomotoranwendungen als ungeeignet erachtet werden. Technologische Fortschritte verändern das Preis- / Leistungsverhältnis zwischen Schrittmotoren und Servomotoren, um eine Vielzahl von anspruchsvollen industriellen Automatisierungsanwendungen zu erfüllen. Durch den Einsatz von Closed-Loop-Technologie bewegen sich günstigere Schrittmotoren in Bereiche, die als nur teurere Servomotoren gelten.
Herkömmliche Kenntnisse besagen, dass Servosteuerungssysteme für Anwendungen vorteilhaft sind, die Geschwindigkeiten von mehr als 800 U / min erfordern und eine hochdynamische Reaktion erfordern. Schrittmotoren sind die bessere Wahl für Anwendungen, die mit niedrigen Drehzahlen arbeiten, eine geringe bis mittlere Beschleunigung erzeugen und ein hohes Haltemoment erfordern.
Wenn die Schrittmotoren mit geschlossenem Regelkreis (Hybrid-Servomotor) überlastet sind, bleiben sie ohne Verlust des Drehmoments. Nach dem Entfernen der Blockierungslast werden sie weiter ausgeführt. Das maximale Drehmoment bei jeder eingestellten Geschwindigkeit kann garantiert werden, ohne dass der Positionssensor die Anzahl der Schritte verliert. Daher kann die Auswahl von Closed-Loop-Schrittmotoren den Drehmomentanforderungen ihrer Anwendung nahe kommen, ohne dass eine zusätzliche Marge von 40% erforderlich ist.
Für einen Schrittmotor mit offenem Regelkreis ist das Erfordernis eines hohen augenblicklichen Drehmoments aufgrund des Risikos, die Anzahl der Schritte zu verlieren, schwierig zu erreichen. Closed-Loop-Schrittmotoren können sehr schnelle Beschleunigungen erreichen, können leise arbeiten, haben eine geringere Resonanz als herkömmliche Schrittmotoren und können mit höheren Bandbreiten arbeiten. Schrittmotorkonstrukteure integrieren elektronische Systeme mit Motoren, um die Verkabelung zu reduzieren, die Implementierung zu vereinfachen und kabinettlose Maschinen zu implementieren.
Ein globales Automatisierungsunternehmen hat seine Präzisions-CNC-Werkzeugmaschinen für die Produktion und den Vertrieb von Fenster- und Holzrahmen verbessert. Anstatt Servomotoren zu verwenden, verwendete er stattdessen geschlossene Schrittmotoren. Vor dem Übergang erforderte die Anwendung und das Verfahren zur Herstellung von Holzrahmen den Einsatz von 20 bis 30 pneumatischen und elektronischen Servomotoren in jeder Maschine. Die Kosten von Servomotoren sind ein Hauptfaktor für die Gesamtkosten jeder Maschine. Die zusätzliche Anzahl von Kabeln, die für einen einzelnen im Schrank montierten Servo-Encoder erforderlich sind, verlängert die Installationszeit und erschwert die Wartungsarbeiten zusätzlich.
In einem kostenreduzierenden Pilotprojekt wurden anstelle von Servomotoren in einer Holzbearbeitungsmaschine Closed-Loop-Schrittmotoren eingesetzt, um festzustellen, ob die Schrittmotoren ihre Leistungsziele erreicht haben. Ändern Sie nur den Motor, Motion Controller und Kommunikationsprotokoll bleiben unverändert. Ein paar Monate später, mit technischer Unterstützung, stellte das Unternehmen fest, dass seine Schrittmotormaschine ihr Umsetzungsziel erreicht hatte. Dank der Integration von Schrittmotor und Elektronik werden weniger Kabel benötigt, so dass auch die Wartungsarbeiten einfacher sind.
Der nächste Schritt besteht darin, festzustellen, ob die Maschine, auf der der Schrittmotor installiert ist, Genauigkeit, Beschleunigung, Energieverbrauch und andere Leistungskriterien erfüllt. Nach einem einmonatigen Testlauf stellte das Unternehmen fest, dass die Schrittmotoren mit geschlossenem Regelkreis es ihren Maschinen ermöglichten, alle technischen Spezifikationen und Maschinenleistungsanforderungen zu erfüllen, während die Komplexität reduziert und die Kosten jeder Maschine um mehr als 5% gesenkt wurden.
Closed-Loop-Schrittmotoren können die Wirtschaftlichkeit der Bewegungssteuerung verändern. Überlegene Genauigkeit und Energieeffizienz ermöglichen Schrittmotoren, in Bereichen zu arbeiten, in denen teurere Servomotoren dominieren. Closed-Loop-Schrittmotoren können in Mehrachsenanwendungen, Positionierungsaufgaben bei Lastwechsel und Anwendungen, die einen geräuscharmen Betrieb, kurze Einschwingzeiten und hohe Genauigkeitsanforderungen erfordern, eingesetzt werden.