محصول مورد نظر با موفقیت به سبد خرید افزوده شد.

( روزهای شنبه تا چهارشنبه از 9 تا 17) 09351182424 - 02188820309
0

آموزش جامع اتوماسیون صنعتی (0 تا 100) + دانلود رایگان کتاب اتوماسیون صنعتی

در اتوماسیون صنعتی با به کارگیری انواع الکتروموتورها، تجهیزات کنترل حرکت، سنسورها، مدارهای الکترونیکی و ... انجام کارها را مکانیزه کرده و نقش انسان را به ربات ها سپرده میشود. از مزایای اتوماسیون صنعتی میتوان به کاهش زمان تولید، افزایش ظرفیت تولید، کاهش اتلاف و ضایعات، افزایش بهره وری و ... اشاره کرد.

کاربرد تجهیزات اتوماسیون صنعتی در صنایع

انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی شامل:

AC Motor, DC Motor, Stepper, Servo Motor, Linear Jack, Pump, Fan, Encoder, Inverter and Driver, Gearbox

عوامل تعیین کننده در انتخاب محصول:

  • منبع انرژی
  • مشخصات فنی (عمدتا دور و گشتاور)
  • شرایط محیطی
  • کنترل های مورد نیاز

منبع انرژی: وقتی منبع برق ما موتور DC است منطقی است که از موتور DC استفاده کنیم تا اینکه موتور AC انتخاب کنیم و با استفاده از ژنراتور برای آن برق AC تولید کنیم.

موتور DC

موتور DC از جریان برق مستقیم تغذیه میشود. به علت استفاده از ولتاژهای پایین ایمنی بالایی دارد. کنترل سرعت موتور DC ارزان است. این موتور در توان های یکسان در مقایسه با موتور AC سایز کوچکی دارد. موتورهای DC در مصارف صنعتی و خوردویی سنگین عمدتاً با ولتاژ 24 ولت و در مصارف خورویی و نقلیه سبک و موارد مشابه با ولتاژ 12ولت تولید می شوند. سرعت موتور DC با ولتاژ آن رابطه مسقیم دارد و گشتاور موتور DC نیز به جریان الکتریکی وابسته است. موتور DC عمدتاً در کاربردهایی که برق شهر در دسترس نیست، یا نیاز به کنترل سرعت وجود دارد و یا جاهایی که فضا محدودتر است و گشتاور اولیه راه اندازی بالاتری لازم است، دیده می شوند.

همچنین بخوانید: موتور DC چیست و چگونه کار میکند 

کنترل سرعت موتور DC

کنترل سرعت موتور DC به دو صورت انجام میشود: 1) کم و زیاد کردن ولتاژ با تغییر مقاومت از طریق پتانسیومتر 2) استفاده از درایور DC. درایور DC عمل کنترل سرعت را از طریق خاموش و روشن کردن موتور با تعداد دفعات زیاد انجام میدهد(خاموش و روشن کردن به موتور آسیب نمیرساند بلکه تغییر جهت جریان به موتور آسیب میرساند.).

همچنین بخوانید: همه چیز کنترل سرعت موتور + نکات مهم انتخاب درایور مناسب

موتور AC: تغذیه آن از برق متناوب AC تکفاز یا سه فاز است. موتور AC به علت تیراژ تولید بالا و فراوانی در بازار، ارزان قیمت است و نوع سه فاز آن نیز از نوع تکفاز ارزان تر است. کنترل سرعت خیلی خوب اما گران قیمت (از طریق اینورتر) دارند.

  • موتور AC تکفاز 
    موتورهای AC تکفاز (برق شهری) در دستگاههایی که نیاز آنچنانی به گشتاور راه اندازی (یا به اصطلاح کندن بار) ندارند، به کار می روند. یکی از انواع موتورهای تک فاز پرکاربرد، موتور سنکرون قطب چاکدار است، که در وسایلی نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک دیده می شوند. نوع دیگر الکتروموتور، AC تک فاز موتور القایی است. به طور کلی این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را ایجاد کنند. همچنین می توانند با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز، گشتاور بالاتری هم ایجاد کنند. این نوع اخیر موتورها در بازار به موتورهای تکفاز کلاچ دار ، یا موتورهای تکفاز دوخازن معروف هستند. عملکرد به این صورت است که در هنگام راه اندازی، خازن و سیم پیچ استارتر از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. این خازن استارتر به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود و خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد. از اینجا به بعد موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند. صدای ضربه ای که در بالابرهای مغازه ای شنیده میش ود، ناشی از عملکرد همین کلاچ گریز از مرکز است.
  • موتور AC سه فاز 
    برای کاربردهایی با توان بالاتر (و یا به اصلاح دقیق تر گشتاور بالاتر)، از موتورهای القایی سه فاز  استفاده می‌شود. این موتورها با نام موتور القایی آسنکرون معروف هستند. گشتاور اولیه بسیار خوبی تامین می کنند و شرایط عملکردی بسیار خوبی دارند. تنها ایراد این است که فقط جایی می توانند به کار گرفته شوند که برق سه فاز در دسترس باشد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، موتورهای سه فاز آسنکرون، خودنمایی می کنند. برای کنترل دور این موتورها می توان از اینورترهای فرکانسی استفاده نمود. برای آشنایی بیشتر با اینورترها به این مقاله  رجوع نمایید.
     

انواع کنترل در الکتروموتورها

کنترل سرعت (موتور با چه سرعتی بچرخد)، کنترل موقعیت (موتور کجا از حرکت بایستد)، کنترل گشتاور (چقدر موتور زور بزند) و وقتی کنترل موقعیت یا کنترل گشتاور انجام میدهیم به نوعی کنترل سرعت هم انجام میدهیم.

انواع کنترل:

  • حلقه باز: در این نوع کنترل، عوامل خارجی بر کنترل اثر گذار هستند و هر بار کنترل با اقدامات یکسان از طرف ما، نتیجه یکسانی نخواهد داشت. مثلا در کنترل دمای اتاق از طریق کولر، وقتی سرعت کولر را روی دور کند تنظیم میکنیم، اگر صبح باشد، دمای اتاق خنک تر است و اگر ظهر باشد دمای اتاق گرمتر است با وجود اینکه اقدام کنترلی ما در هر دو زمان یکسان بوده اما محیط روی آن اثر داشته است.
  • حلقه بسته: عوامل خارجی را در کنترل در نظر میگیریم و اقدامات خود را برای کنترل، با عوامل خارجی تطبیق میدهیم. مثلا در کنترل سرعت ماشین، وقتی پدال گاز را با مقداری مشخص فشار دهیم انتظار داریم با این فشار سرعت خودرو 70 کیلومتر بر ساعت باشد. اما وقتی در جهت مخالف حرکت باد بوزد سرعت میشود 65 و اگر جاده سرازیری باشد سرعت میشود 75 پس وقتی ما میبینیم باد می آید بیشتر پدال گاز را فشار میدهیم و وقتی میبینیم جاده سرازیری است، فشار کمتری به پدال میدهیم.

در واقع در کنترل حلقه باز، فیدبک از میحط نداریم اما در کنترل حلقه بسته از محیط فیدبک میگیریم.

عمل فیدبک گرفتن از محیط با استفاده از انکودر انجام میشود. در حقیقت انکودر یک نوع وسیله اندازه گیری و یک نوع سنسور است و هر چیزی میتواند باشد.

استپ موتور

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای یا همان استپ موتور  است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. با این موتورها می توان با یک هزینه پایین به خوبی کنترل سرعت و کنترل موقعیت را انجام داد. برای راه اندازی یک استپ موتور حتما نیاز به درایور استپ موتور خواهد داشت. این موتورها را در دستگاههای CNC ارزان قیمت نظیر برش و حکاکی و نیز در چاپگرها قابل مشاهده اند. با توجه به حرکت پله ای استپ موتور، این حرکت ذاتا در خود نوعی کنترل موقعیت دارد. بنابراین در استپ موتور کنترل موقعیت خیلی خوب و ارزان قیمت داریم. سایر مزایای استپ موتور: کنترل سرعت ارزان قیمت، سایز کوچک، تغذیه عمدتا DC بجز در سایزهای بزرگ. از معایب استپ موتور میتوان به سرعت کم آن و محدودیت در سرعت اشاره کرد.

همچنین بخوانید: راه اندازی استپ موتور در 10 دقیقه (آموزش جامع تصویری)

سرو موتور

هر سیستمی که دارای عملکرد حلقه بسته باشد، به آن سرو میگویند. سرو موتور یک موتور خاص است که برای دستیابی عملکرد حلقه بسته ساخته شده است. با سرو موتور هر نوع کنترلی را شامل کنترل سرعت، کنترل گشتاور و کنترل موقعیت میتوان انجام داد. سرو موتور نوع خاصی از موتور AC است که به صورت یک پک (شامل موتور، انکودر و درایور) فروخته میشود. سرو موتور ها از هوشمندترین و بروزترین نوع الکتروموتورها هستند که می توان بسیاری از عملکردهای کنترلی نظیر کنترل موقعیت، کنترل سرعت و کنترل گشتاور را به خوبی با آنها پیاده سازی کرد. سرو موتور ها در دو نوع DC و AC در بازار وجود دارند، اما بالاترین موجودی و مصرف، از آنِ سرو موتورهای AC است، زیرا با پایین آمدن سرعت چرخش آنها، گشتاور موتور کاهش نمی یابد. این نوع موتورها در اغلب CNC ها و ماشین آلاتی با سطح اتوماسیون صنعتی بالا دیده می شوند.

همچنین بخوانید: چگونه دستگاه CNC بسازیم؟ - آموزش تصویری در 16 گام 

ویژگی های سرو موتور: تغذیه عمدتا AC تکفاز و سه فاز، موتور AC سنکرون، کنترل بسیار دقیق موقعیت، سرعت، گشتاور، ابعاد کوچک، قیمت بالا، ضریب نفوذ ناپذیری (IP) بالا.

نکته: تفاوت ایزی سرو و سرو موتور: ایزی سرو در واقع استپ موتوری است که حلقه بسته شده است. چون مکانیزم آن به صورت حلقه بسته عمل میکند در نتیجه سرو نام دارد اما با سرو موتور تفاوت دارد و موتور اصلی آن استپ موتور است. ایزی سرو از سرو موتور ارزان تر است و بسیاری از آپشن های سرو موتور را ندارد و به آن close loop stepping system میگویند.

موتور یونیورسال

موتور یونیورسال  را می توان یکی از انواع موتورهای DC دانست. نام یونیورسال بابت این موضوع است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC استفاده کرد. اگر چه که عمدتاً با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار به این صورت است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند.

مزیت غالب موتورهای یونیورسال این است که می‌توان برق AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌هایی از نوع موتورهای DC هستند، بکار برد. همچنین این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و ابعاد کوچک هستند و در سرعتهای بالا هم کار می کنند. عیب بزرگ این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که آن هم به علت وجود کموتاتور است. به همین دلیل در دستگاههای صنعتی استفاده نمی شوند. بلکه بیشتر در ابزارآلات مانند دریل ها، فرزها و ابزارهای برش و وسایل خانگی مانند جاربرقی و چرخ گوشت و چرخ خیاطی و ... دیده می شوند.

جک خطی: در واقع جک خطی ترکیبی از موتور، گیربکس و پیچ و مهره است و یک محصول آماده برای حرکت خطی است. از ویژگی های آن میتوان به کنترل ارزان از طریق زمان (با توجه به سرعت پایین آن)، دائم کار نبودن و تغذیه DC اشاره کرد.

لینک دانلود کتاب به زودی قرار داده میشود ...

ارسال نظر

  • (نمایش داده نخواهد شد)

* فیلدهای الزامی