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antriebstechnik 5/2016

antriebstechnik 5/2016

ELEKTROMOTOREN In

ELEKTROMOTOREN In weniger als 100 ms Neues Verfahren der bewegungslosen Positionsermittlung bei Servoantrieben Bei einem Neustart des Servoverstärkers oder dem Ausfall der Versorgungsspannung muss ein Lagegeber ohne absolute Positionsausgabe neu initialisiert werden. Dazu wird die absolute Rotorlage des magnetischen Pols eines Antriebs bestimmt. Ein neues Verfahren reduziert jetzt den Aufwand und lohnt sich vor allem bei komplexen Anlagen. Damit Servoantriebe in Drehmoment, Drehzahl und Position geregelt werden können, muss die Lage des Rotors bekannt sein. Die Regelung erfolgt über den Servoverstärker, der den Strom in die Motorwicklungen entsprechend der Rotorlage einspeist. Lagegeber ohne absolute Posi tions ausgabe müssen aber nach einem Neustart oder dem Abschalten der Versorgungsspannung neu initialisiert werden. Dazu ist eine Bestimmung der absoluten Rotorlage des magnetischen Pols notwendig. Der Abgleich geschieht konventionell durch Anlegen einer Gleichspannung, Regeln des Stromes und dem daraus resultierenden Ausrichten des Rotors auf die Flussachse. Beim erstmaligen Start gekoppelter Antriebe, wie sie z. B. in Gantry- Anwendungen, bei XY-Systemen Hochpolige Servomotoren oder Antrieben in Z-Achsen zu finden sind, verursacht die Kommutierungssuche mechanische Schwingungen. Zudem kann sie – je nach Trägheit sowie Dämpfung des mechanischen Systems – mehrere Sekunden dauern. Das neue Verfahren der bewegungslosen Positionsermittlung beruht auf den magnetischen und sättigungsabhängigen Eigenschaften des Motors. Ein hochfrequentes Testsignal mit einer variablen Frequenz wird an die Maschine gegeben und die Strom antworten des Systems gemessen. Aus diesen gemessenen Werten lassen sich die Informationen zur Rotorposition errechnen. Aus der Wissenschaft sind diverse Methoden zur geberlosen Positionsermittlung mithilfe einer hochfrequenten Signaleinprägung und deren Auswerteverfahren bekannt. Ergebnis der Auswerteverfahren sind zwei um 90 ° phasenverschobene Positionssignale mit doppelter Grundfrequenz und unbekannter Polarität. Die Positionssignale des neuen Verfahrens lassen sich aus den Stromantworten durch gezielte Multiplikation und Filterung (Hoch und Tiefpass) der Messwerte miteinander bestimmen. Die angelegte Spannung besitzt eine variable Frequenz im Bereich von 1 – 3 kHz. Ergebnis der Berechnungen sind wiederum zwei um 90 ° verschobene Positionssignale, woraus sich verfahrens bedingt die Rotorposition direkt berechnen lässt. Mit diesem Verfahren werden die Positionssignale frequenz- und polaritätsrichtig bestimmt. Der Kommutierungswinkel kann so ohne Initialbewegung des Motors berechnet werden. Zudem benötigt die bewegungs lose Positionsermittlung zum Bestimmen der Rotorlage weniger als 100 ms. Gegenwärtig funktioniert das Prinzip für hochpolige Servomotoren und wird in naher Zukunft für niederpolige und lineare Motoren folgen. Fotos: Fotolia/RGtimline, JAT www.jat-gmbh.de 44 antriebstechnik 5/2016

ELEKTROMOTOREN Elektrische Antriebe für höhere Spannungen und Marine-Anwendungen Mit zusätzlichen Varianten für den Spannungsbereich von 525 bis 690 V erweitert Bosch Rexroth das Einsatzspektrum seiner elektrischen Antriebe vom Typ Indradrive ML für Leistungen bis zu vier Megawatt. Internationale und anwendungsspezifische Zertifizierungen verringern den Engineering-Aufwand sowohl für den universellen Einsatz in industriellen Maschinen und Anlagen als auch in Marine- und Offshore- Anwendungen. Unabhängig von der Netzanschlussspannung sind die elektrischen Antriebe bereits für Industrieanwendungen gemäß CE, UL und CSA zertifiziert. Das verringert den Engineering- und Dokumentationsaufwand für den weltweiten Einsatz. Aktuell durchlaufen alle Baureihen die Zulassungen der Schiffsklassifikationsgesellschaften GL, DNV, ABS und LR. Damit können sie als „type approved“ in typischen Marine- und Offshore-Anwendungen, z. B. Netz- und Ankerwinden oder für Hub-, Schwenk- und Wippantriebe für Schiffskrane, eingesetzt werden. www.boschrexroth.com Smart Products: Antriebslösung für Start-Stop-Anwendungen Fördersystem definieren, Einbauvariante wählen, Nutzlast bestimmen: Mit den Smart Products für Rollen- und Kettenförderer von Lenze ist es einfach, sich richtig zu entscheiden. Die vordefinierten Lösungen bieten die passende mechatronische Antriebslösung für eine klar umrissene Applikation. Die mechatronischen Einheiten sind in Kombination mit dem Smartphone Vertreter der Industrie 4.0. In der Outline-Variante lassen sich die Smart Products mit einem einfachen Montage- und Wartungskonzept einbauen. Bei der Inline-Variante können die Getriebemotoren mit geringen Störkonturen kostenoptimiert ins Maschinengestell integriert werden. Beide Einbauformen decken sechs Nutzlastklassen zwischen 1 000 und 5 200 kg ab. Ein maßgebliches Ziel der Entwicklung bestand über die Leistungsdaten hinaus, mit den Mechanismen der Industrie 4.0 möglichst einfache, weltweit einsetzbare Lösungen zu konzipieren. Nur so lassen sich auf allen möglichen Facetten der Life-Cycle-Costs Fortschritte erzielen. www.lenze.com Für Sie immer in Bewegung! ...der etwas weniger Platz benötigt der BRECOFLEXmove AT10 NEU - Zahnflanke FEM-optimiert Deutlich höhere spezifische Umfangskraft kagado.de Manchmal braucht man einen PARTNER... Mehr Informationen unter www.breco.de/move BRECO ist Mitglied in der Mulco Europe EWIV Der BRECOFLEXmove AT10 Mehr Leistung. Optimierte Zahnform. Vielseitig einsetzbar. Effizient. Mehr Power und bessere Kraftübertragung bei schmalerer Riemenbreite für Ihre Produktion.

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