antriebstechnik 10/2020

DREHGEBER 02 02 Die

DREHGEBER 02 02 Die Wiegand-Sensoren sorgen für den energieautarken Multiturn-Betrieb 03 03 Rotor und Stator – die kapazitative Messtechnik setzt auf verschieden gestaltete leitfähige Oberflächen KAPAZITATIVE MESSTECHNIK Während Posital bei Drehgebern seit Jahren den Switch von optischer zu magnetischer Messtechnik forciert, wurde bei der Hollow Shaft-Serie gezielt ein anderer Weg gewählt. Da sich magnetische Systeme nur schwer in Hohlwellen-Designs umsetzen lassen, gab man der kapazitativen Messtechnik den Vorzug. Auch sie steht für Zuverlässigkeit und Präzision – zu moderaten Kosten. Dies zeigt sich in Performancedaten wie einer elektronischen Auflösung von 18 Bit für die Singleturn-Abtastung – gepaart mit einer Genauigkeit von ± 0,02 °. Key-Komponenten der kapazitativen Kits sind die mit unterschiedlichen Mustern gestalteten leitfähigen Oberflächen von Rotor und Stator. Sie erzeugen elektrische Hochfrequenzsignale, die über ASIC-Prozessoren gescannt und ausgelesen werden. Dabei werden die aktuellen Weg- und Winkelparameter als eindeutiger Positionswert über die Open Source-Schnittstellen SSI oder BiSS C an die zentrale Steuerung gegeben. Da beim Scannen immer die komplette Oberfläche erfasst wird, lassen sich die neuen Kits auch von punktuellen Verschmutzungen nicht aus dem Takt bringen. ENERGIE-ERNTE MITTELS IMPULSEN Herzstück des autarken Multiturn-Systems ist ein Energy Harvester, der als SMDbestückbare Komponente von Posital industriell gefertigt wird. Hier sorgen Impulse aus einem konditionierten Wiegand-Draht für die Energie-Ernte. Während der klassische Wiegand-Harvester beim Vollwelleneinsatz mit einem zentralen Permanentmagnet operiert, musste für das Hohlwellen-Design ein neues Setup gefunden werden. Über Feldtests und intensive Magnetfeldsimulation wurde eine zuverlässige Lösung mit vier Diametralmagneten entwickelt, die gleichmäßig im Rotor platziert wurden. Die vier Magnete sorgen für ein stabiles Magnetfeld, das der im Stator installierte Wiegand-Sensor detektieren und nutzen kann. Mit jeder 360 °-Rotation des externen Magnetfeldes erzeugt der haarfeine Wiegend-Draht, der in eine Kupferspule eingebettet ist, einen Spannungsimpuls. Er versorgt die Zählelektronik, die jede einzelne Umdrehung erfasst. Der Multiturn-Zähler verfügt über einen 43-Bit-Speicher, der für einen Messbereich von fast neun Billionen Umdrehungen ausgelegt ist. Die Bemusterung mit den Hollow Shaft-Kits erfolgt seit Sommer 2019. „Die Resonanz ist groß, wobei wir den stärksten Schub vor allem bei Neuentwicklungen sehen, die im wachsenden Robotergeschäft in immer kürzeren Intervallen auf dem Plan stehen,“ unterstreicht Fraba-CEO Christian Leeser. Fotos: Posital-Fraba www.posital.com DIE IDEE „Multiturn- statt Singleturn – jetzt auch bei Hohlwellengebern. Was lange nicht ging, weil die passende Technik fehlte, ist nun mit den neuen Hollow Shaft-Kits realisierbar. Die handlichen Hohlwellen-Kits, die sich in Robotergelenken oder direkt auf der Achse eines Motors montieren lassen, verfügen über eine energieautarke Zählelektronik, die auch im stromlosen Zustand jede einzelne Umdrehung erfasst und die genaue Position dokumentiert – ohne Batterien oder Getriebe. Hierbei hervorzuheben ist vor allem die clevere Energieernte per Wiegand Sensor.“ Jörg Paulus, General Manager, Posital-Fraba 38 antriebstechnik 2020/10 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ HOHE REGELGÜTE UND FUNKTIONALE SICHERHEIT INKLUSIVE Bonfiglioli kündigt die Markteinführung der Frequenzumrichterreihe AxiaVert an, die ein breites Spektrum industrieller Anforderungen mit unterschiedlichen Komplexitätsgraden abdeckt. AxiaVert eignet sich unter anderem für Asynchron-, Synchronund synchrone Reluktanzmotoren und ist zunächst in vier Größen mit Leistungen von 0,25 kW bis 15 kW erhältlich. Die offenen Kommunikationsprotokolle bedienen Industrie 4.0-Standards und sind kompatibel mit einer Vielzahl von Feldbusprotokollen und Maschinensteuerungen. Eine Kommunikationsverschlüsselung unterstützt den sicheren Informationsaustausch. Applikationen zur Zustandsüberwachung ermöglichen Echtzeitdiagnosen und liefern Hinweise auf anstehende Wartungen sowie den Energieverbrauch – vom Antriebssystem bis hin zur gesamten Maschine. Die integrierten Sicherheitsfunktionen entsprechen den Vorgaben gemäß EN ISO 13849-1 und IEC 61508 und sind frei konfigurierbar. Auch Softwareparameter und Hardwaremodule können individuell angepasst werden. www.bonfiglioli.com MEHR ENERGIEEFFIZIENZ BEI HEBEZEUGEN UND KRANEN Die erweiterten Anforderungen der Hebetechnik erfüllen die intelligenten Frequenzumrichter ADV200 HC mit feldorientierter Vektorregelung von Gefran. Dabei sind sie sparsam im Stromverbrauch. Antriebe, die in der industriellen Hebetechnik eingesetzt werden, müssen besonders robust, zuverlässig und flexibel sein. Die Umrichter sind für Motorleistungen von 0,75 kW bis 1,65 MW ausgelegt und können als universelle Antriebe definiert werden. Sie regeln Asynchronmotoren mit oder ohne Drehzahlsensor und steuern alle Hebe- und Verstellbewegungen – z. B. in Hubwerk, Portal oder Laufkran. Sie zeigen hohe Leistungen, haben anspruchsvolle Steuerfunktionen und sind dabei einfach zu installieren. Mit Ein- und Rückspeiseeinheiten ermöglichen sie zudem hohe Energieeinsparungen, etwa mit der Active-Frontend- Einheit AFE200. Auch die Ein- und Rückspeiseeinheiten SMB200 und FFE200 können bei geeigneter Auslegung zu einem wirtschaftlicheren Betrieb einer Anlage beitragen. www.gefran.com INTEGRIERTES, BI-GESTÜTZTES ANALYSE- UND REPORTING-TOOL Dürr hat das Produktionsleitsystem DXQcontrol um DXQbusiness.intelligence erweitert. Mithilfe dieser kennzahlenbasierten Anwendung haben Hersteller die Verfügbarkeit und Leistung ihrer Anlagen stets im Blick. DXQbusiness.intelligence führt Produktionsdaten aus verschiedenen Quellen zusammen und speichert sie in einem separaten Data Warehouse ab. Dort stehen die gewonnenen Informationen für Analysen und individuelle Reports zur Verfügung. Durch die Trennung vom operativen System ist sichergestellt, dass die laufende Fertigung beim Zugriff auf das Data Warehouse nicht beeinträchtigt wird. Vorkonfigurierte Dashboards geben Auskunft über relevante Daten, die die Entscheidungsfindung, speziell in kritischen Situationen, erleichtern. Nutzer können über den gesamten Standort hinweg navigieren oder sich auf ausgewählte Produktionsbereiche und Linien fokussieren. Angezeigt werden die Gesamtanlageneffektivität, Qualitäts- und Quantitätsinformationen sowie zeitliche Verläufe. www.durr.com GERÄUSCHARMES GEBLÄSE FÜR BEATMUNGSGERÄTE Das Radialgebläse BL 42 von MAE – ein Tochterunternehmen von Ametek – ist für medizinische Anwendungen wie Beatmungsgeräte geeignet, da es dynamisch, geräuscharm und kompakt ist. Das Kleingebläse ist für den Batteriebetrieb ausgelegt und dadurch auch für mobile Anwendungen geeignet. Das dynamische Verhalten des Gebläses, das durch einen BLDC-Außenläufermotor angetrieben wird, erlaubt es in Kombination mit einem Motorcontroller, dass der erzeugte Luftstrom und Druck so geregelt wird, dass er dem Atemrhythmus des Patienten folgen kann. Die Leistungsaufnahme beträgt bis 60 W. Die Nenndrehzahl von 35 000 min -1 ermöglicht eine hohe Leistungsabgabe. Das bürsten lose Gleichstromgebläse gibt es in den Ausführungen sensorlos, mit drei herausgeführten Hallsensoren oder in Kombina tion mit einer externen 4Q-Motorsteuerung. Eine integrierte Motorsteuerung ist in Planung. Außerdem kann das Gebläse auch für industrielle Anwendungen eingesetzt werden. www.ametekmae.com www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/10 39