Практика пoказывает, чтo привoд любoгo механизма – этo тoт узел, кoтoрый требует неуcтаннoгo кoнтрoля co cтoрoны техничеcкoгo перcoнала, как «ocобого cклонный» к чаcтым выходам из cтроя. Так что любой механик дейcтвующего производcтва, будь то завод или конфетная фабрика, предпочтет для экcплуатации надежный и проcтой в обcлуживании привод. А еcли узел будет еще и малогабаритным, позволяющим экономить электроэнергию, тогда уж cовcем, как говоритcя, цены ему нет. И производители такого рода техники в cвоих новинках cтремятся учитывать пожелания практиков.
Именно мечту механика, не побоимся применить столь высокую оценку, воплощают в своих разработках, к примеру, отечественная компания «Сервопривод», немецкая Getriebebau NORD и швейцарская Maxon motor ag. Кстати сказать, из перечисленных обе зарубежные фирмы, являясь ведущими мировыми производителями электроприводов и компонентов для их построения, давно и успешно работают с промышленными потребителями в России. А компания из Германии семь лет назад даже открыла дочернее предприятие «НОРД Приводы» в Санкт-Петербурге.
Имея опыт интеграции в 33 странах мира, немцы и к освоению российского рынка подошли с присущей им основательностью. Так, очень много внимания уделяется обслуживанию приводов. Причем, это относится как к оборудованию, которое было поставлено непосредственно с участием НОРДа, так и к тому, которое эксплуатируется в составе импортных технологических линий. Для профессионального сервисного и гарантийного обслуживания создана сеть мастерских – в Санкт-Петербурге, Москве, Челябинске и Новосибирске.
С каждым покупателем работа ведется индивидуально. Это достигается за счет точного, даже скрупулезного подбора приводов для каждого конкретного технологического процесса. При этом учитываются абсолютно все параметры – от требований по мощности и частоте вращения, до климатических условий эксплуатации и ограничений по уровню шума. Представители компании часто выезжают на предприятия, где проектируются изделия или будут эксплуатироваться приводы, изготовленные в Германии.
Но мы намеревались посвятить данный обзор не сервису, хоть он и безусловно важен, а новинкам. Непосредственно к ним далее и перейдем.
Редукторы
Мотор-редукторы Getriebebau NORD предпочитает выпускать в цельно-блочном исполнении. Что и понятно, ведь это оптимальное решение в редукторостроении. Данный принцип применен и в новом цилиндро-коническом мотор-редукторе UNICASE.
Решающие преимущества для пользователей – повышенная безопасность эксплуатации, увеличение вращающего момента на выходе, высокая аксиальная и радиальная несущая способность, бесшумная работа. Рассчитанный на длительный срок службы блок к тому же не требует особого технического обслуживания.
А об универсальности модели, подчеркнутой в ее названии, свидетельствует широкий диапазон технических параметров. Так, мощность предусмотрена в интервале от 0,12 до 160 кВт, крутящий момент – 94…32 тыс. Н•м, передаточное число – 8.04:1–4,916.63:1. Впечатляет и КПД агрегата – более 95%.
К миниблокам относятся червячные мотор-редукторы новой серии SK 1SM. И они тоже разработаны на основе моноблочной конструкции, отличающейся высокой жесткостью и прочностью. Здесь отсутствует поверхность соприкосновения деталей, которые подвергаются воздействию поперечных и крутящих сил. Посадочные места для всех подшипников находятся в одном цельном корпусе. Этот принцип обеспечивает высочайшую точность изготовления, так как полная обработка детали корпуса происходит за один установ.
Приведем здесь и параметры нового миниблока. Мощность – 0,12–1,5 кВт; крутящий момент – 19-270 Н•м; передаточные отношения – 5.40:1-582.12:1.
Двигатели
Среди запатентованных разработок Maxon motor ag, специализирующейся на приводах прецизионного применения, – конструкция ротора без магнитного сердечника, использование специальных магнитных материалов и керамических компонентов в элементах привода и др. Минувший год был отмечен тем, что компания запустила в серию промышленные версии двигателей RE 50 и RE 65.
В данных моделях предпринят целый ряд мер для защиты двигателей от проникновения воды и пыли. Со стороны коллектора движок прикрыт алюминиевым кожухом. На валу установлены уплотнения. К тому же для кабелей использованы специальные вводы, тоже с уплотнениями. Все вместе обеспечивает степень защиты IP-54.
Для использования с новыми версиями двигателей разработана специальная модель тормоза AB 44. Улучшенная конструкция позволила расширить рабочий диапазон температур до –40…+100°С. Тормоз развивает момент 2,5 Н•м. Степень защиты тормоза – IP54.
Минидвижок
Он имеет размеры всего 8х25 мм. Между тем, КПД нового бесколлекторного двигателя постоянного тока EC8 от Maxon motor превышает 70%, что можно отнести к более чем примечательному показателю для микродвигателей. Высокое значение по отдаче обеспечивается оптимизированной конструкцией магнитопровода и высококачественными неодимовыми магнитами.
Наряду с похвальной производительностью, EC 8 отличает также и высокое качество, что подтверждено сертификатом на соответствие требованиям стандарта ISO-13485. А секрет кроется в самой технологии сборки минидвижка. Для соединения мотора с редуктором и шестерни с валом редуктора применяется лазерная сварка. Таким образом, сборка мотора и редуктора представляет собой фактически единое целое.
Для расширения областей использования EC 8 предусмотрены три различных варианта обмоток – на напряжение 6, 12 и 24 В. Но независимо от подаваемого напряжения параметры двигателя остаются неизменными. С датчиками Холла или без них номинальный момент выдерживается на уровне до 0,92 мН•м. Благодаря шарикоподшипникам с предварительным поджатием номинальные скорости обеспечиваются в диапазоне от 24 800 до 32 100 об/мин.
Столь выдающиеся характеристики гарантируют микродвигателю применение в самых различных областях. По изначальному замыслу создателей новинки, это могут быть робототехника, дозаторы, коллиматоры, инсулиновые насосы, хирургические микроскопы, измерительные системы и многое другое.
Сервоусилитель
Новый сервоусилитель DEC Module 50/5 для бесколлекторных двигателей в OEM исполнении – это тоже очередная разработка Maxon motor, запущенная в промышленное производство в 2010 г. Она представляет собой одноквадрантный сервоусилитель с контроллером скорости для бесколлекторных двигателей с датчиками Холла мощностью до 250 Вт.
Миниатюрный, но мощный модуль наделен всеми необходимыми характеристиками для интегрирования в самые сложные приложения без каких-либо побочных проблем. Теперь разработчики могут сфокусироваться на разработке своего собственного устройства, пользуясь всеми выгодами опыта Maxon motor по управлению двигателями, заключенными в этом устройстве.
Управление скоростью, максимальный показатель которой для двигателей с одной парой полюсов может достигать 80 тыс. об./мин, осуществляется при помощи аналогового напряжения с тремя основными диапазонами. Режимы работы: стабилизация скорости (обратная связь по скорости) или без обратной связи. Предусмотрены логические сигналы направления и разрешения работы.
Сервоусилитель рассчитан на напряжение питания от 6 до 50 В, выходной ток (длительно) – 5А. В комплектацию включены защита от блокировки по ограничению тока, от перенапряжения и недостаточного напряжения, от тепловой перегрузки. Мы еще не сказали о размерах новинки, так вот они – 43х28х13 мм.
Установка производится в разъем на плате потребителя с шагом 2.54 мм. Кроме того, доступны рекомендации по разводке печатной платы для DEC Module 50/5, а также оценочная плата, необходимая для освоения изделия и отладки системы.
Микроконтроллер
Раз еще в самом начале мы заикнулись об энергосбережении, то нужно сказать и о том, чем по нашей теме порадовал минувший год и в этой сфере. Всего один пример. Но не потому, что их мало. Просто отобран некий типичный, но наглядно показывющий, что прогресс идет вперед.
Выпуск нового 8-разрядного микроконтроллера SF4 для управления электродвигателями
анонсировала компания Freescale. Он оптимально приспособлен для простых задач управления, регулирования оборотов и обеспечения безопасности при работе с электродвигателями. Безусловным преимуществом новинки является наличие шести таймеров и двух программируемых аналоговых компараторов.
Микроконтроллер способен поддерживать до 18 линий ввода/вывода общего назначения. IPC обеспечивает приоритеты прерываний. А рабочий температурный диапазон новинки имеет весьма приличный разброс – от –40 до +125°C.
К возможным сферам применения новинки сами ее создатели относят управление безщеточными электродвигателями постоянного и индукционным электродвигателем переменного тока, вентиляторными системами охлаждения, а также источниками бесперебойного питания.
Владимир Баранов
