Was Sie über Hocheffizienzmotoren wissen müssen

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Sensorik und dynamische Antriebe

Prof. Dr.-Ing. Holger Borcherding (doziert an der Hochschule Ostwestfalen-Lippe und ist Fachbereichsleiter Innovation bei Lenze SE) gibt Antwort auf die Fragen: Ist der geregelte Antrieb bereits ausentwickelt? An welchen Schrauben lässt sich noch drehen? Exemplarische Beispiele mit Strom-, Drehzahl- und Positionssensorik bei dynamischen Antrieben sind Inhalt seines Referats.

Drehzahlgeregelte Antriebe für klassische Drehstromanwendungen sind seit vielen Jahren auf dem Markt. Kernelement ist der Frequenzumrichter für die energieeffiziente Drehzahlverstellung. Mittlerweile haben sich Standards in den Leistungsklassen, der Funktion, den Schnittstellen und der Sensorik durchgesetzt, die über Stückzahleffekte zu günstigen Geräten und Antriebssystemen geführt haben.

Im Vortrag wird am Beispiel von Frequenzumrichtern für Standardaufgaben sowie Servoumrichtern für höherwertige Antriebsaufgaben gezeigt, wo sich die Standards besonders erkennen lassen.

Dabei wird besonders auf interne Sensorik für Strom und Spannung sowie Positionsgeber für Motor-Anbau eingegangen. Diskutiert wird dabei insbesondere, wo in Zukunft noch deutliche Weiterentwicklungen von Funktionalität, Schnittstellen, Handhabung, Baugröße und Kosten zu erwarten sind und wo eher nicht.

Bernhard Hiller (Leiter Grundlagenentwicklung und Innovation bei Baumer Motion Control) erklärt einen High-Performance Absolutgeber mit neuartiger Signalverarbeitung für Servomotoren.

Trotz der Fortschritte bei der geberlosen Regelung, steigt auch der Bedarf an „echten“, also encodergestützen Servo-Antrieben stark an. Damit verbunden ist der Wunsch nach möglichst kostengünstigen und dennoch perfomanten Feedback-Systemen zur Erfassung von Position, Drehzahl aber auch zusätzlichen Größen wie z.B. Temperatur und Beschleunigung, die ebenso über die vorhandene, möglichst einfache Encoder-Leitung übertragen werden sollen.

Der Beitrag beschreibt ein (ähnlich einem Resolver) komplett in den Servomotor integriertes, lagerloses, magnetisch basiertes Absolut-Gebersystem mit integrierter Auswertung, mit dem sämtliche Zustandsgrößen applikationsspezifisch aufbereitet, volldigital und in Echtzeit dem Regelgerät zur Verfügung gestellt werden können. Es wird aufgezeigt, wie sich durch innovative Signalverarbeitung kostspielige mechanische Vorgaben hinsichtlich des Encoder-Einbaus vermeiden lassenh und gleichzeitig die nötige Robustheit und Genauigkeit erzielt werden kann.

Im Vortrag von Dr. Volker Schwarz (Leiter der Entwicklung Encoder und Sensorik bei maxon motor ag) geht es um Winkel- und Positionssensoren: Eigenschaften, Anforderungen und Auswahl eines Encoders für Ihre Anwendung. Es gibt wahrscheinlich so viele verschiedene Encoder und Positionssensoren auf dem Markt, wie es Entwickler gibt. Je nach Antriebsaufgabe und Randbedingungen wird die Auswahl der richtigen Lösung anders ausfallen. In seinem Vortrag werden die Anforderungen an einen Encoder oder Winkelsensor erläutert und Beispiele für einzelne Anwendungsfälle im Bereich Kleinstmotoren anhand allgemeiner Auswahlkriterien gegeben.

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