Elektrospoji d.o.o.
Večje število motornih pogonov v stroju praviloma prinese tudi več zahtev pri načrtovanju krmilne omare.
Z vsako dodatno osjo se povečujejo število komponent, količina ožičenja in potreben prostor, zahtevnejša pa postajata tudi načrtovanje napajanja in komunikacij.
Pri aplikacijah z več pogonskimi osmi zato klasična zasnova z več samostojnimi frekvenčnimi pretvorniki ni vedno najbolj smiselna rešitev. Alternativo predstavlja Delta MX300, modularni multi-drive sistem, pri katerem več pogonskih modulov uporablja skupno napajalno arhitekturo in DC-vodilo.
Takšna zasnova omogoča bolj racionalno razporeditev pogonskih komponent ter poenostavi izvedbo sistemov, pri katerih je v eni krmilni omari treba krmiliti več motorjev.
Ko število osi začne vplivati na zasnovo omare
Pri stroju z enim ali nekaj motorji so samostojni frekvenčni pretvorniki praviloma preprosta in učinkovita izbira. Ko pa se število motorjev povečuje, raste tudi število naprav, priključkov, zaščitnih elementov in komunikacijskih povezav.
Posledice so hitro vidne v krmilni omari: potrebnega je več prostora, poveča se količina ožičenja, montaža traja dlje, celotna zasnova pa postaja zahtevnejša za načrtovanje in vzdrževanje.
MX300 je namenjen prav takšnim aplikacijam z večjim številom motorjev. Namesto več popolnoma samostojnih pretvornikov uporablja kombinacijo usmerniškega modula in več inverter modulov, povezanih v skupen multi-drive sistem.
En usmerniški modul lahko podpira do šest inverter modulov oziroma do 15 osi, to omogoča prilagajanje sistema različnim večosnim aplikacijam.
Takšna arhitektura je posebej uporabna tam, kjer je več pogonskih osi skoncentriranih v eni krmilni omari in kjer so prostor, preglednost ter čas izdelave pomembni dejavniki pri načrtovanju stroja.
Skupno DC-vodilo zmanjša podvajanje komponent
Ena ključnih značilnosti sistema MX300 je skupno DC-vodilo. Pri običajni zasnovi vsak frekvenčni pretvornik deluje kot samostojna enota z lastno napajalno arhitekturo. Pri multi-drive sistemu si posamezni pogonski moduli delijo skupen napajalni del.
S tem se zmanjša podvajanje posameznih komponent, poenostavi ožičenje in omogoči bolj kompaktna razporeditev opreme v omari.
Modularna izvedba obenem omogoča, da se konfiguracija prilagodi dejanskemu številu osi in zahtevam aplikacije. Pri strojih z več pogoni je takšna zasnova primerna tudi za kasnejše prilagoditve ali razširitve sistema, saj so posamezni moduli razporejeni bolj sistematično kot pri več ločenih pretvornikih.
Pri večosnih sistemih lahko skupno DC-vodilo prispeva tudi k učinkovitejši rabi energije, saj se energija znotraj pogonskega sistema lahko izkorišča bolj usklajeno.
Komunikacija kot del večosne arhitekture
Pri stroju z večjim številom motorjev ni pomembna samo močnostna zasnova. Z večanjem števila osi postaja vse pomembnejša tudi komunikacija med pogoni in krmilnim sistemom.
Če je v omari nameščenih več samostojnih frekvenčnih pretvornikov, je treba za vsakega zagotoviti ustrezno komunikacijsko povezavo. Pri večjem številu naprav to pogosto pomeni več kablov, več komunikacijskih portov in po potrebi dodatno omrežno opremo.
MX300 podpira več industrijskih komunikacijskih protokolov, med njimi EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT, Modbus in CANopen, kar omogoča vključevanje v različna avtomatizacijska okolja in povezovanje več pogonskih osi v skupen sistem.
Prednost je še posebej izrazita pri sistemih z večjim številom osi. Če bi enako število osi izvedli s posameznimi pretvorniki, bi bilo treba zagotoviti dodatno komunikacijsko infrastrukturo, na primer industrijska stikala z zadostnim številom portov. To lahko pomeni več prostora, dodatne stroške in še en element, ki ga je treba načrtovati, priključiti ter vzdrževati.
Z integrirano komunikacijsko zasnovo lahko MX300 zato zmanjša potrebo po dodatni omrežni opremi in poenostavi arhitekturo krmilne omare.
Vpliv na izdelavo krmilne omare
Pri proizvajalcih strojev in izdelovalcih elektro omar sta prostor in čas montaže neposredno povezana tudi s stroškom izdelave. Če se namesto več posameznih frekvenčnih pretvornikov uporabi kompaktna multi-drive rešitev, je mogoče zmanjšati število ločenih montažnih elementov in količino povezav.
V praksi takšna zasnova pomeni:
manj zasedenega prostora v krmilni omari,
manj napajalnega, povezovalnega in komunikacijskega ožičenja,
hitrejšo montažo,
bolj urejeno razporeditev pogonskih komponent,
lažje načrtovanje aplikacij z večjim številom motorjev,
enostavnejše kasnejše servisiranje ali prilagoditve sistema.
To so tudi glavne prednosti, ki jih izpostavlja zasnova MX300 pri uporabi v okolju z večjim številom motorjev.
Takšna rešitev je zato posebej zanimiva pri strojih, kjer se več pogonov nahaja v isti omari in kjer optimizacija prostora, količine ožičenja ter časa izdelave vpliva tudi na končno izvedbo in strošek stroja.
Kje je multi-drive zasnova najbolj smiselna?
Delta MX300 je namenjen aplikacijam z več motornimi osmi, kjer je smiselno pogone združiti v skupno arhitekturo. Posebej primeren je za stroje, pri katerih se v eni omari nahaja več pogonov manjših moči in kjer so pomembni kompaktna izvedba, preglednost ter hitra montaža.
Med tipične aplikacije sodijo:
pakirni stroji,
transporterji in transportne linije,
sistemi za manipulacijo materiala,
sortirne linije,
tekstilni stroji,
lesnoobdelovalni stroji,
proizvodne linije z več pogonskimi osmi.
V takšnih primerih se prednosti multi-drive zasnove pokažejo predvsem pri zmanjšanju potrebnega prostora, hitrejši montaži, manjši potrebi po dodatni opremi in bolj urejeni zasnovi pogonskega sistema.
Pravilna konfiguracija je ključna
Pri večosnih pogonskih sistemih sama izbira arhitekture ni dovolj. Pomembno je tudi pravilno dimenzioniranje posameznih elementov sistema.
Pri konfiguraciji je treba upoštevati število osi, moč posameznih motorjev, način delovanja stroja, komunikacijske zahteve, razpoložljiv prostor v omari in morebitne zahteve po kasnejši razširitvi.
Za izbiro in sestavo Delta pogonskih rešitev je na voljo tudi DIASelector, ki pomaga določiti ustrezno konfiguracijo glede na zahteve posamezne aplikacije. Pri multi-drive sistemu je posebej uporaben pri preverjanju kombinacije napajalnega oziroma usmerniškega modula, inverter modulov in drugih elementov pogonske arhitekture.
Kdaj razmisliti o Delta MX300?
Najbolj očiten primer so aplikacije, kjer se v isti krmilni omari že uporablja več posameznih frekvenčnih pretvornikov.
Če takšna zasnova zahteva veliko prostora, veliko napajalnega ali komunikacijskega ožičenja, daljši čas montaže ali postaja nepregledna, je smiselno preveriti, ali bi bilo pogonski sistem mogoče izvesti z modularno multi-drive arhitekturo.
MX300 največ prednosti prinaša pri večmotornih strojih, kjer so pogoni del istega sistema in kjer kompaktna zasnova neposredno vpliva na strošek, preglednost ter izvedbo elektro omare.
V Elektrospojih z rešitvami Delta podpiramo proizvajalce strojev, sistemske integratorje in vzdrževalce pri izbiri ustreznih pogonskih rešitev. Če načrtovani stroj uporablja več frekvenčnih pretvornikov v isti krmilni omari, je zato možnosti multi-drive zasnove smiselno preveriti že v fazi načrtovanja.
Elektrospoji d.o.o.
Stegne 27, 1000 Ljubljana
E-pošta: info@elektrospoji.si
Tel.: 01 511 38 10
https://www.elektrospoji.si
