EN
Systemy taśmociągów stanowią układ krążenia współczesnych operacji produkcyjnych, magazynowych i logistycznych. Przewożą one surowce, półfabrykaty oraz gotowe wyroby z prędkością, którą należy precyzyjnie kontrolować. Zbyt duża prędkość powoduje kolizje produktów, ich przewracanie się lub spadanie; zbyt mała – prowadzi do obniżenia wydajności i powstawania wąskich gardeł. Silniki serwonapędowe są powszechnie stosowane w celu zapewnienia wymaganej precyzji regulacji prędkości w tych systemach taśmociągowych. Niestety silniki i napędy serwonapędowe są niezwykle wrażliwe na wahania napięcia zasilającego napęd. Spadki napięcia powodują obniżenie prędkości silnika, a skoki napięcia skutkują awariami nadnapięciowymi oraz nagłymi zatrzymaniami. Regulatory napięcia dla silników serwonapędowych zostały specjalnie zaprojektowane w celu zapewnienia gładkiego i stabilnego zasilania. W niniejszym artykule wyjaśniono, jak zapewniają one precyzyjną kontrolę prędkości.
Utrzymanie stałej liczby obrotów na minutę przy zmianach obciążenia
Obciążenie taśmy transportowej będzie znacznie się zmieniać w trakcie jej pracy. Silnie obciążony odcinek taśmy transportowej pobiera więcej prądu niż słabo obciążony odcinek. Jeśli napięcie ulegnie spadkowi w momencie dużego obciążenia, napęd serwo nie będzie w stanie dostarczyć wymaganej mocy i nie będzie w stanie utrzymać stałej prędkości. Taśma zwolni, co może prowadzić do gromadzenia się materiału lub zablokowania.
Szybko działające przełączniki tyrystorowe (SCR) lub przekaźnikowe stosowane w regulatorach napięcia dla silników serwo zapewniają utrzymanie napięcia wyjściowego w zakresie ±3% wartości zadanej, nawet w przypadku spadku lub wzrostu napięcia sieciowego o ±20% lub więcej. Czas odpowiedzi wynoszący 20–40 ms jest znacznie krótszy niż stała czasowa mechanizmu taśmy transportowej. Podczas spadku napięcia sieciowego regulator napięcia zapewni stabilne napięcie zasilające napęd. Napęd będzie mógł skupić się wyłącznie na regulacji prędkości, nie musząc się martwić o fluktuacje napięcia wejściowego. Prędkość taśmy transportowej pozostanie stała.
Eliminacja błędu prędkości spowodowanego spadkami napięcia sieciowego
Większość przemysłowych obiektów wyposażona jest w duże, ciężkie maszyny, takie jak systemy wentylacji, ogrzewania i klimatyzacji (HVAC), spawarki lub sprężarki, które powodują chwilowe obniżenia napięcia (spadki) o 10–30%. Takie spadki są wykrywane przez napęd serwo, a ze względu na dużą czułość pętli regulacji prędkości silnika natychmiast powodują spowolnienie obrotów. Napęd serwo podejmie próbę skompensowania spadku prędkości poprzez zwiększenie poboru prądu, jednak dopóki trwa spadek napięcia, silnik będzie nadal pracować z obniżoną prędkością. Skutkiem tego jest zauważalne „przerywanie” przepływu materiału.
Gdy regulator napięcia silnika serwonapędowego jest zainstalowany na wejściu napędu serwonapędowego, staje się on buforem. Energia magazynowana w transformatorem sterującym regulatora lub w banku kondensatorów zapewnia moc potrzebną do kompensacji krótkotrwałych obniżeń napięcia trwających do 100 ms. W przypadku dłuższych obniżeń napięcia regulator reaguje i zmienia pozycję uzwojenia (przełącza odgałęzienia), aby podnieść napięcie do wartości znamionowej. Napęd serwonapędowy nigdy nie „zauważy” obniżenia napięcia, dlatego prędkość silnika nigdy nie odchyli się od wartości zadanej. Rozwiązanie to będzie szczególnie korzystne w szybkobieżnych liniach sortujących lub w układach transportowych z indeksowaniem, gdzie kluczowe jest precyzyjne umieszczanie przedmiotów.
Ochrona napędów serwonapędowych przed wyłączeniami spowodowanymi przekroczeniem napięcia
Podobnie jak spadki napięcia mogą być szkodliwe, warunki przekroczenia napięcia mogą być równie uciążliwe. Błąd przekroczenia napięcia występuje wtedy, gdy energia wytworzona przez przeciążony silnik podczas hamowania jest zwracana do szyny DC. Jeśli w tym samym czasie napięcie sieciowe również jest wysokie, napięcie szyny DC może osiągnąć punkt zadziałania zabezpieczenia przed przekroczeniem napięcia napędu. W takim przypadku napęd wyłączy się, co spowoduje gwałtowne zatrzymanie taśmy transportowej i potencjalne uszkodzenie przewożonych produktów.
Regulatory napięcia dla serwosilników zawierają ochronę przed przekroczeniem napięcia, która ogranicza wszelkie szczyty napięcia sieciowego lub napięcia regeneracyjnego dopływającego z zewnątrz. Urządzenia te są szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających częstych przyspieszeń i hamowań, takich jak paletyzacja lub napęd indeksujący taśmociągów, gdzie ryzyko przekroczenia napięcia lub wyłączenia napędu z powodu regeneracji jest wysokie. Regulator znacznie zmniejsza to ryzyko. Regulator ogranicza również obciążenie diod prostowniczych oraz kondensatora szyny DC w napędzie. Wynikiem jest wydłużenie żywotności napędu oraz niezawodna, ciągła praca taśmociągu bez uciążliwych wyłączeń napędu spowodowanych błędami związанныmi z napięciem.
Włączanie precyzyjnych profilów przyspieszania i hamowania
W wielu zastosowaniach, takich jak stacje tankowania lub operacje precyzyjnej montażu, silnik serwonapędowy wymaga dokładnego przyspieszania i hamowania w celu bezpiecznego umieszczenia obciążenia bez przesuwania się produktu. Takie precyzyjne ruchy są realizowane poprzez kontrolę momentu obrotowego silnika serwonapędowego. Gdy napięcie sieciowe ulega zmianie, napęd również zmienia prąd w daremnej próbie regulacji prędkości. Spowoduje to niestabilny moment obrotowy, co przejawia się niestałym przyspieszeniem i może prowadzić do nieprawidłowego ustawienia lub przesunięcia produktu.
Sztywne źródło napięcia o niskim impedancji, jakim jest regulator napięcia silnika serwonapędowego, zapewnia, że napęd serwonapędowy utrzymuje stałą wartość momentu obrotowego niezależnie od zmian napięcia. Współczynnik mocy tych regulatorów w połączeniu z ich zdolnością do dostarczania stałej mocy niezależnie od wielkości spadków i wahnięć napięcia wejściowego zapewnia gładki i kontrolowany moment obrotowy. Przykładem może być jednoczesne uruchomienie kilku systemów taśmociągowych podłączonych do jednego obwodu. Bez regulatora napięcia każdy napęd serwonapędowy doświadczy spadku napięcia w momencie, gdy poszczególne systemy zaczną pobierać prąd z obwodu. Dzięki regulatorowi każdy system pobierze potrzebny prąd, lecz ze sztywnego źródła napięcia. Umożliwi to precyzyjne sterowanie momentem obrotowym, co zagwarantuje powtarzalne umieszczanie elementów montażowych lub napełnianie pojemników.
Systemy taśmociągowe są nieodłącznym elementem nowoczesnej przemysłu. Silniki serwo oraz sterowniki, które zapewniają ich precyzyjną pracę, umożliwiają bezprecedensową kontrolę ruchu. Regulatory napięcia dla silników serwo pozwalają tym dokładnym napędom serwo działać stabilnie nawet przy nieoptymalnych warunkach zasilania. Eliminując spadki napięcia i szczyty przekroczenia napięcia oraz zapewniając stabilne napięcie zasilania niezależnie od warunków obciążenia systemu taśmociągowego, regulatory napięcia dla silników serwo pozwalają zagwarantować, że prędkość taśmy jest zawsze odpowiednia. Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu, powierzchni produkcyjnej wynoszącej 50 000 m², własnym możliwościom rozwoju kluczowych komponentów oraz udziałowi w opracowywaniu krajowych norm branżowych produkuje się regulatory napięcia serwo zapewniające idealnie kontrolowaną prędkość taśmy. Skontaktuj się z nami już dziś.