Conrad: Wzrost zastosowania małych silników
Przez ostatnie lata w wielu dziedzinach nastąpił znaczący wzrost zastosowania małych silników. Wśród branż wykorzystujących rozwiązania tego rodzaju znajdują się między innymi: automatyka laboratoryjna, półprzewodnikowe urządzenia transportowe, CCTV oraz automatyka przemysłowa.
Produkty TRINAMIC pomagają kontrolować wszystkie rodzaje systemów sterowania ruchem. Szeroka wiedza inżynierów w połączeniu z konstrukcjami opartymi na zintegrowanych aplikacjach sprawiają, że klienci nie muszą posiadać dogłębnej znajomości budowy silników ani układu sterowania. W efekcie faza projektowania jest uproszczona, co ma wyraźny wpływ na zmniejszenie nakładów pracy potrzebnych na opracowanie sytemu, a w konsekwencji na redukcję kosztów wdrażania oraz utrzymania całego systemu.
Jednym z przykładów takich realizacji są silniki BLDC (bezszczotkowe) z serii QMOT.
Zostały przeznaczone do stosowania w różnych układach. Ich niezawodność jest gwarantowana poprzez zastosowanie łożysk kulkowych oraz brak zużywających się części zewnętrznych. Cała rodzina silników BLDC jest przeznaczona do pracy z modułami o średnim lub wysokim natężeniem prądu. Silniki te charakteryzują się większą żywotnością mechaniczną, wynikającą z wyeliminowania z konstrukcji urządzenia szczotek, które stanowią najszybciej zużywający się element mechaniczny silnika i są najczęstszą przyczyną jego awarii. Dodatkowo wyeliminowanie szczotek zapewnia cichszą pracę oraz wyższą sprawność silnika.
Ze względu na niezawodność oraz możliwość sterowania prędkością silniki BLDC są stosowane w napędach dysków optycznych (CD, DVD, BD), dyskach twardych, gramofonach, większości pojazdów o napędzie elektrycznym, wentylatorach komputerowych i urządzeniach, w których powstające na szczotkach iskry mogłyby doprowadzić do zaprószenia ognia czy wybuchu.
Kolejnym przykładem są urządzenia z rodziny PANdrive™. Są to kompaktowe rozwiązania mechatroniczne z silnikiem krokowym i modułem TMCM. Urządzenia mogą pracować z różnymi interfejsami szeregowymi w trybie zdalnym lub autonomicznym. Zasilanie interfejsów i portów I/O może być realizowane przez złącza JST. Ponieważ wszystkie krytyczne obliczenia (np. obliczenia rampy) są wykonywane przez zintegrowaną elektronikę, obciążenie magistrali jest bardzo niskie.
Niespotykana precyzja oraz ciche i szybkie pozycjonowanie są możliwe dzięki wysokiej rozdzielczości MicroStep (maksymalnie 256 jednakowych mikrokroków na pełen krok) oraz dzięki zastosowaniu opatentowanej technologii SpreadCycle™ Chopper. Ponadto wszystkie elementy sterujące zostały wyposażone w funkcję stallGuard2™, czyli bezczujnikowe wykrywanie obciążenia i przeciążenia. Posiadają także sterowanie coolStep™, czyli funkcję automatyczną, która reaguje na poziom obciążenia w celu obniżenia temperatury systemu i zmniejszenia zużycia energii.
Coraz częściej w nowoczesnych systemach napędowych stosowane są elektryczne siłowniki liniowe, zwane napędami liniowymi. Są to małe, lekkie siłowniki DC z silnikiem prądu stałego ze śrubą trapezową i mikroprzełącznikami końcowymi. Napędy posiadają wewnętrzną diodę, która pozwala na zmianę kierunku przez proste odwrócenie biegunowości przyłożonego napięcia. Prędkość i moc można zmniejszyć poprzez zmniejszenie przyłożonego napięcia. Przeciążeniu zapobiega się poprzez ograniczenie poboru prądu. Do uzyskiwania bezwzględnego lub przyrostowego sprzężenia zwrotnego służy potencjometr lub czujnik Halla.
Użycie silnika krokowego, BLDC lub liniowego może być trafnym wyborem w przypadkach, gdy wymagany jest ruch kontrolowany oraz duża sprawność i niezawodność. Wszystkie typy silników znajdują zastosowanie zwłaszcza tam, gdzie ważne jest precyzyjne sterowanie kątem (silniki krokowe i BLDC), prędkością lub pozycją. Z powodu wielu zalet małe silniki krokowe lub liniowe są wykorzystywane w urządzeniach powszechnego użytku, np. w drukarkach, ploterach, napędach dysków, sprzęcie medycznym, układach sterowania bramami, automatyce przemysłowej i domowej.