Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn bộ truyền động AC servo

Khi chọn bộ truyền động AC servo, còn được gọi là bộ điều khiển bộ khuếch đại servo hoặc bộ điều khiển servo , đối với ứng dụng điều khiển chuyển động của bạn, một số yếu tố quan trọng phải được đánh giá cẩn thận để đảm bảo hiệu suất, hiệu quả và tuổi thọ tối ưu. Chọn bộ truyền động servo phù hợp là điều tối quan trọng để đạt được khả năng điều khiển chính xác, vận hành tốc độ cao và tự động hóa đáng tin cậy trong các môi trường công nghiệp khác nhau.

1. Khả năng tương thích của động cơ

Sự xem xét cơ bản nhất là khả năng tương thích giữa bộ điều khiển servo AC và động cơ servo . Không phải tất cả các ổ đĩa đều hoạt động với tất cả các động cơ. Các khía cạnh chính cần xác minh bao gồm:

• Loại động cơ: Đảm bảo biến tần hỗ trợ loại mô tơ servo cụ thể mà bạn đang sử dụng (ví dụ: động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, động cơ cảm ứng).

• Xếp hạng điện áp và hiện tại: Điện áp đầu ra của biến tần và định mức dòng điện liên tục/đỉnh phải phù hợp hoặc vượt quá yêu cầu của động cơ. Xếp hạng không khớp có thể dẫn đến hiệu suất kém hoặc thiệt hại.

• Khả năng tương thích của thiết bị phản hồi: Động cơ servo sử dụng các thiết bị phản hồi như bộ mã hóa, bộ phân giải hoặc cảm biến Hall để cung cấp thông tin về vị trí và vận tốc. Bộ điều khiển servo phải tương thích với loại và độ phân giải của thiết bị phản hồi trên động cơ của bạn.

• Số cực động cơ: Một số bộ truyền động nâng cao yêu cầu kiến thức về số cực của động cơ để chuyển mạch chính xác.

2. Yêu cầu ứng dụng

Nhu cầu của ứng dụng cụ thể của bạn sẽ ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn ổ đĩa servo. Hãy xem xét những điều sau:

• Mô-men xoắn và tốc độ cần thiết: Xác định các yêu cầu về tốc độ và mô-men xoắn liên tục và cao nhất cho ứng dụng của bạn. Bộ khuếch đại servo phải có khả năng cung cấp những thứ này mà không bị quá nóng hoặc bị vấp.

• Độ chính xác và độ chính xác: Các ứng dụng yêu cầu độ chính xác định vị cao (ví dụ: gia công, robot) sẽ yêu cầu các ổ đĩa có hỗ trợ phản hồi độ phân giải cao và thuật toán điều khiển nâng cao.

• Băng thông và thời gian đáp ứng: Đối với các ứng dụng động có sự thay đổi thường xuyên về tốc độ hoặc hướng, bộ điều khiển servo có băng thông vòng điều khiển cao và thời gian phản hồi nhanh là rất quan trọng để duy trì sự ổn định và chính xác.

• Kết hợp quán tính: Quán tính của tải phải nằm trong phạm vi hợp lý (thường là tỷ lệ quán tính của tải và động cơ là 1:1 đến 10:1) để hệ thống servo hoạt động tối ưu. Một số ổ đĩa cung cấp các thuật toán nâng cao để xử lý sự không khớp quán tính cao hơn.

• Môi trường hoạt động: Xem xét các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, độ rung và sự hiện diện của bụi hoặc chất ăn mòn. Xếp hạng IP và phạm vi nhiệt độ hoạt động của ổ đĩa phải phù hợp với môi trường.

3. Tính năng và thuật toán điều khiển

Bộ điều khiển servo AC hiện đại được trang bị nhiều tính năng điều khiển và thuật toán phức tạp có thể tác động đáng kể đến hiệu suất:

• Chế độ điều khiển: Hãy tìm các bộ truyền động hỗ trợ các chế độ điều khiển cần thiết cho ứng dụng của bạn, chẳng hạn như điều khiển vị trí, điều khiển vận tốc, điều khiển mô-men xoắn hoặc các chế độ hỗn hợp.

• Khả năng tự động điều chỉnh: Bộ truyền động có chức năng tự động điều chỉnh mạnh mẽ có thể đơn giản hóa việc chạy thử và tối ưu hóa hiệu suất bằng cách tự động điều chỉnh độ lợi của vòng điều khiển để phù hợp với đặc tính của động cơ và tải.

• Ức chế cộng hưởng: Các tính năng nâng cao để triệt tiêu cộng hưởng cơ học có thể cải thiện độ ổn định của hệ thống và giảm độ rung, đặc biệt là trong các hệ thống có trục dài hoặc khớp nối linh hoạt.

• Từ chối nhiễu loạn: Khả năng của bộ truyền động bù đắp nhanh chóng các nhiễu loạn bên ngoài (ví dụ: tải thay đổi) là rất quan trọng để duy trì khả năng điều khiển chính xác.

• Chức năng an toàn (STO, SS1, SLS): Đối với các ứng dụng công nghiệp, các chức năng an toàn tích hợp như Tắt mô-men xoắn an toàn (STO), Dừng an toàn 1 (SS1) và Tốc độ giới hạn an toàn (SLS) thường rất cần thiết để tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn.

4. Truyền thông và kết nối

Khả năng tích hợp hoàn hảo của bộ điều khiển servo AC với hệ thống điều khiển tổng thể của bạn là điều tối quan trọng.

• Hỗ trợ xe buýt trường: Các bus trường công nghiệp phổ biến bao gồm EtherCAT, PROFINET, Modbus TCP, CANopen và SERCOS III. Đảm bảo biến tần hỗ trợ giao thức truyền thông được sử dụng bởi PLC hoặc PC công nghiệp của bạn.

• Tùy chọn vào/ra: Số lượng và loại I/O kỹ thuật số và analog có sẵn trên biến tần phải đáp ứng nhu cầu ứng dụng của bạn về công tắc giới hạn, cảm biến dẫn đường và các tín hiệu bên ngoài khác.

• Phần mềm và lập trình: Phần mềm thân thiện với người dùng để cấu hình, điều chỉnh, chẩn đoán và lập trình có thể giảm đáng kể thời gian vận hành và đơn giản hóa việc khắc phục sự cố.

5. Đặc tính vật lý và giá thành

Cuối cùng, những cân nhắc thực tế như kích thước, cách lắp đặt và chi phí đóng một vai trò trong quá trình lựa chọn.

• Dấu chân và gắn kết: Đảm bảo kích thước vật lý và các tùy chọn lắp đặt của biến tần tương thích với không gian có sẵn trong tủ điều khiển của bạn.

• Yêu cầu làm mát: Hiểu phương pháp làm mát của biến tần (ví dụ: đối lưu tự nhiên, không khí cưỡng bức) và đảm bảo thông gió đầy đủ để tránh quá nóng.

• Chi phí sở hữu: Ngoài giá mua ban đầu, hãy xem xét chi phí sở hữu lâu dài, bao gồm hiệu quả sử dụng năng lượng, yêu cầu bảo trì cũng như tính sẵn có của phụ tùng thay thế và hỗ trợ kỹ thuật.

Bằng cách đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố này, các kỹ sư và nhà tích hợp hệ thống có thể đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn giải pháp Ổ đĩa AC servo (hoặc bộ điều khiển servo ) đáp ứng nhu cầu cụ thể của các ứng dụng điều khiển chuyển động, giúp nâng cao hiệu suất, độ tin cậy và năng suất.