Robsy motorhajtás dinamikai mérőrendszerek.


A Robsy motor dinamikai mérőrendszerrel számos olyan mérés elvégezhető, amivel egy adott motorhajtás dinamikai tulajdonságait, paramétereit megállapíthatjuk. Szinte minden típusú villamos motornál ezek a mérések elvégezhetők, és az egyik legfontosabb fogalom, ami hajtás dinamikai kérdéseknél, elemzéseknél megkerülhetetlen, ami nem más, mint egy adott motor elektromechanikai időállandója. Ennek a szakirodalom szerinti definíciója az, hogy a terheletlen motort a névleges fordulatszámának megfelelő sebesség egységugrással elindítjuk a T=0 időpillanatban, és azt az eltelt időt nevezzük a vizsgált motor elektromechanikai időállandójának, amikor a gyorsulási folyamata kapcsán a fordulatszáma elérte a maximum ~63%-át. A motor tengelyének szögsebesség változását egy e-ad x alapú speciális tranziens függvény írja le melynek értelmezését, időbeli felfutását az alábbi ábrán jól szemlélteti:

Time constans

A Robsy motor dinamikai mérőrendszerrel megállapítható, bemérhető egy adott motorra ez a fontos adat. A továbbiakban majd ezen alapvizsgálati módszert alkalmazhatjuk különböző típusú (DC, AC szervo, léptető, aszinkron) teljesítményű, minőségű motorokra vagy teljes hajtásláncokra. Ennek kapcsán igen sok hasznos tény adathoz, információhoz jutunk, amiknek kapcsán minősíthetjük, jellemezhetjük a bevizsgált hajtást.


DC kefés motor mérések.

Konrét alkalmazási, mérési példaként bemutatok egy 10 W-os DC kefés szervo jellegű motoron elvégzett egységugrás tesztet, amiből sok fontos olyan alap információ, műszaki, valós tény adat megállapítható erre a konkrét motorra, ami CNC hajtástechnikai szempontból alapvető. Ezekből aztán komoly, és igen tanulságos összefüggéseket állapíthatunk meg. A mérést a DC motoron az alábbi fotó, és videó mutatja:

DC motor measuring
DC motor bemérése sebesség egységugrással. (video 3.4 Mb)


A motor egységugrás teszt során a Robsy motordinamikai mérőrendszer sok-sok mérési adatából (~500000 mérés/s) a vizsgált motor dinamikai szögelfordulás, fordulatszám függvényeit, azok jellegét, változását, valamint 3 különböző időpillanatban külön is számszerűsítve a pontos értékeket az alábbi képen láthatjuk:

Robsy Motor Dynamics Measuring System results

A mérés adatait lementhetjük, és egy kiértékelő megjelenítő programmal összehasonlíthatjuk egy másik adatbázissal, így az objektív adatok alapján eldönthető, melyik rendszer a dinamikusabb. Pl. ha egy másik DC szervo motor mérési eredményeivel (piros út, sebesség görbék) összevetjük az előzőt (zöld), akkor jól látható a dinamikai képességek közti különbség.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


Léptetőmotor mérések.

Manapság sok helyen alkalmaznak léptető motorokat is pozicionáló hajtások esetén. Különösen fontos, hogy ismerjük egy adott léptető motoros hajtás pozíció követési képességét. Elsőként vizsgáljuk meg, mi is történik a valóságban egy step jel kiadása után, hogyan viselkedik egy léptető motor egész lépéses üzemmódban 1.8 fokos elmozdulás kapcsán. Az alábbi mérési eredmény jól mutatja a jelenséget, miszerinta step jel kiadása után csak elég tetemes (akár több 10 ms) lecsengési időt követően csillapodó lengések sorozata után áll csak be a pozícióba a motortengely. Ezt támasztja alá az alábbi mérési eredmény, amit egy mai átlagos Nema 17-es méretű 0.47 Nm nyomatékú motorra jellemző.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


Az előbbi mérés folytatásaként egy másik Robsy mérőrendszer alkalmazásával tanulmányozható az előbbi jelenség hatása, csak itt már folyamatos a step jel küldés, így nincs elég ideje a motor tengelynek beállni, ezért szinte állandóan egyfajta rezgéssel, tranziens folyamattal próbálja követni az ideális zöld pontokkal meghatározott lineárisan változó elméleti elmozdulást.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


Az alábbi mérési eredményen jól megfigyelhetjük, hogy a motor saját rezonancia frekvenciájának környezetében a léptetőmotor kieshet a szinkronból, és bekövetkezhet a lépésvesztés, lépéstéveszés jelensége.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


A most következő mérési eredmények kapcsán tanulságos megállapításokat tehetünk az egész és a mikrolépéses üzemmód pozícióhibáinak mértékéről. Itt már több különböző fordulatszám ugrásra kapott mérési diagram szerepel egy koordinátrendszerben, így jól látható és összehasonlítható a pozicionálási hibák mértéke és változása a különböző szögsebességeknél.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


Azok az összehasonlító mérések is igen fontosak, amikor különböző típusú motorhajtásokat vizsgálunk meg. Erre mutat példát az alábbi mérési eredmény sorozat.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


Az itt látható kinagyított görbén megfigyelhetjük, hogy az előbbi egyik mérésnél a 10. step jelig jelentős késés tapasztalható a motor valós szögelfordulása a kiadott stepjel sorozat által meghatározott alap pozíció között.

Robsy Motor Dynamics Measuring System results


A Robsy hajtás rendszerek tervezésekor, tesztelésekor nagy segítséget jelent az előbbiekben bemutatott motor dinamikai mérőrendszer. Ezen információkra, mérési adatokra építve a Robsy mozgásvezérlők alig alkalmazzák az egyszerű lineáris gyorsulási rámpát, helyette a dinamikailag hatékonyabb egységugrás technikára is épülő különleges gyorsulási profil függvénygörbék mentén történik a step-dir alapjel küldés. Ez bizonyos nagy sebességű és dinamikájú alkalmazásoknál (szinkron hajtások, lézergravír alkalmazások, ...) eleve fontos alapfeltétel.

Felhasználói érdeklődés esetén vállalom ismeretlen képességű motor/hajtás bemérését, véleményezését is a fentiekben ismertetett Robsy dinamikai mérőrendszerrel.

Vissza a főoldalra

Home