Az egyenáramú szervomotorok az ipari és automatizálási alkalmazások széles skálájának alapvető alkotóelemei, amelyek precíz szabályozást kínálnak a fordulatszám, a helyzet és a nyomaték tekintetében. Az egyik kulcselem, amely hozzájárul az egyenáramú szervomotorok nagy teljesítményéhez és pontosságához, a kódoló. A kódolók döntő szerepet játszanak a motorvezérlő rendszer visszacsatolásában, lehetővé téve a valós idejű beállítások elvégzését és az optimális működés biztosítását. Egyenáramú szervomotorok beszállítójaként szeretnék elmélyülni az egyenáramú szervomotorokban használt különböző típusú jeladókban.
Növekményes kódolók
Az inkrementális jeladók az egyik leggyakrabban használt jeladó típusok az egyenáramú szervomotorokban. Úgy működnek, hogy impulzussorozatot generálnak, miközben a motor tengelye forog. Minden impulzus a tengely meghatározott szögelmozdulását jelenti. Az adott időtartam alatt számolt impulzusok számából a motor fordulatszáma, míg az összes impulzusszámból a motor tengelyének helyzete számítható.
Az inkrementális kódoló alapelve egy forgó lemezből áll, egyenletesen elosztott nyílásokkal vagy jelölésekkel. Ahogy a lemez forog, egy fényforrást és egy fotodetektort használnak a rések áthaladásának észlelésére. Amikor egy rés halad át a fényforrás és a fotodetektor között, impulzus keletkezik. Az inkrementális kódolók további kétcsatornás (A és B) és háromcsatornás (A, B és Z) kódolókra oszthatók.
A kétcsatornás inkrementális kódoló két impulzuskészletet (A és B) biztosít, amelyek 90 fokkal fázison kívül vannak egymással. Ez a fáziskülönbség lehetővé teszi a vezérlőrendszer számára, hogy meghatározza a motor tengelyének forgásirányát. Ha az A impulzus vezeti a B impulzust, akkor a motor egy irányba forog, és ha a B impulzus vezeti az A impulzust, akkor a motor az ellenkező irányba forog.
A háromcsatornás inkrementális kódoló egy harmadik impulzust (Z) ad hozzá, amelyet referencia- vagy indexjelként használnak. A Z impulzus a motor tengelyének fordulatonként egyszer jön létre, ismert pozíció referenciapontot biztosítva. Ez különösen hasznos azoknál az alkalmazásoknál, ahol az indításkor abszolút pozícióinformációra van szükség.
Az inkrementális jeladók viszonylag egyszerűek és költséghatékonyak, így sok egyenáramú szervomotoros alkalmazásban népszerű választás. Alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, ahol a relatív helyzet- és sebességszabályozás elegendő, mint például szállítórendszerek, robotkarok és egyszerű automatizálási feladatok. Az inkrementális jeladókkal párosítható egyenáramú szervomotorokról további információért látogasson el a következő oldalra:DC szervomotor.
Abszolút kódolók
Az abszolút kódolók viszont egyedi digitális kódot biztosítanak a motor tengelyének minden helyzetéhez. Ellentétben az inkrementális jeladókkal, amelyek csak relatív helyzetinformációt adnak, az abszolútérték-jeladók közvetlenül meghatározhatják a motor tengelyének abszolút helyzetét anélkül, hogy referenciapontra vagy homing műveletre lenne szükség.
Két fő típusa van az abszolút jeladóknak: egyfordulatú és többfordulatos. Az egyfordulatú abszolútérték-jeladók egy fordulaton belül biztosítják a motor tengelyének abszolút helyzetét. Egy sor koncentrikus sávot használnak egy forgó lemezen, mindegyik más-más szegmenssel. E szegmensek kombinációja egyedi bináris kódot hoz létre minden egyes szöghelyzethez egy fordulaton belül.
A többfordulatú abszolútérték-jeladók biztosítják a motor tengelyének abszolút helyzetét több fordulat alatt. Általában fogaskerekek és további érzékelők kombinációját használják a fordulatok számának, valamint az egyes fordulaton belüli szöghelyzetnek a nyomon követésére.
Az abszolútérték-jeladók bonyolultabbak és drágábbak, mint az inkrementális jeladók, de számos előnnyel rendelkeznek. Ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol pontos abszolút pozíció információra van szükség, például szerszámgépekben, orvosi berendezésekben és nagy pontosságú robotikában. Az a képesség, hogy az indításkor azonnal megadják az abszolút helyzetinformációt, alkalmassá teszi azokat az olyan alkalmazásokhoz, ahol gyakoriak az áramkimaradások vagy a hirtelen leállások, mivel a rendszer képes újraindulni anélkül, hogy szükség lenne egy homing ciklusra.
Mágneses kódolók
A mágneses jeladók az egyenáramú szervomotorokban használt másik típusú jeladók. Működésük a mágneses térérzékelés elvén alapul. A mágneses kódoló egy mágneses lemezből áll, váltakozó északi és déli pólusokkal, valamint egy mágneses érzékelőből. Ahogy a mágnestárcsa együtt forog a motor tengelyével, a mágneses érzékelő érzékeli a mágneses tér változásait és elektromos jeleket generál.
A mágneses kódolók számos előnnyel rendelkeznek. Viszonylag immunisak a porral, szennyeződéssel és nedvességgel szemben, így alkalmasak a zord ipari környezetben való használatra. Emellett hosszú élettartamúak, és kevésbé hajlamosak a mechanikai kopásra, mint az optikai kódolóknak. Ezenkívül a mágneses jeladók nagy sebességgel működhetnek, így alkalmasak nagy sebességű egyenáramú szervomotoros alkalmazásokhoz.
A mágneses kódolók azonban kisebb felbontásúak lehetnek, mint az optikai kódolók. A mágneses mezőt külső mágneses források is befolyásolhatják, ami további árnyékolási vagy kompenzációs technikákat igényelhet.
Optikai kódolók
Az optikai kódolókat széles körben használják az egyenáramú szervomotorokban nagy felbontásuk és pontosságuk miatt. Fényforrással, forgó mintázatú koronggal és fotodetektorral működnek. A forgó korongon egy sor átlátszó és átlátszatlan mintázat található. Ahogy a lemez forog, a fényforrás fénye áthalad az átlátszó mintákon, és a fotodetektor érzékeli, elektromos impulzusokat generálva.
Az optikai kódolók nagyon nagy felbontást biztosítanak, egyes modellek fordulatonként több ezer impulzus előállítására képesek. Ez a nagy felbontás lehetővé teszi a motor helyzetének és fordulatszámának pontos szabályozását. Általában olyan alkalmazásokban használják, ahol nagy pontosságú mozgásvezérlésre van szükség, például félvezetőgyártó berendezésekben, precíziós CNC gépekben és csúcskategóriás robotikában.
Az optikai kódolók azonban érzékenyebbek a porra, szennyeződésekre és nedvességre, mint a mágneses kódolók. A hatékony működéshez tiszta és stabil környezetre is szükségük van. Bármilyen szennyeződés a lemezen vagy az optikai alkatrészeken hibákat okozhat a kódoló kimenetében.
A megfelelő jeladó kiválasztása DC szervomotorjához
Az egyenáramú szervomotor jeladójának kiválasztásakor több tényezőt is figyelembe kell venni. Ezek magukban foglalják a szükséges felbontást, pontosságot, működési környezetet, költségeket és a konkrét alkalmazási követelményeket.
Ha a relatív helyzet- és fordulatszám-szabályozás elegendő, és a költség komoly aggodalomra ad okot, akkor az inkrementális jeladó lehet a legjobb választás. Az inkrementális jeladók egyszerűek, költséghatékonyak és sokféle alkalmazásra alkalmasak.
Olyan alkalmazásokhoz, ahol abszolút pozíció információra van szükség, például nagy pontosságú mozgásvezérlő rendszerekben, abszolút kódoló használata javasolt. Bár drágábbak, azonnali és pontos helyzetinformációt adnak, anélkül, hogy szükség lenne rájuk.
Kíméletlen ipari környezetben, ahol por, szennyeződés és nedvesség van jelen, a mágneses kódolók jobb megoldást jelenthetnek robusztusságuk és a környezeti tényezőkkel szembeni ellenálló képességük miatt.
A nagy felbontású és nagy pontosságú mozgásvezérlést igénylő alkalmazásokhoz az optikai kódolók a preferált választás. A legmagasabb szintű pontosságot kínálják, de tiszta és stabil működési környezetet igényelnek.
Egyenáramú szervomotorok beszállítójaként megértjük, milyen fontos a megfelelő jeladó kiválasztása az adott alkalmazáshoz. Egyenáramú szervomotorok és jeladók széles választékát kínáljuk az Ön igényeinek kielégítésére. Ha többet szeretne megtudni termékeinkről, vagy kérdése van a kódoló kiválasztásával kapcsolatban, forduljon hozzánk bizalommal a beszerzési megbeszélés érdekében. Szakértői csapatunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek megtalálni a legjobb megoldást az alkalmazásához. Ha más típusú motorok is érdekelnek, mint plKefe nélküli AC szervo motor, releváns információkkal is tudunk szolgálni.
Hivatkozások
- Johnson, M. (2018). Kódoló technológia mozgásvezérléshez. Motion Control Magazin.
- Smith, A. (2019). Szervomotoros rendszerek: alapelvek és alkalmazások. Ipari sajtó.
- Brown, C. (2020). Kódolóválasztási útmutató DC szervomotorokhoz. Automatizálási világ.
