Herzlich Willkommen beim beam-Verlag in Marburg, dem Fachverlag für anspruchsvolle Elektronik-Literatur.


Wir freuen uns, Sie auf unserem ePaper-Kiosk begrüßen zu können.

Aufrufe
vor 4 Jahren

7-2012

  • Text
  • Industrie
  • Anwendungen
  • Antriebe
  • Einsatz
  • Bild
  • Serie
  • Motoren
  • Hohen
  • Zudem
  • Antrieb
  • Produktion
  • Vakuum
Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Antriebe Kompaktantriebe

Antriebe Kompaktantriebe mit dem PC steuern Bild 1: Bürstenloser Gleichstromantrieb mit CAN-Interface für 24-V-Versorgungsspannung Integrierte Kompaktantriebe, bei denen die Betriebselektronik und der Motor eine Einheit bilden, kommen in vielen Anwendungen zum Einsatz, so zum Beispiel in der Fördertechnik, in Druckmaschinen, Textilmaschinen, Handhabungsgeräten, dezentralen Anlagen und automatisierten Fertigungsstraßen. Durch diese Integration kann der Verdrahtungsaufwand in der Anlage sowie der Platzbedarf im Schaltschrank wesentlich reduziert werden. Die beschriebenen Antriebe weisen ähnliche elektronische Schaltungen auf, sie werden intern vom gleichen Mikrocontroller gesteuert und nutzen eine fast identische Betriebssoftware. Dadurch ist es gewährleistet, dass der Anwender alle Antriebe aus dieser Familie über einen PC oder eine SPS identisch ansteuern kann. In die Antriebe können außerdem unterschiedliche Getriebe, Geber und Bremsen integriert werden. Kleinantriebe mit integrierter Betriebselektronik für 24 V Betriebsspannung Bürstenlose Motoren weisen eine lange Lebensdauer, eine Autor: Dr. András Lelkes GEFEG-NECKAR Antriebssysteme GmbH gute Dynamik sowie einen hohen Wirkungsgrad auf. Die Antriebe der Familie „MC“ werden mit 24 V Betriebsspannung versorgt und können über eine CAN-Schnittstelle mit der überlagerten Steuerung kommunizieren (CANopen Drives Profil DSP-402). In Systemen ohne busfähige Steuerung kann der Antrieb genauso gut verwendet werden. In diesem Fall wird der Motor über einen analogen Sollwert und über digitale Steuersignale (Freigabe, Drehrichtung, Bremsen) gemanagt. Die integrierte CAN-Schnittstelle ist auch in diesem Fall vorteilhaft: Der Antrieb kann über den Bus einfach parametrisiert, getestet und in Betrieb genommen werden. In die Betriebssoftware ist außerdem ein Bootloader integriert. Dadurch kann die Firmware bei Bedarf über den Bus einfach aktualisiert werden. Die in bürstenlosen Motoren verwendete Steuer- und Regelelektronik kann mit geringfügiger Änderung auch bei einem Kommutatormotor eingesetzt werden. Die Hall-ICs werden zwar hier für die Kommutierung nicht benötigt, können aber weiterhin für die Drehzahlregelung und für die Positioniersteuerung verwendet werden. Durch das kostengünstige Magnetsystem und die automatische Ankerfertigung sind solche Gleichstrommotoren kostengünstig zu bauen. Das mechanische Kommutierungssystem begrenzt jedoch die Lebensdauer von klassischen Gleichstrommotoren. Deshalb war es wichtig, für den Antrieb die passenden Graphitbürsten für mindestens 3000 Betriebsstunden zu finden. Es gibt eine hohe Zahl von Anwendungen, z.B. Stellantriebe, bei denen diese maximal erlaubten aktiven Betriebstunden nicht überschritten werden. Hier bieten die Gleichstrommotoren mit integriertem Regler eine wirtschaftlich interessante Alternative. Entwicklung einer neuen bürstenlosen Motorfamilie Die Verbesserung des Wirkungsgrades von Elektromotoren hat nicht nur umweltpolitische sondern auch technische und wirtschaftliche Vorteile. Durch die höhere Effektivität verbraucht der Motor bei gleicher Belastung weniger Energie und erzeugt weniger Wärme. Deshalb kann der verbesserte Motor auch stärker belastet werden, wodurch seine Leistungsfähigkeit wesentlich erhöht wird. Bei der Entwicklung einer verbesserten Motorfamilie wurden folgende Maßnahmen ergriffen: • Optimierung des Magnetkreises • Erhöhung des Nutfüllfaktors • Reduzierung des Wickelkopfes durch Einzelzahnwicklung • Optimierung des Fertigungsprozesses Das erste Mitglied dieser Familie ist der Motor MQ 667 mit 68 mm Außendurchmesser. Er ist im Vergleich zu seinem Vorgänger (M643) bei gleich bleibender Baulänge (112 mm) um 200% stärker; er erreicht einen Dauerdrehmoment von 0,75 Nm. Außerdem weist er ein reduziertes Rastmoment und einen wesentlich verbesserten Wirkungsgrad auf. Bild 2: Neu entwickelter bürstenloser Motor mit verdreifachtem Drehmoment (0,75 Nm bei 3000 min -1 ) 18 PC & Industrie 7/2012

Antriebe Aluminium statt Edelstahl Nord präsentiert NSD tupH, eine Oberflächenbehandlung, die Aluminium-Getriebemotoren so widerstandsfähig wie Edelstahlprodukte macht und deutlich leistungsfähiger als Antikorrosionslackierungen ist. In Kombination mit DINund Normteilen aus Edelstahl, Edelstahlabtriebswellen und einer lebensmittelverträglichen Ölfüllung eignen sich NSD-tupH-Antriebe optimal für hygienisch anspruchsvolle Anwendungen. Während die meisten Hersteller Edelstahlvarianten nur für wenige Antriebstypen anbieten, besteht die NSDtupH-Option für das gesamte Spektrum an Aluminiumprodukten. Ein weiterer Vorteil ist der Gewichtsfaktor: Diese Lösung fällt wesentlich leichter aus und eröffnet Maschinenbauern somit bessere Montagemöglichkeiten. • Getriebebau NORD GmbH & Co. KG www.nord.com Bild 3: Elektronisch kommutierter Motor mit integrierter Kommutierungselektronik für 230 V/50 Hz Einspeisung Elektronisch kommutierte Kleinantriebe für direkte Netzeinspeisung Die Betriebsspannung für Antriebe mit Kleinspannungsversorgung wird oft aus dem 230 V/50 Hz-Netz erzeugt. Dies bedeutet eine leistungselektronische Umwandlung der Energie in zwei Schritten: Ein Schaltnetzteil erzeugt die Kleinspannung (z.B. 24 V) für den Antrieb und die integrierte Betriebselektronik erzeugt aus dieser Gleichspannung die Wicklungsspannungen mit veränderbarer Kommutierungsfrequenz. Durch die doppelte Umwandlung entstehen jedoch sowohl höhere Investitionskosten als auch höhere Verluste. Deshalb weist eine Elektronikeinheit, die direkt von 230 V Netzspannung gespeist wird, wesentliche Vorteile auf. Bei der Entwicklung einer kompakten, in den Motor integrierbaren Betriebselektronik für den Netzbetrieb müssen jedoch thermische Fragen, die EMV-Problematik und etliche sicherheitsrelevante Aspekte in Betracht gezogen werden. Die Unterbringung aller notwendigen Bauteile wird dadurch erschwert, dass die in der Niederspannungsrichtlinie vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken streng eingehalten werden müssen. Zusätzliche Schwierigkeiten mussten überwunden werden, um eine geeignete Konstruktion für die Elektronik zu erreichen, die nicht nur kompakt ist, sondern auch eine einfache und sichere Montage in der Motorproduktion erlaubt. Das erste Produkt mit dem neuen Umrichter ist der Motor MCN 963. Die Motorwicklung ist an die höhere Zwischenkreisspannung angepasst. Die integrierte Regelelektronik kann über analoge und digitale E/As oder über den CAN-Bus gesteuert werden. Der Motor kann direkt vom 230 V Wechselspannungsnetz betrieben werden, dadurch kann auf ein externes Netzteil verzichtet werden. • GEFEG-NECKAR Antriebssysteme GmbH info@gefeg-neckar.de www.gefeg-neckar.de Sparsamere Motoren, erweitertes Getriebespektrum, innovative glatte Oberflächen und mehr Vielfalt bei den Umrichtern Für die sich verschärfenden Energiesparanforderungen an Motoren in vielen Märkten stellt Nord Drivesystems nun auch IE4-Systeme bis 7,5 kW vor. Diese Motorenklasse ist in den Baugrößen 80 bis 100 ab 0,55 kW Leistung verfügbar. IE3-Motoren hingegen fertigt der Hersteller bis Baugröße 180. Die schon länger erhältlichen IE2-Motoren werden außerdem von Baugröße 80 bis 180 auch als ATEX-Ausführungen angeboten. Bei der erneut verbreiterten Palette der starken Industriegetriebe reicht die Spannbreite der Drehmomente jetzt von 25.000 Nm bis hin zu 242.000 Nm am oberen Ende des Sortiments. Ein sehr flexibles Baukastensystem bietet Anwendern vielfältige Optionen. Ein weiteres Schlüsselprodukt sind die neu entwickelten zweistufigen Kegelstirnradgetriebe in offener oder geschlossener Washdown- Bauweise, die sich besonders einfach reinigen lassen. Diese robusten und zugleich sehr leichten Aluminium-Getriebe sind in fünf Baugrößen mit Drehmomenten von 90 bis 660 Nm lieferbar. Einen ähnlichen Ansatz wie bei dieser Serie verfolgt Nord auch bei den neuen Schneckengetrieben der Baureihe SMI. Gemeinsames Merkmal beider Reihen sind sehr widerstandsfähige und besonders glatte Oberflächen, die speziell für Anwendungen mit anspruchsvollen hygienischen Anforderungen vorteilhaft sind. • Getriebebau NORD GmbH & Co. KG info@nord.com www.nord.com PC & Industrie 7/2012 19

Fachzeitschriften

11-2019
10-2019
4-2019
3-2019
4-2019

hf-praxis

9-2019
8-2019
7-2019
6-2019
5-2019
4-2019
3-2019
2-2019
1-2019
EF 2019-2020
10-2019
Best_Of_2018
12-2018
11-2018
10-2018
9-2018
8-2018
7-2018
6-2018
5-2018
4-2018
3-2018
2-2018
1-2018
EF 2018/2019
12-2017
11-2017
10-2017
9-2017
8-2017
7-2017
6-2017
5-2017
4-2017
3-2017
2-2017
1-2017
EF 2017/2018
12-2016
11-2016
10-2016
9-2016
8-2016
7-2016
6-2016
5-2016
4-2016
3-2016
2-2016
1-2016
2016/2017
12-2015
11-2015
10-2015
9-2015
8-2015
7-2015
6-2015
5-2015
4-2015
3-2015
2-2015
1-2015
12-2014
11-2014
10-2014
9-2014
8-2014
7-2014
6-2014
5-2014
4-2014
2-2014
1-2014
12-2013
11-2013
10-2013
9-2013
8-2013
7-2013
6-2013
5-2013
4-2013
3-2013
2-2013
12-2012
11-2012
10-2012
9-2012
8-2012
7-2012
6-2012
4-2012
3-2012
2-2012
1-2012

PC & Industrie

11-2019
10-2019
9-2019
1-2-2019
8-2019
7-2019
6-2019
5-2019
4-2019
3-2019
EF 2019
EF 2019
12-2018
11-2018
10-2018
9-2018
8-2018
7-2018
6-2018
5-2018
4-2018
3-2018
1-2-2018
EF 2018
EF 2018
12-2017
11-2017
10-2017
9-2017
8-2017
7-2017
6-2017
5-2017
4-2017
3-2017
1-2-2017
EF 2017
EF 2017
11-2016
10-2016
9-2016
8-2016
7-2016
6-2016
5-2016
4-2016
3-2016
2-2016
1-2016
EF 2016
EF 2016
12-2015
11-2015
10-2015
9-2015
8-2015
7-2015
6-2015
5-2015
4-2015
3-2015
2-2015
1-2015
EF 2015
EF 2015
11-2014
9-2014
8-2014
7-2014
6-2014
5-2014
4-2014
3-2014
2-2014
1-2014
EF 2014
12-2013
11-2013
10-2013
9-2013
8-2013
7-2013
6-2013
5-2013
4-2013
3-2013
2-2013
1-2013
12-2012
11-2012
10-2012
9-2012
8-2012
7-2012
6-2012
5-2012
4-2012
3-2012
2-2012
1-2012

meditronic-journal

3-2019
2-2019
1-2019
4-2019
5-2018
4-2018
3-2018
2-2018
1-2018
4-2017
3-2017
2-2017
1-2017
4-2016
3-2016
2-2016
1-2016
4-2015
3-2015
2-2015
1-2015
4-2014
3-2014
2-2014
1-2014
4-2013
3-2013
2-2013
1-2013
4-2012
3-2012
2-2012
1-2012

electronic fab

3-2019
2-2019
1-2019
4-2018
3-2018
2-2018
1-2018
4-2017
3-2017
2-2017
1-2017
4-2016
3-2016
2-2016
1-2016
4-2015
3-2015
2-2015
1-2015
4-2014
3-2014
2-2014
1-2014
4-2013
3-2013
2-2013
1-2013
4-2012
3-2012
2-2012
1-2012

Haus und Elektronik

4-2019
3-2019
2-2019
1-2019
4-2018
3-2018
2-2018
1-2018
4-2017
3-2017
2-2017
1-2017
4-2016
3-2016
2-2016
1-2016
4-2015
3-2015
2-2015
1-2015
4-2014
3-2014
2-2014
1/2014
4-2013
3-2013
2-2013
1-2013
4-2012
3-2012
2-2012
1-2012

Mediadaten

2020 - deutsch
2020 - english
2020 - deutsch
2020 - english
2020 - deutsch
2020 - english
2020 - deutsch
2020 - english
2020 - deutsch
2020 - english
2019 deutsch
2019 english
2019 deutsch
2019 english
2019 deutsch
2019 english
2019 deutsch
2019 english
2019 deutsch
2019 english
© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel