Beralih ke Drive DC: Alternatif Terpercaya untuk AC Servo dalam Kontrol Gerak Industri

Sistem servo yang dioperasikan dengan arus bolak-balik (AC) tidak lagi opsi terpercaya tunggal untuk kontrol gerak industri, dengan kemajuan pada motor dan drive stepper dan servo arus langsung (DC) yang memberikan alternatif yang kuat. Banyak drive DC tegangan rendah tradisional tidak dapat menangani ketegasan lingkungan pabrik yang sulit, tetapi drive berkinerja tinggi modern sedang mengubah situasi ini menjadi lebih baik.

Sebelum membandingkan sistem AC dengan DC, ada beberapa perbedaan penting antara stepper dan servo. Kesenjangan aplikasi semakin cepat ditutup antara motor dan drive stepper dan servo, karena kemajuan akurasi drive stepper sangat meningkatkan kegunaannya. Namun, perbedaan kinerja utama antara keduanya masih mencegah penggunaan stepper dalam aplikasi yang paling menuntut.

Secara paling mencolok, stepper memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah tetapi ini menurun secara signifikan seiring meningkatnya kecepatan. Servo, di sisi lain, mempertahankan torsi konsisten di seluruh spektrum kecepatan motor, menjadikannya unggul untuk menjalankan fungsi keselamatan seperti torsi terbatas keselamatan (SLT) dan kecepatan (SLS) dengan rem aktif.

Stepper menyediakan cara untuk kontrol keselamatan torsi off (STO) dan biasanya dapat dijalankan open-loop, artinya tidak diperlukan enkoder atau resolver. Servo memberikan kecepatan, akselerasi, dan akurasi yang lebih tinggi daripada stepper tetapi mereka lebih mahal dan memerlukan enkoder untuk umpan balik posisi yang akurat.

Meskipun secara teknis diskrit karena gerakan bertahap mereka dengan setiap pulsa yang konsisten, 50 hingga 100 kutub per revolusi stepper modern mendekati performa posisi dan kecepatan kontinu analog. Ini menjadikan stepper alternatif yang layak untuk servo dalam banyak aplikasi.

Sementara drive frekuensi variabel AC tegangan sedang hingga tinggi dan drive servo AC memenuhi banyak kebutuhan di lantai pabrik biasa, daya AC terkadang tidak tersedia atau tidak dapat diterima untuk aplikasi tertentu. Secara paling mencolok, ini mencakup aplikasi yang dioperasikan baterai dan kontak manusia, seperti resonansi magnetik (Gambar 1), menggunakan robot atau cobot.

Selain itu, drive DC tegangan rendah modern (Gambar 2) dapat meningkatkan aplikasi lain karena mereka lebih kompak dan efisien dibandingkan sistem AC tradisional, memberikan akselerasi dan desacelerasi motor yang cepat, dan biasanya lebih mudah dikonfigurasi. Berbeda dengan drive kelas konsumen, mereka telah diperkukuh untuk industri untuk menahan suhu ekstrem, getaran, dan kebisingan listrik.

Saat digunakan dalam sistem keselamatan, insinyur dapat mengambil keuntungan fungsionalitas STO yang terpasang keras drive stepper tegangan rendah untuk langsung memutus energi yang menghasilkan torsi atau gaya dari disuplai ke motor. Drive servo DC siap keselamatan dengan SLT dan SLS yang dapat dikonfigurasi. Drive ini menyediakan antarmuka pengumpulan data motor, yang memungkinkan kontroler yang kompatibel untuk memproses dan bertindak atas status motor sesuai dikonfigurasi dalam lingkungan pemrograman. PLC yang berkomunikasi dengan drive mengontrol gerakan motor melalui objek teknologi yang tertanam dalam perangkat lunak untuk integrasi yang lancar dengan sistem otomatisasi lainnya (Gambar 3).

Drive dan motor stepper DC mengandung relatif sedikit komponen, sementara motor servo DC yang dikomutasi elektronik memiliki keuntungan tidak ada bagian yang aus seperti kipas atau silet. Atribut ini membantu baik sistem stepper maupun servo DC bertahan dalam jangka waktu yang lama dengan pemeliharaan minimal. Kedua jenis drive cocok untuk berbagai aplikasi kecepatan variabel, posisi, sum sinkron, dan gear.

Dalam banyak kasus, insinyur dan desainer melihat ke drive AC tradisional untuk aplikasi industri. Namun, drive stepper dan servo DC industri tegangan ekstra rendah menyediakan kontrol motor yang terpercaya dan sangat dapat dikonfigurasi dan saat dipilih dengan tepat, mereka memenuhi kebutuhan aplikasi industri.

Artikel ini ditulis oleh Kevin Wu, manajer pemasaran produk kontroler gerak SIMATIC untuk Siemens Industry, Norcross, GA. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .