Спрощення розміщення асинхронних серводвигунів

Спеціальне проектування та виготовлення обладнання для всієї лінії формування прокату вимагає глибокого розуміння різноманітних застосувань цієї лінії. Розробка цих машин відповідно до вимог замовника може бути складним процесом.

Серед міркувань під час процесу проектування є вибір двигуна для кожного застосування. Від окремого валкоутворювача до лінії формування валків, що включає розмотувач, розмотувач, формувач рулонів, штабелеукладчик, гніздувальник і пакувальну станцію, двигун — це те, що забезпечує ефективну роботу машини для клієнта.

Існує багато елементів, які слід враховувати при виборі типу двигуна для використання, наприклад: Motion Profile; Крутний момент; Узгодження інерції; Необхідний час розгону та гальмування; архітектура системи управління; Вартість; та «Нерухомість», доступні в системі.

Асинхронні двигуни поширені в системах прокатного формування, конвеєрних системах, насосах і вентиляторах. Ці системи зазвичай працюють на максимальній швидкості і можуть вимагати або не вимагати використання частотного приводу (VFD). Якщо VFD не використовується, ці системи будуть використовувати контактор/перевантаження і працюватимуть на максимальній швидкості.

Серводвигун, з іншого боку, є кращим варіантом для будь-якого застосування, як-от шаблони перфорації, різні матриці, де позиціонування є ключовим. Серводвигун також забезпечує зворотний зв'язок, повідомляючи оператору, коли було досягнуто належне позиціонування.

Відмінності між серводвигуном та асинхронним двигуном:

серводвигун

• Постійний магніт;

• Менший розмір, ніж асинхронний двигун;

• Здатність підтримувати повний крутний момент на низьких оборотах;

• Більш ефективний;

• Агресивний час прискорення/гальмування;

• Зворотній зв'язок положення ротора резольвером або кодером;

• Завжди потребує приводу;

• Надзвичайна точність і повторюваність;

• Низька інерційність.

Індукційний мотор

• Електромагніти створюють обертове поле;

• Як правило, нижча «вартість»;

• Більший фізичний розмір;

• Менш ефективний;

• Деякими програмами можна керувати без частотного приводу (VFD). (Замість них використовуються підрядники);

• Не матиме повного крутного моменту на низьких швидкостях; і

• Зворотній зв'язок необов'язковий: інкрементний кодер або резольвер.

Розуміння можливостей і гнучкості цих двигунів допоможе розробити та створити найкраще обладнання. Ризикуючи надмірне спрощення, асинхронні двигуни зазвичай використовуються для регулювання швидкості, а серводвигуни зазвичай використовуються для додатків, які потребують динамічного регулювання швидкості та/або положення.

Використання при прокатному формуванні

Асинхронні двигуни з VFD використовуються в більшості застосувань для формування прокату. Вони пропонують крутний момент, необхідний для формування матеріалу, але зазвичай не вимагають агресивного прискорення або уповільнення. Асинхронний двигун може запускати лінію зі змінною швидкістю; однак, як правило, вони працюватимуть на максимальній встановленій швидкості, доки не втрутиться оператор (валкоутворювачі часто працюють зі швидкістю 300 футів на хвилину або більше). Асинхронні двигуни забезпечують просту установку, експлуатацію та технічне обслуговування.

Летячий пуансон або ножиця наздогнать швидкість матеріалу, виконає свою функцію і повернеться в вихідне положення. Летаючими ножицями можна керувати за допомогою системи з відкритим циклом (пневматична/без двигуна) або закритою системою (сервопривод). Летаючі ножиці, керовані сервоприводом, використовують зворотний зв’язок від лінійного кодера для визначення швидкості формування валків. Сервопривод прискориться до швидкості валкоутворювача, виконає свою роботу, зберігаючи синхронізовану швидкість з валкоутворювачем, а потім повернеться у вихідне положення. Сервопривод здатний досягати швидкостей прискорення/гальмування, необхідних для успішної операції.

У рідкісному застосуванні серводвигун буде використовуватися для формування валків, коли у вас є застосування зрізу або перфорації, що вимагає, щоб машина зупинилася для зрізу або удару.

Джим Хармер — дизайнер-електрик, який працює з Samco Machinery. РФ