Kaip išsirinkti pramoninės automatikos variklį?

Yra keturi pramoninės automatikos variklių apkrovų tipai:

1. Reguliuojama arklio galia ir pastovus sukimo momentas: Kintamos arklio galios ir pastovaus sukimo momento taikymas apima konvejerius, kranus ir krumpliaračius. Šiose srityse sukimo momentas yra pastovus, nes apkrova yra pastovi. Reikalinga arklio galia gali skirtis priklausomai nuo taikymo, todėl pastovaus greičio kintamosios ir nuolatinės srovės varikliai yra geras pasirinkimas.

2. Kintamas sukimo momentas ir pastovi arklio galia: Kintamo sukimo momento ir pastovios arklio galios taikymo pavyzdys yra popieriaus pervyniojimas mašinomis. Medžiagos greitis išlieka tas pats, o tai reiškia, kad arklio galia nekinta. Tačiau didėjant ritinio skersmeniui, keičiasi ir apkrova. Mažose sistemose tai geras nuolatinės srovės variklių arba servo variklių pritaikymas. Regeneracinė energija taip pat yra svarbus veiksnys ir į ją reikėtų atsižvelgti nustatant pramoninio variklio dydį arba renkantis energijos valdymo metodą. Kintamosios srovės varikliai su kodavimo įrenginiais, uždaros grandinės valdymu ir viso kvadranto pavaromis gali būti naudingesni didesnėms sistemoms.

3. Reguliuojama arklio galia ir sukimo momentas: ventiliatoriams, išcentriniams siurbliams ir maišytuvams reikalinga kintama arklio galia ir sukimo momentas. Didėjant pramoninio variklio greičiui, kartu su reikiama arklio galia ir sukimo momentu didėja ir apkrova. Būtent nuo šio tipo apkrovų ir prasideda variklio efektyvumo diskusija, kai keitikliai apkrauna kintamosios srovės variklius naudodami kintamo greičio pavaras (VSD).

4, padėties valdymas arba sukimo momento valdymas: tokiose srityse kaip linijinės pavaros, kurioms reikalingas tikslus judėjimas į kelias pozicijas, reikalingas griežtas padėties arba sukimo momento valdymas ir dažnai reikalingas grįžtamasis ryšys, kad būtų galima patikrinti teisingą variklio padėtį. Šioms reikmėms geriausias pasirinkimas yra servo arba žingsniniai varikliai, tačiau plieno arba popieriaus gamybos linijose ir panašiose srityse dažniausiai naudojami nuolatinės srovės varikliai su grįžtamuoju ryšiu arba keitiklio apkrauti kintamosios srovės varikliai su kodavimo įrenginiais.

Įvairūs pramoninių variklių tipai

Nors pramonėje naudojama daugiau nei 36 AC/DC variklių tipų. Nors variklių tipų yra daug, pramoniniuose taikymuose jie labai sutampa, todėl rinka stengėsi supaprastinti variklių pasirinkimą. Tai susiaurina praktinį variklių pasirinkimą daugumoje pritaikymų. Šeši labiausiai paplitę variklių tipai, tinkantys daugumai pritaikymų, yra bešepetėliniai ir šepetėliniai nuolatinės srovės varikliai, kintamosios srovės varikliai su narveliu ir apvijų rotoriais, servo ir žingsniniai varikliai. Šie variklių tipai tinka daugumai pritaikymų, o kiti tipai naudojami tik specialioms reikmėms.

Trys pagrindiniai pramoninių variklių pritaikymo tipai

Trys pagrindinės pramoninių variklių taikymo sritys yra pastovus greitis, kintamas greitis ir padėties (arba sukimo momento) valdymas. Skirtingoms pramoninės automatizavimo situacijoms reikalingi skirtingi pritaikymai ir problemos, taip pat ir jų pačių problemų rinkiniai. Pavyzdžiui, jei maksimalus greitis yra mažesnis už variklio etaloninį greitį, reikalinga pavarų dėžė. Tai taip pat leidžia mažesniam varikliui veikti efektyvesniu greičiu. Nors internete yra daug informacijos apie tai, kaip nustatyti variklio dydį, yra daug veiksnių, į kuriuos vartotojai turi atsižvelgti, nes reikia atsižvelgti į daugybę detalių. Apskaičiuojant apkrovos inerciją, sukimo momentą ir greitį, vartotojas turi suprasti tokius parametrus kaip bendra apkrovos masė ir dydis (spindulys), taip pat trintis, pavarų dėžės nuostoliai ir mašinos ciklas. Taip pat reikia atsižvelgti į apkrovos, pagreičio ar lėtėjimo greičio ir taikymo ciklo pokyčius, kitaip pramoniniai varikliai gali perkaisti. Kintamosios srovės indukciniai varikliai yra populiarus pasirinkimas pramoniniams sukamojo judesio taikymams. Pasirinkę variklio tipą ir dydį, vartotojai taip pat turi atsižvelgti į aplinkos veiksnius ir variklio korpuso tipus, tokius kaip atviro rėmo ir nerūdijančio plieno korpuso plovimo taikymas.

Kaip išsirinkti pramoninį variklį

Trys pagrindinės pramoninių variklių pasirinkimo problemos

1. Pastovaus greičio programėlės?

Pastovaus greičio taikymuose variklis paprastai veikia panašiu greičiu, mažai arba visai neatsižvelgiant į greitėjimo ir lėtėjimo rampas. Šio tipo taikymas paprastai veikia naudojant pilnos linijos įjungimo/išjungimo valdiklius. Valdymo grandinę paprastai sudaro atšakos grandinės saugiklis su kontaktoriumi, perkrovos pramoninio variklio paleidiklis ir rankinis variklio valdiklis arba švelnus paleidiklis. Pastovaus greičio taikymams tinka tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės varikliai. Nuolatinės srovės varikliai užtikrina visą sukimo momentą esant nuliniam greičiui ir turi didelį tvirtinimo pagrindą. Kintamosios srovės varikliai taip pat yra geras pasirinkimas, nes jie turi didelį galios koeficientą ir reikalauja mažai priežiūros. Priešingai, didelės servo arba žingsninio variklio našumo charakteristikos paprastai taikymams būtų laikomos pernelyg didelėmis.

2. Kintamo greičio programėlė?

Kintamo greičio taikymams paprastai reikalingi kompaktiški greičio ir greičio kitimai, taip pat apibrėžti pagreičio ir lėtėjimo rampos. Praktiškai pramoninių variklių, tokių kaip ventiliatoriai ir išcentriniai siurbliai, greitis paprastai mažinamas siekiant pagerinti efektyvumą, suderinant energijos suvartojimą su apkrova, o ne dirbant visu greičiu ir droseliuojant arba slopinant išvestį. Tai labai svarbu atsižvelgti transportavimo taikymuose, tokiuose kaip butelių išpilstymo linijos. Kintamosios srovės variklių ir dažnio keitiklių (VFDS) derinys yra plačiai naudojamas efektyvumui didinti ir gerai veikia įvairiose kintamo greičio taikymo srityse. Tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės varikliai su atitinkamomis pavaromis gerai veikia kintamo greičio taikymo srityse. Nuolatinės srovės varikliai ir pavarų konfigūracijos ilgą laiką buvo vienintelis kintamo greičio variklių pasirinkimas, o jų komponentai buvo sukurti ir patikrinti. Net ir dabar nuolatinės srovės varikliai yra populiarūs kintamo greičio, dalinės arklio galios taikymo srityse ir naudingi mažo greičio taikymo srityse, nes jie gali užtikrinti visą sukimo momentą esant mažam greičiui ir pastovų sukimo momentą esant įvairiam pramoninių variklių greičiui. Tačiau nuolatinės srovės variklių priežiūra yra svarbus klausimas, nes daugeliui jų reikalingas komutavimas šepetėliais ir jie susidėvi dėl sąlyčio su judančiomis dalimis. Bešepetėliniai nuolatinės srovės varikliai pašalina šią problemą, tačiau jie yra brangesni iš pradžių, o pramoninių variklių asortimentas yra mažesnis. Šepetėlių susidėvėjimas nėra problema naudojant kintamosios srovės indukcinius variklius, o kintamo dažnio pavaros (VFDS) yra naudinga parinktis didesnėms nei 1 AG programoms, pvz., ventiliatoriams ir siurbliams, kurios gali padidinti efektyvumą. Pasirinkus pavaros tipą pramoniniam varikliui valdyti, galima pagerinti padėties suvokimą. Jei to reikalaujama, prie variklio galima pridėti kodavimo įrenginį, o pavarą galima nurodyti naudoti kodavimo įrenginio grįžtamąjį ryšį. Dėl to ši konfigūracija gali užtikrinti servovarikliams būdingus greičius.

3. Ar jums reikia padėties kontrolės?

Tikslus padėties valdymas pasiekiamas nuolat tikrinant variklio padėtį jam judant. Tokiose srityse kaip linijinių pavarų padėties nustatymas gali būti naudojami žingsniniai varikliai su grįžtamuoju ryšiu arba be jo, arba servovarikliai su vidiniu grįžtamuoju ryšiu. Žingsninis variklis tiksliai juda į padėtį vidutiniu greičiu ir tada išlaiko tą padėtį. Atvirojo ciklo žingsninio modulio sistema užtikrina galingą padėties valdymą, jei ji tinkamai parinkta. Kai grįžtamojo ryšio nėra, žingsninis modulis atliks tikslų žingsnių skaičių, nebent susidurs su apkrovos pertraukimu, viršijančiu jo galimybes. Didėjant programos greičiui ir dinamikai, atvirojo ciklo žingsninio modulio valdymas gali neatitikti sistemos reikalavimų, todėl reikia atnaujinti sistemą į žingsninį arba servovariklio sistemą su grįžtamuoju ryšiu. Uždarojo ciklo sistema užtikrina tikslius, didelio greičio judesio profilius ir tikslų padėties valdymą. Servo sistemos užtikrina didesnius sukimo momentus nei žingsniniai moduliai esant dideliam greičiui ir taip pat geriau veikia esant didelėms dinaminėms apkrovoms arba sudėtingiems judesiams. Didelio našumo judėjimui su mažu padėties viršijimu, atspindėta apkrovos inercija turėtų kuo labiau atitikti servovariklio inerciją. Kai kuriais atvejais pakanka neatitikimo iki 10:1, tačiau optimalus atitikimas yra 1:1. Pavarų redukcija yra geras būdas išspręsti inercijos neatitikimo problemą, nes atspindėtos apkrovos inercija sumažinama perdavimo skaičiaus kvadratu, tačiau skaičiuojant reikia atsižvelgti į pavarų dėžės inerciją.