Серводвигатели FANUC alpha i: что такое Nano Control, SERVO HRV и зачем это станку

Серия FANUC alpha i — основная линейка серводвигателей, шпиндельных моторов и усилителей, которую ставят на станки с ЧПУ (обрабатывающие центры, токарные станки, шлифовальные и зубообрабатывающие станки). В паспортах и брошюрах FANUC часто встречаются термины Nano Control, SERVO HRV, SPINDLE HRV — разберём, что за ними стоит.

Nano Control — точность на уровне нанометров

Nano Control — это сочетание «плавной» интерполяции команд ЧПУ с высококоэффициентным сервоконтуром (SERVO HRV). На практике это означает более гладкую траекторию инструмента и меньше следов от микроступенек на поверхности при чистовой обработке. Механический резонанс станка при этом подавляется автоматическим следящим HRV-фильтром, который подстраивается под изменение частоты резонанса (например, при смене оснастки).

SERVO HRV и SPINDLE HRV Control — высокочастотное управление током

HRV (High Response Vector) — управление током двигателя с повышенной частотой опроса. Для сервопривода подачи (SERVO HRV4) это даёт более точное регулирование при том же контуре скорости — важно на высоких подачах и при резком изменении нагрузки. Для шпинделя (SPINDLE HRV) высокая частота токового контура снижает нагрев обмоток на высоких оборотах и уменьшает время позиционирования при ориентации шпинделя (функция Optimum Orientation — торможение рассчитывается по фактической инерции детали, а не по номиналу).

Жёсткое нарезание резьбы через FSSB

Усилители шпинделя серий, работающих с ЧПУ 30i-B, подключены по оптоволоконной шине FSSB (FANUC Serial Servo Bus) напрямую к ЧПУ. Это позволяет передавать данные о положении сервооси на шпиндельную ось с минимальной задержкой — отсюда быстрое и точное жёсткое нарезание резьбы (rigid tap) без синхронизирующей муфты.

Tandem Control — два двигателя на одну ось

Если ось приводится двумя двигателями (например, портал с приводом по обеим сторонам или linear-привод с параллельными двигателями), включается Tandem Control с алгоритмом подавления взаимных помех между двигателями (Tandem Disturbance Elimination Control). Это даёт высокий контур усиления без потери устойчивости — иначе два жёстко связанных привода начинают «спорить» друг с другом.

Обучающее управление (Learning Control)

Для повторяющихся траекторий (например, циклическая обработка одинаковых пазов) обучающее управление запоминает ошибку предыдущего прохода и компенсирует её на следующем — точность растёт от прохода к проходу без ручной подстройки.

Энергосбережение

Серводвигатели alpha i возвращают энергию торможения в звено постоянного тока через рекуперацию (вместо рассеивания на тормозном резисторе), а усилители используют современные силовые ключи с меньшими потерями. Серия alpha i получала отраслевые премии Японии за энергоэффективность (MITI Award, 1999; Agency for Natural Resources and Energy Award, 2003).

Двигатели и усилители поставляются с интерфейсом FSSB и линейкой на 200 В и 400 В — важно уточнять класс напряжения при подборе замены или аналога, входное напряжение шкафа станка не всегда совпадает с паспортным для конкретного региона поставки.

Не удаётся найти причину или нужна замена? Пришлите фото шильдика или список артикулов через массовый запрос — определим модель, предложим оригинал или аналог и назовём срок.

Подбор серводвигателя FANUC alpha i по номеру спецификации — в нашем каталоге сервоприводов и серводвигателей; расшифровка кодов ошибок серво — в статье «Ошибки FANUC Servo SV».

Источники

• FANUC, брошюра «High Speed, High Precision and High Efficiency Nano Control Servo» (Servo αi-13(E), 2012.12).