Electric drives

Сегодня все чаще электромеханические приводы заменяют пневматические в тех операциях, где требуется высокая скорость и точность позиционирования. Электромеханические приводы преобразовывают вращение вала электромотора в линейное перемещение. Управлять электроприводами можно как дискретными входами/выходами, так и с помощью аналоговых сигналов и полевых шин.

Каталог нашего интернет-магазина Би Энд Би Инжиниринг предлагает широкий выбор электромеханических приводов и систем управления по выгодным ценам с доставкой по Москве и другим регионам России. Наши инженеры помогут подобрать полный комплект электромеханической системы: приводы, двигатели, редукторы, драйверы, муфты и прочие принадлежности.

Преимущества электромеханических приводов

Плюсы внедрения этих устройств в системы перемещения очевидны:

  • нет необходимости в установке компрессора, питание от электросети
  • отсутствие шума и выхлопа при работе
  • неограниченное количество промежуточных позиций с высокой точностью
  • легкое достижение постоянной скорости от 1 мм/с до 10 м/с
  • программирование параметров движения без аппаратных доработок

Все это позволяет сократить работникам время монтажа, увеличить производительность оборудования, получить гибкость в управлении и снизить расходы на обслуживание приборов. Однако электрические приводы имеют существенный недостаток – высокая стоимость, которая нередко служит барьером в приобретении электромеханического привода и причиной использовать пневмопривод.

Состав электромеханической системы

Система перемещения на базе электромеханического привода состоит из следующих основных компонентов:

  • электромеханический привод
  • электродвигатель (мотор)
  • редуктор
  • контроллер электродвигателя (драйвер)
  • датчик обратной связи
  • муфты, переходники, кабели, монтажные принадлежности

Конечным звеном в электромеханической системе является привод. Он преобразовывает вращательное движение электродвигателя в линейное перемещение с помощью зубчато-ременной передачи (ЗРП), винтовой (ВП) или шарико-винтовой передачи (ШВП).

Между приводом и электродвигателем может устанавливаться редуктор для снижения скорости и увеличения момента.

Для управления двигателями используются специальные контроллеры (драйверы).

В качестве входных сигналов такой контроллер получает обратную связь от датчиков электропривода, а в качестве входных – сигналы от системы управления верхнего уровня.

Для монтажа и связи всех компонентов не стоит забывать про соответствующие кабели, муфты и прочие монтажные принадлежности.

Разновидности электромеханических приводов

По способы передачи движения приводы делятся на такие группы:

  • приводы с зубчатым ремнем
  • приводы с винтовой и шариковинтовой передачей (ШВП)
  • линейные магнитные приборы

При использовании винтовой передачи или магнитного привода выходное звено может иметь шток или каретку. Приводы с кареткой, перемещающейся вдоль корпуса привода, называют портальными приводами. В случаях, когда нагрузка перемещается на штоке за пределами привода, такой привод называют консольным.

Самыми популярными на сегодня являются приводы с зубчатым ремнём, сочетающие высокую скорость, большую длину хода и относительно доступную цену. Основной проблемой таких приводов является эластичность ремня, который может провисать или вовсе порваться, а также требует регулярного обслуживания.

Приводы с винтовой передачей не так популярны из-за небольшой скорости и меньшего хода, но позволяют удерживать нагрузку неподвижной при остановке и используются для более ответственных задач, где требуются большие усилия и точности остановки.

Наилучшие характеристики по точности, скорости и длине хода имеют магнитные линейные приводы. Но широкое применение этих приводов останавливает их дороговизна, тяжесть и необходимость обеспечивать необходимую ровность поверхности монтажа.

Электромоторы, контроллеры, датчики

В зависимости от необходимых параметров процесса (скорость, усилие, точность) и используемого типа привода подбирается правильный тип электромотора.

Существует три типа двигателей:

  • шаговые двигатели: просты в управлении и экономичны, но маломощны и возможна потеря шага
  • серводвигатели постоянного тока: средние усилия, низкая скорость и ресурс
  • серводвигатели переменного тока (синхронные): высокие скорость и мощность, однако дорогостоящие и с повышенными массо-габаритными характеристиками

В соответствии с применяемым мотором используют и подходящий контроллер. Самые простые контроллеры позволяют задавать 16 положений привода, а в более продвинутых моделях число позиций доходит до 256. Контроллер позволяет задавать для каждой позиции свой профиль перемещения (скорость, ускорение), последователь, а также массу других функций.

Для задач позиционирования при использовании серводвигателей необходимо применять датчики, позволяющие отслеживать положения вала мотора (и, соответственно, выходного звена). В качестве измерительных систем в сервомоторах используются энкодеры или резольверы. При использовании шаговых двигателей в датчиках нет необходимости, т.к. положение вала рассчитывается программно по числу переданных на мотор импульсов.

Подбор и проектирование электромеханической системы

Несмотря на неоспоримые преимущества использования электромеханических систем одним из существенных недостатков является сложность в их проектировании и правильном подборе всей спецификации оборудования.

Многие производители электроприводных систем предлагают специальные программы для расчёта и подбора оборудования электромеханики, однако неопытному пользователю они мало чем могут помочь, т.к. требуется глубокое понимание всех технических нюансов, физики процесса и номенклатуры производителя.

Рекомендуем для решения сложных задач в подборе электромеханических систем обращаться к профессиональным инженерам компании Би Энд Би Инжиниринг. Наши специалисты имеют большой опыт в решении таких задач, проходили обучение у производителей оборудования и бесплатно осуществят все необходимые расчёты для подбора электроприводов, двигателей, контроллеров и остальных элементов максимально качественно и в сжатые сроки.