산업 자동화 모터 부하에는 네 가지 유형이 있습니다.
1, 조정 가능한 마력 및 일정한 토크: 가변 마력 및 일정한 토크 응용 분야에는 컨베이어, 크레인 및 기어 펌프가 포함됩니다. 이러한 응용 분야에서는 부하가 일정하기 때문에 토크도 일정합니다. 필요한 마력은 애플리케이션에 따라 달라질 수 있으므로 정속 AC 및 DC 모터를 선택하는 것이 좋습니다.
2, 가변 토크 및 일정한 마력: 가변 토크 및 일정한 마력 응용 프로그램의 예는 기계 되감기 용지입니다. 재료의 속도는 동일하게 유지됩니다. 이는 마력이 변하지 않음을 의미합니다. 그러나 롤의 직경이 증가함에 따라 하중이 변합니다. 소규모 시스템에서는 DC 모터나 서보 모터에 적합합니다. 회생 전력도 고려 사항이므로 산업용 모터의 크기를 결정하거나 에너지 제어 방법을 선택할 때 고려해야 합니다. 인코더, 폐쇄 루프 제어 및 전사분면 드라이브를 갖춘 AC 모터는 대규모 시스템에 도움이 될 수 있습니다.
3, 조정 가능한 마력 및 토크: 팬, 원심 펌프 및 교반기는 가변 마력 및 토크가 필요합니다. 산업용 모터의 속도가 증가함에 따라 필요한 마력 및 토크에 따라 부하 출력도 증가합니다. 이러한 유형의 부하는 인버터가 가변 속도 드라이브(VSD)를 사용하여 AC 모터에 부하를 가하면서 모터 효율에 대한 논의가 시작되는 곳입니다.
4, 위치 제어 또는 토크 제어: 여러 위치로 정밀한 이동이 필요한 선형 드라이브와 같은 애플리케이션에는 엄격한 위치 또는 토크 제어가 필요하며 올바른 모터 위치를 확인하기 위해 피드백이 필요한 경우가 많습니다. 이러한 응용 분야에는 서보 또는 스테퍼 모터가 가장 적합하지만 피드백이 있는 DC 모터나 인코더가 있는 인버터 부하 AC 모터는 일반적으로 철강 또는 제지 생산 라인 및 이와 유사한 응용 분야에서 사용됩니다.
다양한 산업용 모터 유형
산업용 애플리케이션에 사용되는 AC/DC 모터 유형은 36가지가 넘습니다. 모터 유형은 다양하지만 산업용 애플리케이션에는 중복되는 부분이 많으며 시장에서는 모터 선택을 단순화하도록 추진해 왔습니다. 이로 인해 대부분의 응용 분야에서 실제 모터 선택 범위가 좁아집니다. 대부분의 응용 분야에 적합한 가장 일반적인 6가지 모터 유형은 브러시리스 및 브러시 DC 모터, AC 농형 및 권선 회전자 모터, 서보 및 스테퍼 모터입니다. 이러한 모터 유형은 대부분의 응용 분야에 적합한 반면, 다른 유형은 특수 응용 분야에만 사용됩니다.
산업용 모터 애플리케이션의 세 가지 주요 유형
산업용 모터의 세 가지 주요 응용 분야는 정속, 가변 속도, 위치(또는 토크) 제어입니다. 다양한 산업 자동화 상황에는 다양한 애플리케이션과 문제는 물론 고유한 문제 세트가 필요합니다. 예를 들어, 최대 속도가 모터의 기준 속도보다 낮을 경우 기어박스가 필요합니다. 이는 또한 더 작은 모터가 더 효율적인 속도로 작동할 수 있게 해줍니다. 모터 크기를 결정하는 방법에 대한 풍부한 정보가 온라인에 있지만 고려해야 할 세부 사항이 많기 때문에 사용자가 고려해야 할 요소도 많습니다. 부하 관성, 토크 및 속도를 계산하려면 사용자가 부하의 총 질량 및 크기(반경)는 물론 마찰, 기어박스 손실 및 기계 주기와 같은 매개변수를 이해해야 합니다. 부하의 변화, 가속 또는 감속 속도, 적용 듀티 사이클도 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 산업용 모터가 과열될 수 있습니다. AC 유도 모터는 산업용 회전 모션 애플리케이션에 널리 사용되는 선택입니다. 모터 유형을 선택하고 크기를 지정한 후에 사용자는 개방형 프레임 및 스테인리스강 하우징 세척 애플리케이션과 같은 환경 요인과 모터 하우징 유형도 고려해야 합니다.
산업용 모터 선택 방법
산업용 모터 선택의 세 가지 주요 문제
1. 일정한 속도의 앱?
정속 응용 분야에서 모터는 일반적으로 가속 및 감속 램프를 거의 또는 전혀 고려하지 않고 비슷한 속도로 작동합니다. 이러한 유형의 애플리케이션은 일반적으로 전체 라인 켜기/끄기 제어를 사용하여 실행됩니다. 제어 회로는 일반적으로 접촉기가 있는 분기 회로 퓨즈, 과부하 산업용 모터 스타터, 수동 모터 컨트롤러 또는 소프트 스타터로 구성됩니다. AC 모터와 DC 모터 모두 정속 응용 분야에 적합합니다. DC 모터는 제로 속도에서 최대 토크를 제공하며 장착 베이스가 큽니다. AC 모터는 역률이 높고 유지 관리가 거의 필요하지 않기 때문에 좋은 선택이기도 합니다. 대조적으로, 서보 모터나 스테퍼 모터의 고성능 특성은 단순한 애플리케이션에 비해 과도한 것으로 간주됩니다.
2. 가변 속도 앱?
가변 속도 애플리케이션에는 일반적으로 정의된 가속 및 감속 램프뿐만 아니라 컴팩트한 속도 및 속도 변화가 필요합니다. 실제 응용 분야에서 팬 및 원심 펌프와 같은 산업용 모터의 속도를 줄이는 것은 일반적으로 최대 속도로 실행하고 출력을 조절하거나 억제하는 대신 전력 소비를 부하에 맞춰 효율성을 향상시키기 위해 수행됩니다. 이는 병입 라인과 같은 어플리케이션을 운반할 때 고려하는 것이 매우 중요합니다. AC 모터와 VFDS의 조합은 효율성을 높이기 위해 널리 사용되며 다양한 가변 속도 응용 분야에서 잘 작동합니다. 적절한 드라이브를 갖춘 AC 및 DC 모터는 모두 가변 속도 응용 분야에서 잘 작동합니다. DC 모터 및 드라이브 구성은 오랫동안 가변 속도 모터를 위한 유일한 선택이었으며 해당 구성 요소는 개발 및 입증되었습니다. 지금도 DC 모터는 가변 속도, 분수 마력 응용 분야에서 널리 사용되고 있으며 저속에서 최대 토크를 제공하고 다양한 산업용 모터 속도에서 일정한 토크를 제공할 수 있기 때문에 저속 응용 분야에 유용합니다. 그러나 DC 모터의 유지 관리는 브러시를 사용한 정류가 필요하고 움직이는 부품과의 접촉으로 인해 마모되기 때문에 고려해야 할 문제입니다. 브러시리스 DC 모터는 이 문제를 해결하지만 초기 가격이 더 비싸고 사용 가능한 산업용 모터 범위가 더 작습니다. AC 유도 모터에서는 브러시 마모가 문제가 되지 않는 반면, 가변 주파수 드라이브(VFDS)는 팬 및 펌핑과 같이 효율을 높일 수 있는 1HP를 초과하는 응용 분야에 유용한 옵션을 제공합니다. 산업용 모터를 작동하기 위한 드라이브 유형을 선택하면 위치 인식이 추가될 수 있습니다. 애플리케이션에 필요한 경우 엔코더를 모터에 추가할 수 있으며 엔코더 피드백을 사용하도록 드라이브를 지정할 수 있습니다. 결과적으로 이 설정은 서보와 유사한 속도를 제공할 수 있습니다.
3. 위치 제어가 필요합니까?
모터가 움직일 때 모터의 위치를 지속적으로 확인함으로써 정밀한 위치 제어가 달성됩니다. 위치 지정 선형 드라이브와 같은 애플리케이션에서는 피드백이 있거나 없는 스테퍼 모터나 고유한 피드백이 있는 서보 모터를 사용할 수 있습니다. 스테퍼는 적당한 속도로 특정 위치로 정확하게 이동한 다음 해당 위치를 유지합니다. 개방형 루프 스테퍼 시스템은 적절한 크기의 경우 강력한 위치 제어를 제공합니다. 피드백이 없으면 스테퍼는 용량을 초과하는 부하 중단이 발생하지 않는 한 정확한 단계 수만큼 이동합니다. 애플리케이션의 속도와 역학이 증가함에 따라 개방 루프 스테퍼 제어는 피드백이 있는 스테퍼 또는 서보 모터 시스템으로 업그레이드해야 하는 시스템 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다. 폐쇄 루프 시스템은 정밀한 고속 모션 프로파일과 정밀한 위치 제어를 제공합니다. 서보 시스템은 고속에서 스테퍼보다 더 높은 토크를 제공하며 높은 동적 부하 또는 복잡한 모션 애플리케이션에서도 더 잘 작동합니다. 위치 오버슈트가 낮은 고성능 모션의 경우 반영된 부하 관성은 서보 모터 관성과 최대한 일치해야 합니다. 일부 애플리케이션에서는 최대 10:1의 불일치로 충분하지만 1:1의 일치가 최적입니다. 기어 감속은 관성 불일치 문제를 해결하는 좋은 방법입니다. 왜냐하면 반사 하중의 관성은 변속비의 제곱만큼 떨어지기 때문입니다. 그러나 계산에서는 기어박스의 관성을 고려해야 합니다.
게시 시간: 2023년 6월 16일