Распечатать

Электропривод

В каких применениях линейные оси имеют преимущество?

20.06.2017

Электрические линейные приводы активно развиваются – растет их мощность, снижается цена, расширяется спектр применений. Они способны регулировать как положение штурвала комбайна, так и работу высокодинамичных испытательных стендов. Заместитель директора по науке ООО «РУХСЕРВОМОТОР» Сергей Сидорук считает, что линейные оси однозначно опережают конкурентов в областях автоматизации и машиностроения, где требуется точное, скоростное и гибко программируемое перемещение.

Линейная ось LSMA-T-32-265-50

КМ: К минусам электромеханической техники линейных перемещений (ЭТЛП) традиционно относят высокую стоимость и ограниченный ресурс. Меняется ли ситуация?

Мнение об ограниченном ресурсе ЭТЛП является неверным, а о высокой стоимости – преувеличенным. Разумеется, по стоимости ЭТЛП проигрывает дешевым ременным и пневмоприводам в автоматизации, однако вполне конкурентноспособна со стоимостью шлифованных ШВП в машиностроении, а ресурс значительно выше, поскольку отсутствуют износ, люфт и техобслуживание.

КМ: На каком рубеже находятся сегодня технические параметры (точность, скорость и т. п.) разных типов ЭТЛП?

Все ЭТЛП отличаются высокой скоростью (до 5–7 м/с) и повторяемостью (1–2 мкм), а также отсутствием люфтов и техобслуживания. Точность ЭТЛП определяется точностью использованных в конструкции линейных направляющих и датчиков положения (энкодеров) и составляет 3–5 мкм/м. Специсполнения на аэростатических подшипниках могут иметь точность до 1 мкм/м; повторяемость до 0,1 мкм и разрешение до 1 нанометра.

КМ: Пневматику и гидравлику традиционно относят к потенциальным жертвам ЭТЛП. Установка с тремя типами приводов была недавно представлена на одной из европейских выставок. На выполнении одной и той же работы пневматический привод затратил 489 Вт, усовершенствованный пневмопривод 182 Bт, а электрический 84 Вт. Разница впечатляющая, однако, по данным 2015 г., в Германии производство гидравлики не упало, а пневматики даже выросло. Чем это можно объяснить?

Определяющим фактором в применении ЭТЛП является не энергопотребление, а стоимость самого привода. Он неконкурентоспособен в простых задачах автоматизации (движение от упора до упора, где применяется пневмопривод), а также задачах с большим усилием, где предпочтительнее гидравлика. Вместе с тем ЭТЛП однозначно выигрывает в областях автоматизации и машиностроения, где требуется точное, скоростное и гибко программируемое перемещение (станки лазерной резки, автоматические производственные линии).

КМ: Много разговоров ведется о мехатронных линейных модулях. Насколько легко сконфигурировать оптимальную систему и добиться максимальной эффективности? Какие методики выбора предлагаете вы? Помогаете ли клиентам в тестировании готовых узлов в условиях реальной эксплуатации (вплоть до отслеживания динамики температуры)?

Мехатронные линейные модули целесообразно применять там, где требуется точное, скоростное и гибко программируемое перемещение. Методика выбора сводится к определению эффективности применения, выбору соответствующих по точности и стоимости компонентов, расчету рабочего цикла по усилию и нагреву, подбору продуктов по усилию и скорости. Все расчеты и испытания выполняются для типовых климатических условий, возможен пересчет параметров для расширенного температурного диапазона.

КМ: Имеет ли особенности реализация вертикальных осей?

Для вертикальных осей необходимо предусмотреть пружинный либо пневматический противовес, а также при необходимости аварийный тормоз, во избежание повреждений при исчезновении напряжения питания.

КМ: ЭТЛП – относительно новое веяние в российской промышленности. В технической литературе можно встретить такие термины, как линейные оси, электроцилиндры, электромеханические актуаторы… Не меньший разброс и в англоязычных источниках. Какой терминологии придерживаетесь вы?

ООО «РУХСЕРВОМОТОР» руководствуется устоявшейся англоязычной терминологией – линейный синхронный двигатель (linear synchronous motor) для встраиваемых двигателей и линейная ось (linear stage) для законченных изделий. Использование стандартной терминологии весьма важно для корректного составления международных контрактов и оптимизации поиска нашего сайта.

Встраиваемый линейный двигатель LP 32-359-50

КМ: В России линейные моторы используют в основном в станкостроении, в частности, в станках для лазерной резки. А какие еще ниши для них вы видите?

Помимо станков лазерной резки перспективными направлениями являются высокоточные линейные столы для электроэрозионных станков, станков полирования асферических линз, а также автоматических производственных линий.

КМ: Есть ли в вашем портфеле линейные приводы с термокомпенсацией?

Вопрос термокомпенсации является достаточно дорогостоящим и обычно решается путем использования термостабильного помещения. При неправильном подходе термокомпенсация может оказаться не только дорогостоящей, но и вредной. Например, если линейный стол на стальном основании используется не в термостабильном помещении, детали изготовлены из стали с коэффициентом расширения 11 мкм/(град•м), а датчики положения – из термокомпенсированной керамики с коэффициентом расширения, практически равным нулю, то такого рода термокомпенсация не только увеличивает стоимость, но и ухудшает точность, поскольку деталь и стол имеют разные температурные коэффициенты и разные размеры и перемещения при различных температурах.

КМ: Какие свои новинки вы бы выделили?

Успешно поставляемые в Германию, Чехию, Китай новые серии встраиваемых линейных двигателей LP32, LC32, а также станки лазерной резки LaserCut на их основе.

Станок лазерной резки LaserCut-3015 на линейных двигателях LP 32

КМ: Какими тенденциями характеризуется сегодняшний рынок ЭТЛП в России?

Весьма ограниченными продажами, поскольку российские машиностроители вместо разработки своих станков предпочитают покупать готовые зарубежные, а рынок автоматизации не развит.

журнал Конструктор. Машиностроитель 2017-3

 

Электропривод 20.06.2019 Крупнейшая выставка строительно-дорожной техники Bauma 2019 продемонстрировала стремление к расширению использования электромеханических трансмиссий и чисто электрических транспортных средств.
Электропривод 20.06.2019 Многие производители представили на выставке Bauma 2019 модели полностью электрических и гибридных концептов, а также серийно производимых строительно-дорожных машин, работающих в циклических режимах, — фронтальных и вилочных погрузчиков, бульдозеров, экскаваторов, подъемников и пр.
Электропривод 20.06.2019 На Bauma 2019 было представлено большое количество производителей интеллектуальных интегральных силовых преобразователей для транспортных применений. Практически все преобразователи выполнены на базе IGBT. Разработки на SiC для внедорожных применений не актуальны.
Электропривод 20.06.2019 На Bauma 2019 демонстрировали продукцию большое количество компаний, производящих тяговые электродвигатели. По большей части это были синхронные машины с постоянными магнитами. Практически все с жидкостным охлаждением — тосол и/или масло.
Электропривод 19.06.2019 Новый поезд для петербургского метро будет оборудован асинхронным приводом с повышенным, по сравнению с предшественниками, КПД и получит возможность движения в беспилотном режиме. Макет концептуально нового состава был представлен АО «Трансмашхолдинг» в рамках проходящего форума SmartTRANSPORT-2019.
Электропривод 18.06.2019 Новые высокопроизводительные преобразователи частоты RX2 компании Omron отличают эффективность, а также простота настройки. Они могут использоваться как с двигателями с постоянными магнитами, так и с асинхронными машинами в таких применениях, как управление наполнением и контроль работы прессов.