DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

MOTOREN UND STEUERUNGEN

MOTOREN UND STEUERUNGEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN "MIT SERVOMOTOREN UND SERVOANTRIEBS- LÖSUNGEN KENNEN WIR UNS BESTENS AUS" Michael Burgert, Produktmanager, Dunkermotoren Als führender Hersteller der Antriebstechnik entwickeln und produzieren wir bei Dunkermotoren mit etwa 1 100 Mitarbeitern hochwertige lineare und rotative Antriebssysteme. Mit Hauptsitz in Bonndorf im Schwarzwald sind wir weltweit agierender Partner für Lösungen rund um die elektrische Antriebstechnik. Dank unseres modularen Baukastensystems mit Antriebskomponenten bis zu 2 600 W Abgabeleistung und der Integration von Logik- und Leistungselektronik mit verschiedenen Busschnittstellen bieten wir unseren Kunden hohe Flexibilität. Im Bereich integrierter, smarter BLDC Servoantriebe sehen wir uns als Weltmarktführer. Quellenhinweise: (1) Seite „Servo“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 14. März 2017, 11:14 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index. php?title=Servo&oldid=163571113 (Abgerufen: 26. Mai 2017) (2) Seite "motor”. In: Wiktionary, The Free Dictionary. Bearbeitungsstand 25. Mai 2017, 00:44 UTC. URL: https://en.wiktionary.org/w/index. php?title=motor&oldid=44257611 (Abgerufen: 26. Mai 2017) (3) Wagner, Markus: Technisches Wörterbuch Mechatronik/ Automation deutsch-englisch [CD-ROM], Seligenstadt: Lehrmittel-Wagner, 2011 (4) Gerke, Wolfgang: Elektrische Maschinen und Aktoren: Eine anwendungsorientierte Einführung, München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, 2012, S. 10 (5) Seite „Servomotor“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 7. März 2017, 07:39 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?titl e=Servomotor&oldid=163347715 (Abgerufen: 26. Mai 2017) (6) Seite „Servomechanism”. In: Wikipedia, The Free Encyclopedia. Bearbeitungsstand: 22. März 2017, 19:07 UTC. URL: https://en.wikipedia.org/w/index. php?title=Servomechanism&oldid=771646856 (Abgerufen: 26. Mai 2017 (7) Tobin, Stephen M., DC Servos: Application and Design with MATLAB®, Boca Raton: CRC Press, 2010, S. 1 (8) Firoozian, Riazollah: Servo Motors and Industrial Control Therory, Berlin: Springer Science & Business Media, 2008, S. 60 www.DerKonstrukteur.de dia Definition). Im Folgenden werden nur noch Elektromotoren als Servomotoren behandelt. Als Servomotoren weit verbreitet sind permanenterregte Synchronmotoren, Asynchronmotoren und bürstenbehaftete Gleichstrommotoren. Aber auch bei diesen Motoren gibt es eine Vielzahl von Begriffen, die teilweise unterschiedlich verwendet werden. Hier eine Übersicht einiger häufig verwendeter Begriffe mit Erklärung: AC-UND-DC-SERVOMOTOREN Als AC-Servomotoren werden in der Regel Motoren bezeichnet, die an Versorgungsspannungen betrieben werden, die direkt durch Gleichrichtung einer Wechselspannung (einphasig oder dreiphasig) erzeugt werden. Dies sind in der Regel Gleichspannungen ab ca. 230 V DC bis über 600 V DC. Im Gegensatz dazu werden Servomotoren, die direkt an einer Kleinspannung bis ca. 48 V DC betrieben werden können, als DC-Servomotoren bezeichnet . Eine Aussage über die Motor-Bauart lässt diese Einteilung aber nicht zu. Permanenterregte Synchronmotoren werden nach dieser Definition sowohl als AC als auch als DC- Synchronmotoren verwendet. Asynchronmotoren und Reluktanzmotoren werden hauptsächlich als AC-Servomotoren eingesetzt; permanent- oder fremderregte bürstenbehaftete Gleichstrommotoren eher als DC-Servomotoren . Auch wenn es auf den ersten Blick nicht sinnvoll erscheint, bietet der Markt auch Schrittmotoren, die mithilfe eines Encoders eine Positionsrückführung erhalten und somit als DC-Servomotoren angeboten werden. BLDC- UND EC-SERVOMOTOREN BLDC- (Brushless Direct Current) und EC- (Electrically Commutated) Servomotoren sind technisch gesehen permanenterregte Synchronmotoren. Oft werden diese Begriffe noch mit eher kleinen, blockkommutierten Motoren, die im Kleinspannungsbereich betrieben werden, verbunden. Mittlerweile werden die als BLDC und EC bezeichneten Motoren häufig feldorientiert angesteuert, wodurch sie in Sachen Dynamik, Geräuschverhalten und Energieeffizienz den als „AC-Servo“ bezeichneten Motoren in nichts nachstehen. SERVOMOTOREN, SERVOVERSTÄRKER UND SERVOANTRIEBE Viele Motoren, die als Servomotoren angeboten werden, können selbst nicht drehen, da sie keine integrierten Servoverstärker haben. Lediglich Servomotoren mit integriertem Servoverstärker können ohne externe Komponenten, nach Anlegen einer Versorgungsspannung im Servobetrieb selbstständig, Drehmoment, Drehzahl oder Position regeln. Dies geschieht nach Vorgaben über einen Busanschluss oder über digitale bzw. analoge Eingänge. Im Sprachgebrauch hat es sich trotzdem durchgesetzt, dass Motoren, die einen externen Servoverstärker benötigen als Servomotoren bezeichnet werden. Diese stellen sogar nach wie vor den größten Anteil der Servomotoren dar. Die Kombination aus Motor und Verstärker wird in der Regel als Servoantrieb bezeichnet. DYNAMIK Sind alle Servomotoren hochdynamisch? Viele „Servomotor“-Definitionen gehen auf die Dynamik nicht ein. Dennoch denkt man bei einem Servomotor an einen hoch dynamischen Antrieb. Mechanische Zeitkonstanten, also die Dauer von Stillstand bis 63 % der Maximaldrehzahl ohne Last, liegen bei hochdynamischen Servomotoren im Bereich ab ca. 1 bis zu wenigen ms. Erreicht wird eine hohe Dynamik durch mehrere Faktoren. Neben einer hohen Flussdichte und einer niedrigen Läufer-Massenträgheit muss der Servoverstärker auf die Motorwicklung abgestimmt sein, damit der Motor dynamisch arbeiten kann. MOTORFEEDBACK Resolver waren lange Zeit das Maß der Dinge bei Motor-Feedbacksystemen von Servomotoren. Mit der Digitalisierung sind magnetische und optische Systeme, die voll digitale Ausgangssignale liefern, auf dem Vormarsch. Wichtig ist, dass das Feedbacksystem hinsichtlich Robustheit, Genauigkeit und Schnittstelle zum Servoverstärker passt. Motoren mit voll integriertem Feedbacksystem und Servoverstärker haben den Vorteil, dass das Feedbacksystem gleich auf den Regler abgestimmt ist. Jetzt können Sie zumindest zum Thema Servomotoren Rede und Antwort stehen. Die Frage mit den Babys bekommen Sie dann auch noch hin. In diesem Sinne: „Servus!“ Bilder: Dunkermotoren www.dunkermotoren.de 36 DER KONSTRUKTEUR ASB/2017

MOTOREN UND STEUERUNGEN SEVOMOTOR-BAUKASTEN: DREI BAUREIHEN, ZAHLREICHE OPTIONEN Das Servo-Baukastensystem von Heidrive beinhaltet drei Servo-Baureihen mit einer Vielzahl an Standardkomponenten. Neben der für den asiatischen Raum gefertigten HeiMotion-Compact (HMC)-Baureihe bietet das Unternehmen die Premium-Baureihe (HMP), die vor allem für den europäischen Raum interessant ist. Temperatursensoren, sicher angebaute Geber, UL-Zulassungen sowie verschiedene gängige Steckeranschlüsse sind in dieser Baureihe Standard. Für hohe Beschleunigungswerte wurde die Baureihe HeiMotion Dynamic (HMD) entwickelt. Diese Motoren zeichnen sich durch ihr dynamisches Verhalten und ihre Robustheit aus. Letztere wurde durch eine konzentrierte Wicklung erreicht. Die Motoren haben einen Wirkungsgrad von bis zu 94 %. Für alle drei Baureihen sind sämtliche Optionen (Geber, Bremse, Stecker, Kappen, Planetengetriebe usw.) des Baukastens verfügbar. Die Motoren umfassen einen Leistungsbereich von 50 W bis 15,5 kW sowie ein Stillstandsmoment von 0,18 bis 110 Nm. Die Drehzahlen reichen von 2 000 bis 9 000 min -1 . www.heidrive.de TROMMELMOTOREN MIT GESTEIGERTER LEISTUNG Damitläuft alles reibungslos: Dieneuen Palettenstopper vonACE Unsere neue Produktfamilie: 32unterschiedliche Palettenstopper/Vereinzeler fürdiverseAnforderungen in derTransfertechnik. Rulmeca hat die Nennleistung seiner Trommelmotoren der 80LS-Serie mit 80 mm Mantelrohrdurchmesser von bislang maximal 120 W auf nun 160 W gesteigert. Der Performance- Zuwachs wurde durch die Neuauslegung des Stators erreicht. Die kürzeste lieferbare Breite des neuen Trommelmotors ist 300 mm. Um die Leistung optimal auf den Gurt zu übertragen, kann der Trommelmantel mit einer Gummierung versehen werden. Die maximal zulässige Gummierungsdicke beträgt 5 mm. Wo leistungsfähige Fördertechnik für besonders flach bauende Fördertische gebraucht wird, können damit bestehende Lösungen nun leistungsfähiger ausgelegt werden. Dazu sind asynchrone Trommelmotoren überlastfähiger als solche mit Synchrontechnik, was für das Startverhalten von Förderbändern wichtig ist. Die Motoren sind in Stahl- und Edelstahlausführungen erhältlich. In Edelstahl und mit dem IP66/69plus-Schutz sind sie geeignet für EHEDG-konforme Fördertechnik in der Lebensmittelindustrie. www.rulmeca.de Damit stehen Ihnen zuverlässige, effiziente und günstige Maschinenelemente zur Verfügung,die Palettenmit Massenvon 1kgbis 1.200 kg pneumatisch oder elektrischvoneinandertrennen und einzeln weiterbefördern. 5-Sterne-Service inklusive! Alles. Immer.Top. Mehr Info? T+49 (0)2173-9226-10 Fordern Sie den kostenlosen ACE Katalog an! www.ace-ace.de by ACE S E R V I C E