Funktionen und Vorteile des integrierten Servomotors

Da sich die Automatisierungstechnik ständig weiterentwickelt, suchen Ingenieure nach einfacheren und effektiveren Lösungen, um eine präzise Bewegungssteuerung zu erreichen. Als aufstrebende Lösung erhalten integrierte Servomotoren nach und nach Aufmerksamkeit.

NEMA 23 Integrierter Servomotor

ISV57T-090

1.Definition und Merkmale:

Ein integrierter Servomotor ist ein Motorsystem, das einen Servocontroller, einen Motor und einen Treiber in einer kompakten Einheit vereint. Strom- und Rückkopplungsanschlüsse am Motor entfallen, da der Servoantrieb intern mit dem Servomotor verbunden ist.  Im Vergleich zu herkömmlichen separaten Servosystemen weisen integrierte Servomotoren einen einfacheren Design- und Installationsprozess auf und sind kompakter. Es verfügt in der Regel über hochintegrierte Steuerungen und Antriebe sowie speziell entwickelte Motoren, die eine präzisere Bewegungssteuerung und höhere Leistung ermöglichen.

  1. Funktionen und Vorteile:

Vereinfachtes Design und Installation: Integrierte Servomotoren integrieren Servocontroller, Motor und Treiber in einer Einheit und vereinfachen so den Systemdesign- und Installationsprozess erheblich. Ingenieure müssen keinen großen Zeit- und Arbeitsaufwand für die Auswahl und Konfiguration einzelner Komponenten aufwenden, was Entwicklungszeit und -kosten spart.

Reduzierte Systemgröße: Da integrierte Servomotoren mehrere Komponenten in einer einzigen Einheit integrieren, kann die Gesamtgröße des Systems erheblich reduziert werden. Dadurch eignet es sich besonders für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot, wie z. B. Roboter, medizinische Geräte usw.

Verbesserte Systemleistung: Integrierte Servomotoren verfügen typischerweise über hochoptimierte Steuerungen und Antriebe sowie speziell entwickelte Motoren. Das koordinierte Arbeiten dieser Komponenten ermöglicht eine präzisere Bewegungssteuerung, höhere Geschwindigkeit und Beschleunigung und verbessert die Gesamtleistung und Reaktionsfähigkeit des Systems.

Reduzierte Kosten und Wartung: Obwohl die Anfangsinvestition für einen integrierten Servomotor höher ausfallen kann, kann er auf lange Sicht die Gesamtkosten senken, da er das Systemdesign und den Installationsprozess vereinfacht und die Anzahl der Teile reduziert. Darüber hinaus weisen integrierte Servomotoren im Allgemeinen eine höhere Zuverlässigkeit und Stabilität auf, wodurch Wartungskosten und Ausfallzeiten reduziert werden.

ESS-Serie Nema 24 Integrierter Closed-Loop-Schrittmotor

ESS24-30

Als aufstrebende Motorlösung bieten integrierte Servomotoren viele Vorteile wie vereinfachtes Design, reduzierte Größe, verbesserte Leistung und geringere Kosten. Mit der Weiterentwicklung der Automatisierungstechnik werden sie in immer mehr Anwendungsbereichen eine wichtige Rolle spielen und Ingenieuren einfachere und effektivere Präzisionslösungen für die Bewegungssteuerung bieten.

Source: https://www.oyostepper.de/article-1190-Funktionen-und-Vorteile-des-integrierten-Servomotors.html

Analyse des Branchenanwendungswerts von Closed-Loop-Schrittmotoren

Technologische Fortschritte verändern das Preis-Leistungs-Verhältnis zwischen Schrittmotoren und Servomotoren, um einer Vielzahl anspruchsvoller industrieller Automatisierungsanwendungen gerecht zu werden. Durch die Einführung der Closed-Loop-Technologie dringen günstigere Schrittmotoren in Bereiche vor, in denen bisher nur teurere Servomotoren als geeignet galten.

Nema 14 Closed Loop Schrittmotor 18Ncm mit Encoder 300CPR 1.8 Grad 0.80A 5.40V Schrittmotor

14HS13-0804D-E22-300

Konventionelle Erkenntnisse gehen davon aus, dass Servosteuerungssysteme Vorteile für Anwendungen bieten, die Drehzahlen über 800 U/min erfordern und eine hohe Dynamik erfordern. Für Anwendungen, die mit niedrigen Drehzahlen arbeiten, eine geringe bis mittlere Beschleunigung erzeugen und ein hohes Haltemoment erfordern, sind Schrittmotoren die bessere Wahl.

Wenn Closed-Loop-Schrittmotoren überlastet werden und zum Stillstand kommen, halten sie durch, ohne Drehmoment zu verlieren. Nachdem die blockierende Last entfernt wurde, laufen sie weiter. Das maximale Drehmoment ist bei jeder eingestellten Geschwindigkeit gewährleistet, wobei der Positionssensor dafür sorgt, dass keine Schritte verloren gehen. Daher können Closed-Loop-Schrittmotoren so dimensioniert werden, dass sie genau den Drehmomentanforderungen ihrer Anwendung entsprechen, ohne dass ein zusätzlicher Spielraum von 40 % erforderlich ist.

Bei Schrittmotoren mit offenem Regelkreis sind hohe Anforderungen an das Momentandrehmoment aufgrund der Gefahr fehlender Schritte nur schwer zu erreichen. Closed-Loop-Schrittmotoren können schnell beschleunigen, laufen geräuschlos, haben weniger Resonanz als herkömmliche Schrittmotoren und arbeiten mit höheren Bandbreiten. Entwickler von Schrittmotoren integrieren elektronische Systeme in den Motor, um die Verkabelung zu reduzieren, die Implementierung zu vereinfachen und schranklose Maschinen zu ermöglichen.

TS-Serien-Kit 3,0 Nm 1-Achsen CNC Closed Loop Schrittmotor Nema 23-Motor und Treiber mit 2 m Kabel

1-OK2D42BH-S30A

Closed-Loop-Schrittmotoren können die Kosteneffizienz der Bewegungssteuerung verändern. Überragende Genauigkeit und Energieeffizienz ermöglichen den Einsatz von Schrittmotoren in Bereichen, in denen teurere Servomotoren dominieren. Closed-Loop-Schrittmotoren können in Mehrachsanwendungen, Positionierungsaufgaben bei Laständerungen und Anwendungen eingesetzt werden, die einen geräuschlosen Betrieb, kurze Einschwingzeiten und hohe Genauigkeitsanforderungen erfordern.

Verwandte Artikel : https://medium.com/@beatrixjefferson140/was-ist-eine-cnc-spindel-a0f2dfd5cb7a