Serwonapęd to układ wykonawczy pracujący w pętli zamkniętej sprzężenia zwrotnego, składający się z silnika, sterownika oraz enkodera wykorzystywanego jako element sprzężenia zwrotnego.
Wysokowydajne serwosilniki (serwomotory) firmy Kinco to bezszczotkowe silniki synchroniczne prądu przemiennego z magnesami trwałymi zamontowanymi na wirniku. Zastosowanie wysokiej jakości magnesów trwałych pozwoliło na znaczne zmniejszenie wymiarów i wagi silnika, przy zachowaniu tej samej mocy.
Najważniejsze właściwości serwonapędów
Napędy te charakteryzują się wysoką sprawnością, która pozostaje stała w dużym zakresie obciążenia, mogą też osiągać duże przyspieszenie kątowe wirnika.
Cechują się również dobrymi właściwościami dynamicznymi i regulacyjnymi, gdyż dla silników z magnesami trwałymi właściwa jest szybka reakcja na polecenia układu sterowania wynikająca z stosunkowo małego momentu bezwładności. Koszt eksploatacji tego rodzaju silników jest niski ze względu na brak mechanicznych (szybko zużywających się) szczotek a także wydłużone okresy smarowania łożysk.
Serwosilniki - moment, zakres mocy oraz enkodery
WObit proponuje silniki serwo o rozmiarach kołnierza od 40 do 180 mm. Zakres znamionowego momentu obrotowego wynosi od 0,64 Nm aż do 48Nm. Standardowo wszystkie silniki serwo mają wbudowany enkoder inkrementalny o rozdzielczości 2500 imp./obr.
Nowością jest seria silników serwo SMS wyposażona w enkoder absolutny jednoobrotowy lub wieloobrotowy (zapewnia pamięć zarówno kąta obrotu jak i ilości obrotów). Jest ona stosowana wszędzie tam, gdzie wyłączenie zasilania byłoby szkodliwe dla układu. Enkoder absolutny pamięta pozycję, w przypadku wyłączenia zasilania, a serwonapęd może kontynuować pracę bez konieczności bazowania, co sprawdza się we wszelkich układach z więcej niż jedną osią.
Dostępna moc silnika, w zależności od serii, wynosi od 200 W do 7,5 kW z enkoderem inkrementalnym lub do 3 kW z enkoderem absolutnym. Co istotne, szczególnie w osiach pionowych, serwosilniki Kinco mogą być wyposażone w elektromagnetyczny hamulec bezpieczeństwa.
Kontrolery serwo - szeroki wybór interfejsów
Niezwykle istotnym elementem serwonapędu jest sterownik serwo, który umożliwia uzyskanie wymaganego efektu np. odpowiedniej pozycji, liczby obrotów czy prędkości. Kinco oferuje cztery serie sterowników o szerokich możliwościach i atrakcyjnej cenie. Podstawowa seria CD przeznaczona jest do kontroli trójfazowych silników serwo zasilanych prądem przemiennym.
Sterowniki komunikują się poprzez interfejs RS232 i mogą pracować w kilku trybach: krok/kierunek (analogicznie do silników krokowych), kontroli prędkości, momentu, pozycji, dojazdu do zadanej pozycji krańcowej. Czasy rozpędzania i hamowania serwonapędów tej serii są na poziomie 10 ms. Pozwala to na ustawienie bardzo stromej rampy pracy. Seria CD doskonale sprawdza się w mniej zaawansowanych aplikacjach, dla których oferowane funkcje są wystarczające, zachowując przy tym bardzo atrakcyjną cenę.
Najnowsze ekonomiczne serwosterowniki z serii FD, w porównaniu do serii CD, zostały wyposażone dodatkowo w interfejsy komunikacyjne RS485 Modbus RTU,CANopen oraz EtherCAT, dzięki czemu mogą się komunikować się ze sterownikiem PLC czy z panelem operatorskim.
Warto zwrócić uwagę na kontrolery przygotowane do współpracy z silnikami wyposażonymi w enkoder absolutny oraz możliwość wyboru sterownika z interfejsem EtherCAT. Protokół ten bazuje na warstwie fizycznej sieci Ethernet, która dzięki wysokiej prędkości przesyłu danych, dużym zasięgu, umożliwiającym budowę oddalonych i rozproszonych węzłów jest jednym z popularniejszych standardów komunikacyjnych w przemyśle.
Większa ilość interfejsów komunikacyjnych do wyboru, a także możliwość współpracy z silnikiem wyposażonym w enkoder absolutny znacznie zwiększa ilość zastosowań dla napędów z tym kontrolerem.
Do serwosilników o największej mocy przeznaczona jest seria JDkontrolerów. Wyposażona w interfejsy RS485 oraz CANopen zapewnia dowolną konfigurację sterowników. Obsługuje tryb master-slave oraz synchronizację wieloosiową.
Tryby pracy serwonapędów
Podobnie jak sterowniki z innych serii mogą pracować w kilku trybach:
- Krok/kierunek (analogicznie do silników krokowych)
- Kontroli prędkości
- Kontroli momentu
- Dojazdu do zadanej pozycji krańcowej