환경, 처리되는 재료 또는 설계의 역학이 서보 모터의 일반적인 사양을 벗어나는 조건을 생성하는 자동화된 장비를 구상하고 개발할 때 선택할 수 있는 옵션은 무엇일까요? 마찬가지로, 프로세스 파라미터의 변경으로 인해 서보 모터의 수명에 해로운 조건이 발생할 때 성공적이고 생산적인 장비 설계로 무엇을 할 수 있을까요? 모션 제어 애플리케이션에서 서보 모터가 지속적인 고충격 및 진동, 높은(또는 낮은) 주변 온도, 방사선 및 기타 가혹한 조건을 견뎌야 할 때 생산성을 타협할 필요가 없습니다.

더 가볍고 효율적인 트럭에 대한 수요가 알루미늄으로 차체 패널을 스탬핑하도록 요구하면서 서보 프레스 전송 장비는 충격이 크게 증가했으며, 경우에 따라 각 타격에서 10G 이상의 충격이 발생했습니다. 각 프레스 전송에서 24개의 서보 모터에 미치는 영향은 교체 및 재구성이 필요하기 전까지 2…3개월의 작동 수명이었습니다.

견고한 장기 모션 솔루션을 제공하는 것으로 알려진 기술 파트너인 Rockwell Automation은 Elwood에 연락하여 고충격 환경에서 장비의 생산성을 높이기 위한 솔루션을 평가했습니다. Elwood는 MP 시리즈 서보 모터의 수정 사항에 대한 업핏 프로그램을 개발하여 동일한 성능 특성, 장착 및 연결을 제공하면서 프로그램 변경이나 재조정 없이 18～24개월 예측정비 주기를 달성하고 생산성을 대폭 향상시켰습니다.

공장 인증 업핏 프로그램을 통해 Elwood는 극한 환경 및 작동 조건의 영향을 분석할 수 있습니다. Elwood의 개조는 조기 마모(베어링 마모, 프레팅, 내부 전도체의 피로/마찰, 브레이크 성능 저하, 커넥터 손상 및 접촉 불량)를 완화하고 성가신 신호 손실 폴트를 제거하는 솔루션을 제공합니다. 이 프로그램은 Rockwell Automation의 인증을 받았고 Elwood는 기술 파트너이기 때문에 업핏 MPL 및 MPM 시리즈 모터는 공장 보증 및 원래 출력 특성을 유지합니다.

일부 산업에서 사용되는 재료와 가공은 정밀 모션 컨트롤 및 서보 자동화의 이점을 얻을 수 있는 까다로운 조건을 만들어내지만, 일반적인 구성요소 및 건설 기술에는 문제를 일으킬 수 있습니다. 베니어 선반과 같은 임산물 장비는 높은 연속 진동을 발생시킵니다. 자동화된 냉동고는 표준 그리스/베어링 및 디지털 피드백 장치의 임계값 아래에서 작동합니다. 야외 애플리케이션은 일반적인 산업용 서보 모터 작동 조건보다 높거나 낮은 온도 요건(−50～+60°C 주변 온도)을 갖는 경우가 많습니다. 고에너지 입자 및/또는 방사성 물질이 있는 환경은 반도체(및 기타 많은 재료)에 해로울 수 있습니다. 이러한 환경의 독특하게 어려운 조건은 서보 모터에서 위치 피드백 및 정류(필드 정렬)를 위해 레졸버를 사용하는 것이 신뢰할 수 있는 선택임을 보여줍니다.

가혹한 애플리케이션에 대한 피드백

레졸버는 회전형 변압기이며 아날로그 장치입니다. 다양한 구성 방식이 있지만, 일반적인 레졸버는 1차(여자) 권선과 90 전기 도(종종 사인 및 코사인이라고 함)로 분리된 2개의 2차 권선을 가지고 있습니다. 레졸버는 견고하고 움직이는 부품이 없기 때문에 열악한 환경에 적합합니다. 반도체와 달리 고에너지 입자로 인해 성능이 저하되지 않습니다. 또한, 전자기 간섭(EMI) 완화를 위한 모범 사례를 따르면 최대 100m의 케이블 길이에서 레졸버 피드백을 안정적으로 사용할 수 있습니다. 일부 특별한 고려 사항을 통해 더 긴 케이블에서도 레졸버 피드백을 성공적으로 구현할 수 있습니다.

레졸버는 끊어지거나 누락된 연결을 감지하는 기능을 제공합니다. 예상되는 반환 신호는 사인파(진동)여야 하므로 일정한 전압은 유효한 상태가 아닙니다. 이러한 이점은 레졸버 피드백을 활용하는 장비의 안전 통합 수준을 높일 수 있습니다.

모션 제어 시스템에서 레졸버가 많은 문제를 해결하는 것처럼 보이지만, 오늘날 모션 제어 애플리케이션에서 레졸버가 첫 번째 선택이 아닌 이유는 무엇일까요? 몇 가지 이유가 있습니다. 한때 레졸버의 구성 요소 비용이 인크리멘탈 엔코더보다 높았던 적이 있습니다. 비교되는 장치에 따라 사실일 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 엔코더가 주요 선택인 주된 이유는 절대 및 다중 회전 기능, 해상도, 데이터 보존 및 설정/정렬입니다. 현대의 절대 엔코더는 전원 사이클 후에도 장치에서 위치를 유지하는 옵션을 제공합니다. 또한 현대의 고속 제어 시스템의 성능에 이점을 제공하는 고해상도 옵션을 제공합니다. 잘 구현되면 장비 성능과 응답성을 향상시킬 수 있습니다. 레졸버가 기본 선택이 아닌 마지막(중요한) 이유는 아날로그 장치이고 정밀 회로가 필요하며 일반적으로 서보 앰프 설계에 포함되지 않기 때문입니다.

모든 것을 작동시키기

그렇다면 MP 수정, 견고한 맞춤형 설계 및/또는 레졸버 피드백을 위한 Elwood의 솔루션을 통해 혜택을 받을 수 있는 까다로운 애플리케이션이 있고 레졸버를 지원하지 않는 서보 앰프가 있는 경우 어떻게 될까요? Elwood와 Rockwell Automation은 모두 Vega와 협력하여 견고한 모터 솔루션을 레졸버 피드백과 함께 최신 Kinetix® 서보 앰프에 연결했습니다. 

Vega는 Kinetix® 서보 앰프에 연결하도록 설계된 레졸버-디지털 컨버터를 제조하는 기술 파트너입니다. Vega의 2799 시리즈 컨버터에는 MP 시리즈 모터, Elwood의 맞춤형 모터, 심지어 Rockwell Automation/Allen-Bradley의 기존 Bulletin 1326 서보 모터와도 적절히 호환되는 다양한 제품이 있습니다.

컨버터는 모터 피드백을 Kinetix® 드라이브에 연결하기 위한 2198 브레이크아웃 보드와 매우 유사합니다. 그러나 이 컨버터에는 사인파 자극을 생성하고, 반환 신호를 읽고, 이를 Kinetix® 앰프용 디지털 피드백으로 변환하는 전자 장치가 포함되어 있습니다. 이는 Elwood가 Kinetix® 앰프용으로 설계된 레졸버 피드백을 사용하여 생산하는 모든 모터에 대해 동일한 프로세스입니다. 여기에는 레거시 1326 서보 모터가 포함됩니다.

1326 서보 모터의 현대화 경로

Elwood와 Vega는 레졸버 피드백이 있는 1326 시리즈 모터와 Bulletin 1394 또는 Kinetix6000 서보 앰프를 사용하여 장비를 현대화하는 훌륭한 솔루션을 제공합니다. 장기적인 지원을 위해 Elwood는 1326AS 및 1326AB 서보 모터를 계속 제조하고 있으며 무기한으로 지원(신규 및 재구성 모두)을 계속할 계획입니다. 현대적인 Kinetix® 5700, 5300 및 5100 드라이브는 Vega의 2799 시리즈 컨버터를 사용하여 이러한 레졸버 피드백 모터를 지원할 수 있습니다. 장비의 수명 주기가 더 길어지고 현대화 경로가 더 간단하고 저렴해졌습니다.