Žhavé novinky v elektropohonech

Zejména pro razantně se rozvíjející obor balicích strojů a automatů pro potravinářský, nápojový, farmaceutický průmysl a další odvětví nabízejí mnozí přední dodavatelé regulovaných inteligentních servopohonů inovované nebo nové produkty, které splňují vysoké nároky na rychlost a přesnost polohování, na energetickou úspornost, spolehlivost a bezpečnost provozu, na zvýšení měrného výkonu, rozsah funkcí, atd.

Níže je uvedeno několik vybraných příkladů z poslední doby.

1. Firma Bosch Rexroth:

Řada nových servopohonů IndraDrive Mi má servoregulátor umístěn přímo do vyhrazeného prostoru na kostře motoru a tím se objem kompletního pohonu snižuje až o 50 % při stejném výkonu v porovnání s dřívějším odděleným provedením měniče a servomotoru. V rozváděči zůstává pouze zdroj stejnosměrného napětí decentrální výkonové části, jakož i kompaktní připojovací elektronika. Vhodným dimenzováním společného napájení se dá dosáhnout cenově úsporné a pružné prostorové řešení s redukcí rozváděče rozměrově až o 70 %. Stavebnicové modulární provedení napájení dovoluje připojení až 20 servopohonů na jeden kabel do vzdálenosti 200 m.

Obr. 1. Novými pohonnými servosystémy IndraDrive Mi se dají snadno realizovat cenově a prostorově optimální a pružná řešení (Bosch Rexroth)

2. Firma Mitsubishi:

Nová generace servosystému MR-J3 pro řízení náročných pohonů na technické parametry je vybavena unikátním způsobem potlačování nežádoucích vibrací. Automaticky filtruje a tlumí nízkofrekvenční kmitání nástrojového ramene příslušného stroje. Navíc je možné urychlené uvádění do provozu, neboť systém disponuje standardně novou slaďovací funkcí (Auto-Tuning) a rychlopřipojováním přes vysokorychlostní síť pro servoaplikace a funkci Motion Control.

Obr. 2. Nový servopohon MR-J3 s unikátním systémem potlačování vibrací a nízkofrekvenčních kmitů (Mitsubishi)

3. Firma Siemens:

Obdobně jako společnost ABB, Danfoss, Vacon aj. nabízí pro vyšší výkony měničů frekvence kapalinové chlazení výkonové části pomocí výměníků tepla vzduch/vzduch nebo voda/vzduch. Jde o měniče řady Sinamics S 120 se jmenovitými proudy 210 A (110 kW) až 490 A (250 kW). Pro tyto výkony a velikosti skříně se doporučuje uzavřený oběh vody s pojistným ventilem a výměníkem voda/ vzduch, příp. vzduchovým výměníkem, který spojuje oběh s externím chladičem. Hlučnost měničů se při kapalinovém chlazení redukuje až na 50 dB(A) v porovnání s cizí vzduchovou ventilací.

Obr. 3. Měniče frekvence z řady Sinamics S 120 vyšších výkonů jsou vybaveny kapalinovým chlazením (Siemens)

4. Firma Omron:

Vyvinula vysoce dynamické servopohony pro etiketovací rychloautomaty, které umístí až 25.000 etiket za hodinu, u nichž šest servoregulátorů řídí pohon pásu, šneků, pohyb svitků, odvíjení a polohování a přejímá přesnou a rychlou regulaci otáček, polohy a točivého momentu podávacích válečků. Celkově regulační servosystém pro přesnou pohybovou funkci (Motion Control) synchronizuje až 16 os stroje.

Obr. 4. U tohoto etiketovacího automatu mimořádně rychlá pohybová servoregulace synchronizuje až 16 os při maximální rychlosti až sedmi etiket za sekundu (Omron)

5. Firma Fuji:

Inovované měniče kmitočtu pracují nyní standardně ve dvojím režimu, tj. např. měnič s výkonem 5,5 kW může spolehlivě řídit motor 7,5 kW, avšak přetížitelnost v tom případě činí jen 120 % po dobu jedné minuty. Brzdný čoper může být integrován do výkonu maximálně 110 kW, standardně do 22 kW.

6. Firma Baumüller:

Pro dodavatele balicích strojů vyvinula pohony vybraných pracovních os pomocí přímých lineárních synchronních motorů a příslušných měničů frekvence. Kompletní lineární osa se vyrábí v délce do 4 m, ale jsou možné i délky 6 m. Vysoká přesnost a rychlost polohování při značně zvýšené produktivitě se dosahují při rychlosti pohybu 8 m/s a zrychlení do 4 g.

Obr. 5. Dva příklady kompletních os s přímými lineárními motory vyvinutými po potřeby strojů v potravinářském průmyslu (Baumüller)

7. Firma Etel:

Je významným dodavatelem pohonů s vysokomomentovými, pomaloběžnými bezpřevodovými synchronními motory jak ve vestavném, tak i v kompletním provedení s ložisky, s normálním masivním nebo dutým hřídelem. Rozšířila řadu těchto motorů pro špičkové momenty až do 2.120 Nm. U vysokootáčkových motorů tohoto typu lze volit maximální otáčky mezi 5.120, 2.500 nebo 1,700 min v závislosti na výkonu.

8. Firma Lenze:

Pro unikátní stroje na zpracování a konečné opracování křemíkových ingotů na monokristalinové fotovoltaické folie dodává pohon se speciálně dimenzovaným synchronním servomotorem s netradičním magnetickým obvodem statoru. Jednotlivé cívky statorového vinutí umístěné na speciálně tvarovaných pólech způsobují, že se vytváří nezkreslené sinusové magnetické pole. Toto exaktní zformování pole téměř úplně vylučuje rušivé sedlové momenty a přispívá k plynulému chodu motorů bez pulzací.

Literatura:

2008, Antriebstechnik, č. 6, str. 16, 19, 20, 22, 24, 29 a 30