8
hinten
7
10
4
9
3
vorne
2
5
1
6
9
Beschaltung der Hall-Sensoren Der Open Collector Ausgang der Hall-Senso- ren hat in der Regel keinen eigenen Pull-up- Widerstand, da dieser in den maxon Steuerun- gen integriert ist. Ausnahmen werden in den entsprechenden Motordatenblättern speziell erwähnt.
Wicklungsbeschaltung Die maxon Rautenwicklung ist in drei Teilwick- lungen zu je 120° aufgeteilt. Die Teilwicklungen können auf zwei verschiedene Arten − «Stern» oder «Dreieck» − beschaltet werden. Dadurch verändern sich Drehzahl und Drehmoment umgekehrt proportional um den Faktor 3 . Für die Auswahl des Motors spielt die Wick- lungsbeschaltung keine ausschlaggebende Rolle. Wichtig ist, dass die motorspezifischen Parameter (Drehzahlkonstante und Dreh momentkonstante) den Anforderungen entsprechen.
Sinuskommutierung Die hochauflösenden Signale von Encoder oder Resolver werden in der Elektronik zur Erzeugung sinusförmiger Motorströme ver- wendet. Die Ströme durch die drei Motorwick- lungen sind abhängig von der Rotorlage und jeweils um 120° phasenverschoben (Sinuskom- mutierung). Dies ergibt den sehr weichen, prä- zisen Lauf des Motors und eine sehr genaue, hochwertige Regelung. Eigenschaften der Sinuskommutierung − Aufwendigere Elektronik − Feldorientierte Regelung (FOC) − Kein Drehmomentrippel − Sehr gute Gleichlaufeigenschaften auch bei kleinsten Drehzahlen − Ca. 5% höheres Dauerdrehmoment als bei Blockkommutierung − Hochdynamische Servoantriebe − Positionieraufgaben
Schaltbild für Hall-Sensor
Speisung Hall-Sensor
R Pull-up
Regelung
Ausgang Hall-Sensor
«Dreieck»- Schaltung
«Stern»- Schaltung
W 1
W 1
U 1-2
U 3-1
U 1-2
U 3-1
Gnd
Der Stromverbrauch eines Hall-Sensors beträgt typ. 4 mA (bei Ausgang Hall-Sensor = «HI»).
W 2
W 2
W 3
W 3
U 2-3
U 2-3
Lagerung und Lebensdauer Die hohe Lebensdauer des bürstenlosen Designs kann anur mit vorgespannten Kugel- lagern echt genutzt werden. − Lagerung auf mehrere 10 000 Stunden ausgelegt − Die Lebensdauer wird beeinflusst durch maximale Drehzahl, Restunwucht und Lagerbelastung
Ströme in Sinus- und Blockkommutierung
sinusförmige Phasenströme
blockförmige Phasenströme
Legende 1 Sternpunkt 2 Zeitverzögerung 30°e 3 Nulldurchlauf EMK
300° 0°
60° 120° 180° 240° 300°
Weitere Ergänzungen siehe Seite 188 oder im Buch «Auslegung von hochpräzisen Kleinst antrieben» von Dr. Urs Kafader.
Drehwinkel
Technik – kurz und bündig 65
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