Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Elektrické pohony a veletrh SPS/IPC/DRIVES

číslo 3/2003

inovace, technologie, projekty

Elektrické pohony a veletrh SPS/IPC/DRIVES

Gustav Holub

Specializovaný norimberský veletrh SPS/IPC/DRIVES je stále oblíbenější u vystavovatelů i u elektrotechnické veřejnosti. V roce 2002 již zaujímal plochu přes 40 000 m2 (v pěti halách) a zúčastnilo se jej téměř 800 vystavovatelů. Velmi významné postavení zde měly právě elektrické pohony, a to díky modernímu způsobu elektronického řízení motorů, komunikaci s nadřazenými systémy, díky vizualizaci procesních parametrů, místní a dálkové diagnostice a implementovaným bezpečnostním opatřením. V tomto článku je z obrovského množství vystavených exponátů uvedeno několik vybraných příkladů technicky vyzrálých a špičkových pohonů a servopohonů:

Obr. 1.
  • Nové malé inteligentní vysoce kompaktní měniče frekvence typu Movidrive firmy SEW Eurodrive se vyznačují možností řízení asynchronních i synchronních motorů, vysokým obslužným komfortem, trvalou momentovou přetížitelností 125 % a použitelnými různými snímači otáček. V řadě měničů malých výkonů do 1,5 kW jsou pomocí softwaru integrovány funkce dosud neobvyklé u tak malých měničů: přesné polohování, synchronizace více pohonů, komunikace přes sběrnice aj. Volitelné jsou nejen snímače polohy rotoru a napojení na různé sběrnice, ale i přídavné vstupy a výstupy a technologické funkce.

  • Mikrosystém řízení Simatic S7-200 je bezdrátově ovládán pomocí krátkých zpráv (SMS) z mobilního telefonu. Tím je umožněna rychlá diagnostika, údržba, řízení a kontrola pohonů na dálku. Příkladem vysoce integrovaných servopohonů je řada Posmo, kde pohonnou jednotku tvoří synchronní motorem integrovaný servoregulátor, snímač polohy, převodovka, elektromagnetická brzda a rozhraní pro připojení jednotky na sběrnici Profibus. Obr. 2.
    Pro méně náročné automatizační úlohy za použití standardních asynchronních motorů nabízí firma Siemens tzv. mikroautomatizační soustavy, složené z vlastního motoru, měniče frekvence Mikromaster 420, mikrořízení Simatic S7-2500 a textového displeje TD 200 pro hlídání a obsluhu pohonu.

  • Řízení a komunikace s pohony pomocí krátkých zpráv (SMS) z mobilních telefonů firmy Mitsubishi – integrací miniaturního řídicího systému Alpha s technikou mobilních telefonů (GMS) se u vystavené verze údajně dosahuje možností srovnatelných s možnostmi nabízenými programovatelnými automaty (PLC). Přístroj je možné integrovat do nadřazených automatizačních systémů s řízením PLC, měniči frekvence a obslužnými moduly.

  • Bezpečnostní moduly firmy Berger Lahr (tradiční výrobce krokových servopohonů) pro spolehlivé polohové zabrzdění, popř. nouzové vypnutí servomotorů, které se děje elektronicky zablokováním řízení koncového stupně namísto dosavadních stykačů. Modul navíc hlídá chování motoru při otevření dveří příslušného pracoviště. Dalším zajímavým produktem této firmy byly integrované inteligentní servopohony s vestavěnou výkonovou řídicí a polohovací elektronikou, převodovkou, snímačem polohy a s možností komunikace s nadřazeným řízením přes rozhraní.

  • Rozběhová elektronika pro jednofázové asynchronní motory v závislosti na otáčkách, vestavěná v rozšířené svorkovnici firmy Hanning – zařízení vyžaduje kromě napětí jen signál z rotačního snímače, který u varianty s časově závislým spínáním není nutný.

  • Inovované měniče se servoregulátory firmy Nord umožňují díky plně digitálnímu vektorovému řízení spínání proudu, otáček a polohy v čase 50 µs. Komunikace a diagnostika se uskutečňují přes sběrnici CANopen, k programování, parametrování a optimalizaci regulátoru se využívá PC software.

Obr. 3.

Veletrh SPS/IPC/DRIVES potvrzuje skutečnost, že přímé lineární motory a vysokomomentové pomaloběžné motory rychle pronikají na světový trh, především díky aplikacím u některých obráběcích strojů. Známé firmy i noví výrobci se představili svými produkty využívanými v manipulační, transportní a polohovací technice:

  • Firma Yaskawa má v programu lineární motory (v primární části se železným jádrem i bez něj) a motory s vyloučením magnetického přítahu mezi primární částí se železným jádrem a sekundární částí s permanentními magnety. Trvalé posuvné síly se pohybují od 50 do 220 N (motory bez železa) a od 25 do 2 000 N u motorů se železným jádrem.

  • Lineární motory firmy Oswald mohou být rozměrově dimenzovány pro rychlosti do 5 m/s, zrychlení do 50 m/s2 a posuvné síly od 200 do 3 000 N. Jsou konstruovány pro vzduchové chlazení primární části s vinutím i pro vodní chlazení. Tato firma je také výrobcem pomaloběžných vysokomomentových synchronních motorů o velikosti až do 35 kN, rovněž s možností vodního chlazení statoru s vinutím. Totéž platí o společnosti Danaher Motion, která předvedla přímé lineární motory se železným jádrem 60 až 11 000 N, bez železného jádra velikosti 60 až 1 600 N a pomaloběžné rotační vysokomomentové motory s momenty od 5 do 115 N·m. Napájecí a řídicí měniče zaručují přesnost polohování ±26 obloukových sekund. Obr. 6.

  • Firma Drive Technology aplikuje vodní chlazení i u malých lineárních motorů s posuvnými sílami od 100 do 1 000 N, přičemž při vzduchovém chlazení jsou jmenovité posuvné síly poloviční. Motory projektované v šesti velikostech se vyznačují vysokým stupněm krytí IP65, popř. IP67. Vystaveny byly rovněž motory bez železného jádra s trvalými posuvnými silami 60, 120, 180 a 240 N, se vzduchovým chlazením.

  • Mimořádnými elektrickými a mechanickými parametry disponovaly lineární vysokomomentové motory vystavené firmou Eberle. Pomaloběžné synchronní motory s extrémně velkými průměry statoru a rotoru jsou určeny pro pohon rotačních stolů, polohovacích mechanismů, karuselů a pro zátěže s velkou hmotností. Vystavených šest typů s počtem pólů od 20 do 200 dává jmenovitý moment 50 až 3 000 N·m při otáčkách 600 až 50 min–1. Lineární motory jsou dimenzovány pro jmenovité posuvné síly 180 až 5 000 N, příslušné digitální regulátory mají 32bitový mikroprocesor s taktovací frekvencí 60 MHz.

Bylo by možné uvést množství dalších nových výrobců vedle již známých firem: Siemens, Kraus Maffei, Paker, Indramat, Bautz, Baumüller, Anorad, Normag, Hiwin atd. Veletrh SPS/IPC/DRIVES uspokojil i zájemce o průmyslové zpravování obrazu, senzoriku a mechatroniku na bázi elektrohydrauliky a elektropneumatiky. Prostředky pro vizualizaci procesů s optickou, laserovou a indukční senzorikou vystavilo více než 30 firem.

Obr. 4. Obr. 5.

Závěrem lze říci, že stále více dodavatelů řídicích systémů pro pohony a servopohony se snaží různé automatizační funkce sjednotit do jednoho řídicího hardwaru. Podle cílového zaměření pohonu existují tři hlavní varianty hardwaru – regulátor v podobě nástavby PLC, softwarové řešení v průmyslovém PC a integrovaná varianta v hardwaru pohonu.
[Firemní dokumentace z veletrhu.]