Kā izvēlēties rūpnieciskās automatizācijas motoru?

Ir četri rūpnieciskās automatizācijas motoru slodzes veidi:

1, Regulējams zirgspēks un nemainīgs griezes moments: mainīga zirgspēku un nemainīga griezes momenta lietojumos ietilpst konveijeri, celtņi un zobratu sūkņi. Šajos lietojumos griezes moments ir nemainīgs, jo slodze ir nemainīga. Nepieciešamie zirgspēki var atšķirties atkarībā no pielietojuma, tāpēc nemainīga ātruma maiņstrāvas un līdzstrāvas motori ir laba izvēle.

2, mainīgs griezes moments un nemainīgs zirgspēks: mainīga griezes momenta un nemainīgu zirgspēku lietojumu piemērs ir papīra pārtīšana ar mašīnu. Materiāla ātrums paliek nemainīgs, kas nozīmē, ka zirgspēki nemainās. Taču, palielinoties ruļļa diametram, mainās slodze. Mazās sistēmās tas ir labs pielietojums līdzstrāvas motoriem vai servomotoriem. Reģeneratīvā jauda ir arī problēma, un tā jāņem vērā, nosakot rūpnieciskā motora izmēru vai izvēloties enerģijas kontroles metodi. Maiņstrāvas motori ar kodētājiem, slēgta cikla vadību un pilna kvadrantu piedziņām var noderēt lielākām sistēmām.

3, regulējami zirgspēki un griezes moments: ventilatoriem, centrbēdzes sūkņiem un maisītājiem ir nepieciešams mainīgs zirgspēks un griezes moments. Palielinoties industriālā motora ātrumam, palielinās arī slodzes jauda ar nepieciešamo zirgspēku un griezes momentu. Šāda veida slodzes ir vieta, kur sākas diskusija par motora efektivitāti, invertori ielādē maiņstrāvas motorus, izmantojot mainīga ātruma piedziņas (VSD).

4, pozīcijas kontrole vai griezes momenta kontrole: lietojumprogrammām, piemēram, lineārajām piedziņām, kurām nepieciešama precīza pārvietošana uz vairākām pozīcijām, nepieciešama stingra stāvokļa vai griezes momenta kontrole, un bieži vien ir nepieciešama atgriezeniskā saite, lai pārbaudītu pareizo motora pozīciju. Servo vai pakāpju motori ir labākā izvēle šiem lietojumiem, bet līdzstrāvas motori ar atgriezenisko saiti vai invertoru noslogoti maiņstrāvas motori ar kodētājiem parasti tiek izmantoti tērauda vai papīra ražošanas līnijās un līdzīgos lietojumos.

Dažādu veidu rūpnieciskie motori

Lai gan rūpnieciskos lietojumos tiek izmantoti vairāk nekā 36 maiņstrāvas/līdzstrāvas motoru veidi. Lai gan ir daudz veidu motoru, rūpnieciskie lietojumi lielā mērā pārklājas, un tirgus ir licis vienkāršot motoru izvēli. Tas sašaurina praktisko motoru izvēli lielākajā daļā lietojumu. Seši visizplatītākie motoru veidi, kas piemēroti lielākajai daļai lietojumu, ir bezsuku un suku līdzstrāvas motori, maiņstrāvas vāveres un tinuma rotora motori, servo un pakāpju motori. Šie motoru veidi ir piemēroti lielākajai daļai lietojumu, savukārt citi motoru veidi tiek izmantoti tikai īpašiem lietojumiem.

Trīs galvenie rūpniecisko motoru lietojumu veidi

Trīs galvenie rūpniecisko motoru pielietojumi ir nemainīgs ātrums, mainīgs ātrums un pozīcijas (vai griezes momenta) kontrole. Dažādām rūpnieciskās automatizācijas situācijām ir nepieciešamas dažādas lietojumprogrammas un problēmas, kā arī savas problēmu kopas. Piemēram, ja maksimālais ātrums ir mazāks par motora atsauces ātrumu, ir nepieciešama pārnesumkārba. Tas arī ļauj mazākam motoram darboties ar efektīvāku ātrumu. Lai gan tiešsaistē ir daudz informācijas par to, kā noteikt motora izmēru, lietotājiem ir jāņem vērā daudzi faktori, jo ir jāņem vērā daudzas detaļas. Lai aprēķinātu slodzes inerci, griezes momentu un ātrumu, lietotājam ir jāsaprot tādi parametri kā slodzes kopējā masa un izmērs (rādiuss), kā arī berze, pārnesumkārbas zudumi un mašīnas cikls. Jāņem vērā arī slodzes izmaiņas, paātrinājuma vai palēninājuma ātrums un lietošanas darba cikls, pretējā gadījumā industriālie motori var pārkarst. Maiņstrāvas indukcijas motori ir populāra izvēle rūpnieciskām rotācijas kustībām. Pēc motora veida un izmēra izvēles lietotājiem ir jāņem vērā arī vides faktori un motora korpusa veidi, piemēram, atvērta rāmja un nerūsējošā tērauda korpusa mazgāšanas lietojumprogrammas.

Kā izvēlēties rūpniecisko motoru

Trīs galvenās rūpniecisko motoru izvēles problēmas

1. Pastāvīga ātruma lietotnes?

Konstanta ātruma lietojumos motors parasti darbojas ar līdzīgu ātrumu, neņemot vērā paātrinājuma un palēninājuma rampas vai bez tās. Šāda veida lietojumprogramma parasti darbojas, izmantojot pilnas rindas ieslēgšanas/izslēgšanas vadīklas. Vadības ķēde parasti sastāv no atzarojuma ķēdes drošinātāja ar kontaktoru, pārslodzes rūpnieciskā motora startera un manuālā motora kontrollera vai mīkstā startera. Gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas motori ir piemēroti pastāvīga ātruma lietojumiem. Līdzstrāvas motori nodrošina pilnu griezes momentu pie nulles ātruma, un tiem ir liela montāžas pamatne. Maiņstrāvas motori ir arī laba izvēle, jo tiem ir augsts jaudas koeficients un tiem ir nepieciešama neliela apkope. Turpretim servo vai pakāpju motora augstās veiktspējas īpašības tiek uzskatītas par pārmērīgām vienkāršai lietošanai.

2. Mainīga ātruma lietotne?

Mainīga ātruma lietojumiem parasti ir nepieciešamas kompaktas ātruma un ātruma variācijas, kā arī noteiktas paātrinājuma un palēninājuma rampas. Praktiskos lietojumos rūpniecisko motoru, piemēram, ventilatoru un centrbēdzes sūkņu, ātruma samazināšana parasti tiek veikta, lai uzlabotu efektivitāti, saskaņojot enerģijas patēriņu ar slodzi, nevis darbojoties ar pilnu ātrumu un droseles vai apturēšanas jaudu. Tie ir ļoti svarīgi ņemt vērā, transportējot lietojumprogrammas, piemēram, pildīšanas līnijas. Maiņstrāvas motoru un VFDS kombinācija tiek plaši izmantota, lai palielinātu efektivitāti, un tā labi darbojas dažādos mainīga ātruma lietojumos. Gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas motori ar atbilstošām piedziņām darbojas labi mainīga ātruma lietojumos. Līdzstrāvas motori un piedziņas konfigurācijas jau sen ir vienīgā izvēle mainīga ātruma motoriem, un to sastāvdaļas ir izstrādātas un pārbaudītas. Pat tagad līdzstrāvas motori ir populāri mainīga ātruma, daļēju zirgspēku lietojumos un noderīgi zema ātruma lietojumos, jo tie var nodrošināt pilnu griezes momentu pie maziem apgriezieniem un nemainīgu griezes momentu pie dažādiem rūpniecisko motoru apgriezieniem. Tomēr līdzstrāvas motoru apkope ir problēma, kas jāapsver, jo daudziem ir nepieciešama komutācija ar sukām un tie nolietojas, saskaroties ar kustīgām daļām. Bezsuku līdzstrāvas motori novērš šo problēmu, taču tie ir dārgāki, un pieejamo rūpniecisko motoru klāsts ir mazāks. Maiņstrāvas asinhrono motoru birstes nodilums nav problēma, savukārt mainīgas frekvences piedziņas (VFDS) nodrošina noderīgu iespēju lietojumiem, kas pārsniedz 1 HP, piemēram, ventilatoriem un sūknēšanai, kas var palielināt efektivitāti. Piedziņas veida izvēle rūpnieciskā dzinēja darbināšanai var palielināt pozīcijas izpratni. Motoram var pievienot kodētāju, ja lietojumprogramma to pieprasa, un var norādīt piedziņu, lai izmantotu kodētāja atgriezenisko saiti. Rezultātā šī iestatīšana var nodrošināt servo līdzīgu ātrumu.

3. Vai jums ir nepieciešama pozīcijas kontrole?

Stingra pozīcijas kontrole tiek panākta, pastāvīgi pārbaudot motora stāvokli, kad tas kustas. Lietojumprogrammās, piemēram, lineāro piedziņu pozicionēšanai, var izmantot pakāpju motorus ar atgriezenisko saiti vai bez tās vai servomotorus ar raksturīgu atgriezenisko saiti. Steperis mērenā ātrumā precīzi pārvietojas pozīcijā un pēc tam notur šo pozīciju. Atvērtās cilpas stepper sistēma nodrošina jaudīgu pozīcijas kontroli, ja tā ir piemērota izmēra. Ja nav atgriezeniskās saites, stepper veiks precīzu soļu skaitu, ja vien tas nesaskaras ar slodzes pārtraukumu, kas pārsniedz tā ietilpību. Palielinoties lietojumprogrammas ātrumam un dinamikai, atvērtā cikla pakāpju vadība var neatbilst sistēmas prasībām, kas prasa jaunināšanu uz stepper vai servomotoru sistēmu ar atgriezenisko saiti. Slēgtā cikla sistēma nodrošina precīzus, ātrgaitas kustības profilus un precīzu pozīcijas kontroli. Servo sistēmas nodrošina lielāku griezes momentu nekā steppers lielā ātrumā, kā arī darbojas labāk lielās dinamiskās slodzēs vai sarežģītās kustības lietojumprogrammās. Augstas veiktspējas kustībai ar zemas pozīcijas pārsniegšanu atstarotajai slodzes inercei pēc iespējas vairāk jāatbilst servomotora inercei. Dažās lietojumprogrammās pietiek ar nesakritību līdz 10:1, bet optimāla ir 1:1. Pārnesumu samazināšana ir labs veids, kā atrisināt inerces neatbilstības problēmu, jo atstarotās slodzes inerce tiek samazināta par transmisijas koeficienta kvadrātu, bet aprēķinos ir jāņem vērā pārnesumkārbas inerce.