پک سروو اینوت سری DA180A توان 0.4 کیلووات IMS20B-06M40B30C-2-M4-J بدون ترمز

پک سروو اینوت IMS20B-06M40B30C-2-M4-J با درایو DA180A-E-2R8-S-2

سروو موتور 0.4 کیلووات 3000 دور ساده اینوت IMS20B-06M40B30C-2-M4-J یک سروو پک شامل موتور IMS20B-06M40B30C-2-M4-J و درایو DA180A-E-2R8-S-2 است. موتور با توان نامی 0.4kW، سرعت نامی 3000rpm و گشتاور پیوسته 1.27N·m برای محورهایی طراحی شده که کنترل دقیق موقعیت، سرعت و گشتاور لازم دارند. این محصول باید بر اساس پروفایل حرکت و اینرسی انتخاب شود؛ برابر بودن توان به‌تنهایی صحت انتخاب سروو را تضمین نمی‌کند.

در یک سروو سیستم، موتور و درایو باید به‌صورت یک زوج مهندسی بررسی شوند. ظرفیت پیک درایو، منحنی گشتاور موتور، رزولوشن انکودر، اینرسی بار، ترمز، کابل و صلبیت مکانیک هم‌زمان کیفیت حرکت را تعیین می‌کنند. مشخصات زیر نه‌فقط فهرست اعداد، بلکه تفسیر اثر هر پارامتر بر انتخاب و راه‌اندازی این مدل هستند.

جدول مشخصات فنی

رمزگشایی کد موتور و پیکربندی سروو پک

بخش 06 در کد موتور به فریم مکانیکی 60 میلی‌متری اشاره دارد. حرف M کلاس اینرسی متوسط و بخش سرعت، دور نامی 3000rpm را مشخص می‌کند. کلاس ولتاژ موتور 220 ولت است. کد فاقد پسوند ترمز است و موتور نسخه ساده محسوب می‌شود. فیدبک موتور از نوع انکودر مطلق چنددور مغناطیسی 17 بیتی است.

گشتاور پیوسته، گشتاور پیک و جریان واقعی

گشتاور نامی پیوسته 1.27N·m و گشتاور پیک کوتاه‌مدت 4.45N·m است؛ یعنی پیک تقریبی 3.50 برابر گشتاور نامی. مقدار پیک فقط در محدوده کوتاه‌مدت منحنی موتور معتبر است و تکرار آن باید با زمان استراحت، سرعت، دمای سیم‌پیچ و ظرفیت درایو تطبیق داده شود. جریان نامی موتور در کلاس ولتاژ این کد 2.6A و جریان نامی درج‌شده در کد درایو 2.8A است. در این زوج، عدد جریان درایو بالاتر از جریان نامی موتور است؛ بااین‌حال ملاک اصلی، جدول تطبیق رسمی موتور و درایو و منحنی گشتاور-سرعت مجموعه است. این دو عدد ممکن است بر پایه شرایط آزمون و تعریف حرارتی متفاوت باشند و نباید صرفاً با مقایسه عددی یکی را نامتناسب اعلام کرد. جریان RMS سیکل و دمای واقعی موتور و درایو باید در راه‌اندازی کنترل شوند. سرعت نامی 3000rpm و حداکثر سرعت مجاز 6000rpm است. حداکثر سرعت برای عبور کوتاه‌مدت از دور نامی استفاده می‌شود و در این ناحیه، گشتاور قابل‌دستیابی مطابق منحنی موتور کاهش پیدا می‌کند.

درایو انتخاب‌شده و کلاس تغذیه

درایو DA180A-E-2R8-S-2 از خانواده DA180A، سروو درایو اقتصادی و کامپکت تک‌محوره برای ماشین‌آلات عمومی است. این مدل در کلاس 220 ولت و برای تغذیه تک‌فاز طراحی شده است. فاز و نول ورودی فقط به ترمینال‌های ورودی درایو متصل می‌شوند و خروجی U/V/W باید مستقیماً به موتور سروو برسد؛ نصب کنتاکتور قطع‌و‌وصل‌شونده میان درایو و موتور هنگام Servo ON مجاز نیست. نسخه E فرمان موقعیت را از ورودی پالس می‌گیرد. ورودی Open Collector تا حدود 200kpps قابل استفاده است و نسبت Electronic Gear تعداد پالس PLC را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. رزولوشن انکودر موتور با فرکانس فرمان PLC یکی نیست؛ درایو فرمان را در حلقه داخلی با فیدبک انکودر دنبال می‌کند.

معنای ظرفیت اضافه‌بار سروو

مرحله قدرت این خانواده با ظرفیت پیک تا سه برابر مقدار نامی طراحی شده است. این عبارت یک ظرفیت گذرای شتاب‌گیری و تغییر بار است؛ نه جریان مجاز دائم و نه تضمین تولید سه برابر گشتاور در تمام سرعت‌ها. حد واقعی به منحنی گشتاور-سرعت موتور، زمان سیکل و مدل حرارتی وابسته است. موتور این مدل طبق منحنی رسمی تا حدود 3.50 برابر گشتاور نامی در ناحیه کوتاه‌مدت ظرفیت دارد. حد واقعی سروو پک، کوچک‌ترِ ظرفیت لحظه‌ای درایو و گشتاور مجاز موتور در سرعت جاری است. بنابراین عبارت سه‌برابر را نمی‌توان به‌صورت مستقل از سرعت، مدت پیک و دمای موتور تفسیر کرد.

انکودر و دقت موقعیت

این موتور به انکودر مطلق چنددور مغناطیسی 17 بیتی مجهز است. رزولوشن اسمی آن 131,072 موقعیت در هر دور است. این عدد تفکیک‌پذیری فیدبک را نشان می‌دهد، نه دقت نهایی نوک ابزار یا میز. لقی گیربکس، خطای گام بال‌اسکرو، صلبیت کوپلینگ، تغییر شکل سازه و تنظیم Gain همگی بر دقت واقعی اثر دارند. کابل انتخاب‌شده از خانواده DBEL-04 و از نوع بدون باتری است؛ بنابراین این کابل به‌تنهایی نگهداری شمارش چنددور پس از قطع برق را تضمین نمی‌کند. برای حفظ اطلاعات Multi-turn باید واحد یا کابل باتری‌دار سازگار انتخاب و پارامترهای Absolute System فعال شوند.

اینرسی روتور و تطبیق با بار

اینرسی روتور این نسخه 0.59kg·cm² و وزن تقریبی موتور 1.2kg است. برای انتخاب سروو، اینرسی بار پس از انعکاس از گیربکس یا بال‌اسکرو باید با این مقدار مقایسه شود. نسبت اینرسی مجاز یک عدد جهانی ثابت نیست و به صلبیت مکانیک، سرعت پاسخ، Gain و نوع حرکت بستگی دارد؛ شناسایی اینرسی درایو برای تأیید و تنظیم نهایی استفاده می‌شود، نه برای جبران انتخاب مکانیکی نامناسب.

ترمز الکترومغناطیسی و محور عمودی

این کد فاقد ترمز الکترومغناطیسی است. در نتیجه برای محور عمودی یا باری که پس از قطع برق ممکن است حرکت کند، باید یک سامانه نگهدارنده مکانیکی مستقل در نظر گرفته شود. مزیت نسخه بدون ترمز، جرم و اینرسی کمتر و پاسخ مناسب‌تر در محورهای افقی و سیکل‌های شتابی است.

کنترل حلقه‌بسته کامل و خطای مکانیکی

این پیکربندی DA180A ورودی انکودر دوم برای Full Closed Loop ندارد و حلقه موقعیت بر فیدبک انکودر خود موتور بسته می‌شود. در نتیجه لقی گیربکس، کوپلینگ و بال‌اسکرو خارج از حلقه اصلی باقی می‌مانند و باید با کیفیت مکانیکی و Backlash Compensation کنترل شوند.

محاسبه انتخاب با پروفایل حرکت

محاسبه انتخاب باید بر پایه پروفایل حرکت انجام شود. گشتاور شتاب از رابطه Tacc = Jtotal × α به‌دست می‌آید و با گشتاور بار و اصطکاک جمع می‌شود. گشتاور مؤثر حرارتی نیز از Trms = √(ΣTi²ti / Σti) محاسبه می‌شود. شرط صحیح این است که Trms از گشتاور نامی موتور کمتر باشد، پیک محاسبه‌شده از منحنی کوتاه‌مدت این مدل تجاوز نکند و سرعت فرمان نیز از 6000rpm بالاتر نرود. در محور عمودی، گشتاور وزن بار حتی در توقف وارد محاسبه RMS و انتخاب ترمز می‌شود.

تنظیم Gain، Auto-tuning و حذف رزونانس

DA180A بر سادگی نصب و راه‌اندازی، شناسایی اینرسی بار، جبران موقعیت و تنظیم خودکار پارامترها تمرکز دارد. نسخه E برای دریافت فرمان پالس و سیگنال‌های آنالوگ طراحی شده و از RS485 و رابط Type-C برای تنظیم و مانیتورینگ بهره می‌برد. مرحله قدرت این خانواده با ظرفیت پیک تا سه برابر مقدار نامی طراحی شده است. این عبارت یک ظرفیت گذرای شتاب‌گیری و تغییر بار است؛ نه جریان مجاز دائم و نه تضمین تولید سه برابر گشتاور در تمام سرعت‌ها. حد واقعی به منحنی گشتاور-سرعت موتور، زمان سیکل و مدل حرارتی وابسته است. در Commissioning باید داده‌های موتور از کد صحیح بارگذاری، جهت انکودر و موتور کنترل و Auto-tuning مناسب اجرا شود. سپس Position Loop Gain، Speed Loop Gain، فیلتر فرمان و Notch Filter بر اساس پاسخ واقعی محور تنظیم شوند. افزایش Gain بدون بررسی رزونانس می‌تواند صدای سوت، لرزش یا خطای دنبال‌کردن ایجاد کند.

ایمنی، STO و توقف اضطراری

برای توقف اضطراری باید معماری ایمنی مستقل متناسب با ارزیابی ریسک ماشین طراحی شود. Servo OFF یا توقف نرم نرم‌افزاری به‌تنهایی عملکرد ایمنی تضمین‌شده محسوب نمی‌شود.

درجه حفاظت، خنک‌کاری و شرایط محیطی

درجه حفاظت موتور IP67 و روش خنک‌کاری آن خنک‌کاری طبیعی بدنه است. شرایط دمایی موتور منفی 10 تا مثبت 40 درجه سانتی‌گراد؛ بدون یخ‌زدگی و شرایط درایو 0 تا 55 درجه سانتی‌گراد؛ ظرفیت 80 درصد در 45 تا 55 درجه است. دمای داخل تابلو و انتقال حرارت از فلنج را در ارزیابی ظرفیت پیوسته لحاظ کنید. درجه حفاظت بدنه را به شفت و کانکتور باز تعمیم ندهید؛ اتصال صحیح کابل و آب‌بندی نقاط اتصال ضروری است. در محدوده 45 تا 55 درجه، ظرفیت درایو طبق راهنما به 80 درصد محدود می‌شود.

کابل، کانکتور و الزامات EMC

کابل قدرت این پک DAML-050-05-XF0-00 و کابل انکودر DBEL-04-05-XI0-04A0 است. کانکتورها باید بدون کشش مکانیکی و با قفل کامل نصب شوند. کابل قدرت و ترمز از کابل انکودر و پالس جدا عبور کنند و شیلد طبق نقشه EMC به سطح فلزی مناسب متصل شود. برای کابل متحرک باید نسخه Flexible سازگار انتخاب شود؛ کابل معمولی در زنجیر حرکتی به‌مرور دچار شکست هادی یا شیلد می‌شود. ارت موتور باید مستقیم و کم‌امپدانس باشد. طول کابل، فیلتر EMC و مسیر برگشت جریان فرکانس بالا نیز در طراحی تابلو لحاظ شوند.

کاربردهای مناسب این مدل

این ترکیب برای فیدرهای سریع، لیبل‌زن، بسته‌بندی، میزهای کوچک، تجهیزات مونتاژ و Pick and Place سبک؛ عمدتاً محورهای افقی یا محورهایی که نگهداری بار پس از قطع برق لازم نیست مناسب است. انتخاب نهایی باید با زمان سیکل، نسبت انتقال، شعاع پولی یا گام بال‌اسکرو و محدودیت حرارتی تأیید شود.

محدودیت‌ها و موارد نامناسب

برای محور عمودی بدون ترمز مکانیکی یا سامانه نگهدارنده مستقل مناسب نیست؛ برای Full Closed Loop با خط‌کش سمت بار، باید خانواده دارای ورودی انکودر دوم انتخاب شود.

راه‌اندازی مهندسی

پیش از Servo ON باید کد موتور صحیح در درایو انتخاب شود، کابل قدرت و انکودر از نظر پین‌آوت کنترل شوند و محور در وضعیت ایمن قرار گیرد. پس از بررسی جهت حرکت، Auto-tuning و شناسایی اینرسی اجرا می‌شود. سپس حد گشتاور، سرعت، Soft Limit، خطای دنبال‌کردن، زمان توقف و منطق ترمز تنظیم می‌شوند. آزمایش ابتدا بدون بار و با سرعت کم انجام می‌شود و پس از ثبت جریان، گشتاور و خطای موقعیت، پروفایل واقعی ماشین اعمال می‌شود.

مشخصات کلیدی این پیکربندی

• توان نامی موتور: 0.4kW
• گشتاور نامی: 1.27N·m
• گشتاور پیک کوتاه‌مدت: 4.45N·m
• سرعت نامی / حداکثر: 3000 / 6000rpm
• جریان نامی موتور: 2.6A
• فیدبک: انکودر مطلق چنددور مغناطیسی 17 بیتی با 131,072 موقعیت در هر دور
• اینرسی روتور این نسخه: 0.59kg·cm²
• وزن تقریبی موتور: 1.2kg
• درجه حفاظت موتور: IP67
• ترمز نگهدارنده: ندارد
• درایو پیشنهادی: DA180A-E-2R8-S-2

سؤالات متداول

آیا گشتاور پیک را می‌توان به‌صورت دائم استفاده کرد؟

خیر. گشتاور پیک فقط در ناحیه کوتاه‌مدت منحنی مجاز است. برای کار دائم، گشتاور RMS سیکل باید زیر گشتاور نامی و دمای موتور در محدوده مجاز باقی بماند.

آیا رزولوشن انکودر همان دقت مکانیکی محور است؟

خیر. رزولوشن فقط کوچک‌ترین تغییر قابل تشخیص فیدبک را بیان می‌کند. لقی، صلبیت، گیربکس، بال‌اسکرو، نصب و تنظیم کنترل، دقت واقعی محور را تعیین می‌کنند.

چرا جریان موتور و جریان درایو با هم برابر نیستند؟

درایو باید ظرفیت کنترل پیوسته و پیک را داشته باشد، بنابراین ممکن است جریان نامی آن از جریان نامی موتور بیشتر باشد. ملاک انتخاب، جدول تطبیق رسمی و منحنی گشتاور-سرعت است.

نسخه بدون ترمز برای چه محوری مناسب‌تر است؟

برای محورهای افقی و سیکل‌های رفت‌وبرگشتی که پس از قطع برق خطر سقوط یا حرکت ناخواسته ندارند؛ حذف ترمز جرم و اینرسی را کاهش می‌دهد.

آیا این مدل Full Closed Loop است؟

خیر. در این پیکربندی فیدبک اصلی انکودر موتور است و خطای مکانیزم انتقال خارج از حلقه باقی می‌ماند.

ارزیابی تناسب این پیکربندی

IMS20B-06M40B30C-2-M4-J همراه DA180A-E-2R8-S-2 زمانی انتخاب درستی است که گشتاور RMS زیر 1.27N·m، پیک گشتاور در محدوده منحنی کوتاه‌مدت و سرعت زیر 6000rpm باقی بماند. اینرسی بار، نوع محور و نبود نیاز به ترمز نگهدارنده نیز باید با پیکربندی این مدل هماهنگ باشند. پس از انتخاب مکانیکی صحیح، شناسایی اینرسی و تنظیم حلقه‌های کنترل می‌تواند دقت و زمان نشست مورد انتظار را فراهم کند.

قیمت و خرید از آوا الکتریک

برای استعلام قیمت پک سروو اینوت مدل IMS20B-06M40B30C-2-M4-J، کد کامل، تعداد موردنیاز و مشخصات محور را به آوا الکتریک اعلام کنید. موتور IMS20B-06M40B30C-2-M4-J و درایو DA180A-E-2R8-S-2 باید در پیشنهاد خرید به‌صورت جداگانه مشخص باشند. نوع انکودر، وجود ترمز، کابل‌ها و اقلام همراه را در سفارش روشن کنید. برای جایگزینی تجهیز موجود، تصویر پلاک و نقشه اتصال به بررسی سازگاری کمک می‌کند. شرایط تأمین، تحویل و خدمات را برای همان سفارش دریافت کنید.