서보 모터의 전력 소비를 줄이는 방법은 무엇입니까?
고객은 종종 우리에게 다음과 같이 묻습니다. "우리서보 모터S는 전력이 너무 많아 월간 전기 요금이 한도를 초과합니다. 운영 시간을 줄이는 것 외에도 다른 솔루션을 사용하는 것 외에도 "많은 전력 소비가 모터 자체에서 비롯된"장비 교체가 필요하다고 가정합니다. 장비 교체가 필요하다고 가정합니다. 단지 효율성이 거의없는 새로운 모터에만 소비하는 것만으로도 맹목적으로 매개 변수를 하향 조정하고 불충분 한 토크와 부적절한 위치를 초래하는 "전원은 불충분 한 위치에만 적용됩니다." 기술은 서보 모터 파워 소비를 최적화하는 것이 명확한 논리를 따릅니다.
먼저, 명확히하자 : 왜 서보 모터 파워 소비가 중요합니까?
자동화 장비의 "파워 하트"로서서보 모터S는 공작 기계, 로봇 암, 컨베이어 벨트 및 유사한 시스템에 널리 사용되며 총 장비 전력 소비의 60% -80%를 차지합니다.
과도한 전력 소비는 기업 전기 비용 팽창뿐만 아니라 (24 시간 동안 지속적으로 작동하는 단일 10kW 서보 모터는 월간 전기 비용 차이에서 수천 달러를 초래할 수 있음) 일련의 2 차 문제를 유발합니다.
온도 상승 :과도한 전력 소비는 모터의 구리 및 철 손실을 증가시켜 온도가 정상 40도에서 70도 이상으로 올라갑니다. 고온은 절연 저하를 가속화하고 운동 수명을 단축합니다 (각 10도 증가는 수명을 약 20%감소시킵니다).
효율성 감소 :비효율적으로 작동하는 서보 모터는 15kW 모터를 사용하여 5kW로드를 구동하는 것과 같은 "오버 킬"시나리오를 전시합니다.
둘째, 서보 모터 파워 소비를 줄이는 핵심 방법 : 선택에서 작동까지 4 차원의 포괄적 인 커버리지
감소서보 모터전력 소비는 "초기 선택"에서 "일일 작동"까지 - ~ - 최종 관리가 필요합니다.
다양한 단계에 맞게 조정 된 방법은 다양한 시나리오를 보편적으로 적용 할 수 없습니다.
1. 정확한 선택 : 소스에서 전력 소비를 제어하기위한 "과잉"을 피하십시오.
높은 - 효율 모터 우선 순위 :IE3 (고효율) 또는 IE4 (Ultra - 고효율) 등급을 가진 서보 모터를 선택하십시오. 코어는 낮은 - 손실 실리콘 스틸 시트를 사용하며 권선은 저항이 낮아 구리 및 철 손실이 IE2 모터보다 20% -30% 낮습니다. 전자 공장은 워크숍에서 20 개의 IE2 모터를 IE4 모터로 대체하여 월간 전기 비용을 12,000 위안으로 직접 줄였습니다.
하중 특성을 기반으로 모터 유형을 선택하십시오.자주 시작/정지 (예 : 포장 기계)가 필요한 장비의 경우 "Low - 관성을 선택하십시오.서보 모터S "출발 전류가 낮아서 높은 - 관성 모터와 비교하여 작동 중 전력 소비를 15% 줄입니다. 장기간의 낮은 - 속도 작동 (예 : 정밀 분쇄기)이 필요한 장비의 경우, 20% -25% 더 높은 속도에서 동시 서브 모터 모터 모터 모터 모터 모터 모터 모터보다 20% 더 높은 속도를 제공합니다.
2. 제어 매개 변수 최적화 :모터가 "수요에 따라 전력을 제공"하고 유휴 에너지 소비를 줄일 수 있도록합니다.
서보 모터 작동 상태는 컨트롤러 매개 변수에 의해 결정됩니다. 적절한 매개 변수 설정은 "Over - 전원"을 방지하고 불필요한 에너지 소비를 최소화합니다.
"수면/대기 모드"활성화 :모터가 일시 중지되면 (예 : 공작물을 기다리는 로봇 암, 간헐적 컨베이어 중지) 컨트롤러를 통해 수면 모드를 활성화하십시오. 이로 인해 여기는 전류를 50%감소시켜 - 80%를 줄여 대기 전력 소비를 수백 와트에서 수십 와트로 낮 춥니 다. 식품 포장 라인은 2 시간 동안 고출력 대기 시간의 매일 절약을 달성했습니다.
물류 분류 라인에서 가속/감속 시간을 조정 한 후 모터 스타트 업 동안의 최고 전력 소비는 40%감소했습니다.
서보 게인 최적화 :과도한 게인은 빈번한 "오버 슈트 - 및 -주기 회복"주기를 자주 발생시켜 전력 소비가 증가합니다. 이득이 불충분하면 부정확 한 위치를 이끌어냅니다. "스텝 응답 테스트"를 통해 위치 게인 및 속도 이득을 조정하여 "가장 빠른 응답으로 제로 오버 슈트"를 달성하여 규제 전력 소비를 10%-15%줄입니다.
3. 부하 및 전송 최적화 : 모터 부담을 낮추기 위해 "추가 저항"을 줄입니다.
모터 파워 소비는 하중 저항과 직접 관련이 있습니다. 기계적 구조를 최적화하고 전송 손실을 최소화하면 모터에서 필요한 전력 출력이 간접적으로 줄어 듭니다.
기계적 마찰 감소 : 모터 샤프트, 커플 링, 볼 스크류 (이전 볼 스크류 윤활 방법 참조) 및 마찰 계수를 0.1에서 0.005로 낮추기위한 선형 가이드와 같은 변속기 구성 요소를 정기적으로 윤활하십시오. 공작 기계 제조업체는 8% 감소를 달성했습니다서보 모터전송 부품의 월간 윤활에 의한로드 토크 및 해당 전력 소비.
가벼운 이동 구성 요소 :로봇 암 엔드 이펙터 및 컨베이어 벨트 트레이와 같은 움직이는 부품 및 컨베이어 벨트 트레이와 같은 부품으로 강철을 교체하여 하중 무게를 줄입니다. 예를 들어, 로봇 암의 끝 -의 - 암 툴링 무게의 2kg에서 1kg의 -을 줄이면 모터 드라이브 토크가 15% 감소하고 작동 전력 소비가 약 12% 감소했습니다.
과부하 작동을 피하십시오 :모터 컨트롤러를 통해 실제 - 시간 전류를 모니터링합니다 (전류가 정격 값의 1.2 배를 초과 할 때 과부하가 발생합니다). 자주 과부하가 발생하면 기계적 장애물 (예 : 레일 변형, 베어링 손상)을 검사하거나 전송 구조 업그레이드 (예 : 사다리꼴 나사를 볼 나사로 교체)를 업그레이드하는 것이 좋습니다. 생산 라인은 가이드 레일 재밍으로 인해 장기간 서보 모터 과부하를 경험하여 정상보다 40% 더 높은 전력 소비를 초래했습니다. 가이드 레일을 수리 한 후 전력 소비가 정상으로 돌아 왔습니다.
셋째, 다양한 시나리오를위한 서보 모터 파워 최적화 솔루션 : 함정을 피하기위한 정확한 적응
서보 모터다른 장비와 운영 조건의 S는 전력 최적화 요구가 크게 다릅니다.
최적화 방법 :
오래된 IE2 모터를 낮은 - 관성 영구 자석 동기 서보 모터 IE4 에너지 효율 표준으로 교체하십시오.
제동 중에 재생 에너지를 복구하기 위해 에너지 피드백 장치를 설치하십시오.
오버 슈트 및 반동을 줄이기 위해 서보 게인 ( "자동 게인 제어"기능에 -을 통해 -을 통해)를 최적화하십시오.
사례 연구 결과 : 반도체 공장의 웨이퍼 처리 로봇 암 처리 로봇 암의 경우, 모터 효율은 - 최적화 후 85%에서 92%로 향상되어 타협없이 ± 0.002mm에서 안정적인 위치 정확도를 유지하면서 매일 20kWh를 절약했습니다.
넷째, 서보 모터 파워 소비 감소에 대한 일반적인 오해 : 비생산 최적화를 방지하기 위해 이러한 실수를 피하십시오.
1. 오해 1 : 에너지 절약을위한 고의적으로 모터 토크 감소
일부 사용자는 실수로 "낮은 토크가 더 낮은 전력 소비와 같다"고 생각하며, 의도적으로 모터 토크 매개 변수를 실제 요구 사항의 80% 미만으로 설정합니다. 이로 인해 모터가 부하를 구동하지 못하면 스톨 전류가 정격 전류의 5-10 배에 도달 할 수있는 "스톨"조건 -가 발생하여 전력 소비가 급증하고 잠재적으로 모터를 태울 수 있습니다.
2. 오해 2 : 모든 모터에 에너지 피드백 장치 설치
에너지 피드백 단위에는 특정 조건이 필요합니다.모터 브레이크를 자주 브레이크 할 때 (예 : 매일 50 회 이상) 회수 된 에너지는 투자를 정당화합니다. 제동이 드물게 제동되는 장기간 (예 : 컨베이어 벨트)에 걸쳐 일정한 속도로 작동하는 모터의 경우, 장치의 비용 (수천 명의 위안)은 회수하는 데 1-2 년이 걸릴 수 있습니다.
3. 오해 3 : 모터 열 소산을 무시합니다
전력 소비를 최적화 할 때 모터 환기 포트 차단 (예 : 먼지 - 증명 인클로저)은 온도가 증가합니다. 작동을 유지하기 위해 모터는 더 높은 전류를 그려서 실제로 전력 소비를 증가시켜 보상합니다. 공장 하나의 먼지 덮개가 설치되어 있습니다서보 모터S, 온도를 50도에서 75 도로 높이고 전력 소비를 15%증가시킵니다.
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