서보제어시스템
서보제어 시스템이란 유도전동기를 사용하는 유압 동력 장치를 서보모터/드라이브로 대체하고 서보 모터의 회전 속도제어에 의해 압력을 제어하고 필요 유량만을 공급하여 에너지 절감을 실현한 시스템입니다.
서보제어
시스템
ES(Energy Saving) System은
현재 다양한 유압시스템에 적용되고 있습니다.
제어동작
주요 구성품
구 분 | 유압 펌프 | 서보 모터 | 서보 드라이브 |
제품사진 | |||
제품군 | - SQP 2~4형식 각 1~3연 - SQP 베인 용정 7.5~189 cc/rev - Continuum(GR) 펌프 용적 4~200 cc/rev | - 사용 전원 380V 기준 6~144kw 50여종 이상(ES Sytem 전용) | - 사용 전원 380~480V 기준 3.7~160kw 20여종 |
특징 | - ES System용 스플라인 축 적용으로 내구성 향상 - 저소음 펌프 | - Resolver Encorder - 중 공축 적용으로 펌프와 직결 - PTC, KTY 온도센서 - 정격속도 : 1500~2000 rpm | - Closed Loop Pressure and Flow Control - IS580 시리즈 신형드라이브 - 컴팩트한 외형 사이즈 |
특징 및 장점
가변 용량형 또는 고정 용량형 펌프와 유도전동기를 사용하는 일반 유압 시스템은 사이클 대기중 또는 많은 유량을 필요로 하지 않는 압력 제어 동작에서도 필요 없는 유량을 순환시키기 때문에 에너지 효율 저하, 작동유 발열, 높은 소음 등의 문제점을 가지고 있습니다. 서보 모터를 사용하는 서보제어 시스템은 고정 용량형 펌프를 사용하여 모터의 회전속도 제어를 통해 필요한 압력과 유량만을 공급하므로 일반적인 유압 시스템의 단점을 개선할 수 있습니다. 이는 신규 장비뿐만 아니라 기존 사용하던 기계의 유압 동력부를 개조하여 적용할 수 있습니다.
아래는 각 시스템의 유압회로 특징을 비교한 표입니다.
특징 비교
구 분 | 일반 유압 시스템 | 서보제어 시스템 |
압력/유량 제어 | - 비례 압력/유량 제어 밸브 | - PID Closed Loop Control |
대기 동작 | - 최대 토출 유량 순환 | - 설정한 값만큼만 회전(10~20rpm) |
전력 소비 | - 최대 유량 토출 상태에서 압력 부하에 따른 전력 소비 | - 필요한 압력/유량 공급으로 에너지 절감 |
작동유 발열 | - 상시 유량 순환에 의해 쿨러 기능 중요 | - 필요 유량만 토출하므로 발열 문제 개선 |
소 음 | - 유도전동기 자체 소음 높음 - 펌프 소음은 펌프 종류에 따라 상이함(소음 최고 85dB 수준) | - 서보 모터 자체 소음 낮음 - 저소음 펌프 적용(SQP32-35-17 기준 73dB @1800rpm, 17.5Mpa) - 소음 최고 75dB 이하로 작업 환경 개선 |
제어 성능 개선 | - 응답성, 정확성 향상 위해 서보 밸브 적용 - 서보 밸브 적용 시 성능이 개선되나 소음, 발열 문제는 해결되지 않음 | - 고가의 서보 밸브 필요 없음 -서보 모터의 응답성과 정확성이 그대로 유압회로에 적용 |
절전효과
기존의 고정 또는가변 용량형 펌프를 사용하는 일반 유압식과 비교할 때 서보제어 시스템은 절전율을 최대 80%까지 실현할 수 있습니다.
단, 모터 전력 기준이며 절전율은 장비의 가동 조건에 따라 달라집니다.
성 능
1)위치 및 속도의 정밀도
- 서보 제어 시스템의 빠른 응답 성능은 정확한 위치 제어에 도움이 됩니다.
- 아날로그 신호를 통한 속도 제어는 시스템의 속도를 유연하게 조절할 수 있습니다.
2)압력 정밀도
- 고정밀, 빠른 응답의 PID 제어로 시스템 압력은 ±0.5bar 범위 내에서 매우 안정적입니다.
3)고효율
- 서보 모터의 높은 회전 속도로 펌프 토출량을 증가시켜 시스템의 속도를 향상시킵니다.
4)고속 응답
-시스템에 따라 유량 응답 시간은 20msec까지 가능해집니다.