西門子的驅動器解決方案涵蓋有哪些範圍

B0  2020年 04月29日 16:25


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欣賞一下德國工藝, 可以學到不少的東西, 附圖也是從型錄上面看到的產品介紹, 利用這個資料, 可以大致了解一個非常專業的驅動器系統所涉及的主要零件有哪些。

我按照方塊的顏色與位置寫下了相對應的區塊裡面的物品都是哪些內容。

現在由左而右,由上而下簡單描述如下:

開始是從工廠入電端開始,通常這裡都必須設置一些濾波器,或安全防雷擊等的,預防不測,因為有時候工廠端拉入的電比較不乾淨,在此先予以濾波,而大功率的則有的國家法規要求加電抗器,避免對於隔壁設備產生不良的電源影響。

DC電源模組講簡單話就是準備一個DC高壓源,以利後面將接上來的馬達模組運作。有分三個由簡單到複雜的功能,可以參考本論壇的下列連結這篇文章:

  一個先進運動控制系統的電源模組

  http://www.imtf4.tw/topicdetail.php?t=292

DC bus模組則說明了煞車相關的功能,牽涉到大負載運轉時由慣量於減速煞車時能量回灌的能量處理。避免對於DC bus產生不良的影響。

歐洲的設計發揮了極度的模組設計概念,接下來的小CPU與大CPU就可以充分發揮系統可大可小的目的,小CPU負責馬達驅動的頭腦部分,包含控制上的換相,向量控制,變頻控制,速度與位置控制,有些簡單的機台需求只要馬達做簡單的定速旋轉或者固定在某些位置來回運動,應該只要使用小CPU就夠了。但是當任務變複雜比方說多軸同動,直線插補運動,圓弧插補,電子凸輪,飛剪等等需要更多腦力的功能就要改用大CPU上場了。這就讓我想起樂高積木,歐洲人的思維,依循的就是樂高積木的概念。

接下來算是最重要的模組,馬達模組,以汽車來打比方也可以說幾乎就是引擎加變速箱的地位了,負責能量轉換,把DC電壓轉換成電流準備送到馬達線圈去。

再來是傳感器等以及通訊hub, 例如接收編碼器的角度位置等等。西門子的馬達都是藉由專屬的內部伺服網路所謂的DRIVE-CLiQ這種格式傳送IGBT控制訊號啦以及編碼器這種即時而且非常重要的訊息。

倒數第二個方塊乃是單軸驅動器,前述的各主要物料都是像樂高用組合的,但是有時候機器上有一些需要獨立作戰的軸,此時就不用派出前述的航空母艦,所謂殺雞用牛刀,只要用小而美的獨立旅就可以有能力戰鬥,這就是單軸驅動器,其實裡面的主要成員就是包含前述的DC電源模組,IGBT模組還有CPU這些最基本的作戰功能模組。直接接入工廠AC電源就可以驅動馬達了。

最後一個配件不一定會使用,但是特別是對於大功率的情形,有時候想避免馬達線圈被高壓突波打壞掉,或者想要避免PWM切換時候的電壓銳角所造成的對外干擾,有時候會加裝這個輸出濾波器。




  • 最後修改時間:2020年 04月30日 16:50
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B1  2020年 06月02日 15:10


除了積木型,西門子也有書本型伺服驅動器,最新的 S210 是一款小而美的驅動器,Functional Safety 還內建於驅動器,雖然此款是 SIL2 規格,異於市場上日漸普及的 SIL3,但個人認為這是西門子練功機種,畢竟內建多種 Functional Safety 實作難度相當高。撇除 SIL2 的功能安全,特殊的共 DC 接頭、精緻的 PROFINET 金屬接頭、one cable motor、內建 web server 等等,西門子總是推出讓人眼睛為之一亮的工業藝術品。

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  • 最後修改時間:2020年 06月02日 15:12

原 PO - B2  2020年 06月05日 15:35


@SandroDing

感謝SandroDing先進提供寶貴的資訊, 歡迎交流。

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