Střídavé synchronní servopohony potře-
bují stálou informaci o poloze rotoru s per-
manentními magnety vůči statorovému vi-
nutí. Pro řízení v polohové smyčce je to
zřejmé, pro řízení v rychlostní (otáčkové)
smyčce dostaneme derivací polohy aktuál-
ní rychlost, která se pak porovnává se žá-
danou hodnotou rychlosti. Pro správnou
sinusovou komutaci statorového vinutí je
potřeba znát absolutní polohu rotoru (úhel
natočení rotoru). Ta je nutná i pro řízení
servopohonu jen v proudové smyčce.
Výrobci v Evropě nejčastěji používají pro
zpětnou vazbu u servomotorů resolvery,
které vynikají svou robustností v průmyslo-
vých aplikacích. Dalším argumentem pro
tento typ zpětné vazby je jeho nízká cena.
Stále více se prosazují přesnější enkodé-
ry, které pracují jak na optoelektrickém
principu, tak induktivním. V Evropě se pou-
žívají zejména absolutní snímače s rozhra-
ním EnDat, Hiperface, SSI, BISS a další fi-
remní rozhraní. Kromě vyšší přesnosti,
která je v porovnání s resolverem alespoň
tisíckrát vyšší, se s výhodou používají ab-
solutní víceotáčkové. Pro lineární pohyby
pak není nutné najíždět na referenční
bod po zapnutí stroje. Nevýhodou tohoto
řešení je větší počet signálů mezi moto-
rem a servozesilovačem, tedy dražší ka-
bely o větším průměru. Kromě napájení
enkodéru a datového páru se poloha
přenášela pomocí dvou párů signálů sinus
a kosinus. Resolver potřebuje 3 páry, en-
kodér 4 páry nebo 5 párů podle typu roz-
hraní. Na komunikaci nejsou vysoké
nároky, slouží pouze pro přenos absolutní
polohy po zapnutí pohonu do servozesilo-
vače, během provozu se poloha odečítá
podle inkrementálních signálů sinus a kosi-
nus. Tyto signály se zpracovávají v servo-
zesilovači v reálném čase převodníky tak,
aby byly k dispozici pro regulační smyčky
pracující s periodou 125 µs, tj. 8 kHz.
Nová generace absolutních enkodérů je
bez inkrementálních signálů. Kromě napá-
jení se přenáší informace o poloze dato-
vými signály. Například rozhraní EnDat
2.2 má 3 páry (napájení, DATA, CLOCK),
rozhraní Hiperface DSL má dva páry (na-
pájení, DATA) nebo jeden pár (napájení,
data jsou namodulovaná na napájecím na-
pětí). Rychlost komunikace doznala výraz-
ného zvýšení, aby měly regulační smyčky
k dispozici informaci o poloze v potřebné
kadenci. Snímače s rozhraním Hiperface
DSL a EnDat 2.2 posílají polohu s periodou
kratší než 50 µs, tedy více než 16 kHz. Sní-
žení počtu signálů zpětné vazby má za dů-
sledek snížení nákladů na kabeláž. Kabely
mezi servomotorem a servozesilovačem
musí také přenést informaci o teplotě mo-
toru ve vinutí a pro servomotor vybavený
klidovou brzdou i napájení brzdy. Informa-
ci o teplotě motoru lze přenést do servo-
zesilovače datovým kanálem, snímače po-
lohy mají pro tepelnou ochranu vstup.
Původní dvojice kabelů silový a zpětnova-
zební lze nahradit jedním. Na straně mo-
toru pak stačí jeden konektor se čtyřmi si-
lovými a čtyřmi signálovými póly.
Servopohony s jedním integrovaným ka-
belem se začaly používat v praxi s velkým
úspěchem. Typická přesnost odměřování
dostačující pro většinu průmyslových apli-
kací je 17 bitů na otáčku. Cena servopo-
honu je ve srovnání s resolverovou zpět-
nou vazbou na stejné úrovni pro kabely
v délce od 10m. Pokud nahrazujeme ser-
vopohon s enkodérem, je nové řešení
vždy úspornější. V některých aplikacích bo-
duje zmenšení zastavěného prostoru na
motorech a zmenšení počtu kabelů pro
pohyblivé přívody k motorům. Servopoho-
ny s jedním integrovaným kabelem zvyšují
kvalitu strojů a firma TG Drives je aktivní v
aplikaci této moderní technologie.
p
T + T
T e c h n i k a a t r h
9 / 2 0 1 4
elektrotechnika
l
energetika
l
měření a regulace
122
Jeden kabel místo dvou přivítá každý výrobce
i konstruktér, nezanedbatelně se tím zjednoduší
rozvody kabelů na strojích. Pokud se zvýší nebo
zachová přesnost měření aktuální polohy, otázka
se obrací: proč používat pohony se dvěma kabely?
SERVOPOHONY
s jedním integrovaným
kabelem
inzerce
