Обновленный Ноябрь 2019 года || Интегрированные двигатели — это не новая концепция; они существуют уже несколько десятилетий. Но за это время отдельные компоненты, из которых построен интегрированный двигатель, стали меньше. Таким образом, теперь встроенные двигатели стали меньше и компактнее, чем когда-либо. Неудивительно, что все больше производителей двигателей выпускают интегрированные двигатели, чтобы помочь инженерам-конструкторам OEM и конечным пользователям использовать преимущества интегрированных двигателей при сборке компактных машин.

Еще одна причина продолжающегося роста использования встроенных двигателей заключается в том, что методы управления теплом стали лучше. Это в сочетании с уменьшением размеров компонентов означает, что интеграция приводов, двигателей и других компонентов стала проще и практичнее, чем в прошлом.

Встроенные двигатели означают, что машиностроителям не нужно покупать отдельные компоненты и механически и электрически соединять их. Вместо этого инженеры просто покупают один интегрированный моторный блок (обычно с точкой подключения сетевого кабеля) и соединяют столько двигателей вместе, сколько требуется для приложения. Это также упрощает закупку, поскольку вместо того, чтобы заказывать множество различных компонентов, инженеры могут заказать один блок или столько, сколько необходимо для проекта.

Новые интегрированные двигатели предлагают расширенные сетевые возможности, большую гибкость управления и максимальную производительность для работы в суровых условиях.

Поскольку требуется меньше деталей для соединения вместе, встроенные двигатели также повышают надежность конструкции. Меньшее количество внешних подключений означает меньшее количество кабелей и электропроводки, что, в свою очередь, снижает затраты

как и тот факт, что отдельно приобретенные компоненты (такие как контроллер движения и привод) в конечном итоге могут обойтись команде разработчиков дороже, чем их предварительная интеграция в один двигатель.

Эти встроенные двигатели также предназначены для легкого и быстрого программирования, что может помочь сократить время разработки. Как мы рассмотрим, варианты связи варьируются от простых последовательных каналов связи до более продвинутых сетевых топологий, подходящих для сложного управления движением.

Интегрированные серводвигатели классифицируются по их конструкции. Сам двигатель объединен с другими важными компонентами полной системы управления движением, включая устройство обратной связи (обычно энкодер), а также усилитель или привод двигателя, порт связи и сам контроллер движения. Таким образом, технически интегрированный двигатель — это любой двигатель, к которому присоединен другой компонент, такой как привод или усилитель, контроллер или энкодер. Следовательно, встроенные двигатели бывают самых разных типов и размеров — от серводвигателей до шаговых двигателей и даже больших двигателей переменного тока.

Производители могут предложить целый ряд комбинаций, а также различные определения того, что представляет собой “интегрированный” двигатель. Например, Лин Инжиниринг продаются различные комбинации — от простого шагового двигателя и драйвера до шагового двигателя с драйвером, контроллером и энкодером. Таким образом, инженеры-конструкторы могут получить различные настройки для удовлетворения конкретных прикладных потребностей.

Обзор того, что производители предлагают в области интегрированных двигателей, показывает, что в дополнение к этому повышается гибкость управления, расширяются сетевые предложения и возможности, включая, казалось бы, незначительные изменения в оборудовании и подключении, которые делают двигатели более гибкими в том смысле, что они подходят для более широкого спектра применений, а также больше предложений с высокой производительностью. для использования в суровых условиях.

Одним из предложений Schneider Electric Motion является Lexium MDrive, предназначенный для широкого спектра применений в области движения, требующих минимизации занимаемой площади, сокращения количества проводов и повышения надежности машины. Два оригинальных типоразмера двигателей — NEMA 23 и 34, а две версии включают:

• Направление импульса версии с двигателем и приводом и четырьмя режимами управления (крутящий момент, скорость, скоростной режим и тактовое направление шага)

• Управление движением версии с двигателем, приводом и контроллером для прямого программирования на встроенной флэш-памяти

Оба предложения имеют последовательный коммуникационный интерфейс RS-422/485 с рабочим диапазоном мощности от 12 до 70 В постоянного тока. Программное обеспечение позволяет настраивать и программировать продукт. Встроенный энкодер позволяет работать в режиме замкнутого контура с использованием технологии hMT, которая сочетает в себе преимущества шагового двигателя и серводвигателя, устраняя потерю синхронизации и сбои. Функция регулирования переменного тока также может снизить нагрев и сэкономить энергию, где это полезно.

В некоторых случаях производители встроенных двигателей предлагают специализированные варианты для работы в суровых условиях — обычно до IP65.

Одним из примеров является интеллектуальный двигатель Moog Animatics SM23165MT с разъемами типа M и вариантами защиты IP65 и IP67. Этот встроенный двигатель обеспечивает удобство меньшего размера рамы для машин с плотными опорами.

Другим примером продуктов Applied Motion является их интегрированный привод + двигатель, отвечающий стандарту IP65. Новый SWM24 соединяет контроллер движения с шаговым двигателем NEMA 24 с высоким крутящим моментом. Размер рамы NEMA 24 устанавливается так же, как двигатель NEMA 23, но имеет на 15% большее поперечное сечение для обеспечения большего крутящего момента при той же длине. Весь корпус спроектирован таким образом, чтобы противостоять попаданию воды и пыли в соответствии со стандартами IP65 благодаря герметичным разъемам M12.

Модели SWM24 обеспечивают объем 340 унций. удерживающего момента и доступны с подключением Ethernet или RS-232. Все модели оснащены оптическим энкодером с частотой 4000 отсчетов / оборотов, обеспечивающим такие функции, как обнаружение сваливания, проверка положения, поддержание положения и запатентованный алгоритм предотвращения сваливания. Цифровой регулятор тока с автоматической настройкой и микрошаговый двигатель высокого разрешения обеспечивают плавное и бесшумное движение, в то время как усовершенствованный алгоритм антирезонанса с электронным демпфированием обеспечивает максимальное использование крутящего момента, быстрое ускорение и быстрое время установки.

Модели S и SF могут использоваться в приложениях для управления направлением шага или скоростью, в то время как модели Q и QF включают возможность сохраненного программирования с использованием фирменного языка программирования Q. Все модели могут быть сконфигурированы и запрограммированы с помощью бесплатного программного обеспечения ST Configurator компании.

Программные приложения могут взаимодействовать с SWM24 в режиме реального времени, передавая команды SCL и Q по стандартным кабелям Ethernet 100 мегабит, адресации и протоколам. Версии RS-232 также поддерживают потоковую передачу команд со скоростью передачи битов от 9600 до 115 200. EtherNet/IP также доступен для подключения к ПЛК Allen-Bradley ControlLogix, CompactLogix или MicroLogix.

В соответствии с другими тенденциями в области автоматизации и управления движением производители интегрированных двигателей продолжают расширять свои сетевые возможности и возможности подключения. Муг Аниматика Компания, создавшая концепцию интегрированного двигателя, предлагает варианты связи CAN в своей линейке интегрированных двигателей SmartMotor. Некоторые позволяют пользователям подключаться к сети CAN через разъем D-sub на верхней части двигателя, а не на задней панели двигателя, что упрощает подключение и экономит место.

Новые предложения Moog Animatics включают линейку SmartMotor класса 6, которая включает в себя встроенные двигатели со встроенным управлением, обеспечивающим распределенное управление по всей машине. Эти двигатели обеспечивают связь по полевой шине через EtherCAT, PROFINET или EtherNet/IP, а встроенные в SmartMotor двигатели поддерживают Combitronic (систему параллельной обработки) через EtherNet/IP. Встроенный двухпортовый коммутатор Ethernet упрощает подключение. Конечные пользователи также могут подключаться к двигателю через полудуплексный порт RS-485, который обеспечивает доступ в качестве ведомого устройства Modbus Remote Terminal Unit (RTU).

Другие производители двигателей добавляют возможность подключения EtherCAT. Компания Dunkermotoren из AMETEK продает бесщеточные серводвигатели постоянного тока со встроенным интеллектом и возможностью подключения по полевой шине с десятью новыми моделями. Расширенное семейство теперь предлагает интерфейс EtherCAT на всех своих базовых моделях BG45, BG65, BG65S и BG75. Доступные двигатели мощностью от 50 до 500 Вт с размерами квадратной рамы от 45 до 75 мм совместимы с CANopen over EtherCAT (CoE). Эта функция сочетает в себе преимущества стандартизированного профиля движения CANopen DS402 и полевой шины EtherCAT в режиме реального времени. ⚙️ Информация о перепечатке >>