Ngành công nghiệp sản xuất kính đặt ra những thách thức đặc biệt cho việc lựa chọn động cơ, đòi hỏi điều khiển chuyển động chính xác, độ tin cậy đặc biệt và bảo vệ môi trường chuyên biệt. Hướng dẫn kỹ thuật này xem xét các yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn động cơ cho hệ thống tự động hóa kính, đưa ra các đề xuất hữu ích dựa trên các phương pháp thực hành tốt nhất trong ngành và các nguyên tắc kỹ thuật tiên tiến.
Quá trình cắt: Yêu cầu động cơ servo phản ứng động cao (ví dụ: độ lặp lại 200W-5kW, ± 0,1mm)
Mài/đánh bóng cạnh: Động cơ tần số biến mô-men xoắn không đổi (3,7-22kW, dải tốc độ 500-3000 vòng/phút với thiết kế động cơ pmsm)
Robot xử lý vật liệu: Động cơ servo có quán tính trung bình (mô-men xoắn định mức 5-50Nm, khả năng quá tải 200%)
Kiểm soát tỷ lệ quán tính: Tỷ lệ quán tính tải/rotor khuyến nghị
Tần số bắt đầu-dừng: Đối với các ứng dụng đạp xe thường xuyên (ví dụ: máy cắt kính), hãy chọn động cơ servo có khả năng quá tải ngắn hạn 300%
Nhiệt độ: Động cơ gần lò ủ yêu cầu khả năng chịu nhiệt >80°C (ví dụ: cách điện loại H)
Chống bụi: Trạm mài yêu cầu động cơ được xếp hạng IP65
Chống ăn mòn: Dây chuyền tăng cường hóa chất cần động cơ vỏ thép không gỉ
|
Giai đoạn xử lý |
Loại động cơ được đề xuất |
Thông số kỹ thuật điển hình |
Thương hiệu tham khảo |
|
Cắt kính thô |
Bộ mã hóa 400V/3kW/3000rpm/23-bit |
Dòng Yaskawa Σ-7 |
|
|
Xử lý kính |
IM 3 pha chống cháy nổ |
380V/5,5kW/IP65/Ex d IIC T4 |
Dòng 1LE1 của Siemens |
|
Lò ủ |
Động cơ VFD nhiệt độ cao |
400V/15kW/cách điện loại F/môi trường 80°C |
Dòng ABB M3BP |
|
Khắc chính xác |
Động cơ tuyến tính |
Lực đẩy 600N/độ chính xác định vị ±1μm |
Dòng sản phẩm Kollmorgen ILM |
Điều khiển đồng bộ động cơ kép (ví dụ: động cơ servo 2×7,5kW có điều khiển khớp nối chéo)
Bộ mã hóa tuyệt đối (Nhiều vòng 18-bit) để duy trì vị trí
Vỏ động cơ có cánh tản nhiệt (giảm nhiệt độ bề mặt 15-20°C)
Vòng bi gốm (chịu được nhiệt độ lên tới 200°C)
Kiểm soát vòng kín hoàn toàn với thang đo quang học (độ phân giải 0,1μm)
Động cơ có tốc độ thấp (
Cấu hình VFD:
VFD điều khiển véc tơ (ví dụ: Yaskawa GA700) cho máy cắt
Kích hoạt chế độ hiệu suất cực cao của IE5 tại
Xử lý năng lượng tái tạo:
Bộ phanh (ví dụ: Mitsubishi FR-BU2) để phanh thường xuyên
Giải pháp bus DC chung cho hệ thống nhiều động cơ
Kiểm soát độ rung:
Bệ quán tính cách ly rung động 6-100Hz
Cân bằng động động cơ cấp G2.5
Bảo trì dự đoán:
Cảm biến nhiệt độ/rung động tích hợp (hỗ trợ IoT)
Cơ sở dữ liệu chữ ký sóng hài dòng điện động cơ
Hệ thống xử lý dây chuyền sản xuất kính ô tô:
Động cơ: Động cơ servo 1FT7 của Siemens (15kW/3000 vòng/phút)
Hộp số: Bộ giảm tốc hành tinh (tỷ lệ 10:1,
Hệ thống điều khiển: S7-1500 PLC + Mạng Profinet
Bảo vệ: Xếp hạng IP67 + mô-đun giám sát độ rung
Tính toán tải:
Xác minh khớp quán tính (J_load/J_motor
Xác nhận mô-men xoắn tăng tốc (T_acc>T_load+T_friction)
Phân tích nhiệt:
Mô phỏng nhiệt Motor-CAD
Biên độ nhiệt độ vật liệu cách nhiệt >15K xác minh
Thử nghiệm hiện trường:
Thử nghiệm vận hành tải liên tục trong 72 giờ
Kiểm tra độ bền khởi động-dừng chu kỳ 2000
Lựa chọn động cơ điện để tự động hóa kính đòi hỏi một phương pháp kỹ thuật hệ thống có tính đến:
(1). Vật lý quá trình (nhiệt, cơ, quang)
(2). Kiểm soát hiệu suất (độ chính xác, động lực, đồng bộ hóa)
(3). Khả năng phục hồi môi trường (nhiệt độ, ô nhiễm)
(4). Kinh tế vòng đời (hiệu quả, bảo trì, thời gian hoạt động)
Những công nghệ mới nổi như thiết kế động cơ tự làm mát và bảo trì dự đoán dựa trên AI là thiết lập các tiêu chuẩn mới trong tự động hóa sản xuất kính. Đối với các ứng dụng quan trọng, chúng tôi khuyên bạn nên tiến hành mô phỏng song sinh kỹ thuật số kết hợp động lực xử lý kính thực tế trước khi lựa chọn động cơ cuối cùng. Đối với sản xuất kính đặc biệt (ví dụ: kính điện tử siêu mỏng), hãy xem xét các yêu cầu điều khiển chuyển động ở cấp độ nanomet và áp dụng giải pháp định vị động cơ cuộn dây bằng giọng nói + giao thoa kế laser.
