ACサーボドライブを選択する際の考慮事項

ACサーボドライブを選択する場合、 サーボアンプ または サーボコントローラー 、モーション コントロール アプリケーションの場合、最適なパフォーマンス、効率、寿命を確保するには、いくつかの重要な要素を慎重に評価する必要があります。さまざまな産業環境で正確な制御、高速動作、信頼性の高い自動化を実現するには、適切なサーボ ドライブを選択することが最も重要です。

1. モーターの互換性

最も基本的な考慮事項は、 ACサーボドライブとサーボモータの互換性 。すべてのドライブがすべてのモーターで動作するわけではありません。検証すべき主な側面は次のとおりです。

• モータータイプ: ドライブが使用している特定の種類のサーボ モーター (永久磁石同期モーター、誘導モーターなど) をサポートしていることを確認してください。

• 電圧と電流の定格: ドライブの出力電圧と連続/ピーク電流定格は、モーターの要件と一致するか、それを超えている必要があります。定格が一致していないと、性能低下や損傷につながる可能性があります。

• フィードバックデバイスの互換性: サーボ モーターは、エンコーダー、レゾルバー、ホール センサーなどのフィードバック デバイスを利用して、位置と速度の情報を提供します。サーボ コントローラーは、モーターのフィードバック デバイスのタイプおよび解像度と互換性がある必要があります。

• モーター極数: 一部の高度なドライブでは、正確な整流のためにモーターの極数の知識が必要です。

2. 応募要件

特定のアプリケーションの要求は、サーボドライブの選択に大きく影響します。次のことを考慮してください。

• 必要なトルクと速度: アプリケーションの連続およびピークのトルクと速度の要件を決定します。サーボアンプは、過熱やトリップを引き起こすことなくこれらを提供できなければなりません。

• 精度と精度: 高い位置決め精度を必要とするアプリケーション (機械加工、ロボット工学など) では、高解像度のフィードバック サポートと高度な制御アルゴリズムを備えたドライブが必要になります。

• 帯域幅と応答時間: 速度や方向が頻繁に変化する動的アプリケーションの場合、安定性と精度を維持するには、高い制御ループ帯域幅と高速応答時間を備えたサーボ ドライブが不可欠です。

• イナーシャマッチング: サーボ システムが最適に動作するには、負荷の慣性が適切な範囲 (通常、負荷とモーターの慣性比が 1:1 ～ 10:1) 内にある必要があります。一部のドライブは、より高い慣性の不一致を処理するための高度なアルゴリズムを提供します。

• 動作環境： 温度、湿度、振動、ほこりや腐食剤の存在などの要因を考慮してください。ドライブの IP 定格と動作温度範囲は環境に適している必要があります。

3. 制御機能とアルゴリズム

最新の AC サーボ ドライブには、パフォーマンスに大きな影響を与える可能性がある幅広い制御機能と洗練されたアルゴリズムが装備されています。

• 制御モード: 位置制御、速度制御、トルク制御、混合モードなど、アプリケーションに必要な制御モードをサポートするドライブを探してください。

• 自動チューニング機能: 堅牢な自動チューニング機能を備えたドライブは、モータと負荷の特性に合わせて制御ループゲインを自動的に調整することで、コミッショニングを簡素化し、性能を最適化できます。

• 共振抑制: 機械共振を抑制する高度な機能により、特に長いシャフトやフレキシブルカップリングを備えたシステムにおいて、システムの安定性が向上し、振動が軽減されます。

• 外乱の拒否: 外部外乱 (負荷の変動など) を迅速に補償するドライブの機能は、正確な制御を維持するために不可欠です。

• 安全機能 (STO、SS1、SLS): 産業用アプリケーションの場合、多くの場合、安全トルクオフ (STO)、安全停止 1 (SS1)、安全制限速度 (SLS) などの統合された安全機能が、安全規格に準拠するために不可欠です。

4. 通信と接続性

AC サーボ ドライブが制御システム全体とシームレスに統合できることが最も重要です。

• フィールドバスのサポート: 一般的な産業用フィールドバスには、EtherCAT、PROFINET、Modbus TCP、CANopen、SERCOS III などがあります。ドライブが PLC または産業用 PC で使用される通信プロトコルをサポートしていることを確認してください。

• I/O オプション: ドライブで利用可能なデジタルおよびアナログ I/O の数とタイプは、リミット スイッチ、ホーミング センサー、およびその他の外部信号に対するアプリケーションのニーズを満たす必要があります。

• ソフトウェアとプログラミング: 構成、調整、診断、プログラミングのためのユーザーフレンドリーなソフトウェアにより、試運転時間を大幅に短縮し、トラブルシューティングを簡素化できます。

5. 物理的特性とコスト

最後に、サイズ、取り付け、コストなどの実際的な考慮事項が、選択プロセスで重要な役割を果たします。

• 設置面積と取り付け: ドライブの物理的寸法と取り付けオプションが制御盤内の利用可能なスペースと互換性があることを確認してください。

• 冷却要件: ドライブの冷却方法 (自然対流、強制空気など) を理解し、過熱を防ぐために適切な換気を確保してください。

• 所有コスト: 初期購入価格以外にも、エネルギー効率、メンテナンス要件、スペアパーツや技術サポートの入手可能性など、長期的な所有コストを考慮してください。

これらの要素を徹底的に評価することで、エンジニアやシステム インテグレーターは、システムを選択する際に情報に基づいた意思決定を行うことができます。 ACサーボドライブ (または サーボコントローラー ) モーション コントロール アプリケーションの特定の要求を満たし、パフォーマンス、信頼性、生産性の向上につながります。