Servoregler Servokontroller für sensorlosen Betrieb von BLDC-Motoren

Als Erweiterung der Escon-Servokontroller-Familie präsentiert Maxon Motor nun auch ein miniaturisiertes OEM-Einsteckmodul für sensorlose BLDC-Anwendungen.

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Maxon Motor GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

Actronic-Solutions GmbH

Der leistungsstarke 4-Quadranten PWM-Servokontroller von Maxon Motor ist für die effiziente Ansteuerung von permanentmagneterregten bürsten- und sensorlosen EC-Motoren ohne Hall-Sensoren bis ca. 200 W ausgelegt. Als Teil der Escon-Familie besticht er mit Benutzerfreundlichkeit, dem Leistungsspektrum und der Leistungsdichte in der Servokontroller-Technologie. Der sensorlose Betrieb bietet gute Voraussetzungen für die Zuverlässigkeit bei optimierten Systemkosten.

Das innovative OEM-Einsteckmodul besitzt gute Reglereigenschaften. Das driftfreie, gleichzeitig aber extrem dynamische Drehzahlverhalten erlaubt einen grossen Drehzahlbereich bis 120‘000 min-1. Es verfügt über umfangreiche Funktionalitäten mit frei konfigurierbaren digitalen und analogen Ein- und Ausgängen, ist für dynamische Antriebslösungen mit hohen Anforderungen auf Maxon Motoren abgestimmt und kann in den Betriebsmodi Drehzahlregler und Drehzahlsteller betrieben werden. All diese Eigenschaften schaffen die Voraussetzungen für den Einsatz sowohl in kostensensitiven Applikationen als auch bei erhöhten Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Entscheidend hierfür ist die geringere System-komplexität 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-Modul gepackte Antriebs-Know-how von Maxon Motor zurück-greifen. 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 analoger 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 grafischen Benut-zeroberfläche «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.

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.

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 hohen Wirkungsgrad von 97% eine Wahl erster Güte. (ud)

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