DC-Mikro tahrikleri ile hareket kontrolörlerinin uyumu

Boyut ve performans için mükemmel eşleşme. Küçük ve güçlü DC motorlar, her zamankinden daha yüksek düzey entegre sistemlerinin geliştirilmesi için kritik bir öneme sahip. Bu motorlar, tıp ve laboratuvar teknolojisinden uzay, robotik, optik ve fotoniğe ve genel olarak endüstriyel makine ve ekipmanlara kadar birçok farklı sektörde teknolojiyi yönlendiriyorlar. Ancak küçük motorlar, yalnızca dişli kutuları, enkoderler ve hareket kontrolörleri gibi diğer bileşenlerle birleştirildiğinde uygulama bazlı bir tahrik veya konumlandırma sistemi olarak işlev görüyorlar. Bu nedenle güvenilir bir operasyon için doğru seçimi yapmak önemli.

Tüm bileşenler motorla uyumlu olmalı ve gereksinimlerini karşılamalıdır. En kötü senaryoda, yanlış denetleyiciyi seçmek motoru anında yok edebilir. Bir tahrik sistemi için uygun hareket kontrolörünü seçmeden önce birkaç soruyu yanıtlamak önemlidir. Örneğin, yapılacak hareketler belirlenmeli ve bunun motor kontrol gereksinimleri açısından ne anlama geldiği tanımlanmalıdır. Tahrik sistemi sürekli mi yoksa start-stop modunda mı çalışıyor? Hassas konumlandırma gerekli mi? Ne tür bir yükü hareket ettirecek? Yük döngüleri nelerdir? Dişli gerekli mi? Uygulama için en uygun motor hangisidir? Bu soruların cevaplarına göre hareket kontrolörü belirlenir. İşler burada ilginç bir hal alabilir zira her hareket kontrol cihazı her motora uygun değildir. Özellikle DC mikro motorlar, tasarımları nedeniyle benzersiz gereksinimlere sahiptir.

Aşırı ısınma riski
FAULHABER'in DC minyatür ve mikro motorlarının kalbinde, patentli, kendinden destekli, sabit bir mıknatıs etrafında dönen, eğri sargılı tasarımlı ve fırça komütasyonlu bir nüvesiz rotor bobini bulunur. Bu motor, görünümünden dolayı genellikle çan tipi endüvi motor olarak da anılır. Tasarımı sadece birçok pratik fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hareket kontrolörünün seçimini de etkiler.

Hassas konumlandırma ve mükemmel hız kontrolü sağlayan simetrik hava boşluğu nedeniyle hiçbir vuruntu momenti oluşmaz. Yükün hıza, akımın torka ve voltajın hıza oranı doğrusaldır. Ve neredeyse tüm motor çapı sarım için kullanılabildiğinden, motorlar, geleneksel tasarımlara kıyasla boyutları ve ağırlıkları için daha yüksek güç ve tork elde eder. Rotorun düşük ataleti ayrıca son derece düşük elektriksel zaman sabiti garanti eder. Böylece motorlar çok dinamik ve aşırı yüklü olarak çalıştırılabilir. Aşırı yük modunda üçlü sürekli tork, motor sargısının sıcaklığı izlendiği sürece servo uygulamaları için oldukça yaygın olup ve kolayca uygulanabilir. Ancak yalnızca 22 mm veya daha küçük çaplı motorlarda entegre sıcaklık sensörü yoktur. Bunun için yeterli bir alan yoktur. Bu nedenle, bir mikro tahrike herhangi bir kontrol cihazı bağlanırsa, en kötü durumda bobin, dışarıda herhangi bir ısı fark edilmeden önce tamamen yanabilir.

Mini ve mikro tahriklerin gereksinimleri için geliştirilen ve gerçek çalışma koşullarında test edilen FAULHABER'in hareket kontrolörleri ile bu gibi problemler önlenebilir. Bu ürünler değişken karmaşıklıktaki modelleri kullanarak ilgili motor tipi için sargı sıcaklığını "tahmin ederler". Bu da örneğin hızlı konumlandırma işlemleri gibi durumlar için motorun tam dinamik aralığından yararlanılabileceği anlamına gelir. Akım da zaten sargının aşırı ısınma durumundan önce sınırlandırılmıştır. Gerekli parametreler, FAULHABER Motion Manager'ın "Motor seçim diyalog penceresi" ile tahrik kontrolörüne uygun bir şekilde iletilir.

Uygulamadaki termal entegrasyon hakkındaki ek bilgiler, daha sonra iyileştirme yapmak için kontrolörlerde saklanan modellerde kullanılabilir. Motor ne kadar iyi soğutulur? Yüksek ortam sıcaklıkları nedeniyle gücü sınırlamak gerekli mi? Redüktör ve enkoder kullanılıyor mu? Bunun gibi ek bilgilerle maksimum motor gücü, örneğin bir klima odasında periyodik olarak çalışan tahrikle kullanılabilir. Burada motor kontrolörü depolanan modeller içindeki klima odası kontrolünden ortam sıcaklığı parametrelerini takip eder. Aynısı, yük döngüleri biliniyorsa da geçerlidir. Motorun tasarımı daha sonra küçültülebilir ki bu da özellikle mobil cihazlarda kullanıldığında bir avantaj sağlar.

Dinamik proseslere fayda sağlayan düşük elektriksel zaman sabiti nedeniyle, tahrik kontrolörlerinde yaygın olan darbe genişlik modülasyonu (PWM) nedenli ek kayıplar meydana gelebilir. FAULHABER çan tipi endüvi motorlarının tipik elektriksel zaman sabitleri yaklaşık 10 µs'dir. 50 kHz'in altındaki PWM frekansları için, veri sayfasında belirtilen sürekli tork çoğu durumda artık elde edilemez veya motor aşırı ısınabilir. Bu nedenle motor kontrolörü seçerken PWM frekansının yeterince yüksek olması önemlidir. FAULHABER hareket kontrolörleri için bu, tipine bağlı olarak 78–100 kHz arasındadır. Modülasyon tipine bağlı olarak, motor üzerinde 200 kHz'e kadar frekans elde edilebilir ki bu da küçük motorların ihtiyaçlarını karşılar.

Son derece güçlü ve küçük
Yıllardır denenip test edilen MC V3.0 ailesinin hareket kontrolörleri, boyutları ve entegre motor akımı ölçümünün çözünürlüğü nedeniyle FAULHABER mikro motorları için sınırlı kullanılabilirliğe sahiptir. İşte burada yeni MC 3001 B/P devreye giriyor: Kendileri hem boyutu hem de mevcut ölçümün çözünürlüğü açısından daha küçük servo tahriklere mükemmel şekilde uyan ilk hareket kontrolörü. Maksimum 30 V besleme voltajıyla, 16 x 27 x 2,6 mm (G x U x Y) boyutlarındaki hareket kontrol cihazı, 1 A'lik sürekli akım ve 5 A'lik bir tepe akımı elde ediyor. V sistemlerinde, 2 A'e kadar sürekli akım da kolaylıkla elde edilebilir. Aynı zamanda geniş aile üyelerine kıyasla işlevden de ödün vermezler. G/Ç seçenekleri ve kodlayıcı arabirimi, ürün ailesinin geri kalanıyla aynıdır. USB, RS232 ve CANopen iletişim arayüzleri olarak sunulmaktadır. Kompakt EtherCAT arayüzü ise sonrasında müşteriye özel bir taşıyıcı kart (anakart) aracılığıyla da sağlanabilir.




Kontrolörlerin iki çeşidi mevcuttur: Flat board-to-board model (MC 3001 B), birden fazla tahrij kontrolörü tek bir taşıyıcı kartta birleştirildiğinde idealdir. MC 3001 P varyantı, üç kenar üzerinde 2,54 mm ızgaralı bir fiş konnektörüne sahiptir. Laboratuvar otomasyonunda çok eksenli uygulamalar gibi durumlar için kendi konfigürasyonunuza entegre etmek kolaydır. Böylelikle artık, FAULHABER'in en küçük DC tahrikleri için bile hem boyut hem de işlev açısından motorlara mükemmel şekilde uyan güçlü hareket kontrolörleri nihayet var.

  Ask For More Information…