جدیدترین نوآوری‌ها در کنترل کننده های موتور و اثرات آن در بهبود عملکرد ماشین‌آلات صنعتی

نمایش تمام تامین کنندگان کنترل کننده موتور

کنترل کننده های موتور ولتاژهای تغذیه را دریافت می کنند و سیگنال هایی را به درایوهای موتور که به موتورها متصل هستند ارائه می دهند. آنها برای راه اندازی، توقف و راه اندازی موتورها به صورت برنامه ریزی شده استفاده می شوند. از کنترل کننده های موتور می توان برای راه اندازی یا افزایش تدریجی سرعت موتور، افزایش گشتاور یا جهت معکوس چرخش موتور استفاده کرد. همچنین می توان از آنها برای کاهش هزینه با استفاده از سیم های کوچکتر و وسایل کم آمپر برای کنترل موتور استفاده کرد. کنترلرها به دلیل نیازهای سیستم عامل، نیازهای نصب یا افزایش راندمان موتور استفاده می شوند.

دو نوع اصلی کنترل کننده وجود دارد: الکترونیکی و الکترومکانیکی.

• واحدهای الکترونیکی بسیار پیچیده هستند و دارای ویژگی هایی مانند راه اندازی نرم و درایوهای فرکانس متغیر هستند. واحدهای الکترونیکی را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به ورودی های سیستم و شرایط کار از پیش تنظیم شده پاسخ دهند.

• واحدهای الکترومکانیکی از پیمانکاران یا رله های الکترومغناطیسی برای توقف، راه اندازی و معکوس کردن جهت موتور استفاده می کنند.

اجزای کنترل کننده موتور شامل منبع تغذیه، تقویت کننده، رابط کاربری و مدار کنترل موقعیت هستند. در زیر ویدیویی وجود دارد که سیستم کنترل کننده موتور را توضیح می دهد. 

نوع درایو

نوع درایو دسته سیستم موتوری را توصیف می کند که هدایت یا کنترل می شود.

• کموتاسیون موتورهای برس شده با تماس های فیزیکی.

• موتورهای براشلس از تماس های فیزیکی استفاده نمی کنند.

• موتورهای القایی بدون هیچ گونه اتصال فیزیکی به سیم پیچ های استاتور جریان را به سیم پیچ های روتور القا می کنند.

• موتورهای سنکرون دستگاه های غیر لغزشی هستند که تا بار کامل با سرعت ثابت کار می کنند. آنها شامل موتورهای رلوکتانس و سروموتورها هستند .

• موتورهای تعویض قطب (PCM) از کنترل شماره قطب استفاده می کنند، روشی برای تغییر تعداد قطب های سیم پیچ اولیه.

• موتورهای درایو برداری کنترل مستقل ولتاژ و فرکانس را فراهم می کنند. در برخی از طرح ها، رمزگذارها یا حل کننده ها برای ارائه بازخورد در مورد موقعیت و سرعت استفاده می شود.

• موتورهای خطی تنها در جهت حرکت نیرو تولید می کنند. فن آوری های رایج عبارتند از سیم پیچ متحرک و طرح های آهنربای متحرک.

• بسیاری از انواع موتورهای پله ای از کنترل کننده های موتور استفاده می کنند

  • موتورهای تمام استپ

  • موتورهای نیم مرحله ای

  • مینی موتورها

  • میکرو موتورها

  • موتورهای پله ای تک قطبی

  • موتورهای پله ای دوقطبی

• سیستم های کنترل حرکت پنوماتیک

• سیستم های کنترل حرکت هیدرولیک

معیارهای انتخاب

سایت تکصان به خریداران صنعتی اجازه می دهد تا کنترل کننده های سرعت موتور را بر اساس مشخصات محصول، مشخصات الکتریکی، پارامترهای عملیاتی و ویژگی ها انتخاب کنند.

مشخصات برق

رتبه بندی های الکتریکی شامل

• حداکثر ولتاژ خروجی ولتاژی است که دستگاه خروجی می دهد. این خروجی باید با فرآیندهای سیستم مطابقت داشته باشد.

• توان نامی حداکثر توانی است که با موتور استفاده می شود.

• جریان خروجی پیوسته اصطلاحی است که برای توصیف جریانی است که یک دستگاه به طور مداوم در هوا بدون تجاوز از محدودیت های دما حمل می کند.

• حداکثر جریان خروجی ، خروجی جریان ظرفیت برای یک دوره زمانی کوتاه است

• ولتاژ منبع تغذیه AC محدوده ولتاژ ورودی AC است که درایو یا کنترلر را کار می کند.

• ولتاژ منبع تغذیه DC محدوده ولتاژ ورودی DC است که درایو یا کنترل کننده را کار می کند.

• کنترل کننده های موتور از فرکانس ورودی AC 50، 60 یا 400 هرتز استفاده می کنند . فرکانس ورودی فرکانسی است که کنترلر از موتور می پذیرد.

  • ورودی های تک فاز برای کاربردهای ولتاژ پایین استفاده می شود و عبارت رایج تر است.

  • ورودی های سه فاز برای کاربردهای ولتاژ بالاتر استفاده می شود. می توان از آنها برای غلبه بر بارهای راه اندازی بالا با راه اندازی موتور با گشتاور بالاتر استفاده کرد. هنگامی که بار اینرسی اولیه غلبه کرد، آنها به پیکربندی دلتای با گشتاور پایین کارآمدتر تغییر می کنند.

• کنترل کننده های موتور مبتنی بر کامپیوتر از انواع مختلفی از اتوبوس ها و استانداردهای ارتباطی استفاده می کنند .

  • انواع باس عبارتند از پیوست فناوری پیشرفته (ATA)، اتصال اجزای جانبی (PCI)، الکترونیک درایو یکپارچه (IDE)، معماری استاندارد صنعتی (ISA)، گذرگاه رابط همه منظوره (GPIB)، گذرگاه سریال جهانی (USB) و VersaModule Eurocard. اتوبوس (VMEbus).

  • استانداردهای ارتباطات عبارتند از ARCNET، AS-i، Beckhoff I/O، CANbus، CANopen، DeviceNet، Ethernet، رابط سیستم های کامپیوتری کوچک (SCSI) و سیستم توزیع هوشمند (SDS). بسیاری از رابط های سریال و موازی نیز در دسترس هستند.

پارامترهای عملیاتی

پارامترهای عملیاتی شامل مشخصات برای

• راه اندازی و کنترل نحوه عملکرد کنترلر توسط کاربر را شرح می دهد.

  • کنترل های دستی مانند

    • دستگیره ها

    • سوئیچ های DIP

    • جامپرها

    • پتانسیومترها

  • کنترل یا کمک کامپیوتری ، از جمله

    • جوی استیک

    • کنترل پنل دیجیتال

    • رابط کامپیوتر

    • اسلات برای کارت های PCMCIA

• برنامه های کنترل در رسانه های ذخیره سازی غیرفرار و قابل جابجایی ذخیره می شوند.

• دستگاه های دستی برای برنامه ریزی از راه دور طراحی شده اند.

• کنترل های بی سیم و تحت وب نیز در دسترس هستند.

• پیکربندی برای کنترل کننده های موتور شامل چندین سبک نصب است . اکثر دستگاه ها روی a نصب می شوند

  • شاسی بلند

  • ریل DIN

  • پانل

  • دندانه دار کردن

  • دیوار

  • برد مدار چاپی (PCB)

  • دستگاه های مستقل

  • تراشه های مدار مجتمع (IC) که روی PCB ها نصب می شوند

  • 

امکانات

کنترل کننده های سرعت موتور با چندین ویژگی مختلف در دسترس هستند.

• استارت نرم مدار کنترل شده ای است که به موتور اجازه می دهد در طول زمان به سرعت کامل برسد. این اغلب یک ویژگی ایمنی برای موتورهایی است که بارهای بزرگ یا ظریف را جابجا می کنند و به عنوان یک اقدام پیشگیرانه برای تخلیه بیش از حد جریان است.

• ترمز

ترمز دینامیکی روشی برای ترمزگیری است که در آن منبع تغذیه از سیم پیچ موتور قطع می شود. سپس موتور اساساً به یک ژنراتور تبدیل می شود و نیرو (گرما) از طریق یک شنت مقاومت در سراسر سیم پیچ ها پخش می شود.

ترمز تزریق فقط برای موتورهای AC قابل اعمال است. برق AC قطع می شود و برق DC به سیم پیچ ها "تزریق" می شود. این یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که با چرخش موتور مخالف است و موتور را کند یا متوقف می کند.

ترمز احیا کننده مشابه ترمز دینامیکی است. موتور از برق خارج می شود و نیروی تولید شده از موتور دوار به منبع تغذیه ارسال می شود. توان تولید شده را می توان برای شارژ مجدد باتری که برق سیستم را تامین می کند استفاده کرد.

• خروجی ترمز یک سوئیچ یا رله است که برای فعال کردن یا کنترل یک ترمز خارجی طراحی شده است

• ورودی های سوئیچ خانه/حداکثر برای نشان دادن موقعیت های شروع، توقف یا پایان مسیر محورهای مرتبط استفاده می شود.

• کانال های ورودی/خروجی کمکی را می توان برای ارتباط با دستگاه یا بازخورد از دستگاه گنجاند

• عملکردهای نظارت بر وضعیت شامل زنگ هشدار و نظارت بر یک یا چند پارامتر است. در صورت بروز خطا یا عملیات ناسازگار، مانند اضافه ولتاژ، جریان اضافه، تولید بیش از حد سرعت و تغییرات دما، سیگنالی برای هشدار به اپراتور تولید می شود.

• دستگاه های خودپیکربندی یا تنظیم خودکار شرایط عملیاتی را شناسایی کرده و به طور خودکار تنظیمات آن را برای عملکرد بهینه سیستم تنظیم می کنند.

• کنترل کننده های سرعت موتور خود عیب یابی می توانند مشکلات سیستم را شناسایی کرده و مشکل را به اپراتور یا سیستم کنترل گزارش دهند.

• طراحی وسیله نقلیه الکتریکی برای کنترل موتورهای الکتریکی در وسایل نقلیه صنعتی، تفریحی یا سایر وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود. بسیاری شامل ویژگی های خاص برنامه مانند خروجی زنگ معکوس، سیگنال برای سرعت سنج ها و سرعت سنج ها هستند.

کاربـــــــــــــــــردها

انتخاب کنترل کننده های موتور نیاز به تجزیه و تحلیل دسته های کاربرد دارد. کنترل‌کننده‌های سرعت موتور دستگاه‌های مخصوص کاربرد هستند که برای کنترل ماشین‌هایی مانند نوار نقاله استفاده می‌شوند.

کنترلرهای چند محوره برای کنترل و نظارت بر چندین محور حرکتی مستقل استفاده می شوند

کنترلرهای حرکتی رباتیک از سخت افزار و نرم افزار کنترل حرکت دیجیتال برای کنترل هماهنگ چند محوره ربات های صنعتی و سیستم های رباتیک استفاده می کنند.

تقویت کننده های سرو ماژول های الکترونیکی هستند که سیگنال های فرمان آنالوگ سطح پایین را به ولتاژها و جریان های توان بالا تبدیل می کنند.

درایوهای اینورتر ورودی های برق AC را به خروجی های DC تبدیل می کنند

درایوهای فرکانس بالا برق موتورهای AC را در فرکانس‌هایی که به طور قابل‌توجهی بالاتر از فرکانس‌هایی است که در کاربردهای توان استاندارد استفاده می‌شوند، تامین می‌کنند.

درایوهای احیا کننده از ترمز موتور پشتیبانی می کنند

درایوهای سرعت متغیر از کنترل و تنظیم سرعت پشتیبانی می کنند

میکروکنترلرها سیستم‌های کامپیوتری روی یک تراشه هستند که به منظور بهبود یا اصلاح آن‌ها، دستکاری در زمان واقعی مقادیر زیادی از داده‌های دیجیتال مورد نیاز است. آنها برای کنترل حرکت سریع و با وضوح بالا استفاده می شوند و از تجهیزات برنامه نویسی ویژه برای برنامه ریزی تراشه DSP استفاده می شود.

یکسو کننده های کنترل شده سیلیکونی (SCR) در درایوهای موتور DC برای اصلاح ورودی AC برای تولید درایو جریان DC استفاده می شود.

پردازنده‌های سیگنال دیجیتال (DSP) ریزپردازنده‌هایی هستند که از داده‌های بلادرنگ مانند صدا، تصویر، دما، فشار یا موقعیت استفاده می‌کنند و داده‌های دیجیتال را برای بهبود یا اصلاح آن‌ها به صورت ریاضی دستکاری می‌کنند. آنها برای کنترل حرکت سریع و با وضوح بالا استفاده می شوند و از تجهیزات برنامه نویسی ویژه برای برنامه ریزی تراشه DSP استفاده می شود.

مدولاسیون عرض پالس (PWM) همچنین به عنوان Scalar of V/F Control شناخته می شود. یک درایو PWM ولتاژ و فرکانس AC را به DC تبدیل می کند و سپس از یک PMW برای شبیه سازی موج سینوسی استفاده می کند. درایوهای PMW برای تولید گشتاور بالا در سرعت های پایین مناسب نیستند زیرا گشتاور و سرعت به طور غیر مستقیم کنترل می شوند.

 منبع: globalspec.com