Positioneren zonder encoder terugkoppeling: efficiëntie of risico?
Geschreven door: Jeroen Elsinghorst & Tessa van der Veer
Bij het selecteren van aandrijvingsoplossingen voor positionering is terugkoppeling via een encoder vaak nodig om nauwkeurige bewegingscontrole te garanderen. Maar wat als we die encoder overslaan? Kan positioneren zonder terugkoppeling net zo betrouwbaar zijn?
Het antwoord daarop vindt u in de Mitsubishi FR-E800 frequentieregelaar en de EMA motor. Dit biedt zelfs een efficiënte, kostenbesparende en robuuste oplossing.
In dit artikel leest u er alles over.
In dit artikel:
- Wat is positioneren zonder encoder?
- Welke voordelen en nadelen zijn er als u geen encoder gebruikt
- Mitsubishi FR-E800 en EMA motor: de oplossing!
- Wanneer kunt u encoderloze positionering toepassen?
Wat is positioneren zonder encoder?
Een encoder meet de positie, snelheid en de richting van een roterende as of lineaire beweging en stuurt deze informatie terug naar de controller. Het systeem kan hierdoor nauwkeurige correcties maken tijdens een beweging.
Zonder encoder werkt een systeem ‘open-loop’: de controller stuurt commando’s, maar ontvangt geen informatie over de positie van de motor of actuator. In bepaalde toepassingen kan dit prima volstaan, maar er is geen zekerheid dat de gewenste positie daadwerkelijk wordt bereikt.
Zonder encoder werkt een systeem ‘open-loop’: de controller stuurt commando’s, maar ontvangt geen informatie over de positie van de motor of actuator
~ Jeroen Elsinghorst
Geen encoder gebruiken: de voordelen en nadelen
Encoderloze positionering brengt verschillende voordelen met zich mee, met name in toepassingen waar kosten, onderhoud en eenvoud van installatie van belang zijn.
Voordelen:
- Lagere kosten: Een encoder gebruiken voegt kosten toe, in de hardware en de bekabeling en installatie. Zonder encoder kan het systeem goedkoper zijn;
- Minder onderhoud: Minder componenten betekent ook minder storingen. Dit is interessant in omgevingen waar robuustheid en eenvoud belangrijker zijn dan nauwkeurigheid;
- Geschikt voor simpele toepassingen: Voor eenvoudige bewegingen of toepassingen waar absolute precisie niet nodig is, zoals bijvoorbeeld transportbanden, kan een systeem zonder terugkoppeling volstaan;
- Snellere installatie: Minder bekabeling en geen noodzaak voor het kalibreren van encoders, wat tijd bespaart bij installatie.
Nadelen:
Uiteraard zijn er ook risico’s verbonden aan het weglaten van de encoder. Dit zijn:
- Beperkte nauwkeurigheid: zonder terugkoppeling van de encoder weet u niet of de motor doet wat hij zou moeten doen. Dit kan leiden tot foutieve posities en onnauwkeurige bewegingen
- Drift: In een open-loop systeem kan er over tijd een positie-afwijking optreden. Dit is vooral problematisch bij applicaties waar meerdere bewegingen zich opstapelen, zoals in pick-and-place-systemen.
- Geen correctie mogelijk: Bij storingen of onverwachte obstakels kan het systeem niet bijsturen.
Mitsubishi FR-E800 en EMA motor: de oplossing
De Mitsubishi FR-E800 frequentieregelaar is speciaal ontwikkeld voor toepassingen met hoogdynamische aandrijvingen en kan naadloos worden geïntegreerd met de EMA motor.
Deze regelaar beschikt over een geavanceerde vectorregeltechnologie die een nauwkeurige aansturing van de motor mogelijk maakt, zelfs zonder encoder. Het systeem gebruikt de motorparameters en spanningsfeedback om de snelheid en positie te berekenen. Hierdoor blijft de beweging soepel en precies.
Benieuwd naar alle specificaties van deze FR-E800 regelaar? Lees dan dit eerder geschreven artikel: 5 redenen waarom de E800 frequentieregelaar een slimme aankoop is.
EM-A motor
De EM-A motor is een permanent magneetmotor die ontworpen is voor verschillende industriële toepassingen. Deze motor is stil in gebruik, energiezuinig en kan hoge koppels leveren bij lage snelheden, wat ideaal is voor positioneringstoepassingen. De efficiëntieklasse van de EMA motor ligt hoger dan de huidige IE5 motoren, met name bij motorvermogens onder de 0,75 kW, beschikbaar in zowel 200V als 400V uitvoeringen.
In combinatie met de Mitsubishi FR-E800 biedt de EMA motor een uitstekend dynamisch respons, zonder dat hier een encoder voor nodig is. Door de speciale ‘salient’ montage van de permanent magneten in de rotor van de motor, kunnen deze gebruikt worden als positie terugkoppeling naar de frequentieregelaar. Dus ondanks dat er geen encoder aanwezig is hebben we wel een positie terugmelding. Dit biedt flinke voordelen!
In combinatie met de Mitsubishi FR-E800 biedt de EMA motor een uitstekend dynamisch respons, zonder dat hier een encoder voor nodig is
~ Jeroen Elsinghorst
Wanneer kunt u encoderloze positionering toepassen?
Encoderloze positionering met de Mitsubishi FR-E800 en EMA motor is ideaal in toepassingen waar:
- Hoge precisie gewenst is, maar de kosten laag moeten blijven;
- Het onderhoud minimaal moet zijn, bijvoorbeeld in moeilijk bereikbare installaties;
- Een eenvoudige installatie prioriteit heeft, zonder complexiteit van bekabeling en configuratie van encoders.
Toepassingsvoorbeelden zijn onder andere:
- Transportbanden
- Verpakkingsmachines
- Eenvoudige pick-and-place robotsystemen.
De encoderloze oplossing kan hierbij een uitstekende balans bieden tussen prestatie, eenvoud en kostenbesparing.
Conclusie: Positioneren zonder encoder terugkoppeling: efficiëntie of risico?
Positioneren zonder encoder is dus mogelijk, maar is wel afhankelijk van de toepassing. Voor toepassingen waar kosten en eenvoud belangrijk zijn en de nauwkeurigheid geen doorslaggevende rol speelt, kan het een prima oplossing zijn.
Bij complexe en nauwkeurige bewegingen blijft encoder-terugkoppeling nog steeds de standaard voor een stabiele en betrouwbare werking. zeker daar waar hoog dynamisch gedrag noodzakelijk is. Als een kostenefficiënte maar wel nauwkeurige tussenoplossing is de combinatie MITSUBISHI FR-E800 + EM-A motor de perfecte oplossing!
Documentatie
Lees alle informatie en technische specificaties in de brochures
Bel of mail ons
Technische oplossingen: daar staat MCA bekend om! Wilt u meer weten over welke aandrijfsystemen het best passen bij jouw applicatie? Bij MCA helpen we u graag verder met oplossingen op maat. Neem contact met ons op voor advies op het gebied van lineaire aandrijvingen, servotechniek en frequentieregelaars.
Bel naar +31 (0)315 25 72 60 of vul onderstaand contactformulier in. U hoort zo snel mogelijk van onze engineers.
Mistubishi Electric
Mitsubishi Electric is een wereldwijde leider in elektrotechniek en elektronica, maar ze houden het graag praktisch. Mitsubishi Electric is dé naam achter technologieën die alles soepeler laten draaien.
Met een geschiedenis die teruggaat tot 1921 en een aanwezigheid in meer dan 120 landen, weten ze precies hoe ze innovatie met een vleugje perfectie moeten combineren. Hun motto? “Changes for the Better”. Oftewel: “We maken het beter, hoe dan ook.”
Kortom, ze maken niet zomaar technologie; ze maken zowel uw werkdag als de onze makkelijker. En dat is precies wat u wilt, toch?