Pochopenie pohonných systémov v priemyselnej automatizácii

Priemyselná automatizácia závisí od sofistikovaných pohonných systémov. Tieto komponenty zabezpečujú efektívnu a plynulú prevádzku strojov. Allen-Bradley, značka spoločnosti Rockwell Automation, ponúka dve populárne rady. Sú to pohonné systémy Kinetix a PowerFlex. Každý systém slúži na odlišné aplikačné potreby. Preto je výber správneho pohonu kľúčový pre optimálny výkon.

Definícia servo pohonného systému Allen-Bradley Kinetix

Systém Allen-Bradley Kinetix je vysoko výkonný servo pohon. Je neoddeliteľnou súčasťou servosystému. Servosystém zahŕňa motor, riadiaci systém a spätnoväzobné zariadenie. Pohon Kinetix prijíma pokyny z riadiaceho systému. Následne zosilňuje signál na napájanie servomotora. To poskytuje mimoriadne presnú kontrolu pohybu. Aplikácie zahŕňajú robotiku, CNC obrábanie a balenie. Okrem toho Kinetix ponúka rýchlu akceleráciu a vysoký krútiaci moment.

Kľúčové vlastnosti Kinetix pre presnú kontrolu pohybu

Pohony Kinetix využívajú pokročilú technológiu servomotorov. Obsahujú sofistikované spätnoväzobné systémy. To zabezpečuje presný a opakovateľný pohyb. Kľúčové vlastnosti zahŕňajú kameňovanie, prevody a koordinovanú kontrolu pohybu. To robí Kinetix ideálnym pre náročné aplikácie. Navyše podporujú komunikačné protokoly ako EtherNet/IP. To umožňuje bezproblémovú integráciu do existujúcej továrenskej automatizácie. Požadovaná presnosť ospravedlňuje vyššie náklady.

Definícia Allen-Bradley PowerFlex meniteľného frekvenčného pohonu (VFD)

Systém Allen-Bradley PowerFlex je meniteľný frekvenčný pohon (VFD). VFD je typ riadiča motora. Upravuje rýchlosť a krútiaci moment striedavého motora. Robí to zmenou frekvencie a napätia dodávaného do motora. PowerFlex je vynikajúcim riešením pre všeobecné priemyselné použitie. Typické aplikácie zahŕňajú čerpadlá, ventilátory, dopravníky a miešače. VFD sú oceňované predovšetkým pre potenciálne úspory energie.

Funkcie PowerFlex pre energetickú efektívnosť a riadenie rýchlosti

PowerFlex VFD poskytujú spoľahlivú kontrolu rýchlosti a krútiaceho momentu. Sú kľúčové pre energeticky efektívnu prevádzku. Funkcie ako rekuperačné brzdenie šetria energiu. Automatické ladenie optimalizuje riadenie motora pre maximálnu efektivitu. Okrem toho PowerFlex ponúka pokročilé bezpečnostné funkcie, ako je Safe Torque Off (STO). Ich kompatibilita s viacerými protokolmi, vrátane EtherNet/IP, zvyšuje ich všestrannosť v prostredí PLC a DCS.

Základné rozdiely: spätná väzba serva vs. riadenie frekvencie VFD

Základný rozdiel spočíva v riadiacom mechanizme. Servo pohony Kinetix vyžadujú elektrické komutačné kódovacie zariadenie. Táto spätná väzba zabezpečuje presnú kontrolu polohy, rýchlosti a krútiaceho momentu. Servo pohony zvyčajne ovládajú motory s permanentnými magnetmi. PowerFlex VFD pracujú úpravou frekvencie a napätia. Zvyčajne regulujú asynchrónne motory s klietkou veveričky. VFD poskytujú riadenie rýchlosti, ale nemajú vysokú presnosť polohovania ako servo. Preto je servosystém oveľa vhodnejší pre zložité pohybové dráhy.

Porovnanie výkonu: presnosť, rýchlosť a výkon

Servosystémy vynikajú v aplikáciách vyžadujúcich synchronizáciu viacerých osí. Ich nízka zotrvačnosť umožňuje rýchlu akceleráciu a deceleráciu. To je nevyhnutné pre systémy pick-and-place. VFD sú preferovanou voľbou pre aplikácie vyžadujúce konštantnú rýchlosť. Dopravníkové pásy a hydraulické čerpadlá sú príkladmi. Hoci servosystémy môžu byť škálované, VFD a asynchrónne motory sú vhodnejšie pre výkon v megawattoch. Avšak pre väčšinu priemyselných úloh je výkon Kinetix dostatočný.

Obchodné a efektívnostné kompromisy

Servosystémy zvyčajne znamenajú vyššie náklady. Je to preto, že servomotory používajú permanentné magnety. Tieto materiály sú drahšie ako tie v asynchrónnych motoroch. Servo pohony tiež obsahujú zložitejšie funkcie. Avšak pohony s permanentnými magnetmi sú výrazne energeticky efektívnejšie. Preto pre mobilné aplikácie závislé na batériách môže byť vyššia počiatočná cena servosystému ospravedlnená lepšou prevádzkovou dostupnosťou a efektivitou.

Veľkosť a praktické aspekty integrácie

Veľkosť komponentov je kľúčovým faktorom pre kompaktné mobilné aplikácie. Menšie a ľahšie diely zjednodušujú návrh systému. Ľahšie zariadenia tiež vyžadujú menej energie na pohyb svojej hmotnosti. Servomotory a pohony majú tendenciu byť menšie ako ich asynchrónne náprotivky. Výsledkom je, že keď sú minimálny priemer a hmotnosť rozhodujúce, servosystémy ako rada Kinetix ponúkajú výraznú výhodu.

Pohľad autora: moderné prekrytie a budúce trendy

Technológia naďalej rozmazáva hranice medzi týmito dvoma typmi pohonov. Moderné servo pohony môžu teraz ovládať aj asynchrónne motory. Podobne mnohé VFD môžu prevádzkovať asynchrónne motory so spätnou väzbou. Tento systém sa často nazýva motor s uzavretou slučkou vektorového riadenia (Closed Loop Vector, CLV). Verím, že táto konvergencia vyžaduje, aby inžinieri zamerali pozornosť na konkrétne potreby aplikácie. Namiesto prísneho dodržiavania tradičných rolí vyberajú na základe výkonu, nákladov a požiadaviek na efektivitu.

Scenáre použitia: kde každý systém vyniká

Výber správneho pohonného systému je rozhodujúci pre dosiahnutie maximálnej produktivity a efektivity vo vašich prevádzkach. Ubest Automation Limited sa špecializuje na dodávanie optimalizovaných riešení priemyselnej automatizácie.

Zistite, ako najnovšie pohonné systémy Allen-Bradley Kinetix a PowerFlex môžu transformovať vašu výrobnú linku. Kliknite sem a preskúmajte naše špecializované produkty a zákazkové riešenia.