Široká paleta vlastností elektrických pohonů a způsobů nasazení vyvolává i mnoho otázek, na které musíme najít odpověď při jejich výběru pro konkrétní aplikaci. Není však důvod k obavám, cesta pro výběr optimálního pohonu není složitá, zejména pokud použijeme správné nástroje.
Přesné polohování se zátěží s vysokou dynamikou a přesností i v mezipolohách, možnost numerického řízení a vzájemné interpolace, nebo naopak jednoduché ovládání pomocí několika signálů, to jsou jen některé z vlastností, pro které se elektrické pohony používají. Jak vybrat nejlepší řešení pro zamýšlenou aplikaci?
Pohon řemenem, nebo kuličkovým šroubem?
Pojďme si nejprve představit několik pojmů z teorie elektrických pohonů. Základním hlediskem je volba mezi elektrickým pohonem s řemenem a kuličkovým šroubem. Závisí většinou na konkrétní aplikaci a požadavcích systému. Pokud stroj nevyžaduje mimořádně dlouhý zdvih, jsou pro většinu realizací přesného řízení pohybu výhodnější pohony s kuličkovým šroubem. Dosahují opakovatelnosti ± 0,01 mm, zatímco typy s řemenovým pohonem například ±0,08 mm. Dalším důvodem je bezpečnost. Po-hony s kuličkovým šroubem využívají výhod mechanického spojení šroubu s kuličkovou maticí. Z technického hlediska představuje tato konstrukce mnohem robustnější, a tudíž bezpečnější koncepci, zejména ve vertikálních aplikacích. Elektrické pohony s řemenovým pohonem potřebují většinou doplňkový bezpečnostní prvek, který zabrání pohybu svislé zátěže, zejména v případě poškození řemene. Nabízí se ale otázka: Nejsou pohony s kuličkovým šroubem pomalejší? Technicky vzato ano, maximální otáčky jsou skutečně nižší než u řemenového pohonu. Nicméně ani při pohybu složeném z nejméně tří fází (zrychlení, pohyb konstantní rychlostí a zpomalení) není vždy možné, aby pohon poháněný řemenem dosáhl maximální rychlosti. Pro někoho může být překvapením, že celková doba polohování elektrického pohonu s kuličkovým šroubem je často stejná nebo někdy i kratší než u alternativy poháněné řemenem, zejména v aplikacích s kratším zdvihem (do 800 mm).
Zdvih versus rychlost
Dalším problémem, který zná každý znalý dodavatel elektrických pohonů, je skutečnost, že zvýšení zdvihu elektrického pohonu s kuličkovým šroubem snižuje jeho maximální rychlost, což je způsobeno konstrukčními omezeními. Zde jsou důležité dva hlavní faktory: rychlost otáčení a nepodporovaná délka šroubu. Zvětšíme-li zdvih nad určitou hodnotu, musíme snížit rychlost otáčení šroubu, aby se nedostal do rezonance, a tím snížit lineární rychlost pohonu. Ale ani pro velké zdvihy není použití pohonů s kuličkovým šroubem nemožné, řešením je použití podpěr, které zmenšují vzdálenost mezi maticí a ložiskem tak, aby k rezonanci nedocházelo.
Krokový, nebo servomotor?
Další časté dilema se týká motoru. Který je lepší: krokový motor, nebo střídavý servomotor? Také v tomto případě platí, že výběr motoru není vždy jednoduchý, protože do rozhodování vstupují konkrétní specifikace, osobní preference a cena. Častým rozlišovacím znakem při výběru velikosti motoru je točivý moment. Nejen jmenovitý točivý moment, ale také točivý moment vztažený k rychlosti otáčení motoru. Zatímco střídavé servomotory jsou schopny dodávat jmenovitý točivý moment v celém rozsahu jmenovitých otáček, řekněme 3 000 ot/ /min, krokové motory dodávají maximální točivý moment při nižších otáčkách. Zvyšování otáček u nich přináší výrazné snížení točivého momentu. Stručně řečeno, elektrický pohon s krokovým motorem je schopen kvalifikovaně vykonávat práci při nízkých otáčkách. Je-li však zapotřebí větší dynamika, stává se vhodnějším střídavý servomotor. Modernizace Výše zmíněné body se týkají technického řešení. Ale pro bezproblémový provoz elektrických pohonů jsou důležité rovněž další aspekty, například unifikace náhradních dílů. V takovém případě je výhodné obrátit se na dodavatele, jako je SMC, kde se řídíme etikou vývoje produktů nové generace, které jsou 100% kompatibilní se starším modelem.
Software pro výběr elektrického pohonu
A nejlepší informace přichází na závěr: výběr elektrického pohonu samozřejmě nemusíte dělat sami, celým procesem vás provedou online konfigurátory SMC Model selection pro výběr elektrických pohonů. Stačí zadat cíl, tedy parametry aplikace, pro kterou elektrický pohon nebo celou soustavu pohonů chcete navrhnout. Vše ostatní již vyřeší konfigurační software, jenž navrhne správný pohon pro dlouhý a bezproblémový pohon ve vaší aplikaci. /www.smc.cz/
