Скорост или позиция? Как да разберете дали вашата машина се нуждае от VFD или серво задвижване

Ако вашата машина се нуждае само от регулируема скорост и толерира грешка при позициониране на ниво градус или по-лошо, VFD е правилен. Ако се нуждае от повтарящо се позициониране, много{1}}осова синхронизация или милисекунда-корекция на ниво, имате нужда от серво задвижване. Ако се намира между двете, първо оценете VFD със затворен-цикличен вектор. Въпросът за VFD срещу серво задвижване се решава с едно нещо, а не с лист с данни: трябва ли тази ос да спре в определена позиция и да се върне в нея?

Ключови изводи

• VFD контролира колко бързо се върти моторът. Серво задвижването контролира къде спира и какъв път поема.
• Трети маршрут седи между тях: векторен VFD със затворен -контур с обратна връзка на енкодера.
• Серво задвижванията предлагат приблизително 3x претоварване срещу около 1,5x за VFD, което променя размера ви, както и производителността ви.
• При остарели заместители монтажната геометрия причинява повече преработка, отколкото електрическо несъответствие.

1. Кратката версия: Какво всъщност отличава VFD от серво задвижване

1.1 Разликата в едно-изречение

При сравнение на VFD срещу серво задвижване, VFD се справяколко бързо, а сервото управлявакъде, кога и по какъв път. Сервото се нуждае от обратна връзка, тъй като неговата контролна цел е позиция, а позицията не може да бъде изведена от приложената честота. Цикълът следва от контролната цел, поради което изборът започва от изискването на машината, а не от листа с данни.

1.2 Едно-сравнение-отстрани с един поглед

Само два реда са истински прекъсвачи на сделката: контролна цел и клас на точност.

1.3 Защо терминологията обърква хората

VFD, инвертор, AC задвижване, честотен преобразувател и задвижване с променлива скорост всички наричат ​​един и същ клас оборудване. От страна на сервото думите носят значение. Серво задвижването или усилвателят е само силовата електроника; серво система означава задвижване плюс мотор плюс обратна връзка. Когато две котировки за една ос се различават тройно, обикновено това е причината. Посочете какво искате в RFQ.

2. Числата, които действително имат значение при решение за избор

Четири параметъра решават повечето проекти и те не са еднакви. Класът на точност и коефициентът на инерция при натоварване са твърди порти, които елиминират опциите директно, докато честотната лента и претоварването само изместват разходите и оразмеряването.

2.1 Точност и повторяемост на позициониране

VFD с отворен{0}}контур поддържа скорост в рамките на няколко процента от зададената стойност при променящ се товар, а обратната връзка на енкодера я затяга с порядък. Вместо това една серво ос е оценена за позиционна повторяемост, връщайки се в командвана позиция в рамките на няколко преброявания на енкодера.

Тези цифри не са сравними, така че избирането на по-малкото число е безсмислено. Следва често срещаната полева грешка: добавете енкодер към стандартен VFD, очаквайте позициониране и получавате ниска-скорост на обхождане и преследване близо до целта.

2.2 Честотна лента на отговор и време за установяване

Веригите на скоростта на сервосистемата обикновено достигат диапазона kHz, докато VFD с общо предназначение се намират в стотици Hz, а ненатоварен серво мотор, достигащ 2000 rpm от покой за приблизително 20 ms, е нормално. Това са типични порядъци, а не гаранции.

Важното е кога празнината стане видима. Индексирайте веднъж на всеки две секунди и разликата никога не достига до продукта. Индексирайте осем пъти в секунда с установяване във всеки цикъл и никакво количество VFD настройка не стига до там.

2.3 Капацитет на претоварване и защо той определя размера ви

Серво задвижването обикновено доставя около 3x номинален въртящ момент за кратко време; VFD с общо предназначение около 1,5x.

Тази празнина променя размера ви. При пиково търсене при откъсване или по време на ускорение серво маршрутът е оразмерен според непрекъснатото изискване и използва претоварване за пика, докато VFD маршрутът трябва да бъде оразмерен по-близо до пика. Това ви издига с един или два размера на рамката, а с това и пространството на двигателя и панела, така че разликата в реалните разходи е по-тясна от разликата в стикерите.

2.4 Коефициент на инерция на товара: параметърът, който повечето хора пропускат

За избор на серво е скрито вето. Натиснете го твърде високо и ще получите трудна настройка, колебания при установяване, понякога ос, която никога не се стабилизира, колкото и дълго да отнема пускането в експлоатация. Много строители поддържат съотношението в ниски едноцифрени числа за взискателно движение и приемат до около десет, когато динамиката е нежна.

За VFD приложения можете да го оставите настрана, тъй като високата инерция изглажда мощността на задвижването, вместо да се бори с него. Изпратете вашия модел на натоварване на етап оферта.

3. Третият вариант, за който никой не говори: Векторни VFD със затворен-контур

Почти всяка статия по тази тема разделя света наполовина и ви кара да изберете страна. Това рамкиране е достатъчно често грешно, за да бъде скъпо. Много приложения се нуждаят от повече контрол на въртящия момент, отколкото предлага основният VFD, но по-малко позиционни възможности, отколкото предлага серво, и принудителният двоичен избор ги прави недостатъчно ефективни или преразходват.

3.1 Какво всъщност прави векторният VFD със затворен -контур

VFD възможността се предлага на три нива: V/Hz управление, безсензорно векторно управление и векторно управление със затворен -контур, което добавя енкодер и затваря вериги за скорост и въртящ момент около реално измерване.

Третото ниво осигурява пълен въртящ момент при нулева скорост и точност на въртящия момент, достатъчно добра за напрежение и{0}}споделяне на натоварването, където се припокрива със сервоспособността. Тя не се припокрива навсякъде: честотната лента на цикъла на позициониране и много{2}}синхронизацията на осите остават ниво по-ниско и настройката не затваря тази празнина.

3.2 Задвижване на двигател с постоянен магнит с VFD с висока-производителност

Синхронен двигател с постоянен магнит не е същото като серво мотор. PMSM описва строителството; серво описва ролята, която двигателят играе в система със затворен-контур. Повечето съвременни VFD с висока-производителност поддържат директно управление на PMSM, така че можете да уловите ефективността на постоянен магнит, без да купувате серво система. Динамичната реакция остава в територията на VFD, което е подходящо за високо-ефективни вентилатори и помпи и постоянни натоварвания на въртящия момент.

3.3 Кога средният път е достатъчен и кога не

Пуснете приложението си спрямо шест условия. И шестте ясни, средният път обикновено е достатъчен. Ако някой не успее, преминете направо към серво.

1. Не се изисква абсолютно управление на позицията, само регулиране на скоростта или въртящия момент.
2. Няма фазово съотношение спрямо друга ос.
3. Разрешава се установяване за стотици милисекунди, а не за десетки.
4. Повторяемостта на позиционирането, ако има такава, е необходима на ниво милиметър, а не по-строго.
5. Коефициентът на инерция при натоварване е висок, но стабилен, без резки промени в-средата на цикъла.
6. Не е включена електронна камера, интерполация или контуриране.

Приложенията, които обикновено изчистват и шестте, включват навиване с постоянно напрежение, стартиране и спиране с висока инерция и просто рязане-до-дължина. Тези, които не успяват, включват много-синхронизация на гърбицата и висока-скорост на летящо срязване.

3.4 Може ли VFD да замени серво задвижване? Прав отговор

Понякога да, при условия, а често не.

Работи, когато оста се нуждае от контрол на скоростта или въртящия момент без абсолютно позициониране, когато не е необходима синхронизация и когато установяването не влияе върху качеството на продукта. Той се проваля, когато оста трябва да достигне зададена позиция многократно, да задържи фаза с друга ос или да следва интерполиран или гърбичен профил.

Когато не сте сигурни, приемете не. Преоборудването на серво ос по-късно струва много повече от първоначалната разлика в цената.

4. Практически път на подбор: Шест въпроса в ред

Тези въпроси са подредени по силата на вето. След като дадеш дисквалифициращ отговор, спри; останалите не могат да го обърнат.

4.1 Потокът на решенията

1. Оста изисква ли контрол на позицията?Не, и вече сте в клона на VFD. Да, продължете.
2. Каква позиционна повторяемост е необходима?Милиметрово ниво или по-слабо поддържа затворен{0}}цикличен векторен VFD в игра. Tighter елиминира незабавно всяка опция за VFD. Това се класира на второ място, защото е най-често срещаният дисквалифициращ фактор.
3. Единична ос или синхронизирани оси?Всяко изискване за задържане на фазата ви премества към серво, независимо от точността.
4. Какво време за цикъл е необходимо?Установяването за десетки милисекунди ви тласка към серво; стотици милисекунди поддържа VFD клона отворен.
5. Какъв е коефициентът на инерция на товара?Високите и нестабилни съотношения усложняват серво настройката и могат да наложат смяна на скоростната кутия. Изпълнете това, преди да финализирате модел.
6. Какъв е бюджетът?Последно, умишлено. Бюджетът оформя модела, който купувате в рамките на даден маршрут, никога кой маршрут поемате.

Не сте сигурни кой размер на рамката пасва на вашия двигател?

Изпратете ни табелката и данните за товара и ние ще проверим съответствието.

Свържете се с нашия инженерен екип.

4.2 Работен пример: конвейер, който не се нуждае от серво

Лентов транспортьор с мощност 15 kW, движещ кашони с променлива скорост на линията, без изискване за позиция, стабилно натоварване. Въпрос 1 отговаря с не и потокът свършва дотук. Изборът се превръща в оразмеряване: съпоставете задвижването с тока на пълно натоварване на двигателя, а не с табелата с данни в kW, и позволете резерв за стартиране с натоварване.

4.3 Работен пример: опаковъчна ос, която го прави

Челюст за напречно{0}}запечатване на обвивка на потока, синхронизирана с подаване на филм, висока честота на цикъла. Въпрос 2 изисква повторяемост доста под милиметър при уплътнението, което вече премахва клона на VFD. Въпрос 3 го решава независимо, тъй като челюстта трябва да държи фаза с оста на филма.

4.4 Работен пример: машина за навиване, която се приземява в средата

Стойка за отвиване, поддържаща постоянно напрежение на платното, с голяма и непрекъснато променяща се инерция на ролката. Въпрос 1 отговаря не, но оста се нуждае от повече от V/Hz, тъй като точността на опън зависи от точността на въртящия момент. Всичките шест условия в раздел 3.3 са ясни, така че това се отнася за векторен VFD със затворен-контур при малка част от разходите за серво.

5. Карта на приложението: Къде принадлежи всеки тип устройство

5.1 Типични приложения на VFD

• Помпи и вентилатори.Търсенето варира непрекъснато и нищо не зависи от позицията. Вижте нашитеHVAC VFD ръководство за оразмеряване.
• Конвейери.Скоростта на линията се променя между продуктите; къде спира ремъка е без значение.
• Компресори и смесители.Търсенето варира в рамките на една смяна, а спестяванията са при част{0}}натоварване.
• Охладителни кули и въздуховоди.Непрекъснато дежурство с проследяване на товара.

Ниска{0}}скорост с висок{1}}въртящ момент е мястото, където основните V/Hz се изчерпват и това е причина да преминете към контролно ниво, вместо към серво. Разгледайтедиапазон на задвижване с променлива честота.

5.2 Типични сервоприложения

• Стави на роботи.Всяка става поддържа зададен ъгъл и се координира с останалите.
• CNC захранващи оси.Пътищата се интерполират, така че следната грешка става грешка в геометрията на частта.
• Опаковане и преобразуване на оси.Множество оси задържат фаза при високи скорости на цикъла.
• Изберете и поставете.Фината повторяемост е цялата функция на оста.

Бележка за нашата позиция: ние доставяме VFD, PLC, HMI и PLC модули и не продаваме серво задвижвания. Ръководството по-горе отразява по-скоро опита при избора, отколкото интереса към продажбите, поради което можем да ви кажем ясно кога серво е правилният отговор.

5.3 Смесени инсталации: как да начертаете линията

Повечето заводи управляват и двете, така че това, което помага, е по-скоро принцип, отколкото списък, а смесването носи скрити разходи, защото две семейства означават два резервни инвентара и два набора умения. Функция на първо място: помощните двигатели като помпи, вентилатори и циркулация на охлаждащата течност отиват към VFD, докато осите на процеса отиват към серво. Контакт с продукта второ: ако движението определя размер, качество на уплътнението или тегло на пълнежа, третирайте го като кандидат за серво. Трета координация: ако оста трябва да поддържа фаза с друга ос, това е серво ос независимо. Нашитерешения за енергийната индустрияпокажете един работещ сплит.

5.4 Къде се побират PLC и контролерът за движение

Ограничението се намира в мрежата. PROFINET доминира в архитектурите на Siemens, EtherNet/IP доминира в архитектурите на Allen-Bradley, EtherCAT се появява широко в движещи се-тежки машини, а Modbus RTU остава обичаен за просто управление на VFD. Потвърдете марката на вашия контролер и типа на шината, преди да включите което и да е устройство в кратък списък; тази стъпка обикновено премахва половината кандидати. Преглед съвместимPLCиHMIопции за същите шест марки.

6. Цена, време за изпълнение и снабдяване: какво не ви казва спецификацията

Техническият подбор решава дали машината работи. Условията на обществената поръчка решават дали проектът ще бъде изпратен по график и почти никоя статия за избор не обхваща втората половина.

6.1 Отвъд покупната цена: сравнение на реалните разходи

6.2 Марка-по-марка-нагоре: съвпадащи семейства VFD и серво

6.3 Подмяна на остаряло устройство: контролни точки за съвместимост

Подмяната на преустановено устройство е различно упражнение от новата селекция. Кръстосаните-замени на марки добавят риск по-специално по точки 3, 4 и 6.

• Мощност и ток.Съвпада с тока на пълно натоварване на двигателя, а не с табелата kW.
• Метод на контрол.AV/Hz модул в безсензорно векторно приложение задържа слабо скоростта при промяна на натоварването.
• Комуникационен интерфейс.Различна полева карта превръща смяната на компоненти в софтуерна задача.
• Дефиниции на контролния терминал.Номерирането и логическата полярност не са стандартизирани между семействата и усилията за повторно окабеляване рутинно се подценяват.
• Корпус и монтаж.Модел на болтовете, дълбочина и необходимата хлабина за охлаждане.
• Миграция на параметри.Номерирането рядко съпоставя едно към едно, дори в рамките на една марка през поколенията.

Контролната точка, която причинява повечето преработки, не е електрическа, а номер 5, тъй като модерните устройства често са с различна форма от единиците, които заместват. Измерете преди да поръчате итърсене в библиотеката с моделиза-алтернатива на склад.

6.4 Време за доставка и наличност: защо наличността променя решението

При живи проекти времето за изпълнение обръща обичайния ред на решенията по-често, отколкото някой планира. Когато предпочитаният модел предлага дълго време за изпълнение, можете да изчакате, да вземете различен модел от същата фамилия или да смените марката.

Рискът нараства рязко при тези три. Оставането в едно семейство не променя нищо освен номера на частта, смяната на марката на една и съща полева шина най-вече струва време за въвеждане в експлоатация, а смяната на марката и шината заедно означава преразглеждане на архитектурата. Поискайте време за изпълнение по време на прегледа на дизайна, а не след като моделът е фиксиран.

Готови ли сте да проверите наличността?

Изпратете вашия номер на модел или кратко описание на приложението с количество и целева дата на доставка и ние ще ви върнем състоянието на наличността и цената в рамките на 24 часа. или се свържете с нас на WhatsApp или наjerry@szct-automation.com.

Поискайте оферта

ЧЗВ

 

 

Може ли VFD да управлява серво мотор?

Не е стандартен VFD, тъй като серво моторът очаква задвижване, което затваря верига на позицията около неговото устройство за обратна връзка. Дали VFD може да задвижва синхронен двигател с постоянен магнит е отделен въпрос и отговорът е „да“ за повечето модели с висока-производителност.

Каква е разликата в точността между VFD и серво задвижване?

Те са посочени по различен начин, така че директното сравнение е невалидно. VFD се оценява за регулиране на скоростта като процент от номиналната скорост, серво за позиционна повторяемост в брои или дъгови - минути.

Векторният VFD със затворен -контур толкова добър ли е, колкото серво задвижването?

По отношение на точността на въртящия момент и стабилността на ниските-скорости той се доближава достатъчно за много приложения, но по отношение на честотната лента на контура на позицията и много{1}}осовата синхронизация остава ниво по-долу. Използвайте шестте условия в раздел 3.3 срещу вашия собствен случай.

Колко по-скъпа е една серво система от VFD?

На ос, няколко пъти повече, след като се преброят съвпадащият двигател, кабелите за обратна връзка и софтуерът за конфигуриране. Съотношението се стеснява, когато маршрутът на VFD се нуждае от преоразмеряване за върхов въртящ момент. Изпратете ни броя на осите и работния профил за реални цифри.

Мога ли да използвам VFD и серво задвижване на един и същ PLC?

Да, и повечето производствени машини го правят. Ограничението е мрежата, а не контролерът, така че дръжте и двете на шина, която PLC поддържа първоначално, и потвърдете интерфейсната карта, преди да поръчате.

Моят модел диск е спрян от производство. Какви са моите възможности?

Три, по ред на предпочитание: приемник в същата фамилия, друга фамилия от същата марка на същата полева шина или еквивалент на кръстосана-марка. Изпратете ни вашия номер на част и ние ще проверимбиблиотека с моделиза съвпадение-на склад.

Заключение

Най-кратката версия: ако оста трябва да се върне многократно в определена позиция или да задържи фаза с друга ос, имате нужда от серво и никакъв бюджетен аргумент не променя това. Ако се нуждае само от регулируема скорост, VFD е правилен. Ако се нуждае от точен въртящ момент без позициониране, проверете векторния VFD маршрут на затворения-контур, преди да определите цената на серво ос.

Изпратете ни табелката с данни на двигателя, номера на частта, която заменяте, или дву-редово описание на оста и ние ще се върнем със съвпадащ модел, състояние на наличност и време за доставка.Поискайте оферта.

Безплатна консултация