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antriebstechnik 3/2020

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antriebstechnik 3/2020

UMRICHTERTECHNIK 02 02

UMRICHTERTECHNIK 02 02 Auch eine neue Version der bewährten Parametrier-Software steht mit „Drivemaster 4“ zur Verfügung 03 Eine kontinuierliche Entwicklung von neuen Produkten und deren effiziente Fertigung haben im Unternehmen eine hohe Priorität 04 Mit Schnittstellen wie Profinet, EtherCAT oder Biss sind die neuen SD4x-Geräte für die Zukunft gewappnet Wettbewerbsprodukten um bis zu 50 % geringer ausfallen. Die Erwärmung ist entsprechend reduziert. Zusätzlich erlaubt das Multiachs-Antriebssystem SD2 einen Energieaustausch der einzelnen Bewegungsachsen über einen gemeinsamen DC-Zwischenkreis und nutzt dieses Potenzial zur Energieeinsparung. In Abhängigkeit von Maschinenstruktur und Bewegungsprofil lassen sich so bis zu 30 % Energie einsparen. Trotz all dieser Vorteile: Die Produktfamilie SD2x ist als Entwicklungsplattform bereits seit 2006 auf dem Markt und hat somit ein Alter erreicht, wo sich der Hersteller Gedanken über die Zukunft machen muss. Das beginnt bei der Materialverfügbarkeit: Das Unternehmen möchte seinen Kunden lange Produktlebenszyklen von mindestens zehn Jahren garantieren. Einige in den SD2x- Geräten verbaute Komponenten werden jedoch mittelfristig nicht mehr verfügbar sein. Auch die eingesetzten Entwicklungstools sind nicht mehr auf dem neuesten Stand. Darüber hinaus haben die Entwickler des Hauses viele Ideen für die Weiterentwicklung der Produkte, die sich mit den bestehenden Prozessoren und Speichergrößen jedoch einfach nicht realisieren lassen. NEUE PRODUKTFAMILIE MIT GESTEIGERTER LEISTUNG Gute Gründe für die Einführung der neuen Produktfamilie SD4x. Die Geräte werden neue Schnittstellen und Protokolle wie ProfiNet, TNC oder Biss unterstützen und somit für die Zukunft gewappnet sein – dafür sorgen auch zusätzliche Funktionen wie eine Echtzeituhr. Das zentrale Element ist aber die deutlich verbesserte Rechnerleistung: Der neue 32-Bit-Prozessor ist bis zu fünfmal schneller und erlaubt somit eine höhere Auflösung und genauere Berech- nungen. Zudem ist Sieb & Meyer von einer Festkomma- auf eine Fließkomma-Arithmetik umgestiegen, was eine flexiblere Gestaltung erlaubt. Insgesamt lassen sich mit dem neuen Prozessor- System komplexere Aufgaben schneller abarbeiten. Eine um bis 1,8-fach schnellere Berechnung auf der Hardware-Seite ermöglicht ein neuer FPGA (Field Programmable Gate Array): Er macht es möglich, komplexere Regelaufgaben abzuarbeiten. Auch speicherseitig wurde deutlich aufgestockt – mit dem rund 500-fach größeren Speicher wird es auf absehbare Zeit keine Engpässe geben. Für den Kunden bedeutet das eine enorme Steigerung der Performance: Höhere Schaltfrequenzen und eine verbesserte Regelgüte bei nochmals gesteigerten Drehzahlen bewirken Verbesserungen im Gesamtprozess. SD4x-Geräte können dank eines integrierten Lagereglers jetzt auch eigenständige hochgenaue Positionierungen durchführen; Drehzahl- und Stromregler bleiben gegenüber der SD2x-Reihe konstant. Ziel ist es, hochdrehende Motoren dynamisch und mit möglichst wenig Verlustleistung anzutreiben. Deshalb unterstützen die Geräte nun auch PWM-Schaltfrequenzen von 24 und 32 kHz. Für DIE VERBESSERUNGEN WERDEN GANZ NEUE EINSATZBEREICHE ERSCHLIESSEN eine noch feinere Modulierung des sinusförmigen Signals ist eine Kommutierungswinkel-Steuerung nun auch für 32, 48 und 64 kHz integriert. Dadurch ergibt sich ein nahezu optimaler Sinus, es treten so gut wie keine harmonischen Ströme mehr auf. Die durch die PWM verursachte Verlustleistung kann auf einen Bruchteil minimiert werden. EINFACHERE BEDIENBARKEIT Auch die Bedienbarkeit wird stark verbessert: So stellt Sieb & Meyer mit „Drivemaster 4“ eine neue Version der bewährten Parametrier- Software zur Verfügung. Die Software ist intuitiv nutzbar und bietet dank einer neuen, viergeteilten Benutzeroberfläche ganz neue Möglichkeiten. Bei den vorherigen Versionen mussten die Nutzer immer neue Fenster aufmachen, stattdessen gibt es nun Detail- 32 antriebstechnik 2020/3 www.antriebstechnik.de

UMRICHTERTECHNIK 03 04 Fenster, die sich flexibel verändern, wenn man ein anderes Gerät anklickt. Eine Watchlist ermöglicht es, Parameter mehrerer Geräte gleichsam zu abonnieren – gerade bei Mehrachs-Anwendungen ist dies nützlich. Über einen Datenlogger können Nutzer außerdem Kennlinien über längere Zeitabschnitte betrachten und auswerten. LÜCKE IM PORTFOLIO SCHLIESSEN Der SD4S ist das erste Gerät der neuen Produktfamilie SD4x und schließt eine Lücke im Produktportfolio der Frequenzumrichter: Das Gerät ist für kleine Hochgeschwindigkeitsspindeln bzw. -motoren im Leistungsbereich von wenigen hundert Watt konzipiert. Applikationsbeispiele sind Dentalfräsmaschinen oder Maschinen für die Feinstbearbeitung, wie sie in der Uhren-Industrie benötigt werden. Weil bei Kleinspindeln die nötige Isolationsfestigkeit in den Motoren oft nicht erbracht wird, ermöglicht der SD4S nun eine galvanische Trennung des Thermokontaktes. Ein absolutes Novum ist die Baugröße von nur 40 mm Baubreite. Zum Vergleich: Das derzeit kleinste Gerät von Sieb & Meyer hat 70 mm Breite. Insbesondere bei Anwendungen mit vielen Achsen und geringer Leistung werden besonders kompakte Antriebssysteme nachgefragt, weshalb die Lüneburger Experten das Bauvolumen noch einmal reduziert haben. Die Parametrierung erfolgt über eine standardmäßige Ethernet-Schnittstelle, welche die im industriellen Umfeld störanfällige USB-Schnittstelle ersetzt. Weiterhin verfügt der SD4S über parametrierbare digitale Messsystem-Schnittstellen wie Biss-C, EnDat 2.2 und TTL. Ein Webserver ermöglicht es Technikern, Geräteinformationen ohne zusätzliche Parametriersoftware abzurufen. Über die Echtzeituhr lässt sich ein Vorfall zeitlich abgleichen: So können die Anwender z. B. herausfinden, ob ein Ausfall durch ein Gewitter verursacht wurde. Der SD4S ist der Beginn einer neuen Antriebsgeneration und das erste Produkt der neuen Entwicklungsplattform SD4x. Sieb & Meyer wird die Leistungsklassen des SD4S kontinuierlich erweitern und auf lange Sicht auch alle anderen Geräte der SD2x-Produktfamilie ablösen. Die optimierte Performance, höhere Drehzahlen sowie die geringe Motorerwärmung ohne Sinusfilter – das sind die wesentlichen Vorteile der SD4x-Produktfamilie. Die Verbesserungen sollen es ermöglichen, die Produktionsqualität bei bestehenden Anwendungen zu verbessern und darüber hinaus ganz neue Einsatzbereiche zu erschließen. Fotos: 01: zlikovec/stock.adobe.com; sonstige: Sieb & Meyer AG www.sieb-meyer.de DIE IDEE „Die Effizienz der Frequenzumrichter und Servoverstärker der SD2x-Serie von Sieb & Meyer lässt sich mit Zahlen belegen. Trotz ihrer Vorteile: Die Produktfamilie SD2x hat als Entwicklungsplattform ein Alter erreicht, wo man sich als Hersteller Gedanken über die Zukunft machen muss. Eine begrenzte Materialverfügbarkeit, ältere Entwicklungstools und wenig Spielraum für die Weiterentwicklung sind gute Gründe für die Einführung einer neuen Produktfamilie, die wir SD4x benannt haben.“ Torsten Blankenburg, Vorstand Technik, Sieb & Meyer AG www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/3 33

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