maxon Produktprogramm 2020 / 21

maxon motor control Technik − kurz und bündig

Steuerungen Das maxon motor control -Programm beinhal- tet Servoverstärker zur Ansteuerung der reak- tionsschnellen maxon DC- und EC-Motoren. Besondere Merkmale: − eingebaute Zusatzinduktivitäten für Betrieb mit niederinduktiven Motoren − hohe PWM-Taktfrequenzen (>50 kHz) − hoher Wirkungsgrad Die zub machine controller sind program- mierbare Masterkontroller für anspruchsvolle Mehrachssysteme - EtherCAT und/oder CANopen Master (und/oder Slave) - hochdynamische Antriebssynchronisation - Kurveninterpolation (Camming) Sollwertvorgabe Servokontroller (Drehzahl- und Stromregler) sind meist für eine analoge Sollwertvorgabe ausgelegt. Alternativ sind auch PWM-Signale oder fixe Sollwerte möglich. maxon Positionsregler (EPOS) benötigen einen übergeordneten Master, welcher die Prozes- sablaufsteuerung übernimmt und über das Bussystem (RS232, USB, CANopen, EtherCAT) einzelne Befehle an die Positioniersteuerung und an weitere Slave-Module im System schickt. Typisch liest dabei der Master die Parameter der Slave-Module (z.B. die aktuelle Position oder den Zustand eines Eingangs) und generiert daraus neue Befehle (z.B. eine neue Zielposition oder das Setzen eines Ausgangs). Im Master läuft dabei ein anwendungsspezifi- sches Programm. Mögliche Mastersysteme − zub motion control − SPS − Mikrokontroller − PC

Programm − DEC-Module: 1-Q Drehzahlregler für EC-Motoren − ESCON: 4-Q Drehzahl- und Stromregler für DC- und EC-Motoren − EPOS: Positionsregler für DC- und EC-Motoren − MACS5, MiniMACS, MasterMACS: Programmierbare Mehrachsmaster

Motorart − maxon DC motor − maxon EC motor mit oder ohne Sensoren Regelgrössen − Drehzahl − Position − Strom Sensoren/Feedback − Encoder − DC-Tacho − IxR-Kompensation − Hall-Sensoren Sollwertvorgabe − Analoge Spannung − Digital über Feldbus

Regelgrössen Drehzahl

Feedback Sensoren Digital-Encoderregelung

Die Aufgabe der Drehzahl-Servoverstärker besteht darin, eine vorgegebene Drehzahl möglichst konstant und unabhängig von Be- lastungswechseln am Motor einzuhalten. Um dies zu erreichen, wird in der Regelelektronik des Servoverstärkers fortlaufend der Sollwert (vorgegebene, gewünschte Drehzahl) mit dem Istwert (tatsächliche Drehzahl) verglichen. Der Regler steuert die Endstufe des Servoverstär- kers so an, dass diese Differenz möglichst verschwindet. Der Regelkreis ist geschlossen. Position Der Positionsregler sorgt für die Übereinstim- mung der momentan gemessenen Position mit einer Sollposition, in dem er—genau wie beim Drehzahlregler—entsprechende Korrekturwer- te an die Endstufe vorgibt. Die dazu benötigte Positionsinformation stammt meist von einem Digital-Encoder. Strom Der Stromregler führt dem Motor einen zum Sollwert proportionalen Strom zu. Somit verhält sich auch das Motordrehmoment proportional zum Sollwert. Der Stromregler verbessert die Dynamik eines übergeordneten Positions- oder Drehzahl-Regelkreises.

Der Motor ist mit einem Digital-Encoder aus- gerüstet, der pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl Impulse liefert. Dabei kommen Inkre- mental- oder Absolutencoder zum Einsatz (vgl. S. 54 Encodersignale). − Digital-Encoder sind häufig bei Positionier- regelungen vorhanden, um Weg oder Winkel abzuleiten und zu messen. − Digital-Encoder sind keinem mechanischen Verschleiss unterworfen. − Werden die Hall-Sensor-Signale eines EC-Motors zur Regelung herangezogen, ent- spricht dies einem inkrementellen Encoder mit tiefer Auflösung.

Prinzip eines Regelkreises

Sollwert

Regeldifferenz

USB

motor

Regler

Endstufe (Stellglied)

RS232

Istwert

sensor

56

Technik – kurz und bündig

Ausgabe September 2020 / Änderungen vorbehalten

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