Systemy serwo napędowe stopniowe serii ZF-D200

Aukład serwo stopniowyłączy w sobie zasady silników krokówkowych i technologii serwokontrolowania, aby połączyć zalety obu systemów, oferując zwiększoną precyzję, wydajność i adaptację.

1. Podstawowe składniki

• Silnik stopniowy: Silnik prądu stałego bez szczotek, który obraca się w oddzielnych krokach (np. 1,8° lub 0,9° na krok) pod wpływem impulsów elektrycznych.
• Serwo napęd/kontroler: przetwarza sygnały zwrotne (pozycja, prędkość, moment obrotowy) i reguluje moc silnika w czasie rzeczywistym za pomocą sterowania zamkniętą pętlą.
• Urządzenie zwrotne: Zazwyczaj kodujący lub rozwiązujący, dostarczający kontrolerowi wysokiej rozdzielczości dane o pozycji/prędkości.

2Zasada działania

• Otwarty pętl vs. zamknięty pętl: Tradycyjne silniki krokowe działają w pętli otwartej, opierając się na liczenie impulsów do pozycjonowania.korekta błędów spowodowanych zmianami obciążenia lub zakłóceniami zewnętrznymi.
• Mikrostepingi: Podziela pełne kroki na mniejsze przyrosty (np. 256 mikroskroków/pełny krok) dla płynniejszego ruchu i zmniejszonego rezonansu.
• FOC (Feld-Oriented Control) - sterowanie ukierunkowane na pole: zaawansowane algorytmy (np. sterowanie wektorem) optymalizują moment obrotowy i wydajność poprzez dostosowanie pola magnetycznego do wirnika.

3. Kluczowe cechy

• Wysoka precyzja: Dokładność pozycjonowania <±1 sekunda łukowa przy koderach o wysokiej rozdzielczości (np. 23-bitowych).
• Wyeliminowanie zgubionych kroków: Wrażenie zwrotne w pętli zamkniętej zapewnia, że silnik utrzymuje synchronizację z poleceniami, nawet w przypadku przeciążenia.
• Dynamiczna wydajność: Szybkie przyspieszenie/spóźnienie (np. 5000 obr./s) i płynna regulacja prędkości.
• Efektywność energetyczna: Zmniejszenie zużycia energii za pomocą układu regulacji prądu adaptacyjnego i trybów niskiego prądu jałowego.
• Kompaktny projekt: Zintegrowane układy kierowcy i silnika oszczędzają przestrzeń i ułatwiają podłączenie kabli.

4. Wnioski

• Automatyka przemysłowa: maszyny CNC, drukarki 3D i sprzęt półprzewodnikowy.
• Robotyka: Wspólne napędy w współpracujących robotach (cobotach) wymagających bezpieczeństwa i precyzji.
• Urządzenia medyczne: Roboty chirurgiczne, urządzenia diagnostyczne i automatyzacja laboratoriów.
• Tekstylia i opakowania: szybkie systemy zawijania, etykietowania i obróbki materiałów.

5Zalety w stosunku do tradycyjnych systemów

• Silniki stopniowe: Niski koszt, prostotę i duży moment obrotowy przy niskich prędkościach.
• Silniki serwowe: Wyższa kontrola prędkości, wydajność i odporność na przeciążenie.
• Hybrydowy serwo-stopniowy: Łączy opłacalność z precyzją i niezawodnością serwo.