25.11.2013 – Kategorie: Technik

Antriebstechnik: Servokontroller für sensorlosen Betrieb von BLDC-Motoren

maxon

Als Erweiterung der ESCON-Servokontroller-Familie präsentiert maxon motor nun auch ein miniaturisiertes OEM-Einsteckmodul für sensorlose BLDC Anwendungen. Der leistungsstarke 4-Quadranten PWM-Servokontroller ist für die effiziente Ansteuerung von permanentmagneterregten bürsten- und sensorlosen EC-Motoren ohne Hall-Sensoren bis ca. 200 Watt ausgelegt. Als Teil der ESCON-Familie besticht er durch hohe Benutzerfreundlichkeit, ausserordentliches Leistungsspektrum und unübertroffene Leistungsdichte in der Servokontroller-Technologie. Der sensorlose Betrieb bietet beste Voraussetzungen für eine hohe Zuverlässigkeit bei optimierten Systemkosten.
Das innovative OEM-Einsteckmodul besitzt ausgezeichnete Reglereigenschaften. Das driftfreie, gleichzeitig aber extrem dynamische Drehzahlverhalten erlaubt einen grossen Drehzahlbereich bis 120.000 Umdrehungen pro Minute. Es verfügt über umfangreiche Funktionalitäten mit frei konfigurierbaren digitalen und analogen Ein- und Ausgängen, ist für dynamische Antriebslösungen mit höchsten Anforderungen perfekt auf maxon Motoren abgestimmt und kann in den Betriebsmodi Drehzahlregler und Drehzahlsteller betrieben werden. All diese Eigenschaften schaffen ideale Voraussetzungen für den Einsatz in kostensensitiven Applikationen als auch bei erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Entscheidend hierfür ist die geringere Systemkomplexität durch den sensorlosen Betrieb.
Dabei lässt es sich mit minimalem Aufwand nahtlos in komplexe Applikationen integrieren. Unverkennbarer Vorteil: Der Kunde kann sich ganz seiner eigentlichen Aufgabe widmen – der Entwicklung seines Gerätes. Um die sensorlose Ansteuerung der Motoren muss er sich hingegen nur in zweiter Linie kümmern, denn dazu kann er auf das ins ESCON Module gepackte Antriebs-Know-how von maxon motor zurückgreifen. Zur Integration auf OEM-seitige Platinen steht ein ausführlicher Motherboard Design Guide und für die Erstinbetriebnahme ein Motherboard zur Verfügung.
Der kompakte Servokontroller wird über einen analogen Sollwert kommandiert. Dieser kann mittels analo-ger Spannung, externem oder internem Potentiometer, einem Fixwert oder mittels PWM-Signal mit variablem Tastverhältnis vorgegeben werden. Weitere interessante Funktionalitäten sind beispielsweise die drehrichtungsabhängige Freigabe (Enable) oder Sperrung (Disable) der Endstufe oder das Beschleunigen und Abbremsen mit definierter Drehzahlrampe. Die Drehzahl wird dabei sensorlos geregelt.

Inbetriebnahme im Handumdrehen

Höchstleistung sollte sich nicht erst nach langem Üben einstellen. Daher ist der Servokontroller ganz auf einfache Inbetriebnahme und komfortable Bedienbarkeit ausgelegt, ohne dass dazu vertieftes Wissen über Antriebstechnik nötig ist.
Über die USB-Schnittstelle mit dem PC verbunden, wird der Servokontroller mittels der graphischen Benutzeroberfläche «ESCON Studio» einfach und sehr effizient parametriert. Eine Vielzahl von Funktionen und bedienerfreundlichen Assistenten, sowie ein ausgeklügeltes automatisches Verfahren zur Regler-Abstimmung, helfen während der Inbetriebnahme und bei der Konfiguration der Ein- und Ausgänge, Überwachung, Datenaufzeichnung und Diagnose.

Schutzeinrichtungen vom Feinsten

Das ESCON Module 50/4 EC-S besitzt Schutzbeschaltungen gegen Überstrom, Übertemperatur, Unter- und Überspannung, Spannungstransienten und Kurzschluss der Motorleitung. Ebenso verfügt es über geschützte digitale Ein- und Ausgänge und eine einstellbare Strombegrenzung zum Schutz von Motor und Last. Motorstrom und Ist-Drehzahl der Motorwelle können mittels analoger Ausgangsspannung überwacht werden. 

Flexibilität und Effizienz pur

Der grosszügige Bereich von Eingangsspannung und Einsatztemperatur erlaubt einen flexiblen Betrieb in vielen Antriebsapplikationen. Die geringere Systemkomplexität durch den sensorlosen Betrieb eröffnet Anwendungsfelder mit hoher Zuverlässigkeit wie beispielsweise medizinische Geräte zur Atemtherapie aber auch Handtools in der Chirurgie oder Dentalindustrie. Der Wegfall von Hallsensoren reduziert zudem auch den Verdrahtungsaufwand und die Systemkosten, ohne auf einen vollwertigen, dynamischen 4-Quadranten Betrieb verzichten zu müssen. Ideale Anwendungsfälle hierfür finden sich bei Lüftern, Scannern, Pumpen, Bohrern, Fräsern oder Schleif- und Schneidantrieben. Für mobile, hocheffiziente und verbrauchsoptimierte Anwendungen ist das ESCON Module 50/4 EC-S mit seinem extrem hohen Wirkungsgrad von 97 Prozent eine Wahl erster Güte.


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