New-Tech Magazine | Dec 2016 | Digital Edition

MOTION CONTROL מוסף מיוחד

סיבות אלו מנועי סרוו עדיפים עבור רוב היישומים הדורשים מהירות גבוהה. מנגד, מספר הקטבים הגבוה של מנועי צעד מועיל במהירויות נמוכות ומעניק למנוע צעד יתרון במומנט הפיתול על פני מנוע סרוו בגודל דומה. חום וצריכת אנרגיה מנועי צעד בעלי חוג פתוח פועלים בזרם קבוע ופולטים כמות משמעותית של חום. בקרת חוג סגור מונעת את בעיית החום בכך שהיא מספקת רק את הזרם הנדרש על ידי חוג המהירות. סיכום מנועי צעד מול מנועי סרוו מערכות בקרת סרוו מתאימות יותר ליישומים עתירי מהירות הכרוכים בשינויי עומס דינמיים כגון זרועות רובוטיות. מערכות בקרת צעד עדיפות ביישומים הדורשים יכולת האצה נמוכה עד בינונית ומומנט החזק גבוה כגון מדפסות תלת ממד, מסועים וצירי עזר. בשל יכולתם להוזיל את העלויות של מערכות אוטומציה מנועי הצעד היקרים פחות עדיפים כאשר השימוש בהם אפשרי. מערכות בקרת הנע הדורשות את התכונות של מנועי סרוו צריכות להצדיק את העלות הגבוהה יותר של מנועים אלו. תפיסות משתנות מה אם אפשר היה לאמץ את היתרונות של טכנולוגיית החוג הסגור של מנועי סרוו במנועי צעד? האם נוכל להשיג את יתרונות העלות של מנועי צעד ביחד עם הביצועים של מנועי סרוו? על ידי אימוץ טכנולוגיית חוג סגור מנועי צעד מסוגלים לספק בו זמנית את היתרונות של מנועי סרוו ושל מנועי צעד בחבילת מנועי צעד בעלות נמוכה. הודות לשיפורים משמעותיים בביצועים וביעילות האנרגטית שלהם מנועי צעד בעלי חוג סגור יכולים להחליף את מנועי הסרוו היקרים יותר במגוון הולך וגדל של יישומים תובעניים. סרווטרוניקס שילבה בקרת חוג סגור מכוונת שדה במנועי הצעד המשולבים שלה . stepIM מערכת האלקטרוניקה המשולבת שולטת בעל שתי BLDC במנוע הצעד בתור מנוע פאזות, ומיישמת חוג מיקום, חוג מהירות , ואלגוריתמים נוספים. חילוף DQ בקרת חוג סגור באמצעות מקודד אבסולוטי חד-

של PRO2 מנוע סרוו .2 איור סרווטרוניקס

« «

המבנה המכאני של מנוע .1 איור צעד משולב

«

משוב מיקום במערכת סרוו בעלת חוג סגור .3 איור

להתגבר על הפרעות ולהימנע מאבדן צעדים נעשה שימוש במנועי צעד בעלי 40%- חוג פתוח עם מומנט פיתול הגבוה ב לפחות מהנדרש על ידי היישום. לא כך עם . stepIM מנועי צעד בעלי חוג סגור מסוג כאשר מנועי צעד אלו נתקלים בעומס יתר הגורם לעצירה הם שומרים על החזק נגדי לעומס בלי לאבד מומנט פיתול. עם הסרת העומס החוסם הם ממשיכים בתנועה. מומנט הפיתול המרבי מובטח בכל מהירות נתונה, בעוד שחיישני מיקום מבטיחים שאין אובדן צעדים. לפיכך ניתן להשתמש במנועי צעד בעלי מומנט פיתול הקרוב לדרישות היישום ללא רווח בטיחות של .40% עם מנועי צעד בעלי חוג פתוח קשה לספק דרישות מומנט פיתול רגעיות עקב הסיכון של אובדן צעדים. מנועי צעד בעלי חוג סגור מאפשרים האצה מהירה stepIM מסוג מאד, והם שקטים יותר ובעלי תהודה נמוכה יותר ממנועי צעד רגילים. כמו כן,

סיבובי מבטיח שימוש אופטימלי במומנט הפיתול בכל מהירות. בנוסף, מנועי צעד בעלי חוג סגור רועשים פחות ורועדים פחות ממנועי צעד בעלי חוג פתוח. כמקרה מבחן. stepIM ניקח את ה- צריכת אנרגיה נמוכה ויותר ושמירה על טמפרטורה נמוכה הם צרכני אנרגיה stepIM מנועי הצעד מדגם יעילים. בשונה ממנועי צעד בעלי חוג פתוח המקבלים תמיד פקודות בזרם מלא, דבר stepIM המוביל לחום ולרעש, הזרם למנועי מסופק רק בעת הצורך, לדוגמה בעת האצה והאטה. בדומה למנועי סרוו מנועי צעד אלו משתמשים בזרם ביחס למומנט הפיתול הנדרש בפועל בכל רגע נתון. מכיוון שהמנוע והרכיבים האלקטרונים פועלים בטמפרטורה נמוכה יותר מנועי הצעד מסוגלים להגיע לרמות מומנט stepIM השיא הגבוהות יותר של מנועי סרוו. התאמה טובה לדרישות הביצועים כדי להבטיח מומנט פיתול המספיק

New-Tech Magazine l 48