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.
