LA BÀN CÔNG NGHỆ
Trang thông tin sản phẩm và kỹ thuật của SANYO DENKI
Kiến thức
[Kiến thức cơ bản để lựa chọn động cơ]

Động cơ lý tưởng cho máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm là loại nào?

Trong lĩnh vực nông nghiệp và chế biến thực phẩm, việc đảm bảo an toàn thực phẩm và nâng cao hiệu quả sản xuất trong bối cảnh thiếu hụt lao động là vô cùng quan trọng.
Trong lĩnh vực nông nghiệp, tự động hóa là nhu cầu cấp thiết do thiếu hụt người kế nhiệm và lao động. Hơn nữa, trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, với việc bắt buộc thực hiện HACCP đòi hỏi quản lý vệ sinh nghiêm ngặt, việc ứng dụng công nghệ tự động hóa đang tiến triển nhanh chóng để nâng cao hiệu quả hoạt động.
Cốt lõi của hệ thống tự động hóa này là "động cơ điều khiển". Khả năng điều khiển hoạt động ổn định của nó giúp giảm thiểu sự biến động trong quá trình đóng gói và chiết rót, góp phần nâng cao chất lượng tổng thể của thiết bị. Hơn nữa, việc sử dụng động cơ chống thấm nước cho phép sử dụng trong các ứng dụng có tiếp xúc với nước, chẳng hạn như thiết bị làm sạch, và trong môi trường ngoài trời.

Bài viết này cung cấp các mẹo chọn động cơ điều khiển bằng cách giới thiệu các loại động cơ điều khiển điển hình, đặc điểm và điểm lựa chọn của chúng, cùng với các ví dụ thực tế.

1. Các loại động cơ điều khiển và điểm lựa chọn

Các loại động cơ điều khiển được sử dụng trong máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm bao gồm: Hiểu rõ đặc điểm của từng loại và lựa chọn loại phù hợp nhất cho thiết bị của bạn là điều vô cùng quan trọng.

① Động cơ bước

Đây là một động cơ điều khiển có cấu trúc đơn giản và điều khiển vòng hở. Nó phù hợp cho các hoạt động lặp đi lặp lại và các ứng dụng tải nhẹ, và hiệu quả trong máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm, nơi yêu cầu định vị ổn định, chẳng hạn như trong các quy trình vận chuyển và chiết rót trên dây chuyền đóng gói. Nó có giá thành thấp hơn so với động cơ servo và mang lại hiệu quả chi phí tuyệt vời. Mặt khác, nó có các vấn đề như sai lệch, mất bước và rung động, và kém hơn so với động cơ servo về độ chính xác điều khiển.
Máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm là những loại động cơ điều khiển được sử dụng phổ biến nhất do tính hiệu quả về chi phí và dễ điều khiển.

banner_dl_fan_selection_1000x270

② Động cơ servo

Động cơ này có thể điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn với độ chính xác cao.
Điều khiển vòng kín sử dụng bộ mã hóa độ phân giải cao đạt được cả khả năng định vị chính xác cao và khả năng phản hồi nhanh. Nó lý tưởng cho các quy trình yêu cầu điều khiển chính xác, chẳng hạn như gieo hạt chính xác và robot thu hoạch tự động trong máy móc nông nghiệp, cũng như cánh tay robot và cơ cấu căn chỉnh trong thiết bị chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, nó đắt hơn so với động cơ bước và hệ thống điều khiển phức tạp hơn một chút.

③ Động cơ bước vòng kín

Động cơ điều khiển này kết hợp các tính năng của cả động cơ servo và động cơ bước, tự động chuyển đổi giữa điều khiển vòng kín trong quá trình quay và điều khiển vòng hở khi dừng lại.
So với động cơ bước, động cơ servo đạt được hoạt động không gián đoạn, độ rung và tiếng ồn thấp, đồng thời mang lại độ tin cậy cao, độ chính xác cao và hoạt động trơn tru tương tự như động cơ servo. Hơn nữa, đối với các ứng dụng không yêu cầu chức năng và hiệu suất cao của động cơ servo, nó cho phép xây dựng các hệ thống tiết kiệm chi phí hơn. Vì nó có thể điều khiển dòng điện tối ưu theo tải, nên nó lý tưởng cho các ứng dụng như khuấy chất lỏng nhớt trong máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm.

Loại động cơ sự chính xác Khả năng đáp ứng Độ khó hệ thống trị giá Tần suất sử dụng
động cơ bước Trung bình Trung bình thấp thấp Nhiều
Động cơ servo cao cao cao cao Bé nhỏ
Vòng kín
Động cơ bước
cao cao Trung bình Trung bình Trung bình
Loại động cơ công lao Điểm trừ
động cơ bước
  • • Dễ điều khiển
  • • Có thể đơn giản hóa hệ thống.
  • • Có thể xây dựng hệ thống với chi phí thấp.
  • • Khả năng dừng ổn định
  • • Lạc nhịp
  • Sốt cao
  • • Rung
Động cơ servo
  • • Không xảy ra hiện tượng mất đồng bộ (lệch vị trí, dừng động cơ)
  • - Độ rung và tiếng ồn thấp
  • • Khả năng định vị chính xác cao
  • • Dòng sản phẩm bao gồm các sản phẩm có dung lượng lớn.
    (Có thể vận chuyển cả tải trọng lớn)
  • • Mô-men xoắn không giảm ngay cả ở tốc độ cao
  • • Hệ thống này đắt tiền
  • • Hệ thống này phức tạp
  • - Có hiện tượng giật nhẹ khi dừng xe.
Vòng kín
Động cơ bước
  • • Không xảy ra hiện tượng mất đồng bộ (lệch vị trí, dừng động cơ)
  • - Độ rung và tiếng ồn thấp
  • • Có thể xây dựng hệ thống với chi phí thấp.
  • • Khả năng dừng ổn định
  • • Không có hàng chờ dung lượng lớn
  • • Thiếu mô-men xoắn ở dải tốc độ cao

Về khả năng chống thấm nước

Trong môi trường nông nghiệp và chế biến thực phẩm, động cơ thường xuyên tiếp xúc với hơi ẩm, bụi bẩn, đòi hỏi khả năng chống thấm nước và chống bụi. Đặc biệt, ngành chế biến thực phẩm thường xuyên thực hiện vệ sinh bằng áp suất cao định kỳ để đảm bảo vệ sinh theo tiêu chuẩn HACCP, do đó động cơ cần phải chịu được các điều kiện này.
Các động cơ điều khiển của Sanyo SANYO DENKI cung cấp nhiều cấp độ bảo vệ khác nhau, từ IP40 đến IP67.
*Chuẩn IP40 chỉ bảo vệ khỏi các vật thể lạ; nó không bảo vệ khỏi sự xâm nhập của nước.

Cách đọc và lập bảng mức độ bảo vệ

Cách đọc và lập bảng mức độ bảo vệ

2. Ví dụ về việc sử dụng động cơ trong máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm

Hãy cùng xem xét một số trường hợp sử dụng dự kiến để hiểu rõ hơn loại động cơ nào được sử dụng trong những loại máy móc và thiết bị nào.
*Đây chỉ là một ví dụ. Động cơ tối ưu thực tế sẽ khác nhau tùy thuộc vào thiết kế thiết bị và môi trường hoạt động.

banner_dl_fan_selection_1000x270

máy móc nông nghiệp

① Máy gieo hạt (máy trồng hạt giống)

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Mặc dù cần duy trì khoảng cách và độ sâu nhất quán giữa các loài, nhưng không cần thiết phải kiểm soát chính xác đến từng milimét.

② Robot thu hoạch tự động

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ servo
• Lý do: Khả năng phản hồi nhanh chóng là yếu tố then chốt để điều chỉnh vị trí và tốc độ thu hoạch trong thời gian thực.

③ Máy phân loại trái cây tự động

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Việc điều khiển đơn giản thường đủ để định vị và vận chuyển trái cây, dẫn đến chi phí thấp.

④ Thiết bị vận chuyển

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Việc vận chuyển khay thường chỉ cần tốc độ thấp và có thể được điều khiển bằng hệ thống vòng hở.

⑤ Bồn trộn phân bón/thuốc trừ sâu dạng lỏng

• Động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước vòng kín
• Lý do: Vì độ nhớt và thể tích của chất lỏng thay đổi, nên động cơ bước vòng kín có khả năng xử lý sự dao động tải là phù hợp.

thiết bị sản xuất thực phẩm

① Băng tải

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Thông thường, tốc độ thấp là đủ và có thể được điều khiển bằng phương pháp vòng hở.

② Máy chiết rót

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Điều khiển theo bước lý tưởng cho việc điều chỉnh dần lượng chất lỏng hoặc chất sệt. Đối với các ứng dụng yêu cầu cân đo chính xác hoặc tốc độ cao, hãy chọn động cơ servo hoặc động cơ bước vòng kín.

③ Thiết bị cắt (máy thái)

• Động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước, động cơ bước vòng kín
• Lý do: Cho phép điều khiển từng bước vị trí và tốc độ cắt. Thông thường, độ chính xác của động cơ servo không cần thiết, và chi phí là một yếu tố quan trọng. Động cơ servo hoặc động cơ bước vòng kín được lựa chọn khi dầu hoặc mỡ trong quá trình cắt trở thành gánh nặng, hoặc khi cần cân đo chính xác hoặc tốc độ cao.

④ Thiết bị phủ topping

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Vị trí và thời điểm thêm nguyên liệu có thể được kiểm soát trong một hệ thống vòng hở.

⑤ Bơm chiết rót (kem/nước sốt)

• Động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước vòng kín
• Lý do: Động cơ bước vòng kín phù hợp để điều khiển chính xác lượng chất lỏng được chiết rót và có thể xử lý được sự dao động tải.

⑥ Máy đóng gói nhỏ

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Vì tốc độ không cao, điều khiển vòng hở thường là đủ, dẫn đến chi phí thấp.

⑦ Thiết bị dán nhãn

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ bước
• Lý do: Vị trí đặt nhãn có thể dễ dàng điều chỉnh bằng cách sử dụng điều khiển từng bước.

⑧ Robot đóng gói, robot xếp pallet

• Loại động cơ được khuyến nghị: Động cơ servo
• Lý do: Động cơ servo là lựa chọn lý tưởng vì nó yêu cầu chuyển động đa trục và định vị chính xác cao.

Bạn cũng có thể thích bài viết này: Động cơ bước giúp các nhà máy chế biến thực phẩm đạt hiệu suất cao.

banner_dl_fan_selection_1000x270

3. Dòng sản phẩm động cơ điều khiển của SANYO DENKI

SANYO DENKI cung cấp nhiều loại động cơ điều khiển để đáp ứng nhu cầu đa dạng của máy móc nông nghiệp và thiết bị chế biến thực phẩm.

Động cơ bước "SANMOTION F"

Sản phẩm đạt được mô-men xoắn cao, độ rung thấp và tiếng ồn thấp. Việc thu nhỏ đáng kể và giảm trọng lượng đã đạt được thông qua việc xem xét và tối ưu hóa thiết kế linh kiện, trong khi vẫn đảm bảo mô-men xoắn cao.
Dòng sản phẩm điều khiển bước "SANMOTION F" tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn sản phẩm quốc tế (như tiêu chuẩn UL). Chúng cung cấp nhiều mẫu mã đa dạng và đạt được các cấp bảo vệ (từ IP40 đến IP65). Có thể tùy chỉnh linh hoạt để đáp ứng các yêu cầu riêng của khách hàng, bao gồm gia công trục và lắp đặt bộ giảm chấn.

Trang chi tiết: Ví dụ về tùy chỉnh động cơ

SANMOTION F

Động cơ servo "SANMOTION G"

Hệ thống Servo AC này mang lại hiệu suất servo được cải thiện và tiết kiệm năng lượng hơn.
Tốc độ đáp ứng tần số đã được tăng lên 3,5 kHz (gấp 1,6 lần so với sản phẩm thông thường của chúng tôi*), và bộ mã hóa có thể được lựa chọn từ 23 bit tiêu chuẩn (gấp 64 lần so với sản phẩm thông thường của chúng tôi*) đến tối đa 27 bit. Ngoài ra, thiết kế nhỏ gọn và nhẹ góp phần thu nhỏ thiết bị và tiết kiệm không gian.
Thân động cơ servo của "SANMOTION G" đạt tiêu chuẩn bảo vệ IP67.
*Sản phẩm trước đây của chúng tôi: Hệ thống servo AC SANMOTION R

SANMOTION G

Động cơ bước vòng kín "SANMOTION Model No.PB (Vòng kín)"

Động cơ bước này kết hợp những ưu điểm của cả hai loại động cơ: dễ sử dụng hơn động cơ servo và đáng tin cậy hơn động cơ bước.
Cảm biến định vị tự động chuyển đổi giữa chế độ điều khiển vòng kín khi quay và chế độ điều khiển vòng hở khi dừng lại.
Do đó, nó không bị giật cục như động cơ bước, góp phần giảm rung động và cải thiện độ tin cậy của thiết bị.
Dòng điện được điều khiển tối ưu theo tải. Bản thân động cơ có cấp bảo vệ IP40.

SANMOTION Model No.PB (Vòng kín)

4. Làm thế nào để vượt qua những thách thức trong thiết kế thiết bị? Học hỏi từ các trường hợp thành công

Nghiên cứu trường hợp 1: Chúng tôi muốn tăng tốc độ xử lý của máy móc chế biến thực phẩm để đáp ứng mùa cao điểm!

Công ty H, một nhà sản xuất máy chế biến thực phẩm, phải đối mặt với thách thức tăng tốc độ máy móc chế biến để đáp ứng sản lượng tăng cao trong mùa cao điểm. Các động cơ cảm ứng thông thường yêu cầu tăng công suất để bù đắp cho mô-men xoắn không đủ ở tốc độ thấp, và có những lo ngại về ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm do sinh nhiệt. SANYO DENKI đã đề xuất Hệ thống Stepping kín "SANMOTION Model No.PB (Vòng kín)". So với các động cơ hiện có, hệ thống này có kích thước bằng 1/5 và trọng lượng bằng 1/10, đồng thời giảm thiểu sinh nhiệt. Hơn nữa, việc điều chỉnh tốc độ rất dễ dàng chỉ với một công tắc. Kết quả là, tốc độ chế biến được tăng gấp đôi và thiết bị trở nên nhỏ gọn hơn.
Nghiên cứu trường hợp động cơ bước | 095 | Chúng tôi muốn tăng tốc độ xử lý của máy móc chế biến thực phẩm để đáp ứng mùa cao điểm!
*Đây là một ví dụ từ năm 2019.

banner_dl_fan_selection_1000x270

Nghiên cứu trường hợp 2: Do thiếu chuyên môn về động cơ servo, chúng tôi đã chọn một động cơ có thông số kỹ thuật vượt quá yêu cầu…

Công ty B, một nhà sản xuất thiết bị xử lý thực phẩm, đã phải đối mặt với những thách thức trong việc rút ngắn thời gian chu kỳ và giảm chi phí. Họ đã áp dụng động cơ servo cho sản phẩm mới của mình, nhưng lại thiếu chuyên môn và không chắc chắn về quy trình lựa chọn. SANYO DENKI đã hỗ trợ lựa chọn, đồng thời chỉ ra rằng các động cơ servo có thông số kỹ thuật vượt quá yêu cầu. Bằng cách tối ưu hóa công suất động cơ và bộ khuếch đại, họ đã đạt được mục tiêu giảm chi phí. Hơn nữa, khả năng chống nước IP65 giúp việc vệ sinh trở nên dễ dàng hơn.
Nghiên cứu trường hợp động cơ servo AC | 079 | Tối ưu hóa công suất động cơ và bộ khuếch đại để giảm chi phí!
*Đây là một ví dụ từ năm 2018.

Nghiên cứu trường hợp 3: Điều gì đã dẫn đến thành công trong phát triển sản phẩm nhờ động cơ nhỏ gọn và hỗ trợ kỹ thuật tỉ mỉ?

Sanko Seisakusho, một nhà sản xuất máy mài lưỡi dao, phải đối mặt với thách thức muốn tự động hóa các máy mài của mình nhưng lại thiếu kiến thức chuyên môn cần thiết. SANYO DENKI đã đề xuất động cơ bước truyền động tuyến tính "SANMOTION C S100", Trình điều khiển tích hợp 4 trục và Bộ điều khiển chuyển động, cùng với phương pháp điều khiển mô phỏng kỹ năng của các оператор giàu kinh nghiệm. Điều này cho phép cả việc tự động hóa và tiết kiệm không gian, dẫn đến sự phát triển thành công của máy.
Nghiên cứu trường hợp Bộ điều khiển chuyển động | 112 | Điều gì đã dẫn đến thành công của quá trình phát triển sản phẩm: động cơ nhỏ gọn và hỗ trợ kỹ thuật tỉ mỉ?
*Đây là một ví dụ từ năm 2021.

Được giám sát bởi: Tập đoàn SANMOTION, Phòng Kinh doanh, CÔNG TY TNHH SANYO DENKI

Ngày phát hành:

người lái xe máy
[Các loại và tính năng] Danh sách sản phẩm SANYO DENKI
Danh sách sản phẩm động cơ servo, động cơ bước và Bộ điều khiển chuyển động của SANYO DENKI
người lái xe máy
[Các loại và tính năng] Động cơ bước là gì? Ứng dụng và ví dụ sử dụng
Động cơ bước là gì? Ứng dụng và ví dụ sử dụng động cơ bước
người lái xe máy
[Các loại và tính năng] Động cơ bước là gì? Cơ chế và các loại
Động cơ bước là gì? Nguyên lý hoạt động, phân loại, cách sử dụng (hệ thống truyền động và phương pháp điều khiển) và các tính năng của nó