14 ELEKTRO 3/2014 téma Amper 2014 – 22. mezinárodní elektrotechnický veletrh (18. až 21. března)Servopohony s jedním integrovaným kabelem Střídavé synchronní servopohony potřebují stálou informaci o poloze rotoru s permanent-ními magnety proti statorovému vinutí. Pro ří-zení v polohové smyčce je to zřejmé, pro říze-ní v rychlostní smyčce dostaneme derivací po-lohy aktuální rychlost, která se pak porovnává se žádanou hodnotou rychlosti. Pro správnou sinusovou komutaci statorového vinutí je tře-ba znát absolutní polohu rotoru (úhel natoče-ní rotoru). Ta je nutná i pro řízení servopoho-nu jen v proudové smyčce.Výrobci v Evropě nejčastěji používají pro zpětnou vazbu u servomotorů rezolvery, kte-ré vynikají svou robustností v průmyslových aplikacích. Dalším argumentem pro tento typ zpětné vazby je jeho nízká cena.Stále více se prosazují přesnější enkodéry, které pracují jak na optoelektrickém principu, tak na principu induktivním. V Evropě se používají zejména absolutní snímače s rozhra-ním EnDat, Hiperface, SSI, BISS a dalšími firemními rozhraními. Kromě větší přesnosti, která je v porovnání s rezolverem alespoň ti-síckrát vyšší, se s výhodou používají absolut-ní víceotáčkové snímače. Pro lineární pohy-by pak není nutné najíždět na referenční bod po zapnutí stroje. Nevýhodou tohoto řešení je větší počet signálů mezi motorem a servoze-silovačem, tedy dražší kabely o větším prů-měru. Kromě napájení enkodéru a datového páru se poloha přenáší pomocí dvou párů sig-nálů sinus a kosinus. Rezolver potřebuje tři páry, enkodér čtyři páry nebo pět párů podle typu rozhraní. Na komunikaci nejsou vyso-ké nároky, používá se pouze pro přenos ab-solutní polohy po zapnutí pohonu do servo-zesilovače, během provozu se poloha odečítá podle inkrementálních signálů sinus a kosi-nus. Tyto signály se zpracovávají v servoze-silovači v reálném čase převodníky tak, aby byly k dispozici pro regulační smyčky pracu-jící s periodou 125 μs, tj. 8 kHz.Nová generace absolutních enkodérů je bez inkrementálních signálů. Kromě napá-jení se přenáší informace o poloze datovými signály. Např. rozhraní EnDat 2.2 má tři páry (napájení, data, hodiny), rozhraní Hiperface DSL má dva páry (napájení, data) nebo je-den pár (napájení, data jsou namodulovaná na napájecím napětí). Rychlost komunikace doznala výrazného zvýšení, aby měly regu-lační smyčky k dispozici informaci o polo-ze v potřebné kadenci. Snímače s rozhraním Hiperface DSL a EnDat 2.2 posílají polohu s periodou až 50 μs, tedy lepší než 16 kHz. Snížení počtu signálů zpětné vazby umožňuje snížit náklady na kabeláž. Kabely mezi ser-vomotorem a servozesilovačem musejí také přenést informaci o teplotě motoru ve vinutí a pro servomotor vybavený klidovou brzdou i napájení brzdy. Informaci o teplotě moto-ru lze přenést do servozesilovače datovým kanálem, snímače polohy mají pro tepelnou ochranu vstup. Původní dvojici kabelů silo-vý a zpětnovazební lze nahradit jedním ka-belem (např. 4× 1 + 2× (2× 0,75) pro Hiper-face DSL). Na straně motoru pak stačí jeden konektor se čtyřmi silovými a čtyřmi signá-lovými póly.Technologie snímačů s digitálním přeno-sem informace o poloze již není úplnou no-vinkou na trhu. Její praktické využití pomo-cí dvou kabelů je poměrně široké. Servopo-hony s jedním integrovaným kabelem jsou v počátcích svých možností z hlediska prak-tického použití. Výrobci tuto technologii po-stupně optimalizují.Cílem optimalizace je zjednodušit osazo-vání konektorů na kabely a udržet nebo zvýšit spolehlivost přenosu dat a přitom snížit nákla-dy na kabely a konektory. V některých přípa-dech je zajímavé zmenšení zastavěného pro-storu pro konektory na motorech a zmenšení průměru svazku kabelů pro pohyblivé přívo-dy k motorům. V tomto úsilí patří firma TG Drives k progresivním v inovacích.http://www.tgdrives.cz Ing. Daniel Sedláček, TG Drives, s. r. o.Servopohony jsou klíčovým komponentem ve většině moderních strojů a zařízení, které mají vyšší stupeň automatizace. Integrace kabelu zpětné vazby do silového kabelu je tech-nologický krok, který by se dal srovnat s nástupem digitální techniky v pohonech.