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Drehgeber

Neue Drehgeber mit induktiver Rundumabtastung in Hohlwellen-Ausführung

| Redakteur: Jan Vollmuth

Mit der neuen Drehgeber-Baureihe ECI 4000/EBI 4000 ergänzt Heidenhain sein Programm induktiver Positionsmessgeräte. Die modularen Drehgeber ohne Eigenlagerung mit einer Hohlwellenabmessung von 90 mm können die bisher üblichen Zahnriemenantriebe zur Ankopplung eines Motor-Feedbacksystems an Torque-Motoren ersetzen.

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Induktive Drehgeber ECI 4000 bzw. EBI 4000 von Heidenhain für den Direktanbau mit Hohlwellen-Durchmesser 90 mm.
Induktive Drehgeber ECI 4000 bzw. EBI 4000 von Heidenhain für den Direktanbau mit Hohlwellen-Durchmesser 90 mm.
( Bild: Heidenhain )

Mit weniger Komponenten schaffen die neuen Drehgeber dabei einen Zugewinn an Leistung und ermöglichen einen garantiert verschleißfreien Betrieb. Außerdem setzen sie neue Maßstäbe in der erreichbaren Regeldynamik, der Zuverlässigkeit sowie der Funktionalität. Damit eröffnen sie auch neue Einsatzmöglichkeiten für induktive Drehgeber, z. B. an hochdynamischen Motoren, Antriebsmodulen und Maschinenkomponenten, die nach einer entsprechenden Hohlwelle des Messgeräts verlangen.

Alternative Multiturn-Variante

Die Singleturn-Ausführung ECI 4000 weist eine Auflösung von 20 Bit auf. Alternativ bietet Heidenhain mit dem EBI 4000 auch eine Multiturn-Variante an, die über eine Umdrehungszähleroption mit einer Auflösung von 16 Bit verfügt und durch eine externe Batterie gepuffert wird. Die neuen induktiven Drehgeber bestehen aus Abtasteinheit und Teilungstrommel. Bei nur 20 mm Bauhöhe bieten sie herausragende Geräte-Eigenschaften.

Die Abtastung ist als sogenannte Rundumabtastung ausgeführt. Dabei ist die komplette Teilungsstruktur der Teilungstrommel (Rotor) mit dem zugehörigen Abtastband der Abtasteinheit (Stator) an der Gewinnung des Positionssignals beteiligt. Auf diese Weise wertet der Drehgeber zwei inkrementelle Abtastspuren unterschiedlicher Periodizität aus. Dieses Abtastprinzip wirkt sich äußerst positiv auf die Anbautoleranzen und die Positionsgenauigkeit aus. Außerdem kompensiert es weitestgehend über den gesamten Geschwindigkeitsbereich bis 6000 min-1 Positionsabweichungen, wie sie bei einem Versatz des Drehpunkts der Antriebswelle entstehen.

Mit digitaler Schnittstelle ausgestattet

Die neuen induktiven Drehgeber ECI 4000 und EBI 4000 sind mit der digitalen EnDat-2.2-Schnittstelle ausgestattet. Zusätzlich zur störsicheren Übertragung unterstützt die EnDat-2.2-Schnittstelle auch noch weitere gerätespezifische Funktionalitäten, z. B. die Übertragung der Daten eines geräteinternen und eines externen Temperatursensors oder die Bereitstellung der normierten Bewertungszahlen für die Signaldiagnose. Die Ausgabe dieser Betriebsparameter im geschlossenen Regelkreis erlaubt eine permanente Zustandsüberwachung des Messgeräts. Zusätzliche Anschlussmöglichkeiten bietet die für die Singleturn-Variante optional lieferbare Drive-Cliq-Schnittstelle .

Für die Geräte ist eine Zertifizierung für SIL-2-Applikationen entsprechend EN 61508 in Planung. Mit entsprechenden Zusatzmaßnahmen in der Folge-Elektronik kann der Sicherheitslevel für die EnDat-2.2-Geräte dann auch auf SIL 3 gehoben werden. Die relevanten Fehlerausschlusskriterien für eine sichere mechanische Ankopplung sind selbstverständlich Bestandteil der Zertifizierung.

Einfach zu montieren und integrieren

Zur Grundkonzeption der Geräte gehören ihre Montagefreundlichkeit und die applikationsgerechte Auslegung zur Integration in Motoren und Maschinen. Unter anderem erfüllen sie dafür die Schutzart IP40. Durch einen äußeren und einen inneren Zentrierdurchmesser an der Abtasteinheit bzw. Teilungstrommel lassen sie sich schnell und ohne zusätzliche Justage- oder Prüftools montieren und in Betrieb nehmen. Ein applikationsbedingter axialer Versatz der Teilungstrommel zur Abtasteinheit wird im Bereich von ± 1,5 mm toleriert. Ähnlich großzügig ist die maximale Rundlauftoleranz der Antriebswelle mit 0,2 mm bemessen.

Der Arbeitstemperaturbereich reicht bei den Geräten mit EnDat-2.2-Schnittstelle bis zu 115 °C. Die Vibrationsbeständigkeit liegt bei 400 m/s² für den Stator und 600 m/s² für den Rotor nach EN 60068-2-6. Damit ist eine hohe Robustheit bei der Anwendung als Motor-Feedbacksystem gewährleistet – insbesondere wenn der Motor extrem leistungsorientiert ausgelegt ist. (jv)

SPS IPC Drives 2016: Halle 7, Stand 190

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