Daniel Rellstab | Termékmenedzser, SMC Svájc
2024 JÚLIUS
Amikor elektromos hajtásokról van szó, akkor valójában vezérlésről, pontos mozgásszabályozásról beszélünk. Az enkóder szerepe kulcsfontosságú, mivel megjegyzi az elektromos hajtás kiindulási pozícióját vagy referenciapontját, és biztosítja a pozíció visszacsatolást a hajtásnak, ezáltal zárva be a szabályozási hurkot. Enkóder nélkül a motor ugyan elindul, de anélkül, hogy tudná hol van és hová kell mennie. Tehát, melyik enkóder típust érdemes választania egy ilyen fontos mozgásszabályozási funkcióhoz: inkrementális vagy abszolút?
Óraműpontosság
A legújabb, akkumulátor nélküli abszolút enkóderek három különböző fogastárcsa kombinációját használják, hasonlóan egy óra másodperc-, perc- és óraszámlálóihoz. Ez a kialakítás sok körülfordulást tesz lehetővé, és az új pozíció adatok folyamatos megszerzését. Korábban ez a típusú enkóder egyetlen abszolút értéktárcsát tartalmazott, amely akkumulátor segítségével számlálta a fordulatokat.
Folytatva az óra hasonlatával, egy inkrementális enkóder olyan, mint egy felhúzható óra. Amikor az eltárolt energia elfogy, újra be kell állítani a pontos időt és újra fel kell húzni.
Az elektromos hajtáshoz az abszolút vagy az inkrementális enkóder közötti választás attól függ, hogy milyen az adott alkalmazás.
Fokozatos megközelítés
Az inkrementális enkóder a leggazdaságosabb megoldás. A referencia felvétel elvégzése után a felhasználók számíthatnak a pontos pozíciószabályozásra, de csak addig, amíg van tápellátás. Áramkimaradás esetén újra el kell végezni a referencia felvételt. Néhány kritikus alkalmazásban erre nincs lehetőség, különösen, ha figyelembe vesszük az alaphelyzet felvételhez és a referenciapontba való visszatéréshez szükséges időt.
SMC léptetőmotor vezérlő – JXC#1 sorozat
Pozitívumként megemlíthető, hogy egy inkrementális enkóder szinte végtelenül képes ugyanabba az irányba forogni, ami ideálissá teszi olyan forgóasztalokhoz, amelyeknek folyamatosan kell forogniuk. Emellett jó választás lehet olyan miniatűr hajtásokhoz is, ahol a hely szűkösen áll rendelkezésre.
Helyzeti előny a nullpontban
Az abszolút enkóder jelentős előnye, hogy áramkimaradás esetén nem szükséges visszatérni egy referencia- vagy alaphelyzeti pozícióba. Ilyen esetben a vezérlő ismeri az elektromos hajtás helyzetét, és azonnal képes folytatni a pozicionálást. Nincs időveszteség azáltal, hogy nem kell minden tengelyt újraindítani a szükséges referenciapont-felvétellel vagy alaphelyzetbe állítással. A tengelyek egyszerűen onnan folytatják, ahol az áramkimaradás idején megálltak.
És még számos további előnye is van. Például elkerülhetővé válnak azok az esetleges ütközések, amelyek máskülönben költséges javításokat és állásidőt okoznának. Mivel nincs szükség alaphelyzetbe állításra, az abszolút enkóderek felhasználói elkerülhetik azokat a lehetséges hibákat is, amelyek ezen folyamat során előfordulhatnak, így nincs szükség több referencia felvételre.
Energiával a haladásért
A hagyományos abszolút enkóder hátránya az akkumulátor. Az eltárolt energia elfogy, és az akkumulátor cseréjét gondosan meg kell tervezni a váratlan leállások elkerülése érdekében. Ezeknek a cseréknek idő- és költségvonzata is van. Emellett figyelembe kell venni az akkumulátorok hulladékkezelésének környezeti hatásait is.
SMC Csak egyszerűen elektromos hajtás, integrált vezérlővel, szán típus – EQFS#H sorozat
Az akkumulátor nélküli abszolút enkóder egyértelmű előrelépést jelent az elektromos hajtás alkalmazások túlnyomó többségében. Igaz, néhány sajátos felhasználási esetben nyilvánvalóak a hátrányok. Például az elérhető körül fordulások száma véges, ami alkalmatlanná teszi őket olyan forgóasztalos alkalmazásoknál ahol asztal mindig csak az egyik irányba foroghat, visszaforgás nincs. Az akkumulátor nélküli enkóderek érzékenyek a közelben lévő más gépalkatrészek által keltett külső mágneses mezőkre is. Ez a nem kívánt hatás befolyásolhatja a pozíció-visszacsatolást. Azonban létezik egy egyszerű megoldás: a lehető legrövidebb gyári (megfelelően zavarvédett) vezetéket kell használni.
Teremtsünk abszolút tiszta helyzetet
A költség és előny elemzések azt mutatták ki, hogy az inkrementális, és az abszolút enkóderes alkalmazások közül az utóbbiak biztosítják az előnyösebb megoldást. Természetesen, vannak kisebb hátrányai az abszolút enkódereknek, mint például a kis árkülönbség, a valamivel nagyobb méretek és a mágneses mező interferencia lehetősége (ami könnyen orvosolható). Azonban az olyan előnyök, mint az áramkimaradás esetén a pozíció megjegyzése (akkumulátor nélkül) messze felülmúlják ezeket az apró hátrányokat.
