Synchroniczny czy asynchroniczny – jak dobrać silnik?
Jedną z najliczniejszych grup silników są silniki synchroniczne i asynchroniczne. Synchroniczne różnią się od asynchronicznych (indukcyjnych) budową wirnika, który jest dodatkowo wyposażony w magnesy stałe lub elektromagnesy.
Serwosilniki DC
Serwosilniki DC są napędzane szczotkowym silnikiem prądu stałego. Są łatwiejsze do sterowania niż silniki prądu przemiennego AC. Były szeroko stosowane ze względu na niewielki rozmiar i niski koszt. Jednakże rozwój technologii sterowania silnikami AC spowodował, że serwosilniki DC straciły na popularności.
W zależności od posiadania szczotek, wyróżnia się ich dwa rodzaje: silniki szczotkowe lub bezszczotkowe (BLDC). Szczotka jest to część używana w połączeniu z komutatorem. Szczotkowane silniki prądu stałego, aby działały, muszą być podłączone do zasilacza prądu stałego. Bezszczotkowe natomiast wymagają:
- czujnika do określenia orientacji biegunów magnetycznych wirnika
- obwodu sterowania do dostarczania odpowiedniego prądu
Serwosilniki AC
Są to serwosilniki napędzane silnikiem prądu przemiennego (AC). Ich sterowanie jest bardziej złożone niż w przypadku silników prądu stałego. Niemniej jednak rozwój technologiczny spowodowało, że stały się najpopularniejszym typem serwosilników. W zależności od posiadającego mechanizmu napędowego, wyróżnia się ich dwa rodzaje: synchroniczne (SM) i asynchroniczne inaczej nazywane indukcyjnymi (IM).
Synchroniczne zawierają magnesy trwałe, których używa się do zwiększenia mocy silnika. Ich prędkość jest zawsze stała i nie zależy od obciążenia oraz napięcia zasilającego. Dedykowane są do zadań specjalnych. Dzięki niskiemu momentowi bezwładności osiągają wysoką dynamikę oraz sprawne i efektywne sterowanie. Wyróżniamy dwa typy silników synchronicznych – z biegunami jawnymi lub utajonymi.
Wirniki z biegunami jawnymi stosuje się zwykle w maszynach o dużej mocy oraz osiągających niezbyt duże prędkości obrotowe. Najczęstsze wykorzystywane są w silnikach i wolnoobrotowych prądnicach napędzanych turbinami wodnymi (hydrogeneratory). Te z biegunami utajonymi doskonale sprawdzają się tam, gdzie stosowane są rozwiązania o bardzo dużych prędkości obrotowych.
Drugi rodzaj serwosilników napędzanych prądem przemiennym to asynchroniczne, które różnią się od synchronicznych budową wirnika. Indukcyjne nie używają magnesów trwałych. Ze wglądu na sposób zasilania możemy je podzielić na jednofazowe i trójfazowe. W grupie silników jednofazowych wyróżniamy kondensatorowe, które do generowania momentu obrotowego wykorzystują kondensator oraz silniki, które mają dodatkową cewkę (uzwojenie).
Najważniejsze cechy silników
Serwosilniki ESTUN oraz TRIO MOTION to kompaktowe urządzenia dostępne w szerokim zakresie mocy, z możliwością wyboru kilku opcji sprzężenia zwrotnego oraz dostępne w wersji z hamulcem (luzownikiem). Są one idealne do zastosowań w układach wymagających wysokiej dynamiki, dużej precyzji oraz powtarzalności pozycjonowania.
Nasze serie serwosilników obejmują:
- moc od 50W do 7 500 W
- moment znamionowy od 0,16 Nm do 48 Nm
- przeciążalność od 250% do 350%
- prędkość nominalna od 2000 obr./min. do 3000 obr./min. (maksymalna do 7000 obr./min.)
Serwosilniki Trio Motion
Seria MXL:
- prędkość znamionowa: 3000 obr. / min. (maksymalna: 7000 obr. / min.)
- różne modele (od 0.05 kW do 5 kW, z hamulcem lub bez)
- wbudowany 17-bit. lub 23-bit. enkoder absolutny wieloobrotowy
- moment szczytowy: 300-350% momentu znamionowego (w zależności od modelu)
- mniejsza waga oraz wymiary w stosunku do popularnej serii EMJ
- stopień ochrony IP65
MXL- | 04 | A | 6 | 30 | T | A | 2 | 2 | 2 |
oznaczenie serii | moc znamionowa | napięcie zasilania | kołnierz | prędkość nominalna | sprzężenie zwrotne | oznaczenie producenta | rodzaj wału | dodatkowe opcje | typ konektora |
MXL | A5-50 W | A-200 VAC | 04- 40mm | 30: 3000rpm | T–17-bit enkoder absolutny wieloobrotowy | A | 2 – wał gładki z wpustem, klinem i gwintem wewn. | 2 – uszczelnienie olejowe wału 4 – uszczelnienie olejowe wału, hamulec (24VDC) | 2 – konektor wodoszczelny na przewodzie |
Seria MXM:
- prędkość znamionowa: 1500 obr. / min. (maksymalna: 3000 obr. / min.)
- różne modele (od 0.85 kW do 7.5 kW, z hamulcem lub bez)
- wbudowany 17-bit. lub 23-bit. enkoder absolutny wieloobrotowy
- moment szczytowy: 250-300% momentu znamionowego (w zależności od modelu)
- mniejsza waga oraz wymiary w stosunku do popularnej serii EMG
- stopień ochrony IP65
MXM- | 18 | D | 13 | 15 | L | A | 2 | 2 | 4 |
oznaczenie serii | moc znamionowa | napięcie zasilania | kołnierz | prędkość nominalna | sprzężenie zwrotne | oznaczenie producenta | rodzaj wału | dodatkowe opcje | typ konektora |
MXM | 09 – 850 W 13 – 1300 W 18 – 1800 W 29 – 2900 W 44 – 4400 W 55 – 5500 W 75 – 7500 W | A-200 VAC | 13-130mm | 15: 1500rpm | T – 17-bit enkoder absolutny wieloobrotowy L – 23-bit enkoder absolutny wieloobrotowy | A | 2 – wał gładki z wpustem, klinem i gwintem wewn. | 2 – uszczelnienie olejowe wału 4 – uszczelnienie olejowe wału, hamulec (24VDC) | 4 – złącze na silniku |
Serwosilniki Estun
Seria EM3A:
- prędkość znamionowa: 3000 obr. / min. (maksymalna: 6000 obr. / min.)
- różne modele (od 0.05 kW do 2 kW, z hamulcem lub bez)
- wbudowany 20-bit. lub 23-bit. enkoder absolutny, jedno- lub wieloobrotowy
- moment szczytowy: do 350% momentu znamionowego dla 0.05-1 kW (300% dla 1.5-2 kW)
- stopień ochrony IP65
EM3A- | 04 | A | L | A | 2 | 2 | 2 |
oznaczenie serii | moc znamionowa | napięcie zasilania | rodzaj sprzężenia | oznaczenie producenta | rodzaj wału | dodatkowe opcje | typ konektora |
A5 – 0.05 kW 01 – 0.1 kW 02 – 0.2 kW 04 – 0.4 kW 08 – 0.75 kW 10 – 1.0 kW 15 – 1.5 kW 20 – 2.0 kW | A – 200VAC D – 400VAC | F – 20-bit. enkoder absolutny jednoobrotowy L – 23-bit. enkoder absolutny wieloobrotowy | A – oznaczenie producenta | 2 – wał gładki z wpustem, klinem i gwintem wewn. | 2 – uszczelnienie olejowe wału 4 – uszczelnienie olejowe wału, hamulec (24VDC) | 1 – konektor otwarty na przewodzie 2 – konektor wodoszczelny na przewodzie 4 – złącze metalowe |
Seria EMJ:
- prędkość znamionowa: 3000 obr. / min. (maksymalna: 4500 obr. / min.)
- różne modele (od 0.2 kW do 1 kW, z hamulcem lub bez)
- wbudowany 20-bit. enkoder absolutny jednoobrotowy
- moment szczytowy: do 300% momentu znamionowego
- stopień ochrony IP65
EMJ- | 08 | A | F | D | 2 | 2 |
oznaczenie serii | moc znamionowa | napięcie zasilania | rodzaj sprzężenia | oznaczenie producenta | rodzaj wału | dodatkowe opcje |
02 – 0.2 kW 04 – 0.4 kW 08 – 0.75 kW 10 – 1.0 kW | A – 200VAC | F – 20-bit. enkoder absolutny jednoobrotowy | D, M – oznaczenie producenta | 2 – wał gładki z wpustem, klinem i gwintem wewn. | 2 – uszczelnienie olejowe wału 4 – uszczelnienie olejowe wału, hamulec (24VDC) |
Seria EMG:
- prędkość znamionowa: 2000 obr. / min. (maksymalna: 3000 obr. / min.)
- różne modele (od 1 kW do 5 kW, z hamulcem lub bez)
- wbudowany 20-bit. lub 23-bit. enkoder absolutny, jedno- lub wieloobrotowy
- moment szczytowy: do 300% momentu znamionowego
- stopień ochrony IP65
EMG- | 10 | A | F | D | 2 | 2 |
oznaczenie serii | moc znamionowa | napięcie zasilania | rodzaj sprzężenia | oznaczenie producenta | rodzaj wału | dodatkowe opcje |
10 – 1.0 kW 15 – 1.5 kW 20 – 2.0 kW 30 – 3.0 kW 50 – 5.0 kW | A – 200VAC D – 400VAC | F – 20-bit. enkoder absolutny jednoobrotowy L – 23-bit. enkoder absolutny wieloobrotowy | A, B, D – oznaczenie producenta | 2 – wał gładki z wpustem, klinem i gwintem wewn. | 2 – uszczelnienie olejowe wału 4 – uszczelnienie olejowe wału, hamulec (24VDC) |