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H 公司是一家食品加工機械製造商,一家食品製造商聯繫 H 公司,詢問是否可以加快其加工機械的速度。 H公司開發部E先生表示:
「我們的食品加工機根據客戶的食品加工目標定制為特殊機器。透過添加可選機構,可以加工多種食品。但是,在許多情況下,操作多台機器來調整產量,但為了能夠靈活應對繁忙時期生產量的增加,我們希望提高處理速度並減少設置更改所需的工時數,我們還考慮使設備更加緊湊,以便能夠實現。
滿足這些需求帶來了一些技術挑戰。 “最大的問題就是電機,現在的機型是感應電機,扭矩不足用減速機彌補,轉速用逆變器控制。”
由於材料的性質,如果在休息期間停止生產線,材料就會變乾並變硬。馬達的再啟動需要較大的轉矩,選擇馬達的條件之一是馬達在再啟動時能夠可靠運轉。 但是,感應電動機具有在額定轉速時轉矩最大的特性,低速時難以產生轉矩。 「(E先生)
E先生正在尋找解決方案。“首先,我們制作了在現有馬達的基礎上通過改變減速器來提高速度的樣機。但是,降低減速器的比例後,有時會因低速扭矩不足而無法重新起動,因此需要提高馬達容量。不僅馬達尺寸增大,發熱也增加了。因為發燒會影響食品的品質,所以這個方案擱置了。
其次,研究了通過增加設備的加工線數來實現並行工作的方案。不過,由於機械結構復雜,會導衹成本上升,因此也被擱置。怎麽也找不到解決方法,很睏擾。“ (E先生)
H公司有多個客戶提出了同樣的課題,要求盡快解決。
正在尋找替換電機的 E 先生諮詢了山洋電氣公司。
為了解決 E 先生的難題,山洋電氣代表提出了閉迴路步進系統「SANMOTION 型號PB (閉迴路)」。 E先生對這個提議感到驚訝。
「此前使用的馬達均為感應馬達。由於沒有註意過馬達的扭矩-速度特性,所以不知道有一種馬達的扭矩會越低。選擇馬達的條件是起動時能夠可靠地工作,此次提出的馬達與現有機型相比,尺寸為1/5,重量也只有1/10左右。這麽小尺寸的馬達也能正常運轉,我很吃驚。另外,只在需要轉矩時才進行電流控制,由此還可抑制馬達發熱。」(E先生)
但E先生仍然擔心。“控制馬達給人的印象是很難設定,因此擔心操作會變得繁瑣。不過,速度的調整也可以通過開關輕松切換。這樣的話,客戶使用起來也沒有問題。
此外,我們發現一個驅動器可以控制四個馬達。到目前為止,每個馬達都需要一個逆變器,因此我們還可以期待看到控制單元的縮小。我認為這是解決當前問題的完美方案。 (E先生)
E 先生開始開發一種採用「閉環步進系統」的食品加工機器。在山洋電氣的支持下,我們成功完成了新模型。 「新機型的處理速度是現有機型的兩倍。此外,還取消了馬達的突出部分,使設備更加緊湊。得益於此,我們完成了一款可以靈活應對生產量、原料種類或條件變化的食品加工機,我們的客戶對此非常滿意。」(E先生)
有關步進馬達的更多信息,請另參閱「什麼是步進馬達?解釋其機理、類型、如何使用它(驅動方法和控制方法)、優點和特點」。
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