پک سروو اینوت IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A با درایو SV-DA200-7R5-4-S0
سروو موتور 12.6 کیلووات 1500 دور ساده اینوت IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A یک سروو پک شامل موتور IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A و درایو SV-DA200-7R5-4-S0 است. موتور با توان نامی 12.6kW، سرعت نامی 1500rpm و گشتاور پیوسته 80N·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
| برند | اینوت |
|---|
| نوع محصول | پک موتور و درایو |
|---|
| خانواده | INVT-DA200 |
|---|
| کد موتور | IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A |
|---|
| کد درایو | SV-DA200-7R5-4-S0 |
|---|
| توان نامی موتور | 12.6kW |
|---|
| گشتاور نامی موتور | 80N.m |
|---|
| سرعت نامی | 1500rpm |
|---|
| ترمز نگهدارنده | ندارد |
|---|
| نوع انکودر | مطلق چنددور اپتیکال |
|---|
| تفکیک‌پذیری انکودر | 23 bit |
|---|
| قطر شفت | 42mm |
|---|
| اندازه فلنج | 200mm |
|---|
| درجه حفاظت موتور | IP54 |
|---|
| دمای کار موتور | منفی 20 تا مثبت 40 درجه سانتیگراد؛ بدون یخ‌زدگی |
|---|
| جریان نامی خروجی درایو | 7.5A |
|---|
| جریان ورودی درایو | 15.5A |
|---|
| تغذیه ورودی درایو | 380VAC-3PH |
|---|
| خروجی درایو | 0-380VAC-3PH |
|---|
| ورودی آنالوگ | ±10VDC |
|---|
| فرمان پالس / موقعیت | 200kpps |
|---|
| رابط ارتباطی درایو | RS485 ؛ USB |
|---|
| کنترل حلقه‌بسته کامل | دارد |
|---|
| ورودی انکودر دوم | دارد |
|---|
| خنک‌کاری درایو | گردش هوا |
|---|
| درجه حفاظت درایو | IP20 |
|---|
| دمای کار درایو | از0 تا 55 درجه سانتیگراد |
|---|
| خنک‌کاری موتور | فن مستقل سانتریفیوژ |
|---|
| کابل / کانکتور قدرت | DAML-10R-05-SSA-00 |
|---|
| کابل انکودر | DAEL-08-05-BAD(T)-04A0 |
|---|
رمزگشایی کد موتور و پیکربندی سروو پک
بخش 20 در کد موتور به فریم مکانیکی 200 میلی‌متری اشاره دارد. حرف M کلاس اینرسی متوسط و بخش سرعت، دور نامی 1500rpm را مشخص می‌کند. کلاس ولتاژ موتور 380 ولت است. کد فاقد پسوند ترمز است و موتور نسخه ساده محسوب می‌شود. فیدبک موتور از نوع انکودر مطلق چنددور اپتیکال 23 بیتی است.
گشتاور پیوسته، گشتاور پیک و جریان واقعی
گشتاور پیوسته موتور 80N·m است. در نیمه سرعت نامی، گشتاور پیک کوتاه‌مدت تا 200N·m و در خود سرعت نامی تا حدود 163N·m اعلام شده است. جریان پیک موتور 59.5A است. تفاوت این دو مقدار نشان می‌دهد که ناحیه پیک با افزایش سرعت محدود می‌شود. جریان نامی موتور طبق جدول رسمی 22.5A است. مدل درایو SV-DA200-7R5-4-S0 در جدول تطبیق INVT برای این موتور توصیه شده است. عدد 7R5 یا 011 در نام درایو، کد کلاس توان درایو است و نباید به‌عنوان جریان موتور خوانده شود. سرعت نامی 1500rpm و حداکثر سرعت مجاز 2500rpm 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 SV-DA200-7R5-4-S0 از خانواده DA200، سروو درایو پرفورمنس‌بالا برای محورهای دقیق و پرتوان است. درایو DA200 این پک در کلاس 380 ولت و با ورودی سه‌فاز استفاده می‌شود. تغذیه فن موتور فریم 200 نیز مدار جداگانه خود را دارد. پیکربندی استاندارد DA200 فرمان پالس و سیگنال‌های آنالوگ را می‌پذیرد و از RS485/USB برای تنظیم و مانیتورینگ استفاده می‌کند. پلتفرم DA200 در نسخه‌های دیگر از شبکه‌های CANopen، EtherCAT و PROFINET نیز پشتیبانی می‌کند، اما این کد S0 را نباید بدون بررسی به نسخه شبکه‌ای نسبت داد.
معنای ظرفیت اضافه‌بار سروو
ظرفیت پیک درایو باید همراه با منحنی کوتاه‌مدت موتور بررسی شود. در موتورهای فریم 200، گشتاور پیک در سرعت پایین و گشتاور پیک قابل‌دستیابی در سرعت نامی یکسان نیست؛ بنابراین نسبت ساده «پیک به نامی» را نمی‌توان در تمام محدوده سرعت ثابت فرض کرد. در این موتور، گشتاور پیک در نیمه سرعت نامی 200N·m و در سرعت نامی حدود 163N·m است. این کاهش نشان می‌دهد ظرفیت پیک تابع سرعت است و باید نقطه کاری روی منحنی رسمی کنترل شود.
انکودر و دقت موقعیت
این موتور به انکودر مطلق چنددور اپتیکال 23 بیتی مجهز است. رزولوشن اسمی آن 8,388,608 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. برای استفاده واقعی از قابلیت چنددور پس از قطع برق، وضعیت باتری، کابل و تنظیم Absolute System باید بررسی شود.
اینرسی روتور و تطبیق با بار
اینرسی روتور این نسخه 94kg·cm² و وزن تقریبی موتور 46kg 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
ورودی انکودر دوم امکان Full Closed Loop را فراهم می‌کند. با نصب خط‌کش خطی یا انکودر در سمت بار، درایو به‌جای تکیه صرف بر موقعیت شفت موتور، خطای ناشی از لقی و انعطاف انتقال را نیز در حلقه کنترل می‌بیند. این قابلیت مکانیک فرسوده را تعمیر نمی‌کند، اما خطای باقی‌مانده انتقال را بهتر جبران می‌کند.
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 2500rpm 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
DA200 پاسخ حلقه سرعت تا 2 کیلوهرتز، کنترل Full Closed Loop، شناسایی اینرسی، فیلترهای Notch خودکار و دستی، جبران اصطکاک و اغتشاش، Gain Switching، کم الکترونیکی و کنترل گنتری را در سطح پلتفرم فراهم می‌کند. پیکربندی S0 این فایل یک نسخه استاندارد برای کنترل پالس/آنالوگ و ارتباط RS485 است. ظرفیت پیک درایو باید همراه با منحنی کوتاه‌مدت موتور بررسی شود. در موتورهای فریم 200، گشتاور پیک در سرعت پایین و گشتاور پیک قابل‌دستیابی در سرعت نامی یکسان نیست؛ بنابراین نسبت ساده «پیک به نامی» را نمی‌توان در تمام محدوده سرعت ثابت فرض کرد. پاسخ حلقه سرعت تا 2.0kHz زمانی معنی‌دار است که مکانیک و تنظیم Gain اجازه دهند. 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 IP54 و روش خنک‌کاری آن فن مستقل سانتریفیوژ است. شرایط دمایی موتور منفی 20 تا مثبت 40 درجه سانتیگراد؛ بدون یخ‌زدگی و شرایط درایو از0 تا 55 درجه سانتیگراد 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.
کابل، کانکتور و الزامات EMC
کابل قدرت این پک DAML-10R-05-SSA-00 و کابل انکودر DAEL-08-05-BAD(T)-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 محورهای دوار سنگین، رول‌های بزرگ، ماشین‌ابزار، خطوط برش و فید پرتوان و تجهیزات تولیدی با گشتاور پیوسته بالا؛ 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 نصب بدون تغذیه و پایش فن خنک‌کننده مناسب نیست.
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: 12.6kW
- گشتاور نامی: 80N·m
- گشتاور پیک کوتاه‌مدت: 200N·m
- سرعت نامی / حداکثر: 1500 / 2500rpm
- جریان نامی موتور: 22.5A
- فیدبک: انکودر مطلق چنددور اپتیکال 23 بیتی با 8,388,608 موقعیت در هر دور
- اینرسی روتور این نسخه: 94kg·cm²
- وزن تقریبی موتور: 46kg
- درجه حفاظت موتور: IP54
- ترمز نگهدارنده: ندارد
- درایو پیشنهادی: SV-DA200-7R5-4-S0
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.
چه زمانی انکودر دوم لازم است؟
زمانی که لقی یا انعطاف انتقال باعث شود موقعیت واقعی بار با موقعیت شفت موتور متفاوت باشد. خط‌کش یا انکودر سمت بار امکان بستن حلقه روی خروجی واقعی مکانیزم را فراهم می‌کند.
ارزیابی تناسب این پیکربندی
IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A همراه SV-DA200-7R5-4-S0 زمانی انتخاب درستی است که گشتاور RMS زیر 80N·m، پیک گشتاور در محدوده منحنی کوتاه‌مدت و سرعت زیر 2500rpm 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-20M13D15C-4-P9F-A، کد کامل، تعداد موردنیاز و مشخصات محور را به آوا الکتریک اعلام کنید. موتور IMS20B-20M13D15C-4-P9F-A و درایو SV-DA200-7R5-4-S0 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.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!