antriebstechnik 11/2023

SPECIAL: SPS

SPECIAL: SPS 2023 03 Elektronisches Wendelastrelais für Gleichstrommotoren Die kompakte Bauweise und die hohe Leistungsfähigkeit der DC-Motoren ermöglichen hier eine effiziente und zuverlässige Verwendung. Zum Schalten der Motoren lassen sich elektronische Halbleiter-Wendeschütze mit integrierter H-Brücke einsetzen, wie sie beispielsweise Phoenix Contact zur Verfügung stellt. Als Beispiel sei das ELR DCR-PT-24DC-10 aus der elektronischen Wendelastrelais-Familie für DC-Motoren genannt. Mit diesem Modul kann der Anwender den Motor in zwei Drehrichtungen betreiben oder bremsen. Darüber hinaus bietet es einen Überlast- und Kurzschlussschutz. Mit dem Halbleiter-Wendeschütz lassen sich Motoren bis 24 V DC/10 A verschleißfrei betreiben. Neben der Verdrahtungsersparnis sorgt die schmale Bauform des ELR DCR-PT- 24DC-10 von 12,5 mm respektive 6,2 mm Baubreite dafür, dass sich sein Platzbedarf im Schaltschrank deutlich reduziert. Bilder: Phoenix Contact, MaciejBledowski – stock.adobe.com, anantachat/shutterstock.com www.phoenixcontact.com Pumpen, Ventilatoren oder Stellantrieben. Die veränderbare Drehzahl und das hohe Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen macht die permanent erregten Gleichstrommotoren hier zu einer guten Wahl. Die kleine Bauform und die hohe Leistungsfähigkeit der DC-Motoren ermöglichen eine effiziente und zuverlässige Verwendung in solchen Anwendungen. MIT H-BRÜCKE STEUERN Permanent erregte Gleichstrommotoren werden über mechanische Relais, Schütze oder elektronisch zum Beispiel über eine H-Brücke geschaltet. Die H-Brücke besteht aus vier Halbleiterschaltern, die in einer bestimmten Kombination ein- und auszuschalten sind, um die Drehrichtung (Rechts-/Linkslauf) des Motors zu steuern oder diesen zu bremsen. Die Grafiken zeigen eine vereinfachte Darstellung einer H- Brücke mit mechanischen Schaltern. Für die Vorwärtsdrehung werden zwei diagonal gegenüberliegende Halbleiterschalter eingeschaltet, während die beiden anderen Schalter ausgeschaltet sind (Bild 01, links). Dadurch fließt der Strom durch den Motor in eine Richtung und er dreht sich in die gewünschte Richtung. Für die Rückwärtsdrehung werden die beiden anderen diagonalen Halbleiterschalter eingeschaltet, wohingegen die beiden ersten Schalter ausgeschaltet sind (Bild 01, rechts). Auf diese Weise fließt der Strom in die entgegengesetzte Richtung und der Motor dreht sich in der anderen Richtung. Im Fall einer Bremsung schalten sich die beiden oberen Schalter aus und die beiden anderen Schalter ein (Bild 02). Das führt zu einem Kurzschluss des Motors. Da sich der Motor noch weiterdreht, wird durch den Generatoreffekt eine Spannung generiert, die seiner Ursache entgegenwirkt und die Drehung des Motors abbremst. Die Rotationsenergie des Motors wandelt sich dabei in elektrische Energie um und wird anschließend über den Wicklungswiderstand als Wärme abgegeben. Zur Variation der Geschwindigkeit lässt sich die Motorspannung verändern. FAZIT Permanent erregte Gleichstrommotoren kommen in der Industrie in vielen Bereichen zum Einsatz, etwa Förderbändern, Pumpen oder Ventilatoren. Die Vielseitigkeit und Leistungsfähigkeit dieser Motorenart erlaubt die Nutzung in zahlreichen Branchen. DIE IDEE „Viele Anwender stehen vor der Herausforderung, einen permanent erregten Gleichstrommotor zu schalten oder zu reversieren – und zwar verschleißfrei. Mechanische Schaltgeräte wie Relais oder Schütze sind verschleißbehaftet. Außerdem benötigen sie einigen Platz im Schaltschrank und sind aufwendig zu verdrahten. Die Lösung von Phoenix Contact sind schmale elektronische Wendelastrelais für permanent erregte Gleichstrommotoren. Die Module reduzieren den Platzbedarf im Schaltschrank und den Installationsaufwand erheblich.“ Dipl.-Ing. Matthias Borutta, Produktmanager Digitale Interface, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont 40 antriebstechnik 2023/11 www.antriebstechnik.de

AKTUATOR INTEGRIERT, SCHNELL MONTIERT Die rotierenden Aktuatoren der DGII-Serie von Oriental Motor kombinieren einen Hohlwellen- Rundtisch mit einem Schrittmotor. Durch das innovative Design mit integriertem Aktuator lassen sie sich laut Hersteller einfacher und schneller montieren als vergleichbare Eigenkonstruktionen. Ein weiterer Vorteil ist die unkomplizierte Verdrahtung: Dank des eingebauten batterielosen Absolutwertgebers sind keine Referenzsensoren erforderlich. Der Drehtisch DGII besitzt eine hohe Steifigkeit und ist ausgelegt für Drehmomente bis max. 50 Nm, Drehzahlen bis 1.800 Grad/s sowie Lastmomente bis 100 Nm und Traglasten bis 4.000 N. Der Hersteller liefert den DGII mit Hohlwellen-Durchmessern zwischen 33 mm und 100 mm und Rahmengrößen zwischen 60 mm und 200 mm. Serienmäßig stehen folgende Schnittstellen zur Verfügung: EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet sowie Modbus RTU. www.orientalmotor.de Mobile Safety HMI – ein Gerät für den kompletten Maschinenpark HOCHAUFLÖSENDE PROFINET-ABSOLUT-DREHGEBER Turck erweitert sein Drehgeber-Portfolio um Encoder mit Profinet-Schnittstelle für Echtzeit- Applikationen, vor allem in den Bereichen Logistik, Food & Beverage und Maschinenbau. Die Drehgeber der Baureihen REM (Multiturn) und RES (Singleturn) setzen auf das aktuelle Profinet-Encoder-Profil (Version 4.2) und bieten Auflösungen von 19 Bit für die Singleturn- und bis zu 24 Bit für die Multiturn-Geräte. Alle Encoder unterstützen Profinet-Features wie Media Redundancy Protocol (MRP), Link Layer Discovery Protocol (LLDP) und Simple Network Management Protocol (SNMP). Mit dem Isochrone Realtime- Modus (IRT) und minimalen Taktzyklen von bis zu 250 Mikrosekunden gewährleisten die Drehgeber auch in sehr dynamischen Applikationen eine präzise und nahezu verzögerungsfreie Kommunikation. Dank ihrer Präzision ermöglichen die Drehgeber eine hochgenaue Positionierung und Geschwindigkeitsregelung, wie sie beispielsweise zur Multi-Achsen-Positionierung erforderlich ist. Die einfache Integration in Profinet-Netzwerke ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme. www.turck.com NACHHALTIGE MOTORTECHNOLOGIE WELTWEIT GEFRAGT SEW-Eurodrive lieferte 2023 den zweimillionsten DRN..-Motor an einen Kunden in Deutschland aus – weltweit sind es sogar schon zehn Millionen Stück. Die Gesamtzahl dieser IE3-Motoren sorgen für eine erhebliche Reduzierung der benötigten elektrischen Primärenergie: Das Unternehmen schätzt die Energieeinsparungen auf mehr als 50.000 GWh im Vergleich zur alten Motorbaureihe, unter Annahme von Voll-Last bei 100 % Nennleistung und einer Jahresbetriebszeit von 8.760 h. Dies entspricht 33 Mio. t CO 2 . Antriebslösungen mit DR2C..-Synchronmotoren von SEW-Eurodrive erfüllen die höchste normativ definierte Effizienzklasse IE5 für drehzahlvariable Elektromotoren und sind für den reinen Umrichterbetrieb vorgesehen. Sie erreichen Wirkungsgrade bis 91 %. Im Laufe des Jahres wird das Portfolio um weitere Motorbaugrößen und höhere Leistungen bis 11 kW erweitert – mit Wirkungsgraden bis 94,5 %. www.sew-eurodrive.de mobil und sicher bedienen (kabellos) individuell und kostengünstig (Standard-Mediengerät, Betriebssystem nach Wunsch) induktives Laden Not-Halt, dreistufiger Zustimmtaster als Basisausführung, erweiterbar zertifizierte Wireless Safetyfunktionen SIL 3, PL e flexible Gehäuselösungen (Farbe, Form, Design etc.) Safety-SPS mit Zugang direkt in den Safety-BUS Komplettlösungen (Safety PLC, Safety Drives, Safety I/O Module) ACD Antriebstechnik GmbH Engelberg 2 | 88480 Achstetten +49 7392 708-500 info@acd-antriebstechnik.de www.acd-gruppe.de/antriebstechnik Der direkte Link zu Mobile Safety HMI Nürnberg 14. bis 16.11.2023 Halle 4 | Stand 549