속도인가 위치인가? 귀하의 기계에 VFD 또는 서보 드라이브가 필요한지 확인하는 방법

기계에 조정 가능한 속도만 필요하고 어느 정도 수준 이상의 위치 오류가 허용된다면 VFD가 올바른 것입니다. 반복 가능한 위치 지정, 다-축 동기화 또는 밀리초-수준의 수정이 필요한 경우 서보 드라이브가 필요합니다. 둘 사이에 있는 경우 폐쇄-루프 벡터 VFD를 먼저 평가합니다. VFD 대 서보 드라이브 질문은 데이터시트가 아닌 한 가지로 해결됩니다. 이 축이 정의된 위치에서 정지했다가 다시 돌아와야 합니까?

주요 시사점

• VFD는 모터 회전 속도를 제어합니다. 서보 드라이브는 정지 위치와 이동 경로를 제어합니다.
• 세 번째 경로는 그 사이에 있습니다. 바로 인코더 피드백이 있는 폐쇄-루프 벡터 VFD입니다.
• 서보 드라이브는 VFD의 약 1.5배에 비해 약 3배의 과부하를 제공하므로 크기와 성능이 변경됩니다.
• 더 이상 사용되지 않는 교체품의 경우 장착 형상으로 인해 전기적 불일치보다 재작업이 더 많이 발생합니다.

1. 짧은 버전: 실제로 VFD와 서보 드라이브를 분리하는 요소

1.1 한-문장 차이

VFD와 서보 드라이브 비교에서 VFD는 다음을 관리합니다.얼마나 빨리, 그리고 서보가 관리합니다어디서, 언제, 어떤 길을 따라. 서보는 제어 대상이 위치이고 적용된 주파수에서 위치를 추론할 수 없기 때문에 피드백이 필요합니다. 루프는 제어 대상을 따르므로 데이터시트가 아닌 기계 요구 사항에서 선택이 시작됩니다.

1.2 한눈에 보는-별-비교

단 두 행만이 실제 거래 차단기입니다: 제어 대상 및 정확도 등급.

1.3 용어가 사람들을 혼란스럽게 하는 이유

VFD, 인버터, AC 드라이브, 주파수 변환기 및 가변 속도 드라이브는 모두 동일한 등급의 장비를 지칭합니다. 서보 측에서는 단어가 의미를 전달합니다. 서보 드라이브 또는 증폭기는 단독으로 전력 전자 장치입니다. 서보 시스템은 드라이브 + 모터 + 피드백을 의미합니다. 한 축에 대한 두 개의 견적이 세 배로 다른 경우 일반적으로 이것이 이유입니다. RFQ에 원하는 상태입니다.

2. 선택 결정에 실제로 중요한 숫자

네 가지 매개변수가 대부분의 프로젝트를 결정하며 동일하지 않습니다. 정확도 등급과 부하 관성비는 옵션을 완전히 제거하는 하드 게이트인 반면, 대역폭과 과부하는 비용과 크기만 변경합니다.

2.1 위치 정확도 및 반복성

개방형-루프 VFD는 부하 변화 시 설정점의 몇 퍼센트 이내에서 속도를 유지하며 인코더 피드백은 이를 몇 배나 강화합니다. 대신 서보 축은 위치 반복성에 대해 평가되어 몇 번의 엔코더 카운트 내에 명령된 위치로 돌아갑니다.

그 수치는 비교할 수 없으므로 더 작은 숫자를 선택하는 것은 의미가 없습니다. 일반적인 필드 오류는 다음과 같습니다. 표준 VFD에 인코더를 추가하고 위치 지정을 예상하면 대상 근처에서 저속 크롤링 및 헌팅이 발생합니다.-

2.2 응답 대역폭과 정착 시간

서보 속도 루프는 일반적으로 kHz 범위에 도달하는 반면 범용 VFD는 수백 Hz에 있고, 무부하 서보 모터는 정지 상태에서 약 20ms 내에 2000rpm에 도달하는 것이 정상입니다. 이는 일반적인 크기 순서이며 보장되는 것은 아닙니다.

중요한 것은 그 격차가 언제 드러나느냐이다. 2초에 한 번씩 색인을 생성하면 그 차이가 제품에 도달하지 않습니다. 각 사이클 내부에 정착하면서 초당 8번 인덱스를 수행하고 VFD 튜닝이 거기까지 도달하지 않습니다.

2.3 과부하 용량과 이것이 크기를 결정하는 이유

서보 드라이브는 일반적으로 약 3배의 정격 토크를 잠시 제공합니다. 범용 VFD의 약 1.5배.

그 차이로 인해 크기가 달라집니다. 이탈 또는 가속 중 피크 수요가 있는 경우 서보 경로는 연속 요구 사항에 따라 크기가 결정되고 피크에 과부하를 사용하는 반면 VFD 경로는 피크에 더 가깝게 크기가 조정되어야 합니다. 이로 인해 프레임 크기가 한두 개 증가하고 모터와 패널 공간이 늘어나므로 실제 비용 격차는 스티커 격차보다 좁습니다.

2.4 부하 관성비: 대부분의 사람들이 건너뛰는 매개변수

서보 선택의 경우 숨겨진 거부권입니다. 너무 높게 밀면 튜닝이 어려워지고, 정착 시 진동이 발생하며, 시운전 시간이 오래 걸려도 축이 결코 안정되지 않는 경우도 있습니다. 많은 빌더는 까다로운 동작을 위해 비율을 낮은 한 자릿수로 유지하고 역학이 완만한 경우 최대 약 10까지 허용합니다.

VFD 애플리케이션의 경우 높은 관성이 드라이브 출력에 맞서기보다는 부드럽게 하기 때문에 크게 따로 보관할 수 있습니다. 견적 단계에서 로드 모델을 보냅니다.

3. 아무도 이야기하지 않는 세 번째 옵션: 폐쇄-루프 벡터 VFD

이 주제에 관한 거의 모든 기사는 세계를 반으로 나누고 여러분에게 어느 쪽을 선택하라고 요청합니다. 그 프레이밍은 비용이 많이 들 정도로 잘못되는 경우가 많습니다. 많은 애플리케이션에는 기본 VFD가 제공하는 것보다 더 많은 토크 제어가 필요하지만 서보가 제공하는 것보다 적은 위치 기능이 필요하며 강제 바이너리 선택으로 인해 성능이 저하되거나 과도하게 지출됩니다.

3.1 폐쇄-루프 벡터 VFD의 실제 기능

VFD 기능은 V/Hz 제어, 센서리스 벡터 제어, 폐쇄{0}}루프 벡터 제어(인코더를 추가하고 실제 측정 시 속도 및 토크 루프를 닫는)의 세 가지 계층으로 제공됩니다.

세 번째 계층은 제로 속도에서 최대 토크를 제공하고 서보 기능과 겹치는 장력 및 부하{0}}분배 임무에 충분한 토크 정확도를 제공합니다. 모든 곳에서 중복되지 않습니다. 위치 루프 대역폭과 다{2}}축 동기화는 한 수준 아래로 유지되며 튜닝을 해도 그 격차가 줄어들지는 않습니다.

3.2 고성능 VFD로 영구자석 모터 구동-

영구 자석 동기 모터는 서보 모터와 동일하지 않습니다. PMSM은 건설을 설명합니다. 서보는 폐쇄-루프 시스템 내에서 모터가 수행하는 역할을 설명합니다. 대부분의 최신 고성능-VFD는 PMSM 제어를 직접 지원하므로 서보 시스템을 구입하지 않고도 영구 자석 효율성을 확보할 수 있습니다. 동적 응답은 VFD 영역에 유지되므로-고효율 팬과 펌프 및 일정한 토크 부하에 적합합니다.

3.3 중도가 충분할 때와 그렇지 않을 때

6가지 조건에 대해 애플리케이션을 실행합니다. 6개 모두 명확하며 일반적으로 중간 경로로 충분합니다. 어느 하나라도 실패하면 곧바로 서보로 가십시오.

1. 절대 위치 제어는 필요하지 않으며 속도 또는 토크 조절만 필요합니다.
2. 다른 축에 대해 위상 관계가 유지되지 않습니다.
3. 수십 밀리초가 아닌 수백 밀리초 안에 정착이 허용됩니다.
4. 포지셔닝 반복성은 더 엄격하기보다는 밀리미터 수준에서 필요합니다.
5. 부하 관성비는 높지만 급격한 중간{0}}주기 변화 없이 안정적입니다.
6. 전자 캠, 보간 또는 윤곽이 포함되지 않습니다.

일반적으로 6가지를 모두 제거하는 애플리케이션에는 일정한 장력 권선, 높은 관성 시작 및 정지, 간단한-길이 절단-이 포함됩니다. 실패한 것에는 다{3}}축 캠 동기화와 고속-플라잉 전단이 포함됩니다.

3.4 VFD가 서보 드라이브를 대체할 수 있습니까? 솔직한 대답

조건에 따라 때로는 그렇습니다. 그러나 종종 그렇지 않습니다.

절대 위치 지정 없이 축에 속도 또는 토크 제어가 필요할 때, 동기화가 필요하지 않을 때, 정착이 제품 품질에 영향을 미치지 않을 때 작동합니다. 축이 명령된 위치에 반복적으로 도달해야 하거나, 다른 축과 위상을 유지하거나, 보간된 또는 캠 프로필을 따라야 하는 경우에는 실패합니다.

확실하지 않으면 '아니요'라고 가정하세요. 나중에 서보 축을 개조하면 원래 가격 차이보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.

4. 실용적인 선택 경로: 6가지 질문 순서

이러한 질문은 거부권 강도에 따라 정렬됩니다. 부적격 답변이 나오면 중지하십시오. 나머지는 그것을 되돌릴 수 없습니다.

4.1 의사결정 흐름

1. 축에 위치 제어가 필요합니까?아니요. 귀하는 이미 VFD 지점에 있습니다. 예, 계속하세요.
2. 어떤 위치 반복성이 필요합니까?밀리미터 수준 이하에서는 폐쇄된-루프 벡터 VFD가 작동 상태로 유지됩니다. Tighter는 모든 VFD 옵션을 즉시 제거합니다. 이는 가장 일반적인 실격 요인이기 때문에 두 번째 순위입니다.
3. 단일 축 또는 동기화 축?위상을 유지해야 하는 요구 사항이 있으면 정확도에 관계없이 서보로 이동합니다.
4. 어떤 사이클 시간이 필요합니까?수십 밀리초 내에 설정하면 서보로 전환됩니다. 수백 밀리초 동안 VFD 분기가 열린 상태로 유지됩니다.
5. 부하 관성비는 얼마입니까?높고 불안정한 비율은 서보 튜닝을 복잡하게 만들고 기어박스를 강제로 변경하게 할 수 있습니다. 모델을 마무리하기 전에 이를 실행하세요.
6. 예산은 얼마입니까?마지막으로 일부러요. 어떤 경로를 택하는지가 아니라 경로 내에서 구매하는 모델을 기준으로 한 예산 형태입니다.

어떤 프레임 크기가 귀하의 모터에 맞는지 모르시나요?

명판과 로드 데이터를 보내주시면 일치 여부를 확인해 드리겠습니다.

당사 엔지니어링 팀에 문의하세요.

4.2 작업 예: 서보가 필요 없는 컨베이어

15kW 벨트 컨베이어는 가변 라인 속도, 위치 요구 사항 없음, 안정된 부하로 상자를 이동합니다. 질문 1은 '아니요'라고 답하고 여기서 흐름이 끝납니다. 선택이 크기 조정이 됩니다. 드라이브를 명판 kW가 아닌 모터 전부하 전류에 맞추고 부하 시작에 여유를 두십시오.

4.3 실제 사례: 다음을 수행하는 포장 축

필름 피드와 동기화된 플로우 래퍼의 교차 밀봉 조-, 높은 사이클 속도. 질문 2에서는 씰에서 밀리미터 미만의 반복성이 필요하며 이는 이미 VFD 분기를 제거합니다. 질문 3은 턱이 필름 축과 위상을 유지해야 하기 때문에 독립적으로 해결됩니다.

4.4 실제 사례: 중앙에 착지된 와인더

크고 지속적으로 변화하는 롤 관성과 함께 일정한 웹 장력을 유지하는 언와인드 스탠드. 질문 1은 '아니요'라고 대답하지만 장력 정확도는 토크 정확도에 따라 달라지므로 축에 V/Hz 이상이 필요합니다. 섹션 3.3의 6가지 조건이 모두 명확하므로 이는 서보 비용의 일부만으로 폐쇄{4}}루프 벡터 VFD에 도달합니다.

5. 애플리케이션 맵: 각 드라이브 유형이 속하는 위치

5.1 일반적인 VFD 애플리케이션

• 펌프와 팬.수요는 지속적으로 변하며 위치에 따라 달라지는 것은 없습니다. 우리를 참조하십시오HVAC VFD 크기 조정 가이드.
• 컨베이어.제품 간 라인 속도 변화; 벨트가 멈추는 곳은 중요하지 않습니다.
• 압축기 및 믹서.수요는 교대조에 따라 변동하며, 부분{0}}부하 작업을 통해 비용을 절감할 수 있습니다.
• 냉각탑 및 공기 처리기.부하 추적을 통한 지속적인 임무.

저속-고속-토크 듀티는 기본 V/Hz가 고갈되는 지점이며 이는 서보가 아닌 제어 계층으로 이동하는 이유입니다. 찾아보기가변 주파수 구동 범위.

5.2 일반적인 서보 애플리케이션

• 로봇 관절.각 관절은 명령된 각도를 갖고 다른 관절과 조화를 이룹니다.
• CNC 피드 축.경로가 보간되므로 다음 오류는 부품 형상 오류가 됩니다.
• 축 패키징 및 변환.여러 축이 높은 사이클 속도에서 위상을 유지합니다.
• 선택하고 배치하세요.정밀한 반복성은 축의 전체 기능입니다.

당사 입장에 대한 참고 사항: 당사는 VFD, PLC, HMI 및 PLC 모듈을 공급하지만 서보 드라이브는 판매하지 않습니다. 위의 지침은 판매 관심보다는 선택 경험을 반영하므로 서보가 올바른 답인지 명확하게 알 수 있습니다.

5.3 혼합 설치: 선을 긋는 방법

대부분의 공장은 두 가지를 모두 운영하므로 도움이 되는 것은 목록보다는 원칙이며 혼합에는 숨겨진 비용이 수반됩니다. 두 가족은 두 개의 예비 재고와 두 개의 기술 세트를 의미하기 때문입니다. 기능 우선: 펌프, 팬, 냉각수 순환과 같은 유틸리티 모터는 VFD로 이동하고 프로세스 축은 서보로 이동합니다. 제품 접촉 두 번째: 동작이 치수, 밀봉 품질 또는 충전 중량을 결정하는 경우 이를 서보 후보로 취급합니다. 세 번째 조정: 축이 다른 축과 위상을 유지해야 하는 경우 관계없이 서보 축입니다. 우리의에너지 산업 솔루션하나의 작업 분할을 표시합니다.

5.4 PLC와 모션 컨트롤러가 적합한 위치

제약 조건은 네트워크에 있습니다. PROFINET은 Siemens 아키텍처를 지배하고, EtherNet/IP는 Allen{1}}Bradley 아키텍처를 지배하고, EtherCAT은 무거운 기계에서 널리 사용되고 있으며, Modbus RTU는 단순한 VFD 제어에 여전히 일반적입니다. 드라이브를 최종 후보로 선정하기 전에 컨트롤러 브랜드와 버스 유형을 확인하십시오. 해당 단계에서는 일반적으로 후보자의 절반이 제거됩니다. 리뷰 호환 가능PLC그리고HMI동일한 6개 브랜드에 대한 옵션을 제공합니다.

6. 비용, 리드 타임 및 소싱: 사양서에서 알려주지 않는 내용

기술 선택에 따라 기계 작동 여부가 결정됩니다. 조달 조건에 따라 프로젝트가 일정대로 배송되는지 여부가 결정되며 하반기에는 선정 항목이 거의 없습니다.

6.1 구매 가격을 넘어서: 실제 비용 비교

6.2 브랜드-별-브랜드 라인업-: 일치하는 VFD 및 서보 제품군

6.3 오래된 드라이브 교체: 호환성 체크포인트

단종된 드라이브를 교체하는 것은 새로운 선택과 다릅니다. 교차-브랜드 교체는 특히 3, 4, 6번 항목에 위험을 추가합니다.

• 전력 및 전류 등급.명판 kW가 아닌 모터 전부하 전류와 일치합니다.
• 제어 방법.센서리스 벡터 애플리케이션의 AV/Hz 단위는 부하 변경 시 속도를 제대로 유지하지 못합니다.
• 통신 인터페이스.다른 필드버스 카드는 구성 요소 교체를 소프트웨어 작업으로 전환합니다.
• 제어 터미널 정의.번호 매기기 및 논리 극성은 제품군 간에 표준화되지 않았으며 재배선 노력은 일상적으로 과소평가됩니다.
• 인클로저 및 장착.볼트 패턴, 깊이 및 필요한 냉각 공간.
• 매개변수 마이그레이션.번호 매기기는 여러 세대에 걸쳐 한 브랜드 내에서도 일대일로 매핑되는 경우가 거의 없습니다.

대부분의 재작업을 유발하는 체크포인트는 전기가 아닌 5번입니다. 최신 드라이브는 교체하는 장치와 모양이 다른 경우가 많기 때문입니다. 주문하기 전에 측정하고,모델 라이브러리 검색재고가 있는-대안을 원하시면

6.4 리드타임과 재고: 가용성이 결정을 바꾸는 이유

실제 프로젝트에서는 리드 타임으로 인해 다른 사람이 계획하는 것보다 더 자주 일반적인 결정 순서가 바뀌게 됩니다. 선호하는 모델이 리드 타임이 길면 기다리거나 같은 제품군의 다른 모델을 선택하거나 브랜드를 옮길 수 있습니다.

이 세 가지 모두에서 위험이 급격히 증가합니다. 제품군에 머무르면 부품 번호만 변경되고, 동일한 필드버스에서 브랜드를 변경하면 대부분 시운전 시간이 소요되며, 브랜드와 버스를 함께 변경한다는 것은 아키텍처를 재검토하는 것을 의미합니다. 모델을 수정한 후가 아니라 설계 검토 중에 리드 타임을 요청하세요.

이용 가능 여부를 확인할 준비가 되셨나요?

수량, 목표 배송일과 함께 모델 번호 또는 애플리케이션에 대한 간단한 설명을 보내주시면 24시간 이내에 재고 상태와 가격을 알려드립니다. 또는 WhatsApp이나 다음 주소로 연락하세요.jerry@szct-automation.com.

견적 요청

FAQ

 

 

VFD가 서보 모터를 제어할 수 있나요?

서보 모터는 피드백 장치 주위의 위치 루프를 닫는 드라이브를 기대하기 때문에 표준 VFD가 아닙니다. VFD가 영구 자석 동기 모터를 구동할 수 있는지 여부는 별도의 질문이며, 대부분의 고성능 모델에서 대답은 '예'입니다.

VFD와 서보 드라이브의 정확도 차이는 무엇입니까?

다르게 지정되어 있으므로 직접적인 비교는 유효하지 않습니다. VFD는 정격 속도의 백분율로 속도 조절을 평가하고, 서보는 카운트 또는 호{1}}분 단위의 위치 반복성을 평가합니다.

폐쇄-루프 벡터 VFD가 서보 드라이브만큼 좋은가요?

토크 정확도와 저{0}}속도 안정성 측면에서는 많은 애플리케이션에 충분히 근접하지만 위치 루프 대역폭 및 다{1}축 동기화 측면에서는 여전히 낮은 수준입니다. 자신의 경우에 대해 섹션 3.3의 6가지 조건을 사용하세요.

VFD보다 서보 시스템이 얼마나 더 비쌉니까?

축별로 일치하는 모터, 피드백 케이블 연결 및 구성 소프트웨어가 여러 번 계산됩니다. VFD 경로가 최대 토크를 위해 대형화되어야 하는 경우 비율이 좁아집니다. 실제 수치에 대한 축 수와 임무 프로필을 보내주십시오.

동일한 PLC에서 VFD와 서보 드라이브를 사용할 수 있습니까?

예, 대부분의 생산 기계가 그렇습니다. 제약은 컨트롤러가 아닌 네트워크이므로 PLC가 기본적으로 지원하는 버스에 두 가지를 모두 유지하고 주문하기 전에 인터페이스 카드를 확인하십시오.

내 드라이브 모델이 단종되었습니다. 내 옵션은 무엇입니까?

3, 선호도 순으로: 동일한 제품군의 후속 제품, 동일한 필드버스를 사용하는 동일한 브랜드의 다른 제품군 또는 교차-브랜드의 동급 제품입니다. 부품번호를 보내주시면 확인해드리겠습니다.모델 라이브러리재고가 있는 경기의 경우-

결론

가장 짧은 버전: 축이 정의된 위치로 반복적으로 돌아가야 하거나 다른 축과 함께 위상을 유지해야 하는 경우 서보가 필요하며 예산 인수가 이를 변경하지 않습니다. 속도 조절만 필요하다면 VFD가 맞습니다. 위치 지정 없이 정확한 토크가 필요한 경우 서보 축 가격을 책정하기 전에 폐쇄-루프 벡터 VFD 경로를 확인하세요.

모터 명판, 교체하려는 부품 번호 또는 축에 대한 두 줄 설명을 보내주시면 일치하는 모델, 재고 상태 및 리드 타임을 알려드리겠습니다.견적 요청.

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