Ve stavbě moderních výrobních
a zpracovatelských stroju se stále více
prosazují elektromotory a pohonné
komponenty ve formě integrovaných
mecha-tronických jednotek pro přesné
a rychlé řízení polohovacích a pohybových
funkcí (Motion Control). V důsledku
různých požadavku odběratelů servopohonů
na všestrannost a „inteligenci“
pokračuje nadále potřeba jejich modifikací
pro dané účely použití. Nastupuje
ve stále větší míře trend, kdy je třeba
speciální pohonářské řešení integrovat
do mechaniky stroje. Pro každý specifický
pohonný úkon jsou pak nutná
vhodná řešení co do konstrukce a parametru,
až po zákaznicky koncipované
mechatronické pohonné jednotky.
Rozsah využití systému řízení Motion
Control ve strojírenství se pohybuje od
jednoduchého nastavení formátu, např.
v papírenském a polygrafickém průmyslu,
přes vysoce dynamické polohovací
procesy, až po mimořádně přesnou
synchronizaci poháněných os.
Divize elektrických pohonu firmy Siemens
proto postupně vyvinula širokou
škálu nestandardních a speciálních asynchronních
a synchronních servomotoru
pokrývajících co největší rozsah nároku
na vlastnosti moderních inteligentních
servopohonů. Tak např. asynchronní servomotory
pro tiskařské stroje se na rozdíl
od standardních motoru liší plynulým
chodem bez momentových pulzací díky
měničům frekvence nové řady Sinamics
S 120 a integrovaným snímačům otáček
a polohy rotoru s vysokým rozlišením.
Asynchronní servomotory se používají
např. u obráběcích stroju a center pro hlavní
pohony a vřetena, nebo k pohonu válcu
a různých navíjecích mechanismů.
Pro pohony posuvů u obráběcích stroju
jsou určeny kompaktnější varianty
synchronních motoru s permanentními
magnety v rotoru. Především pro manipulační
a dopravní aplikace se optimálně
hodí převodové servomotory s úhlovými
nebo čelními převodovkami, nebo
s přesnými planetovými převody.
Mezi mechatronické modifikace patří
také např. asynchronní motory s integrovanými
měniči frekvence v rozšířené svorkovnici
řady Combimaster (do výkonu 7,5
kW), servopohony typ Posmo (do 500 W)
s integrovaným servoregulátorem přímo
v převodovém motoru a zejména nejnovější
verze synchronního servomotoru pro pohony
v polygrafickém průmyslu. Jde o pohony
pro tiskařské offsetové stroje, u nichž
třecí, resp. roztírací válce musí provádět jak
rotační, tak i krátké osové lineární pohyby.
Tím se odstraňuje dosavadní mechanický
systém spřažených hřídelů a excentrů.
Nový kombinovaný servopohon provádí
oba tyto pohyby pomocí elektronicky propojených
jednotlivých servomotorů. Navíc
se může výška a rychlost zdvihu nastavovat
vzájemně nezávisle, čímž se tiskařský proces
dá optimalizovat jednoduše bez složitého
mechanického přizpůsobování.
Zejména výrobci a finální uživatelé obráběcích
strojů pro opracování lehkých slitin
kovů vidí velké přednosti tzv. přímých lineárních
nebo rotačních vysoko- momentových
motorů. Nová obráběcí centra jejich
pomocí pracují údajně o ca 30 % rychleji
než s dosavadními klasickými elektropohony.
Přímými pohony lze dosáhnout přesnosti
opracování 3 - 5/um, zrychlení osy do
ca 2,5 g a rychlost do 120 m/min. Obdobná
je situace u strojů na protlačování plastů,
kde při použití tzv. vysokomomentových,
pomaloběžných, bezpřevodových motorů
s dutým hřídelem odpadají různé převodové
systémy (spojky, řemeny atd.), přičemž
potřeba vestavného prostoru se snižuje o ca
30 %. Stroje s těmito motory pracují tišeji
a bez vibrací. Přední výrobci extruderů
dávají proto přednost těmto vysokomomentovým
motorům.
Nelze také opominout asynchronní
motory se zvýšenými a vysokými účinnostmi
třídy Eff 1 a Eff 2 dimenzované
pro trh v USA a Kanadě, podle ustanovení
evropského sdružení CEMEP a zákonného
předpisu USA EPAct. Vysokých
hodnot účinností, a tím velkých energetických
provozních úspor se u těchto
nových motorů dosahuje použitím statorových
a rotorových plechů s velmi nízkým
ztrátovým číslem, optimalizací chlazení
a ventilace a hlavně novými rotorovými,
tlakově litými měděnými tyčemi a kruhy
nakrátko místo dosavadních hliníkových
klecí s vyšším elektrickým odporem.
G. HOLUB
