È possibile utilizzare un motore standard con una scheda servoazionamento?

Nel campo dell'automazione industriale e del motion control, molti utenti si chiederanno: è possibile utilizzare motori standard con una scheda per servoazionamento?
La risposta è: generalmente no- non direttamente.
Sebbene sia i motori standard che i servomotori appartengano al campo dei motori, differiscono notevolmente per struttura, metodo di controllo e principio di funzionamento. Le schede servoazionamento sono un sistema di controllo appositamente progettato per servomotori. Il collegamento diretto al motore standard non solo non può ottenere un effetto di controllo accurato, ma può anche impedire il corretto funzionamento dell'apparecchiatura o addirittura danneggiare l'azionamento o il motore.
Ecco un'analisi dettagliata del perché.

1.Qual è la differenza tra un motore standard e un servomotore?

Il motore standard viene utilizzato principalmente per applicazioni di azionamento rotatorio continuo e i requisiti di controllo della velocità e della posizione sono relativamente bassi. I servomotori, invece, vengono utilizzati per il controllo del movimento ad alta precisione e possono regolare con precisione posizione, velocità e coppia.
Le differenze principali sono le seguenti:
Confronto|Motore standard|Servomotore
metodo di controllo|principalmente-controllo a circuito aperto|controllo-a circuito chiuso
Precisione di posizionamento|Inferiore|Posizionamento ad alta-precisione
Feedback dell'encoder|Di solito non e include un codificatore standard
Velocità di risposta|Norma|Risposta rapida
Applicazioni tipiche|Ventilatori, pompe, trasportatori|Robot, CNC, apparecchiature di automazione
A causa dei diversi metodi di controllo, una scheda di servoazionamento richiede il feedback dell'encoder in tempo reale-, che solitamente non è fornito dai motori standard.

2. Perché i motori standard non possono essere utilizzati direttamente con una scheda del servoazionamento?

Il fulcro del funzionamento di una scheda di servoazionamento è il controllo ad anello chiuso.
Raccoglie continuamente dati dall'encoder del servomotore, tra cui:
Posizione attuale del motore
Velocità di rotazione
Rotazione
Carico effettivo
L'uscita viene quindi regolata in tempo reale in base ai comandi di controllo per ottenere un movimento preciso.
I motori standard generalmente non dispongono di encoder per fornire feedback sullo stato di funzionamento alla scheda di azionamento; di conseguenza, la scheda del servoazionamento non può eseguire un controllo adeguato.
Le connessioni forzate possono portare a:
Impossibile avviare
Oscillazione/vibrazione del motore
Chiuso per allarme
Allarmi guasto encoder
Attivazione della protezione da sovracorrente
Danni alla guida

3. Quali motori standard possono funzionare con i sistemi di servoazionamento?

Anche se la maggior parte dei motori standard non può essere collegata direttamente alle schede di servoazionamento, alcuni possono essere modificati per ottenere un controllo simile a quello dei servo-.
Per esempio:
Installa un codificatore
Alcuni motori CA possono essere dotati di encoder incrementali o assoluti che forniscono un controllo ad anello chiuso- fornendo feedback sulla posizione e sulla velocità. Tuttavia, tali soluzioni spesso richiedono che i driver supportino il protocollo dell'encoder corrispondente e necessitano di un debug professionale.
Utilizza un sistema di controllo-a circuito chiuso dedicato
Alcuni inverter ad alte-prestazioni supportano il controllo vettoriale-a circuito chiuso e possono migliorare la precisione del controllo con gli encoder.
Sebbene le loro prestazioni siano vicine a quelle dei servosistemi, sono ancora molto indietro rispetto ai veri servosistemi in termini di risposta dinamica e precisione di posizionamento.

4. Quando dovrebbe essere selezionato un servomotore?

si consiglia un servomotore e il relativo servoazionamento se sono richieste le seguenti caratteristiche:
Posizionamento ad alta-precisione
Controllo sincrono multi-asse
Avvio/arresto rapido
Uscita di coppia costante
Corsa ad alta-velocità
Elevata precisione di posizionamento;
Controllo automatizzato della produzione
Le applicazioni tipiche includono:
Robot industriali
Macchine utensili CNC
Attrezzature per il taglio laser
Macchine per l'imballaggio
Attrezzature di assemblaggio automatizzato
Apparecchiature per semiconduttori
Linee di produzione di batterie al litio
Tali apparecchiature richiedono solitamente un sistema di controllo-a circuito chiuso per soddisfare i requisiti di produzione.

V. Quali applicazioni sono adatte per i motori standard?

I motori standard rappresentano ancora un'opzione più economica per i dispositivi che non richiedono un posizionamento preciso o prestazioni ad alta-velocità.
Gli esempi includono:
Tifosi
Pompe
Compressore d'aria
Nastri trasportatori
Attrezzatura ibrida
Sistemi di scarico
Attrezzature di raffreddamento
Questi dispositivi generalmente richiedono solo un funzionamento continuo e stabile senza complessi controlli del movimento.

6. Come scegliere il driver giusto?

Nella scelta dell'opzione conducente, è necessario tenere conto dei seguenti fattori in base ai requisiti dell'attrezzatura:
Hai bisogno del controllo della posizione
Necessità di sincronizzazione della velocità
Necessità di posizionamento di precisione
fluttuazioni di carico
Risposta ai requisiti di velocità
Compatibilità del sistema di controllo
Bilancio dei costi
Se il dispositivo è semplice da utilizzare, con un solo motore standard e un VFD, e se è coinvolto un controllo del movimento complesso, è necessario selezionare un servomotore e un servoazionamento corrispondente per una maggiore precisione di controllo e stabilità operativa.

Domande frequenti:

D1: È possibile collegare un motore CA standard direttamente a un servoazionamento?
Normalmente no. La maggior parte dei motori CA standard non dispone di feedback dell'encoder e i servoazionamenti richiedono informazioni sulla posizione e sulla velocità in tempo reale-per funzionare correttamente, quindi non possono essere accoppiati direttamente.

Domanda 2: L'installazione degli encoder sui motori standard li trasformerà in un servosistema?
L'installazione di un encoder migliora le capacità di controllo, ma ciò non significa che il motore standard sia esattamente uguale a un servomotore. La struttura interna, la velocità di risposta, le caratteristiche di coppia e l'algoritmo di guida del motore influenzano tutti le prestazioni finali, quindi i risultati effettivi spesso non soddisfano gli standard stabiliti dai servosistemi professionali.

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