כיצד לבחור מנוע אוטומציה תעשייתית?

ישנם ארבעה סוגים של עומסי מנוע אוטומציה תעשייתית:

1, כוח סוס מתכוונן ומומנט קבוע: יישומי כוח סוס משתנים ומומנט קבוע כוללים מסועים, מנופים ומשאבות ציוד. ביישומים אלה, המומנט קבוע מכיוון שהעומס קבוע. כוח הסוס הנדרש עשוי להשתנות בהתאם ליישום, מה שהופך את מנועי AC ו-DC במהירות קבועה לבחירה טובה.

2, מומנט משתנה וכוח סוס קבוע: דוגמה ליישומי מומנט משתנה וכוח סוס קבועים היא נייר ליפוך מכונה. מהירות החומר נשארת זהה, מה שאומר שכוח הסוס לא משתנה. עם זאת, ככל שקוטר הגליל גדל, העומס משתנה. במערכות קטנות, זהו יישום טוב עבור מנועי DC או מנועי סרוו. כוח התחדשות הוא גם דאגה ויש לקחת בחשבון בעת ​​קביעת גודלו של מנוע תעשייתי או בחירת שיטת בקרת אנרגיה. מנועי AC עם מקודדים, בקרת לולאה סגורה וכוננים בריבוע מלא עשויים להועיל למערכות גדולות יותר.

3, כוח סוס ומומנט מתכווננים: מאווררים, משאבות צנטריפוגליות ומערבלים צריכים כוח סוס ומומנט משתנים. ככל שמהירותו של מנוע תעשייתי עולה, גם תפוקת העומס גדלה עם כוח הסוס והמומנט הנדרשים. סוגים אלה של עומסים הם המקום שבו מתחיל הדיון ביעילות המנוע, כאשר ממירים טוענים מנועי AC באמצעות כוננים במהירות משתנה (VSDs).

4, בקרת מיקום או בקרת מומנט: יישומים כגון כוננים ליניאריים, הדורשים תנועה מדויקת למספר עמדות, דורשים בקרת מיקום או מומנט הדוקים, ולעתים קרובות דורשים משוב כדי לאמת את מיקום המנוע הנכון. מנועי סרוו או צעדים הם הבחירה הטובה ביותר עבור יישומים אלה, אך מנועי DC עם משוב או מנועי AC טעוני מהפך עם מקודדים משמשים בדרך כלל בקווי ייצור של פלדה או נייר ויישומים דומים.

סוגי מנועים תעשייתיים שונים

למרות שיש יותר מ-36 סוגים של מנועי AC/DC המשמשים ביישומים תעשייתיים. למרות שישנם סוגים רבים של מנועים, ישנה חפיפה רבה ביישומים תעשייתיים, והשוק דחף לפשט את בחירת המנועים. זה מצמצם את הבחירה המעשית של מנועים ברוב היישומים. ששת סוגי המנועים הנפוצים ביותר, המתאימים לרוב המכריע של היישומים, הם מנועי DC ללא מברשות ומוברש, מנועי כלוב סנאי AC ומנועי רוטור מתפתלים, מנועי סרוו ומנועי צעד. סוגי מנועים אלו מתאימים לרוב המכריע של היישומים, בעוד שסוגים אחרים משמשים רק ליישומים מיוחדים.

שלושה סוגים עיקריים של יישומי מנועים תעשייתיים

שלושת היישומים העיקריים של מנועים תעשייתיים הם מהירות קבועה, מהירות משתנה ובקרת מיקום (או מומנט). מצבי אוטומציה תעשייתית שונים דורשים יישומים ובעיות שונות כמו גם ערכות בעיות משלהם. לדוגמה, אם המהירות המרבית נמוכה ממהירות הייחוס של המנוע, נדרשת תיבת הילוכים. זה גם מאפשר למנוע קטן יותר לפעול במהירות יעילה יותר. אמנם יש שפע של מידע באינטרנט על איך לקבוע את גודל המנוע, אבל יש הרבה גורמים שמשתמשים חייבים לקחת בחשבון מכיוון שיש הרבה פרטים שצריך לקחת בחשבון. חישוב אינרציית עומס, מומנט ומהירות דורש מהמשתמש להבין פרמטרים כגון המסה הכוללת והגודל (רדיוס) של העומס, כמו גם חיכוך, אובדן תיבת ההילוכים ומחזור המכונה. יש לקחת בחשבון גם שינויים בעומס, במהירות האצה או האטה ובמחזור העבודה של היישום, אחרת מנועים תעשייתיים עלולים להתחמם יתר על המידה. מנועי אינדוקציה AC הם בחירה פופולרית עבור יישומי תנועה סיבובית תעשייתית. לאחר בחירת סוג המנוע וגודלו, המשתמשים צריכים לשקול גם גורמים סביבתיים וסוגי בתי מנוע, כגון יישומי שטיפת דיור מפלדת אל חלד עם מסגרת פתוחה.

כיצד לבחור מנוע תעשייתי

שלוש בעיות עיקריות של בחירת מנוע תעשייתי

1. אפליקציות במהירות קבועה?

ביישומי מהירות קבועה, המנוע פועל בדרך כלל במהירות דומה עם מעט או ללא התחשבות ברמפות האצה והאטה. יישום מסוג זה פועל בדרך כלל באמצעות פקדי הפעלה/כיבוי שורה מלאה. מעגל הבקרה מורכב בדרך כלל מפתיל מעגל מסועף עם מגע, מתנע מנוע תעשייתי עומס יתר ובקר מנוע ידני או מתנע רך. שני מנועי AC ו-DC מתאימים ליישומים במהירות קבועה. מנועי DC מציעים מומנט מלא במהירות אפסית ויש להם בסיס הרכבה גדול. מנועי AC הם גם בחירה טובה מכיוון שיש להם מקדם הספק גבוה ודורשים תחזוקה מועטה. לעומת זאת, מאפייני הביצועים הגבוהים של סרוו או מנוע צעד ייחשבו מוגזמים עבור יישום פשוט.

2. אפליקציית מהירות משתנה?

יישומי מהירות משתנה דורשים בדרך כלל שינויים מהירות ומהירות קומפקטיים, כמו גם רמפות האצה והאטה מוגדרות. ביישומים מעשיים, הפחתת המהירות של מנועים תעשייתיים, כגון מאווררים ומשאבות צנטריפוגליות, נעשית בדרך כלל כדי לשפר את היעילות על ידי התאמת צריכת החשמל לעומס, במקום הפעלה במהירות מלאה ומצערת או דיכוי תפוקה. חשוב מאוד לקחת בחשבון עבור העברת יישומים כגון קווי ביקבוק. השילוב של מנועי AC ו-VFDS נמצא בשימוש נרחב להגברת היעילות ועובד היטב במגוון יישומי מהירות משתנים. גם מנועי AC וגם מנועי DC עם כוננים מתאימים עובדים היטב ביישומי מהירות משתנה. מנועי DC ותצורות הנעה היו מזמן הבחירה היחידה למנועי מהירות משתנה, והרכיבים שלהם פותחו והוכחו. אפילו עכשיו, מנועי DC פופולריים ביישומי מהירות משתנה, חלקי כוח סוס ושימושיים ביישומים במהירות נמוכה מכיוון שהם יכולים לספק מומנט מלא במהירויות נמוכות ומומנט קבוע במהירויות מנוע תעשייתיות שונות. עם זאת, התחזוקה של מנועי DC היא נושא שיש לקחת בחשבון, מכיוון שרבים דורשים התמורה עם מברשות ונשחקים עקב מגע עם חלקים נעים. מנועי DC ללא מברשות מבטלים בעיה זו, אך הם יקרים יותר מלפנים ומגוון המנועים התעשייתיים הזמינים קטן יותר. שחיקת מברשות אינה מהווה בעיה במנועי אינדוקציה AC, בעוד שכונני תדר משתנה (VFDS) מספקים אפשרות שימושית עבור יישומים שעולים על 1 HP, כגון מאווררים ושאיבה, שיכולים להגביר את היעילות. בחירת סוג הנעה להפעלת מנוע תעשייתי יכולה להוסיף קצת מודעות לעמדה. ניתן להוסיף מקודד למנוע אם היישום דורש זאת, וניתן לציין כונן לשימוש במשוב מקודד. כתוצאה מכך, הגדרה זו יכולה לספק מהירויות דמויות סרוו.

3. האם אתה צריך בקרת מיקום?

בקרת מיקום הדוקה מושגת על ידי אימות מתמיד של מיקום המנוע בזמן שהוא נע. יישומים כגון מיקום כוננים לינאריים יכולים להשתמש במנועי צעד עם או בלי משוב או במנועי סרוו עם משוב מובנה. הצעד נע בדיוק למיקום במהירות מתונה ואז מחזיק בעמדה זו. מערכת צעדים בלולאה פתוחה מספקת בקרת מיקום עוצמתית אם בגודל נכון. כאשר אין משוב, הסטפר יזיז את המספר המדויק של הצעדים אלא אם הוא נתקל בהפרעת עומס מעבר לקיבולת שלו. ככל שהמהירות והדינמיקה של האפליקציה גדלים, ייתכן שבקרת הצעדים בלולאה פתוחה לא תעמוד בדרישות המערכת, מה שמחייב שדרוג למערכת מנוע צעד או סרוו עם משוב. מערכת לולאה סגורה מספקת פרופילי תנועה מדויקים במהירות גבוהה ובקרת מיקום מדויקת. מערכות סרוו מספקות מומנטים גבוהים יותר מאשר סטפרים במהירויות גבוהות וגם עובדות טוב יותר בעומסים דינמיים גבוהים או ביישומי תנועה מורכבים. לתנועה עם ביצועים גבוהים עם חריגה במיקום נמוך, אינרציית העומס המשתקפת צריכה להתאים ככל האפשר לאינרציה של מנוע הסרוו. ביישומים מסוימים, אי התאמה של עד 10:1 מספיקה, אך התאמה של 1:1 היא אופטימלית. הפחתת הילוכים היא דרך טובה לפתור את בעיית חוסר התאמת האינרציה, מכיוון שהאינרציה של העומס המשתקף יורדת בריבוע של יחס ההעברה, אך יש לקחת בחשבון את האינרציה של תיבת ההילוכים בחישוב.