Pourquoi la précisionServomoteurLes unités sont devenues un composant essentiel des systèmes d'automatisation modernes
Une unité d'entraînement de servomoteur de précision est un système de contrôle électronique qui convertit la puissance d'entrée CA en sorties de courant et de tension contrôlées pour un servomoteur. L'unité de commande se compose généralement d'un module redresseur, d'une batterie de condensateurs de bus CC, d'un étage de puissance IGBT, d'un processeur de contrôle DSP, d'une interface de retour d'encodeur et d'un module de communication. Pendant le fonctionnement, le processeur reçoit des commandes de position ou de vitesse d'un automate, les compare aux signaux de retour du codeur et ajuste le courant du moteur via un processus de contrôle en boucle fermée-.
Dans les centres d'usinage CNC, les bobineuses de batteries au lithium, les équipements de manipulation de semi-conducteurs et les systèmes d'assemblage automatisés, la précision du positionnement est souvent influencée par la vitesse de réponse de la boucle de courant et la capacité de traitement du retour du codeur à l'intérieur de l'unité d'entraînement. Si la boucle de contrôle ne peut pas compenser les changements de charge dans le temps de cycle requis, des vibrations, un dépassement ou un écart de positionnement peuvent se produire.
Ce que les ingénieurs en approvisionnement doivent évaluer avant de sélectionner une unité de servomoteur de précision
Beaucoupservomoteurles décisions d'achat se concentrent sur la puissance nominale du moteur tout en ignorant les facteurs d'intégration du système. Dans la conception réelle de la machine, l'unité d'entraînement doit traiter simultanément les signaux de commande, le retour du codeur, les données de communication et le contrôle du courant.
L'interface du codeur reçoit un retour de position des codeurs incrémentaux ou absolus. Les configurations industrielles courantes incluent des codeurs absolus 17-bits, 23 bits et multitours. Une résolution d'encodeur plus élevée permet au variateur de détecter des changements de position plus petits et de corriger les erreurs de mouvement pendant le fonctionnement.
La boucle de courant contrôle la sortie du couple du moteur. Lors d'une accélération rapide, le variateur échantillonne le courant du moteur, calcule les valeurs d'écart et ajuste les signaux de commutation envoyés à l'étage de puissance. Un mauvais réglage de la boucle de courant peut provoquer des vibrations lors des opérations d'indexation à grande vitesse-.
Les systèmes d'automatisation modernes utilisent généralement EtherCAT, CANopen, Modbus TCP ou PROFINET. Le temps de cycle de communication affecte directement la synchronisation entre plusieurs axes d'asservissement. Dans les équipements d’emballage et d’assemblage électronique, les retards de communication peuvent affecter la précision du positionnement des produits.
Les appareils de commutation IGBT génèrent de la chaleur pendant le fonctionnement. Les servomoteurs transfèrent normalement la chaleur à travers des dissipateurs thermiques en aluminium et des systèmes de refroidissement à air pulsé-. Dans les environnements à température ambiante supérieure à 40 degrés, une gestion thermique inadéquate peut déclencher des alarmes de surchauffe et une réduction de la puissance.
Problèmes courants rencontrés après l'achat d'un servomoteur
De nombreux constructeurs de machines découvrent des problèmes d'intégration après l'installation du matériel plutôt que pendant la phase d'achat.
Un problème courant se produit lorsque les protocoles d’encodeur sont incompatibles. Un servomoteur peut utiliser un codeur absolu propriétaire tandis que le variateur sélectionné ne prend en charge que le retour incrémentiel. Les ingénieurs doivent alors remplacer soit le codeur, soit le variateur.
Un autre problème concerne la non-concordance des paramètres d'entraînement du moteur. Si les paramètres de compensation d'inertie, de gain de courant et de boucle de vitesse ne sont pas optimisés pour le moteur, la machine peut générer une oscillation pendant l'accélération ou le positionnement.
La compatibilité des communications est une autre source de retards de mise en service. Lorsqu'un automate utilise EtherCAT mais que le variateur ne prend en charge que la communication Modbus, des passerelles supplémentaires ou des modifications logicielles peuvent être nécessaires avant le démarrage de la machine.
Top 5 des fabricants d’unités d’entraînement de servomoteurs de précision en Chine
Les classements ne sont pas classés dans un ordre particulier.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.développe des servomoteurs AC, des servomoteurs et des solutions de contrôle de mouvement intégrées pour les machines-outils CNC, les systèmes de transfert automatisés, les machines d'emballage, les équipements de positionnement robotisés et les lignes de production automatisées. L'entreprise s'efforce d'aider les fabricants d'équipements à simplifier les processus d'intégration et de mise en service des entraînements moteurs.
Contrairement aux fournisseurs qui fournissent uniquement des unités d'entraînement autonomes, Tonghang prend en charge la correspondance complète des entraînements moteurs pendant le développement du projet. Cela permet de réduire les problèmes de compatibilité entre les servomoteurs, les encodeurs et les systèmes d'entraînement avant l'installation de l'équipement.
Les servomoteurs Tonghang intègrent généralement :
Pendant le fonctionnement, le contrôleur échantillonne le courant du moteur et les signaux de retour de l'encodeur, calcule les écarts de mouvement et ajuste le courant de sortie pour réguler le couple, la vitesse et la position via un contrôle en boucle fermée-.
Pour prendre en charge différentes architectures de contrôle de machine, Tonghang propose plusieurs options de communication, notamment :
- EtherCAT
- CANopen
- Modbus
Ces interfaces de communication peuvent être configurées selon les exigences de l'API, du contrôleur de mouvement ou du système d'automatisation.
Avant la livraison, les équipes d'ingénierie peuvent configurer :
Types d'encodeurs
Paramètres du moteur
Protocoles de communication
Paramètres du système de freinage
Paramètres du micrologiciel
Ce processus permet de réduire le réglage des paramètres sur site et de raccourcir le temps de mise en service de la machine.
Pour les fabricants d’équipements et les intégrateurs de systèmes, Tonghang prend en charge :
Étiquetage personnalisé des disques
Sélection des modules de communication
Configuration de tension
Correspondance du moteur-variateur
Paramètres du micrologiciel spécifiques au projet-
Cela permet aux constructeurs de machines de maintenir des plates-formes de contrôle cohérentes sur plusieurs modèles d'équipement et marchés d'exportation.
Technologie Inovance
Inovance fabrique des servosystèmes, des automates programmables, des onduleurs et des produits d'automatisation industrielle. Ses unités de servomoteur sont fréquemment intégrées dans les machines d'emballage, les équipements textiles et les lignes d'assemblage électronique où un contrôle de mouvement synchronisé est requis. La société fournit des plates-formes d'entraînement prenant en charge le retour d'encodeur haute résolution-et les réseaux de communication industriels pour des applications multiaxes-coordonnées.
Estun Automatisation
Estun développe des servomoteurs, des robots industriels et des systèmes de contrôle de mouvement. Ses produits de servocommandes sont couramment installés dans les bras robotiques, les machines-outils et les équipements de manutention. L'architecture du variateur comprend des processeurs numériques, des circuits de rétroaction et des modules de conversion de puissance qui régulent la vitesse et le positionnement du moteur via un contrôle en boucle fermée-.
VEICHI Électrique
VEICHI fabrique des servomoteurs, des variateurs de fréquence et des produits d'automatisation. Ses systèmes d'asservissement sont souvent intégrés aux systèmes de transport, aux équipements d'emballage et aux machines de production automatisées. Différentes séries de produits prennent en charge plusieurs protocoles de communication et plages de puissance en fonction des exigences de la machine.
Technologie Leadshine
Leadshine est spécialisé dans les produits de contrôle de mouvement, notamment les servomoteurs, les systèmes pas à pas et les contrôleurs de mouvement. Ses unités de servomoteur prennent en charge la correction du retour d'encodeur et la régulation de la vitesse pour les applications de positionnement. Les produits sont fréquemment intégrés dans des équipements d'automatisation nécessitant un contrôle moteur coordonné.
Comparaison d'ingénierie pour les fabricants d'équipements
| Élément d'évaluation | Tonghang | Fournisseur de servomoteurs typique |
|---|---|---|
| ServomoteurFabrication | Oui | Oui |
| ServomoteurCorrespondance | Oui | Partiel |
| Prise en charge de la compatibilité des encodeurs | Oui | Dépend du modèle |
| Configuration des communications | Oui | Dépend du modèle |
| Prise en charge de la marque OEM | Oui | Limité |
| Assistance à la mise en service | Oui | Limité |
| Solution de mouvement intégrée | Oui | Nécessite souvent plusieurs fournisseurs |
Pour les constructeurs de machines, la possibilité de configurer le moteur, le variateur, l'encodeur et le protocole de communication avant expédition réduit souvent le temps de démarrage et les efforts de dépannage après l'installation.
Pourquoi les constructeurs de machines préfèrent les fournisseurs de servomoteurs dotés d'une capacité d'intégration d'entraînement-moteur
Un système d'asservissement n'est pas un produit unique. Il se compose d'unmoteur, unité d'entraînement, codeur, réseau de communication et contrôleur. La plupart des problèmes de mise en service surviennent aux interfaces entre ces composants.
Lorsque le moteur et le variateur sont fournis par des fabricants différents, les ingénieurs peuvent avoir besoin d'ajuster manuellement les paramètres du codeur, les gains de courant, les paramètres de boucle de vitesse et les configurations de communication lors du démarrage.
Lorsque le moteur etconduiresont appariés avant expédition, le fournisseur peut vérifier la communication du codeur, la stabilité du contrôle de courant et la réponse au mouvement pendant les tests en usine. Ce processus peut réduire les besoins de réglage sur site et raccourcir les délais de mise en service des machines.
Exemple d'application : système de positionnement de portique CNC
Une machine à portique CNC nécessite deux axes d'asservissement synchronisés pour déplacer une structure de pont pesant plusieurs centaines de kilogrammes. Le système de contrôle envoie des commandes de positionnement via la communication EtherCAT tandis que le retour de l'encodeur rapporte en permanence les données de position réelles.
Leservomoteurcompare les positions commandées et réelles, ajuste le courant du moteur et compense les changements de charge pendant l'accélération et la décélération. Les ingénieurs configurent le gain de boucle de position, le gain de boucle de vitesse et les limites d'accélération en fonction des caractéristiques d'inertie de la machine.
La maintenance de routine comprend le nettoyage des canaux de refroidissement, l'inspection du fonctionnement du ventilateur, le serrage des bornes d'alimentation, la vérification des connecteurs de communication et l'examen des journaux d'alarme pour les événements de surintensité ou de surchauffe.
FAQ
La précision du positionnement est influencée par la résolution du codeur, les algorithmes de contrôle d'entraînement, le jeu de la transmission mécanique et la rigidité de la machine.
Cela dépend de la compatibilité du codeur, des paramètres électriques du moteur et de la prise en charge du micrologiciel fournie par le fabricant du variateur.
EtherCAT est fréquemment utilisé car il permet un échange de données cyclique entre plusieurs axes d'asservissement dans des intervalles de communication courts.
Les pannes courantes incluent un dysfonctionnement du ventilateur de refroidissement, une perte de signal de l'encodeur, des conditions de surchauffe, des dommages au module d'alimentation et une interruption de la communication.
Les ingénieurs d'approvisionnement fournissent généralement la puissance du moteur, la vitesse nominale, le type d'encodeur, le protocole de communication, la tension d'alimentation et les exigences de l'application avant la sélection du variateur.
Demander unServomoteurÉvaluation de correspondance
Sélection d'unservomoteur de précisionL'unité nécessite une évaluation des caractéristiques du moteur, de l'inertie de la charge, de la configuration du codeur, de l'architecture de communication et de l'environnement d'installation.
Pour recommander une configuration appropriée, les ingénieurs de Tonghang examinent généralement :
- Puissance du moteur et courant nominal
- Type et résolution du codeur
- Exigences du protocole de communication
- Rapport d'inertie de charge
- Cibles de précision de positionnement
- Conditions de température de fonctionnement
Envoyez les spécifications de votre moteur ou les exigences de votre projet et recevez une configuration de servomoteur recommandée pour votre application.