Обновленный Ноябрь 2019 ⚙️ Сборка традиционной сервосистемы требует подключения отдельного двигателя, энкодера, усилителя и контроллера. Напротив, встроенные двигатели иногда классифицируются как подключи и играй компоненты движения — поскольку их обычно можно настроить «из коробки» с меньшими инженерными затратами. Основную идею легко понять:

Интегрированные системы мотор-привода сочетают в себе, по крайней мере, двигатель и привод а некоторые варианты со встроенным двигателем также включают в себя другие компоненты, такие как контроллеры и энкодеры.

Обратите внимание, что иногда эти интегрированные подсистемы движения просто называются приводы. Читайте о том, чем они отличаются от сервоприводов здесь.

Размывание границ между дисциплинами механики и электротехники не ослабевает. Это привело к появлению мехатронных конструкций, которые включают механические, электрические и электронные элементы в тесно интегрированные конструкции. Нигде мехатронный дизайн не встречается так часто, как в области управления движением

и здесь электродвигатель (и его основная функция преобразования электромагнитной силы в механическую) особенно хорошо подходит для мехатронного проектирования в виде встроенных двигателей.

Напомним, что традиционные конструкции двигателей имеют отдельные системы для управления током в двигателе и логическими сигналами. Обычно команды, основанные на данных обратной связи (для запроса соответствующих настроек тока привода, подаваемого на двигатель), поступают из расчетов автономного ПЛК или другого контроллера.

Напротив, мехатронная природа интегрированных двигателей означает, что обычно такая регулировка тока на основе обратной связи производится электроникой, встроенной непосредственно в привод двигателя, который, в свою очередь, монтируется непосредственно на двигатель в том же монолитном корпусе. Помимо других физических преимуществ, такие элементы управления часто могут обеспечивать особенно жесткий контроль крутящего момента и скорости двигателя, а также механических компонентов и прилагаемых нагрузок на ось.

Встроенные двигатели находят применение на:

• Оси линейного перемещения для крупномасштабных 3D-печатных машин

• Текстильное производство, основанное на сотнях скоординированных моторных осей для правильного управления материалом-полотном

• Приложения для дуговой сварки, где электромагнитные помехи могут мешать традиционным методам передачи с обратной связью по энкодеру

• Конвейеры (интеллектуальные и традиционные), подлежащие промывке (и нуждающиеся в двигателях с рейтингом IP, установленных непосредственно на раме)

• Интеллектуальные конвейеры, требующие продвижения продукта одновременно с сортировкой





Помимо устранения необходимости в нескольких компонентах (и работы по обеспечению совместной работы всех этих компонентов), еще одним преимуществом является то, что меньшее количество деталей в конструкциях, использующих встроенные двигатели, повышает надежность.

Меньшее количество внешних подключений означает меньшее количество кабелей и разъемов (что снижает затраты на подключение). Более того, достижения в области микроконтроллеров и силовой электроники привели к тому, что приводы работают более хладнокровно, чем в прошлом, поэтому их можно размещать гораздо ближе к обмоткам двигателя. Для встроенных двигателей, в которых все сигналы двигателя являются постоянными (а не квадратурными или ШИМ), что фактически сводит к минимуму проблемы с электромагнитными помехами (EMI), особенно по сравнению с традиционными сервосистемами.

У комбинаций двигатель + привод могут быть недостатки, а именно ограниченные возможности конфигурации (из-за отсутствия возможности настройки) и потенциальная возможность того, что производители оборудования окажутся привязанными к одному интегрированному поставщику двигателей для будущих итераций проектирования.

Но интегрированные компоненты электропривода могут сократить время разработки для инженеров, которые используют (как правило, бесплатные) графические интерфейсы конфигурации производителей и другие инструменты программирования. Загрузка этого программирования на встроенный двигатель обычно осуществляется по какому-либо последовательному каналу связи, такому как RS232 или RS485, или по Ethernet-соединению. В некоторых случаях такого рода конфигурация и управление встроенными двигателями могут позволить разработчикам устранить необходимость во внешних контроллерах, таких как ПЛК.