Motoren mit integrierter Steuerung im geschlossenen Regelkreis

  • Bei sehr schnellen und kurzen Bewegungen entfällt das servotypische Überschwingen in der Zielposition, was die Positionierzeit zusätzlich entscheidend verkürzt.Bei sehr schnellen und kurzen Bewegungen entfällt das servotypische Überschwingen in der Zielposition, was die Positionierzeit zusätzlich entscheidend verkürzt.
  • Bei sehr schnellen und kurzen Bewegungen entfällt das servotypische Überschwingen in der Zielposition, was die Positionierzeit zusätzlich entscheidend verkürzt.
  • Die Closed-Loop Schrittmotor-Antriebe Ezi-Servo bieten Positionier-Auflösungen von bis zu 32.000 Inkrementen pro Umdrehung
  • Ezi-Servo BT-Antrieb und seine auf dem Motor integrierten Steuerung

Klassische Schrittmotorantriebe sind robust, präzise, kostengünstig und eignen sich zur hochauflösenden Positionierung mit hohen Drehmomenten. Gleichzeitig sind sie bekannt für ihren begrenzten Steuerungsaufwand. Setzt man hier Mikroschrittsteuerungen ein, lassen sich Positionierungen im Mikroschrittbetrieb erzielen. Die Schrittmotorantriebe Ezi-Servo haben auf dem Motor montierte Encoder und eine DSP-basierte Servoregelung. Diese Kombination ermöglicht Regelgenauigkeiten von einem Encoder-Inkrement und hoch dynamische Positionierungen.

Beim Einsatz von Schrittmotor- und Servomotor-Antrieben werden heute hinsichtlich der entsprechenden Ansteuerelektronik mehr und mehr dezentrale Antriebseinheiten nachgefragt, die möglichst Motor und Ansteuerung vereinen. Es entfallen damit EMV-Probleme und die Bauräume können kleiner ausfallen. Da der Bauraum für die Ansteuerelektronik oft sehr begrenzt ist, tritt die Integration der Ansteuerung zunehmend in den Fokus der Entwicklung. Auch Koco Motion bietet dies bereits in seinen Schrittmotorantrieben an. Jüngste Entwicklung seiner Servogeregelten Schrittmotoren sind die integrierten Antriebe der Ezi-Servo-Baureihe in der Version BT.

Vorzüge von Schrittmotor und Servotechnik vereint
Die Ezi-Servo-Antriebe vereinen die Vorzüge von Schrittmotor- und Servotechnik im geschlossenen Regelkreis, der sogenannten "Closed-Loop"-Regelung. Die spezielle DSP-basierte Servoregelung regelt nicht nur die Drehzahl im Überlastfall nach sondern auch den Lastwinkel des Schrittmotors aus. Die Antriebe erzielen hervorragende Laufeigenschaften ohne ein Regler-Tuning. Das führt zu einer extrem kurzen Inbetriebnahme-Phase. Der geschlossene Regelkreis eignet sich besonders für Applikationen, bei denen wesentlich genauer positioniert werden muss als mit herkömmlichen Schrittmotorantrieben oder zur Beherrschung von sogenannten weichen Lasten, wie dies in Antrieben für Riemen- oder Transportbänder zu finden ist.

Die servogeregelten Schrittmotorantriebe sind mit auf dem Motor montierten Encodern mit hohen Auflösungen von bis zu 32.000 Inkrementen pro Umdrehung ausgestattet. Die DSP-basierte Servoregelung mit speziellem Positionsregler ermöglicht Regelgenauigkeiten von einem Encoder-Inkrement und hoch dynamische schnelle Positionierungen.

Die Schrittmotor-Charakteristik und die hohen Encoder-Auflösungen gestatten sehr dynamische und hochauflösende Positionierungen sowie ein exaktes Halten der Zielposition ohne servotypisches Überschwingen bzw. Pendeln in der Endposition. Nach dem Erreichen der Zielposition kompensiert Ezi-Servo jegliche Abweichung von der erreichten Position. Erforderlich ist diese Eigenschaft beispielsweise bei Video-Inspektionssystemen.

Der Schrittmotor als hochpoliger Servomotor erzeugt im Vergleich zu klassischen niederpoligen Servoantrieben eine vorteilhafte Drehzahl- / Drehmoment-Kennlinie mit sehr hohen Drehmomenten im Stillstand und bei niedrigen Drehzahlen bis etwa 1000 min-1. Diese Kennlinie ist durch den geschlossenen Regelkreis voll nutzbar, es gehen keine Schritte verloren. Zusammen mit der Eigenschaft des sofortigen Ansprechens können Direktantriebe ohne Getriebe ausgeführt werden. Daraus ergeben sich Vorteile wie höhere Positioniergenauigkeit durch fehlendes Getriebespiel, höhere Lebensdauer, geringere Kosten sowie die sehr kompakte Bauform.

Regelgenauigkeiten von 1 Encoder-Inkrement
Koco Motion bietet Motoren und Steuerungen in den sechs Flanschgrößen von NEMA 08 (20 x 20mm) bis NEMA 34 (86 x 86mm) mit Haltemomenten bis 12 Nm an. Die Ausführungen Ezi-Servo ST und BT bieten als Schnittstelle einen optogekoppelten Takt-/Richtungs-Eingang. Die Ezi-Servo Plus-R ist mit einer RS 485 Schnittstelle mit 22 digitalen Ein-/Ausgängen versehen. Zudem ist sie voll programmierbar, verfügt über eine Motion-Bibliothek und lässt sich mit bis zu 16 Achsen vernetzen.

Der Ezi-Servo-BT-Antrieb wurde als erste Version mit Takt-/Richtungs-Eingang mit integrierter Steuerung ausgeführt und steht in drei Baugrößen (NEMA 17, 23 und 24) zur Verfügung. Die Encoderauflösungen betragen bis zu 20.000 Inkremente pro Umdrehung.

 

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