Интегрированные двигатели, иногда называемые интеллектуальными двигателями, — это двигатели, которые объединяют один или несколько компонентов системы движения. Двигательной частью встроенного двигателя может быть бесщеточный двигатель постоянного тока, серводвигатель или шаговый двигатель.



Типичные системы движения имеют ряд общих компонентов, включая двигатель, контроллер, привод и питание для приводной и управляющей электроники, кабели и устройства обратной связи, такие как датчики. В результате то, что представляет собой интегрированный двигатель, может варьироваться. Например, самый базовый тип может состоять из двигателя и энкодера или двигателя, привода и контроллера вместе с коммуникационными портами.

Встроенные двигатели могут повысить надежность главным образом потому, что требуется меньше деталей для соединения вместе. Меньшее количество внешних подключений означает меньшее количество кабелей и электропроводки — и это сводит к минимуму затраты, а также позволяет избежать покупки отдельных компонентов, поскольку контроллер движения и привод находятся в одном физическом блоке.

Встроенные двигатели также относительно легко программируются, что может помочь сократить время разработки. Варианты связи варьируются от простых последовательных каналов связи, таких как RS232 или RS485, до более продвинутых сетевых топологий, подходящих для сложных задач управления движением, таких как протоколы CANopen, DeviceNet или Ethernet.

В некоторых конструкциях встроенные двигатели также могут исключать использование внешних контроллеров, таких как ПЛК. Такие интегрированные системы могут сократить пространство, необходимое для машины, за счет объединения компонентов — в некоторых случаях даже без корпусов.

Интегрированные двигатели выросли с распространением децентрализованных архитектур управления движением. Эта альтернатива централизованному управлению движением распределяет интеллектуальные возможности машины по осям движения (в том числе в виде встроенных двигателей), иногда позволяя производителям оборудования или инженерам завода отказаться от центрального контроллера. Таким образом, двигатели могут выполнять управление ближе к фактической оси движения или нагрузки, тем самым снимая вычислительную нагрузку с центрального контроллера и распределяя ее между отдельными интегрированными двигателями.

При выборе встроенного двигателя для конкретного применения сначала определите характеристики нагрузки. Правильно рассчитайте крутящий момент нагрузки. Поддерживайте фактические условия эксплуатации ниже опубликованных предельных значений двигателя, чтобы обеспечить длительную и надежную работу.

Параметры двигателя определяются кривыми крутящего момента и моментом инерции нагрузки. Эти факторы определяют рабочую полосу пропускания двигателя. Наборы кривых крутящего момента отображают пределы как непрерывного, так и пикового крутящего момента для данного двигателя во всем диапазоне его оборотов.

Кривые крутящего момента разных производителей показывают пиковые и непрерывные крутящие моменты’ основанные на несколько отличающихся условиях эксплуатации. Кривые пикового крутящего момента могут быть получены в результате динамометрического тестирования и представляют точку, в которой аппаратные настройки привода должны ограничивать пиковый ток, чтобы предотвратить дальнейший крутящий момент и защитить компоненты ступени привода.

Оптимизированные механические системы управляют двигателями, работающими в своих наилучших диапазонах. Здесь есть одно предостережение: в зависимости от специфики применения инженеру-проектировщику может потребоваться оптимизировать другие механические характеристики (в том числе те, которые связаны с зубчатыми редукторами, ремнями, ходовыми винтами и зубчатыми передачами), чтобы получить наилучшие возможные конструктивные характеристики. Для получения дополнительных видеороликов, подобных этому, посетите designworldonline.com и нажмите на видео.