산업 자동화는 더 높은 생산 효율성, 더 엄격한 포지셔닝 정확도 및 더 유연한 기계 아키텍처를 향해 나아가고 있습니다. 제조업체가 CNC 장비, 포장 시스템, 섬유 기계, 인쇄 장비 및 자동화된 생산 라인을 업그레이드함에 따라 서보 기술은 현대 모션 제어의 중요한 부분이 되었습니다.
현재 사용 가능한 다양한 서보 전력 등급 중에서2kW AC 서보 모터 드라이브소형 자동화와 고부하 산업용 모션 사이에서 중요한 위치를 차지합니다. 이는 개별 피드 축, 포지셔닝 메커니즘, 와인딩 장비, 절단 시스템, 인덱싱 장치 및 위치, 속도 및 토크의 정확한 제어가 필요한 기타 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
OEM 및 시스템 통합업체의 경우 서보 공급업체를 선택하는 것은 정격 전력을 비교하는 것 이상을 의미합니다. 인코더 기술, 제어 모드, 통신 인터페이스, 튜닝 기능, 모터 호환성, 보호 기능 및 기술 지원은 모두 최종 기계 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
이 기사에서는 산업 자동화를 위한 2kW급 서보 시스템을 소싱할 때 고려할 가치가 있는 5개 제조업체를 검토합니다. 순위는 특별한 순서가 없습니다. 공식적인 글로벌 시장 점유율 순위를 주장하기보다는 제품 기능, 애플리케이션 적합성 및 공급업체 고려 사항에 대한 실질적인 비교를 제공하는 것이 목적입니다.
소개: 자동화에서 2kW 서보 시스템의 역할 증가
서보 시스템은 제어된 위치, 속도 또는 토크를 유지하면서 모터가 명령에 정확하게 응답해야 하는 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 기본 모터 제어와 달리 서보 시스템은 지속적으로 피드백을 사용하여 명령된 동작과 실제 모터 동작을 비교하고 그에 따라 작동을 조정합니다.
이러한 폐쇄 루프 접근 방식을 통해 서보 기술은 반복성과 동적 응답이 중요한 기계에 적합합니다.
2kW 등급은 자동으로 훨씬 더 큰 드라이브 범주로 이동하지 않고도 많은 중전력 모션 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 특히 유용합니다. 모터, 기계식 변속기 및 듀티 사이클에 따라 이 전력 수준의 시스템을 다음 용도로 사용할 수 있습니다.
- CNC 피드 및 포지셔닝 축
- 포장 및 라벨링 메커니즘
- 섬유 공급 및 권선 장비
- 인쇄 기계
- 자동화 조립 장비
- 자재 취급 시스템
- 절단 및 인덱싱 메커니즘
실제 요구 사항은 기계마다 다릅니다. 고속으로 작동하는 경량 축은 무거운 하중을 이동하는 저속 축과 요구 사항이 다를 수 있습니다. 이러한 이유로 정격 출력은 토크, 속도, 관성 및 가속도와 함께 고려해야 합니다.
해외 바이어의 경우 또 다른 중요한 요소는 공급업체의 역량입니다. 서보 드라이브는 분리된 구성 요소가 아닙니다. 모터, 인코더, 컨트롤러, 통신 인터페이스 및 기계 메커니즘이 함께 작동해야 합니다.
2kW 서보 시스템이 산업용 장비에 널리 사용되는 이유
이 전력 범위의 인기는 다양한 산업 모션 요구 사항을 충족할 수 있는 능력에서 비롯됩니다.
포지셔닝 및 모션 정확도
많은 자동화 기계에는 반복적으로 목표 위치에 도달하기 위해 축이 필요합니다. 여기에는 커팅 헤드, 피더, 인덱싱 메커니즘 또는 CNC 피드 축이 포함될 수 있습니다.
서보 피드백을 통해 컨트롤러는 모터 움직임을 모니터링하고 편차를 보상할 수 있습니다. 필요한 정확도는 기계 구조, 엔코더 분해능, 변속기 구성 요소 및 제어 튜닝에 따라 달라집니다.
따라서 위치 반복성이 중요한 응용 분야의 경우 엔지니어는 모터 전력에만 초점을 맞추기보다는 전체 모션 체인을 평가해야 합니다.
속도 및 토크 요구 사항
서보 시스템은 변화하는 기계적 부하를 처리하면서 넓은 속도 범위에서 작동할 수 있습니다. 가속 및 감속은 연속 작동 조건과 크게 다른 단기 토크 요구 사항을 생성할 수 있습니다.
이는 특히 모터가 반복적으로 가속, 정지 및 역회전할 수 있는 포장, 절단 및 인덱싱 장비와 관련이 있습니다.
올바르게 선택된 시스템은 과도한 열 응력이나 불안정한 작동 없이 최대 요구 사항을 처리하는 동시에 충분한 연속 토크를 제공해야 합니다.
단일 축 및 다축 애플리케이션
일부 기계는 하나의 주요 동작 축에 대한 독립적인 제어만 필요한 반면, 다른 기계는 동시에 여러 축을 조정합니다.
단일 축 구성은 독립 축 제어가 충분할 때 배선 및 유지 관리를 단순화할 수 있습니다. 동기화된 이동이 필요한 경우 다축 시스템이 더 적합할 수 있습니다.
따라서 선택 시 전력 요구 사항뿐만 아니라 기계 컨트롤러 및 통신 네트워크의 아키텍처도 고려해야 합니다.
서보 제조업체를 선택할 때 고려해야 할 주요 요소
좋은 공급업체 비교는 기술 호환성부터 시작되어야 합니다.
정격 출력 및 토크
정격 출력은 유용한 출발점을 제공하지만 서보 시스템이 특정 기계에 적합한지 여부를 결정하지는 않습니다.
엔지니어는 연속 토크, 최대 토크, 최대 속도 및 가속 요구 사항을 계산해야 합니다. 모터 관성과 기계 부하 사이의 큰 불일치로 인해 튜닝이 더 어려워질 수 있으므로 부하 관성도 고려해야 합니다.
인코더 및 피드백 기술
피드백은 서보 시스템 간의 가장 중요한 차이점 중 하나입니다.
증분형 인코더는 기존의 여러 응용 분야에 위치 정보를 제공할 수 있는 반면 절대형 인코더는 보다 완전한 위치 정보를 유지할 수 있어 시동 위치 지정이 중요한 기계에 유리할 수 있습니다.
기계적 변속기 및 필요한 위치 정확도와 함께 인코더 분해능도 평가해야 합니다.
제어 모드
다양한 애플리케이션에는 다양한 제어 전략이 필요할 수 있습니다.
위치 제어는 일반적으로 인덱싱 및 위치 지정에 사용됩니다. 속도 제어는 공급 및 권선 시스템에 유용할 수 있습니다. 장력 관련 응용 분야에서는 토크 제어가 더 중요할 수 있습니다.
유연한 서보 플랫폼을 사용하면 엔지니어는 모든 기계를 동일한 구성으로 강제하는 대신 적절한 제어 모드를 선택할 수 있습니다.
통신 인터페이스
통신 요구 사항은 기계 아키텍처에 따라 다릅니다.
펄스 기반 제어는 비교적 간단한 모션 명령에 적합할 수 있습니다. RS485 및 Modbus 유형 통신은 매개변수 및 상태 통신을 지원할 수 있으며 산업용 이더넷 및 필드버스 시스템은 조화로운 자동화에 유용할 수 있습니다.
통신 인터페이스는 항상 PLC, 모션 컨트롤러 및 기존 공장 네트워크와 비교하여 점검되어야 합니다.
보호 및 튜닝 기능
보호 기능은 드라이브가 과전류, 과전압, 과열 또는 피드백 오류와 같은 비정상적인 작동 조건에 대응하도록 도와줍니다.
서보 성능은 컨트롤러가 기계적 부하에 어떻게 반응하는지에 크게 좌우되기 때문에 튜닝 기능도 똑같이 중요합니다.
상위 5 2kW AC 서보 모터 드라이브 컨트롤러 제조업체
다음 5개 제조업체는 산업용 서보 기술에 대한 다양한 접근 방식을 대표합니다. 순위는 특별한 순서가 없습니다.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.
Zhejiang Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.산업 자동화를 위한 서보 드라이브 및 서보 모터에 중점을 두고 다양한 전력 등급 및 제어 아키텍처에 걸쳐 제품을 제공합니다.
동항의 2kW 단축 서보 드라이브는 2000W 출력 전력과 3상 220V AC 입력을 특징으로 합니다. 게시된 사양에는 펄스 및 아날로그 명령 입력과 함께 위치, 속도, JOG 및 토크 제어 모드가 나열되어 있습니다. 피드백 옵션에는 2500라인 증분형 인코더와 17/23비트 절대형 인코더가 포함되며, 매개변수 모니터링을 위해 RS485가 제공됩니다.
제품 아키텍처는 DSP 제어 코어와 지능형 IPM 전원 모듈을 사용합니다. Tonghang은 또한 소프트 스타트 회로와 함께 과전압, 과전류, 과열 및 저전압에 대한 보호 기능을 제공합니다.
OEM 고객의 경우 더 광범위한 서보 포트폴리오도 적합합니다. Tonghang의 제품 범위에는 T3, T5A, EtherCAT, CANopen 및 기타 서보 플랫폼이 포함되어 있어 구매자는 기계 아키텍처에 따라 다양한 피드백 및 통신 구성을 고려할 수 있습니다.
이 회사의 2kW 제품 정보는 응용 분야 중에서 CNC 가공 및 라우팅, 포장 및 라벨링, 자동화 조립, 섬유 및 인쇄 장비를 식별합니다.
이로 인해 Tonghang은 동일한 프로젝트의 일부로 드라이브 및 모터 매칭을 평가할 수 있는 중국 기반 공급업체를 찾는 기계 제조업체와 특히 관련성이 높습니다. OEM 조달의 경우 최종 구성 전에 통신 요구 사항, 인코더 선택, 기계 부하 및 제어 방법과 같은 요소를 논의할 수 있습니다.
야스카와
Yaskawa는 서보 증폭기, 회전 서보 모터, 기어 모터, 직접 구동 모터 및 선형 서보 제품을 다루는 Sigma-7 제품군을 갖춘 확고한 글로벌 모션 제어 제조업체입니다.
Sigma-7 포트폴리오에는 광범위한 전력 범위를 포괄하는 단일 축 서보팩이 포함되어 있습니다. Yaskawa는 또한 다양한 자동화 아키텍처를 사용하는 기계 제조업체를 위해 다양한 인터페이스와 통신 구성을 제공합니다.
Sigma-7 플랫폼의 주목할만한 특징 중 하나는 서보 튜닝 및 모션 성능에 중점을 둔 것입니다. Yaskawa는 자동 튜닝, 진동 억제, 마찰 보상 및 기타 제어 기술과 관련된 기능을 제공합니다.
광범위한 제품 범위를 통해 기계 제작자는 동일한 기계 내의 다양한 축에 대해 다양한 모터 및 증폭기 구성을 선택할 수 있습니다. 이는 저부하 메커니즘과 고부하 메커니즘을 모두 포함하는 장비에 유용할 수 있습니다.
따라서 성숙한 모션 제어 생태계, 광범위한 제품 가용성 및 확립된 엔지니어링 도구를 우선시하는 구매자는 Yaskawa를 고려해 볼 가치가 있습니다.
미쓰비시 전기
Mitsubishi Electric은 MELSERVO 제품군을 통해 서보 기술을 제공하고 모션 제어를 더 넓은 공장 자동화 포트폴리오에 통합합니다.
MELSERVO-J5 제품군에는 다양한 전압 등급 및 통신 아키텍처를 위한 서보 증폭기가 포함되어 있습니다. 또한 Mitsubishi Electric은 산업 자동화 생태계 내에서 함께 작동하도록 설계된 서보 모터, 컨트롤러 및 관련 자동화 제품을 제공합니다.
플랫폼의 중요한 특징 중 하나는 고속 모션 제어 및 자동 조정 기능에 중점을 둔 것입니다. 이러한 기능은 엔지니어가 기계 특성에 따라 서보 성능을 구성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
Mitsubishi Electric은 이미 Mitsubishi PLC, HMI 및 기타 공장 자동화 구성 요소를 사용하고 있는 OEM에게 특히 매력적일 수 있습니다. 컨트롤러, 네트워크 및 서보 시스템을 동일한 에코시스템 내에 유지하면 시스템 통합이 단순화될 수 있습니다.
Mitsubishi 제품을 다른 공급업체와 비교하는 구매자의 경우 선택하기 전에 정확한 증폭기 모델, 입력 전압, 통신 인터페이스, 엔코더 구성 및 안전 요구 사항을 확인해야 합니다.
지멘스
Siemens는 더 넓은 산업 자동화 생태계의 관점에서 서보 모션에 접근합니다. SINAMICS 포트폴리오에는 다양한 기계 요구 사항에 맞는 드라이브 및 모션 제어 제품이 포함됩니다.
SINAMICS S210 서보 시스템은 모션 애플리케이션용으로 설계되었으며 Siemens 자동화 플랫폼과 긴밀하게 작동하도록 설계되었습니다. SINAMICS 제품군 내에서의 위치는 PLC, 모션 및 산업용 네트워킹 기능과 통합된 서보 제어를 원하는 기계 제작업체와 관련이 있습니다.
Siemens 접근 방식의 한 가지 장점은 생태계 호환성입니다. 이미 Siemens 자동화 장비를 사용하고 있는 OEM은 동일한 플랫폼 내에서 드라이브, 컨트롤러, 엔지니어링 소프트웨어 및 통신 아키텍처를 유지함으로써 이점을 얻을 수 있습니다.
2kW급 애플리케이션의 경우 구매자는 공칭 전력만을 기준으로 모델을 선택하기보다는 정확한 S210 구성, 모터 선택, 입력 전압, 통신 설정 및 안전 요구 사항을 확인해야 합니다.
이는 전기 표준, 캐비닛 설계 및 네트워크 아키텍처가 시장마다 다를 수 있기 때문에 국제 기계 프로젝트에 특히 중요합니다.
(주)리드샤인테크놀로지
Leadshine은 서보 드라이브, 서보 모터, 스테퍼 시스템 및 관련 제어 제품을 포괄하는 모션 제어 제품을 제공합니다.
2000W 서보 제품은 다양한 제어 모드를 제공하며 산업용 모션 애플리케이션용으로 설계되었습니다. 시리즈 및 구성에 따라 Leadshine 서보 시스템은 다양한 명령 및 통신 방법과 함께 위치, 속도 및 토크 제어를 지원할 수 있습니다.
Leadshine은 또한 서보 응답, 진동 제어 및 모션 안정성 향상을 목표로 하는 기능을 제공합니다. 광범위한 제품 포트폴리오를 통해 기계 제작자는 애플리케이션 요구 사항에 따라 서보 및 스테퍼 기술을 비교할 수 있습니다.
이 회사는 여러 모션 기술에 대한 경험이 있는 공급업체를 원하는 OEM 및 모션 제어 통합업체와 관련이 있을 수 있습니다.
다른 제조업체와 마찬가지로 최종 선택은 부하, 속도, 인코더, 통신 및 제어 아키텍처를 포함한 실제 기계 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.
5개 서보 제조사 비교
5개 제조사의 강점이 서로 다르기 때문에 구매자는 비교를 단순한 순위로 간주해서는 안 됩니다.
| 제조업체 | 제품 초점 | 주목할만한 고려사항 | 잠재적 구매자 |
| 동양 E-드라이브 | 서보 드라이브 및 모터 | 드라이브-모터 매칭 및 OEM 지원 | 중국 소싱, OEM 기계 |
| 야스카와 | 모션 제어 및 서보 시스템 | 광범위한 서보 생태계 | 글로벌 기계 제조업체 |
| 미쓰비시 전기 | 공장 자동화 및 서보 | 자동화 시스템 통합 | 미쓰비시 자동화 사용자 |
| 지멘스 | 산업 자동화 및 드라이브 | 자동화 생태계 통합 | Siemens 기반 OEM |
| 납광 | 서보 및 모션 제어 | 유연한 모션 제어 포트폴리오 | OEM 및 모션 제어 통합업체 |
이 표는 공식적인 시장 순위가 아닌 출발점으로 사용해야 합니다.
다국적 자동화 프로젝트에는 대규모 글로벌 생태계를 갖춘 공급업체가 선호될 수 있는 반면, OEM은 맞춤화, 직접적인 엔지니어링 커뮤니케이션 또는 드라이브-모터 매칭을 우선시할 수 있습니다.
가장 적절한 선택은 전체 기계 사양에 따라 달라집니다.
어떤 산업에서 2kW 서보 시스템을 사용합니까?
이 출력 범위의 서보 시스템은 다양한 산업 분야에 적용될 수 있습니다.
CNC 및 공작기계
CNC 기계에는 피드 축, 회전 메커니즘 및 위치 지정 시스템의 제어된 움직임이 필요합니다. 서보 피드백을 통해 컨트롤러는 움직임을 모니터링하고 필요한 동작 프로필을 유지할 수 있습니다.
CNC 애플리케이션의 경우 엔지니어는 위치 정확도, 가속도, 최대 속도 및 기계적 관성에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
포장 및 라벨링
포장 기계는 종종 반복적인 인덱싱, 공급, 절단 및 밀봉 작업을 수행합니다.
서보 제어는 이러한 움직임을 조정하는 동시에 기계 컨트롤러가 생산 주기에 따라 속도나 위치를 변경할 수 있도록 합니다.
섬유 및 인쇄 기계
직물 및 인쇄 장비에는 안정적인 속도, 조화로운 움직임 및 제어된 장력이 필요할 수 있습니다.
기계에 기본 모터 제어가 제공할 수 있는 것보다 더 정밀한 모션이 필요할 때 재료 공급, 권선 및 위치 지정과 같은 응용 분야에서 서보 기술의 이점을 누릴 수 있습니다.
조립 및 자재 취급
자동화된 조립 장비는 부품 배치, 프레싱, 전송 또는 인덱싱을 위해 서보 축을 사용할 수 있습니다.
필요한 구성은 부하 특성, 사이클 시간 및 위치 지정 요구 사항에 따라 달라집니다.
자동화된 생산 라인
생산 라인에서는 컨베이어, 피더, 검사 메커니즘 및 동기화된 위치 지정 장치의 서보 시스템을 사용할 수 있습니다.
여러 축이 함께 작동해야 하는 경우 통신 및 컨트롤러 호환성이 점점 더 중요해지고 있습니다.
귀하의 기계에 적합한 서보 시스템을 선택하는 방법
서보 시스템 선택은 기계적 요구사항부터 시작해야 합니다.
연속 및 최대 토크 계산
정상 작동 시 필요한 토크와 가속, 감속 또는 급격한 부하 변화 시 필요한 최대 토크를 결정합니다.
피크 토크를 연속 토크와 혼동해서는 안 됩니다. 모터와 드라이브를 선택할 때 두 값을 모두 고려해야 합니다.
모터 속도 요구 사항 확인
모터를 선택하기 전에 필요한 최대 속도를 결정해야 합니다.
기계는 사이클의 한 부분에서는 높은 속도가 필요하고 다른 사이클에서는 높은 토크가 필요할 수 있습니다. 따라서 엔지니어는 정격 속도에만 의존하기보다는 전체 속도-토크 곡선을 평가해야 합니다.
부하 관성 평가
부하 관성은 서보 튜닝에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
관성비가 높으면 다양한 모터 크기, 기계적 변속기 또는 튜닝 매개변수가 필요할 수 있습니다. 공급자에게 정확한 관성 정보를 제공하면 초기 구성을 개선할 수 있습니다.
올바른 인코더 선택
인코더는 위치 지정 요구 사항 및 컨트롤러 인터페이스와 일치해야 합니다.
증분 피드백은 많은 표준 애플리케이션에 적합할 수 있습니다. 기계에 더 자세한 위치 정보나 특정 시작 동작이 필요한 경우 절대 인코더 시스템이 더 적합할 수 있습니다.
통신 프로토콜 확인
서보는 기계 컨트롤러와 올바르게 통신해야 합니다.
주문하기 전에 시스템에 펄스 입력, 아날로그 제어, RS485, Modbus, EtherCAT, PROFINET, CC-Link 또는 기타 통신 아키텍처가 필요한지 확인하십시오.
2kW 서보 시스템을 구입하기 전 일반적인 질문
필요한 서보 전력을 어떻게 계산합니까?
연속 토크, 피크 토크, 작동 속도, 가속 시간 및 부하 관성으로 시작하십시오. 전력만으로 모터를 선택하기보다는 이러한 값을 함께 평가해야 합니다.
절대 인코더가 필요합니까?
모든 애플리케이션에 절대형 인코더가 필요한 것은 아닙니다. 선택은 포지셔닝 요구 사항, 시작 동작 및 컨트롤러 아키텍처에 따라 달라집니다.
위치 정보가 특히 중요한 애플리케이션의 경우 절대형 인코더가 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.
어떤 통신 프로토콜을 선택해야 합니까?
통신 프로토콜은 기계에서 이미 사용하고 있는 PLC 또는 모션 컨트롤러와 일치해야 합니다.
간단한 시스템의 경우 펄스 기반 제어로 충분할 수 있습니다. 네트워크로 연결된 기계는 필드버스나 산업용 이더넷 솔루션의 이점을 누릴 수 있습니다.
제조업체가 드라이브와 모터를 일치시킬 수 있습니까?
예. 이는 두 구성 요소를 독립적으로 선택하는 것보다 더 나은 경우가 많습니다.
공급업체는 전력, 토크, 속도, 엔코더 및 제어 요구 사항을 전체 시스템으로 평가할 수 있습니다.
문의 및 기술협력
CNC 장비 제조업체 및 산업 자동화 통합업체의 경우 안정적인 모션 제어 및 기계 성능을 달성하려면 신뢰할 수 있는 서보 드라이브 파트너를 선택하는 것이 필수적입니다.
Tonghang E-Drive Technology Co., Ltd.는 다음을 제공합니다.
• 2kW 서보 드라이브 솔루션
• 모션 제어 통합 지원
• 제품 선택 안내
• 엔지니어링 튜닝 지원
협력 프로세스:
• 애플리케이션 요구사항 분석
• 제품 구성 추천
• 샘플 테스트 및 검증
샘플 테스트 및 검증
• 양산지원 및 생산지원
표준 자동화 장비이든 맞춤형 모션 제어 프로젝트이든 TH는 고객이 효율적이고 안정적인 시스템 통합을 달성할 수 있도록 전문적인 기술 지원을 제공합니다.