Сервоприводы

Сервоприводы FESTO

Электрические сервоприводы

Электрические сервоприводы — это компоненты машины, которые управляют её двигателем для обеспечения максимально возможной производительности.

Сервоприводы гарантируют, что машина как можно быстрее разгоняется до конечной скорости, работает на этой скорости как можно дольше, снижает скорость как можно позже и вовремя останавливается. Сервоприводы в основном используются в машиностроении, проектировании и строительстве, в децентрализованных системах и в системах позиционирования (поворотных, поперечных и многоосевых системах).

Как управляются электрические сервоприводы?

Электрические сервоприводы получают команды (опционально: команды управления) от системы управления технологическим процессом, ПЛК или от контроллера положения (опционально: контроллера управления движением). Они выполняют эти команды, сообщают о выполнении, завершении и любых неисправностях. Если нагрузка на машину изменяется, электрические сервоприводы могут автономно регулировать мощность и компенсировать это изменение.

Какие системы поддерживаются?

Современные сервоприводы поддерживают различные системы полевых шин, включая Ethernet/IP, EtherCAT®, PROFINET, Modbus, а также CANopen и DeviceNet®. Более старые сервоприводы обычно по-прежнему имеют последовательный интерфейс.

Продукция Festo

В Festo вы найдете электрические сервоприводы в виде контроллеров сервоприводов или контроллеров шаговых двигателей.

Сервоприводы

Ассортимент сервоприводов специально разработан для наших зубчатых ременных и шариковинтовых осей, а также для наших электрических цилиндров – идеально сочетается с программным обеспечением для расчета размеров и дополнен комплексными решениями по обеспечению безопасности в механических и приводных системах. 

Вместе с нашей платформой автоматизации и другими интегрированными решениями для управления движением сервоприводы обеспечивают практически неограниченный спектр решений для задач промышленной автоматизации, поддерживаемый инновационными программными решениями для проектирования и конфигурирования. Благодаря разнообразию доступных полевых шин, таких как Ethernet/IP, EtherCAT®, PROFINET, Modbus®, а также CANopen и DeviceNet®, сервоконтроллеры идеально подходят для прямой связи практически со всеми программируемыми логическими контроллерами (ПЛК).

В качестве стандартного сервопривода и в нашем основном ассортименте вы найдете электрический, многопротокольный сервопривод CMMT-AS, который является одним из самых компактных сервоприводов на рынке. Он отличается точным управлением силой, скоростью и положением. Ввод в эксплуатацию прост и быстр благодаря программному обеспечению, при этом желаемый вариант полевой шины также может быть настроен индивидуально.

Контроллер двигателя CMMP-AS, в свою очередь, особенно подходит для децентрализованных функций управления движением благодаря многочисленным интерфейсам и функциям. Его стандартизированные интерфейсы позволяют легко интегрировать его в многоосевую модульную мехатронную систему.

Управление шаговым двигателем

Наша программа управления шаговым двигателем предлагает простой и экономичный способ реализации электрических перемещений, делая перемещение и позиционирование проще, чем когда-либо, и значительно экономичнее, чем традиционные электрические решения.

Для задач с низким энергопотреблением очень эффективен электрический сервопривод CMMT-ST с поддержкой нескольких протоколов, который особенно хорошо зарекомендовал себя в задачах позиционирования и решениях для перемещения от точки к точке. Он на 50% компактнее нашего самого маленького сервопривода CMMT-AS и поэтому идеально подходит для использования в простых приложениях.

Управление движением

Для обеспечения экономически эффективного и высокопроизводительного производства машины должны соответствовать ключевым эксплуатационным критериям.

Хорошо спроектированная система управления движением помогает:

Повышение энергоэффективности – снижение эксплуатационных расходов и минимизация воздействия на окружающую среду
Увеличение скорости производства – повышение производительности и оптимизация пропускной способности
Повышение надежности системы – сокращение незапланированных простоев и увеличение времени безотказной работы
Сокращение требований к техническому обслуживанию – увеличение интервалов обслуживания и упрощение рутинных задач
Исключительная точность и повторяемость – поддержание стабильного качества продукции и минимизация отходов

Большая гибкость – обеспечение быстрой переналадки и масштабируемого производства
Именно в этих областях преуспевают системы электропривода и сервотехнологии. Базовые задачи могут выполняться асинхронными двигателями с частотными преобразователями. Но когда приложения требуют более высокой точности, скорости и динамичного движения, вступают в игру сервосистемы.

Контроллер движения взаимодействует по полевой шине с сервоприводами (или сервоконтроллерами), синхронизируя каждое движение в машине. Это позволяет выполнять самые разнообразные операции — от простого перемещения от точки к точке до высоко скоординированных многоосевых профилей, идеально подходящих для станков с ЧПУ или робототехники.

Сервопривод

Сервоприводная система — это архитектура управления с замкнутым контуром, предназначенная для регулирования положения, скорости, ускорения и крутящего момента в механическом устройстве. Обычно она состоит из:

Серводвигателя со встроенной обратной связью (например, энкодера или резольвера)

Сервопривода (контроллера двигателя)

Механических приводов — вращательных или линейных

Термин «серводвигатель» относится к любому типу двигателя — синхронному, бесщеточному постоянному току (BLDC), асинхронному или шаговому — работающему в замкнутой системе, которая корректируется в реальном времени на основе показаний датчиков. Сервопривод использует широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для изменения напряжения и частоты, обеспечивая точные профили крутящего момента в ответ на обратную связь.

Этот непрерывный контур управления обеспечивает высокую точность, поддерживая точное положение и скорость — даже при переменных нагрузках или быстром цикле работы.

В отличие от них, шаговые двигатели обычно работают в разомкнутых системах без обратной связи. Хотя они более доступны по цене, им не хватает точности и адаптивности сервосистем при работе в динамических условиях или при высоких нагрузках.

Варианты питания для сервоприводов:

24–48 В постоянного тока: Используется в компактных маломощных системах (например, для небольших бесщеточных или шаговых двигателей)
230–400 В переменного тока: Подходит для промышленных мощных систем — часто с выпрямлением переменного тока в постоянный и ШИМ-преобразованием для оптимального управления двигателем

Современные сервоприводы разработаны для бесшовной интеграции с ПЛК и контроллерами движения посредством стандартных протоколов полевых шин, таких как EtherCAT®, PROFINET, Ethernet/IP, CANopen и другие, что позволяет реализовать расширенную синхронизацию движения и приложения ЧПУ.

Выбор сервопривода

Выбор подходящего сервопривода требует учета различных механических, электрических и управляющих факторов. К ним относятся динамика нагрузки, требования к позиционированию и потребности в интеграции системы.

Для упрощения процесса такие инструменты, как приложение Electric Motion Sizing от Festo, оказывают ценную поддержку. 

Введя ключевые параметры приложения — такие как масса, длина хода и время цикла — вы получаете индивидуальное предложение по подходящему решению для электропривода.

Это упрощает поиск совместимых двигателей, механических осей и сервоприводов, помогая обеспечить точный подбор с самого начала.