AC 서보 시스템 개발 현황
AC 서보 시스템 관련 기술은 사용자의 요구에 맞춰 끊임없이 발전해 왔습니다. 전기 모터, 드라이브, 감지 및 제어 기술과 같은 관련 기술의 지속적인 변화로 인해 다양한 구성이 생성됩니다. 전기 모터의 경우 디스크 모터, 철심 모터, 선형 모터, 외부 로터 모터 등을 사용할 수 있습니다. 감지 및 피드백 장치는 다양한 정확도와 리졸버가 될 수 있습니다. 그리고 홀 소자나 심지어 센서리스 기술까지 제어 기술은 단일 칩 마이크로컴퓨터의 사용에서 시작하여 고성능 DSP와 다양한 프로그래밍 가능 모듈의 사용, 현대 제어 이론의 실제 적용 등으로 이어집니다. . 2005년 11월 독일 뉘른베르크에서 개최된 SPS/IPC/Drives 전시회를 통해 전 세계 전기 드라이브, 모션 제어 및 관련 소프트웨어의 최신 현황을 확인할 수 있었으며, 그 중 AC 서보 제품은 많은 특징을 갖고 있으며 현재 국제 수준을 대표합니다. . 이에 맞춰 국내 제조사의 R&D 동향도 비교 설명하고 있습니다.
B&R Industrial Automation Company가 출시한 AcoposMulti 드라이브 시스템은 모듈식 및 확장 가능한 구조를 채택합니다. 각 축 모듈은 1~2개의 서보 축 제어를 제공하고 24VDC를 통합합니다. 보조 전원 모듈은 드라이브, 컨트롤러 및 주변 장치를 제공합니다. 개방 회로, 단락 회로 및 과부하 보호를 위한 DC 버스에 대한 링크. 다른 특징으로는 공기, 오일 또는 물을 통한 냉각을 위한 모듈식 설계가 있으며, 에너지 재생 시스템을 통해 환경 안전을 보장합니다. 중국에서는 유사한 모듈식 설계를 수행하고 기계 안전 개념을 제품에 통합하는 제조업체를 본 적이 없습니다.
Emerson Control Techniques는 Unidrive와 기타 AC 및 DC 드라이브 제품을 전시했습니다. Unidrive 드라이브는 0.55~675kW의 전력 범위를 포괄하며 다양한 제어 소프트웨어를 변경하여 비동기 모터, 영구 자석 동기 서보 모터 및 브러시리스 DC 모터를 구동할 수 있습니다. 정격 출력이 0.25~11kW인 Varmeca 유형은 가변 속도 모터와 가변 속도 드라이브(VSD)를 통합하고 폐쇄 루프 벡터 및 분산(Proxdrive) 버전으로 제공됩니다. 주목할만한 것은 폭발 가능성이 있는 가스(ATEX)에서의 작동에 적합한 VSD 시스템입니다. 정격 출력 전력이 0.55~400kW인 FLSD 드라이버는 Class IIB 또는 IIC Zone 1 Class 2 가스에서 작동할 수 있다고 합니다. 이에 따라 국내 서보드라이브 제조사의 제품 출력 범위는 대부분 10KW 이하이며, 특별한 보호 수준이 없는 상용 제품도 이 점에서 국내와 해외 사이에 큰 격차가 있으며, 이는 국내의 차별화된 경쟁 방향이기도 하다. 미래의 서보 제조업체.
로크웰 오토메이션은 PowerFlex 드라이브 기술을 전시했습니다. PowerFlex의 개발 로드맵에는 2006~07년에 등장할 "CIP(Common Industrial Protocol) 모션 애플리케이션 프로토콜"이 동일한 시스템에서 실행되는 다축 서보 및 가변 주파수 드라이브를 원활하게 동기화할 것으로 예상되는 것으로 나와 있습니다. 모션 제어에 적합한 산업용 프로토콜로는 Beckhoff의 EtherCAT, B&R의 PowerLink, MEI가 Danaher 산하에서 개발한 SynqNet, Siemens의 ProfiNet, 그리고 Sercos III로 개발된 유명한 Sercos도 보았습니다. 이러한 통신 프로토콜은 다축 실시간 동기 제어 가능성을 제공하며 일부 고급 서보 드라이브에도 통합됩니다. 중국에서는 CAN 등 중저가형 버스조차 서보 드라이브의 표준 구성이 되지 않았고, 고성능 실시간 필드버스를 활용한 상용 드라이브도 아직 등장하지 않았다. 이는 한편으로는 우리 서보의 기본 성능이 그에 상응하는 수준에 도달하지 못했기 때문이기도 하고, 다른 한편으로는 시장이 아직 이 정도까지 발전하지 않았기 때문이기도 합니다. 다행스럽게도 우리는 일부 단위가 유용한 연구 개발 관행을 수행하는 것을 보았습니다. 한편으로는 첨단 외국 기술을 소화하고 다른 한편으로는 자체 버스 표준을 출시하려고 노력하고 있습니다.
Hollysys Motor는 CAN, USB, Fireware 및 Sercos를 포함한 차세대 서보 제품과 Hollysys Motor와 Beihang University Motion이 공동 개발한 CANsmc(다축 동기화에 사용)에 다양한 옵션 통신 모듈을 통합할 것으로 기대하고 있습니다. 제어 버스), 블루투스 무선 통신 기반 모듈도 개발 중입니다. 중국과학원의 심양 하이엔드 CNC R&D 센터와 같은 개별 장치도 자체 모션 제어 버스 프로토콜을 개발했습니다.
이번 슈나이더 일렉트릭이 전시한 렉시움 05 서보 컨트롤러는 VFD 인버터와 동일한 외관을 갖고 있으며 저가형 애플리케이션을 겨냥하고 있다. 실제로, 저가형 서보 출시를 위해 주파수 변환기의 대량 생산 능력을 활용하는 것은 일부 제조업체의 경쟁 수단이 되었습니다. 회사의 Berger Lahr 브랜드는 스탠드에서 볼 수 있습니다. 스마트 통합 모터 및 컨트롤러 제품(Icla)은 스테퍼 모터, AC 서보 모터 및 3상 브러시리스 DC 모터의 세 가지 주요 모터 버전으로 제공됩니다. Icla("Integrated, Closed Loop, Actuator"라는 약어)는 전기 모터, 위치 제어, 전력 전자 장치 및 피드백을 소형 장치에 통합합니다. 이러한 통합적인 디자인 아이디어는 미국의 애니매틱스(Animatics)와 같은 독일의 AMK에서도 유사한 제품을 보유하고 있는 회사에서도 확인할 수 있습니다. 이는 전자기 호환성, 열 제어, 부품 소형화, 특수 구조 설계 등을 포함하여 설계자에게 일련의 엔지니어링 과제를 제공하는 진정한 메카트로닉 제품입니다. 중국에서는 독립적인 지적재산권을 갖춘 제품을 출시하는 제조업체를 본 적이 없습니다.
Baumuller가 제공하는 유성 기어 트레인이 통합된 고성능 서보 모터는 최대 98의 효율을 가지며 소음이 매우 낮습니다. 직접 구동 고토크 서보 모터는 100 출력 13500Nm 범위에서 작동할 수 있습니다. ~300rpm. 국내에서는 Hollysys Motor Company가 Dolphin 시리즈 저전압 브러시리스 서보 모터 시리즈에 유성 기어 감속기가 통합된 유사한 제품을 제공하고 있으며 Shenzhen Stepper도 감속기가 포함된 스테퍼 서보 드라이브를 제공한다고 주장합니다. 직접 구동 토크 모터 시장에서 Chengdu Precision Motor Factory는 맞춤형 모터 구성 요소를 제공할 수 있지만 고객이 추가 피드백 장치와 타사 드라이버를 설치해야 합니다.
YEE(Yaskawa Electric Europe)는 인기 있는 범용 Sigma II 서보 모터를 전시했습니다. YEE의 다른 개발에는 정격 출력이 0.5~5kW이고 개발 중인 ATEX 표준을 준수하는 방폭형 AC 서보 모터가 포함됩니다. Yaskawa의 또 다른 개발은 최대 500kW의 출력을 갖춘 고출력 서보 모터입니다. 해당 프로젝트의 상용화는 2007년 완료될 예정이다. 이를 통해 우리는 전문화되고 대규모 서보 드라이브를 향해 발전하는 주요 국제 제조업체의 추세를 볼 수 있습니다. 중국은 1970년대부터 AC 서보 기술을 추적하고 개발해 왔으며 주요 연구 노력은 비용 요인에 관계없이 군사 산업 및 항공 우주 위성을 주요 응용 방향으로 삼아 대학 및 과학 연구 기관에 집중되어 있습니다. 주요 연구 기관으로는 베이징 공작 기계 연구소, 시안 마이크로 모터 연구소, 심양 자동화 연구소, 중국 과학원 등이 있습니다. 1980년대 이후부터 산업 현장에 진출하기 시작했습니다. 2000년까지 국내 서보 제품은 소량 생산, 높은 가격, 좁은 적용 분야에 머물러 있었습니다. 2000년 이후 중국이 세계의 공장이 되고 제조 산업의 급속한 발전으로 AC 서보에 대한 시장 공간이 확대되면서 국내 여러 회사에서 자체 AC 서보 제품 브랜드를 출시하기 시작했습니다. 현재 국내 주요 서보 브랜드 또는 제조업체로는 Senchuang(Hollysee Motor), Huazhong CNC, Guangshu, Nanjing Eston, Lanzhou Motor Factory 등이 있습니다. 그 중 Huazhong CNC와 Guangshu는 주로 CNC 공작 기계 분야에 집중되어 있습니다.