Del 1: Introduktion

Sådan vælger du det ideelle servo drev til din maskine

Overvejelser til valg af det rigtige drev

Når man vælger et drev, kan det være fristende blot at kigge på motorens datablad og tage telefonen. Men der er meget mere involveret i valget af en motor end blot at finde en, der får den til at dreje. Andre faktorer, der skal overvejes, omfatter anvendelses- og system niveau egenskaber.

Hvad prøver du at flytte?
Hvor præcist og hurtigt skal det flyttes?

Der er betydelige forskelle mellem at transportere vaskemiddelkasser på et transportbånd og positionere prøvepatroner i en blodgas analyser, for eksempel.

Hvor komplekst er dit system?
Prøver du at styre en enkelt akse eller flere akser med højt koordinerede bevægelse?
Bygger du en batteridrevet AGV, hvor størrelse, vægt og effektivitet er de mest kritiske overvejelser, eller bygger du en kirurgisk robot, hvor ydeevne er afgørende?

Grundlæggende motion

Lad os overveje et grundlæggende motion system til vores diskussion. Dette består af en controller, et drev, en motor og en eller flere feedback-enheder.

Controlleren sender motion kommandoen til drevet, som omdanner den til et puls-bredde modulation udgangssignal til motoren (PWM). Dette signal får motoren til at dreje eller bevæge sig lineært, i tilfældet med en lineær motor.

Motorens drejningsmoment er proportionalt med strømmen i drevet, mens motorens hastighed og retning er proportional med spændingen. Feedback gør det muligt at lukke en eller flere styresløjfer (drejningsmoment, hastighed eller position) med controlleren eller drevet for at flytte belastningen som krævet.

Analog eller digital?

En af de primære klassifikationer af drev er analoge eller digitale drev. Selvom digitale drev giver vigtige fordele og har domineret salget i det sidste årti eller deromkring, spiller analoge drev stadig en rolle.

Analoge drev

Analoge drev indeholder et rent analogt kredsløb. Sofistikerings niveauet kan variere. De fleste analoge drev kan tage et controller-input i form af et signal på ±10 V. Drevet modtager spændings kommandoen fra controlleren, forstærker den og konverterer den til en passende trajektor-kommando til motoren (hvilket er grunden til, at drev nogle gange kaldes forstærkere).

Typisk driver en positiv spænding motoren fremad, mens en negativ spænding vender den; denne respons kan selvfølgelig let vendes i softwaren. Alternativt kan nogle analoge drev også tage controller-input som et PWM-signal eller et sinus-signal.

Foto viser Elmo's Platinum Solo Whistle.
Drevet understøtter både analoge og digitale porte.

Analoge drev kan drive motorer med og uden børster. De er økonomiske, kompakte og forbruger minimal strøm.

Fordi analoge drev ikke inkluderer processorer er de meget robuste og kræver ikke programmering. De kan tilsluttes ved hjælp af snoet-par ledninger. I enkle og omkostningsfølsomme applikationer, som for eksempel trækhjulet på en automatiseret gaffeltruck, kan servomotorer med analoge drev være et meget godt valg.

Fordi analoge drev ikke inkluderer processorer, introducerer de ingen latens, dvs. forsinkelse mellem en input-kommando og det tidspunkt, hvor den tilsvarende motion finder sted.

Manglen på behandlingskapaciteter har dog både fordele og ulemper

Analoge drev kræver eksterne controller-kommandoer. Enhederne skal manuelt kalibreres ved hjælp af potentiometre. Dette er ligetil for en enkelt akse eller et simpelt system, men i nogle tilfælde kan det tage timer for en dygtig ingeniør at afstemme en akse.

Drev, der kræver manuel afstemning, har et andet problem. De kan ikke reagere på skiftende belastninger. På grund af disse ulemper bliver analoge drev i stigende grad erstattet af digitale drev, både i nye systemer og i ældre maskiner.

Digitale drev

Digitale drev indeholder processorer og indbygget hukommelse, hvilket muliggør betydeligt højere funktionalitet. Digitale drev understøtter fjernbetjent eller endda automatiseret ændring af amplitude og duty cycle. Drevene opererer ved frekvenser på flere hundrede hertz, hvilket gør dem meget mere responsive end analoge versioner.

På grund af deres digitale natur kan de finjusteres via software. Dette åbner op for muligheden for autotuning, hvilket ikke kun fremskynder idriftsættelse, men også kan bruges til at få akser til at reagere på dynamiske ændringer i belastningsinerti i realtid, for eksempel for at forhindre skvulp eller andre former for belastningssvingninger.

Ligesom med analoge drev findes der digitale drev med forskellige Sofistikerings niveauer, lige fra indbygget konnektivitet til funktionelle sikkerhedsfunktioner og endda styringskapaciteter. Det væsentlige at huske er, at digitale drev tilbyder mere fleksibilitet end deres analoge modstykker.

Nogle digitale drev inkluderer også analoge porte. Digitale drev med analoge kapaciteter kan forenkle overgangen fra analog til digital drift på en eksisterende maskine. Hvis det originale analoge drev svigter, kan et dobbeltbrugsdrev installeres og fungere som en analog komponent. Når det er tid til at udskifte controlleren og konvertere maskinen til digital drift, vil skiftet til digital kun kræve ændring af ledningsføringen og opdatering af visse parametre i drevets konfiguration.

Som altid er der kompromiser. Digitale drev er dyrere end de analoge drev. De forbruger mere strøm og har tendens til at være større på grund af processorerne. For meget enkle systemer kan et digitalt drev være overkill, men i dag bruges de mere almindeligt end de analoge versioner.

Eksempler fra Platinum serien

Platinum Solo Triple Twitter

Meget høj strøm og super kompakt drev

Op til 17 kW power
Op til 270 A/60 V, 240 A/80 V, 210 A/100 V, 100 A/200 V

Platinum Twitter

Verdens mindste og mest kraft-fulde servodrev

Op til 5.500 W kvalitativ effekt
Op til 80 A/80 V, 70 A/100 V

Platinum Solo Twitter

Plug & Play funktionel sikkerhed og FSoE-certificat. Servodrev med sikre I/O'er

Op til 5.500 watt
Op til 80 A/80 V, 70 A/100 V

Til top