Der nur 25mm schmale Drive Controller SD4B von Sieb & Meyer ist für den Betrieb von schnelllaufenden Synchron- und Asynchronmotoren mit Niedervoltversorgung konzipiert. Mit Taktfrequenzen bis zu 32kHz ermöglicht der Umrichter einen sensorlosen Betrieb von Synchronmotoren bis 240.000U/min sowie Asynchronmotoren bis 360.000U/min.
Durch die hohe Taktung wird der Einsatz externer Filtermodule wie Motordrosseln oder Sinusfilter häufig obsolet. Dies erleichtert vor allem die Integration in kompakten Maschinen und minimiert zusätzlich den Verkabelungs- und Montageaufwand. Neben dem sensorlosen Betrieb sind auch sensorbehaftete Anwendungen im Hochgeschwindigkeitsbereich möglich, etwa wenn eine Synchronisationsfunktion benötigt wird. Damit lassen sich mehrere Hochgeschwindigkeitsmotoren im Master-Slave-Betrieb winkelsynchron betreiben, was etwa in optischen Systemen relevant sein kann. Die robuste Drehzahlregelung unterstützt zudem Anwendungen mit großen Massenträgheitsunterschieden, also beispielsweise großen Werkzeugen.
Sicherheitsfunktionen und Überwachungsmöglichkeiten
Auch im Niedervoltbereich spielt die funktionale Sicherheit eine immer größere Rolle. Dementsprechend integriert der SD4B als Standardfunktion ein Safe-Torque-Off (STO). Diese Sicherheitsfunktion gewährleistet, dass der Motor im kritischen Fall drehmomentfrei geschaltet wird und ein unbeabsichtigter Wiederanlauf sicher verhindert bleibt.
Ein weiteres technisches Merkmal ist der integrierte Lastindikator. Er erlaubt eine hochgenaue Auswertung des drehmomentbildenden Stroms. Anwender können dieses Feature zur Prozessüberwachung im laufenden Betrieb nutzen, beispielsweise zur Überwachung des Werkzeugs auf Bruch oder zur frühzeitigen Erkennung von Werkzeugverschleiß oder für das Anfunken. Durch die Auswertung des Motorstroms entfallen oftmals zusätzliche und kostenintensive Sensoriklösungen wie Körperschallsensoren. Das Resultat sind geringere Systemkosten bei steigendem Automatisierungsgrad. Warum Unternehmen mit Connected Engineering schneller, sicherer und wettbewerbsfähiger werden ‣ weiterlesen
Von Insellösungen zum vernetzten Engineering-Ökosystem
Kommunikationstalent
Die Parametrierung des SD4B erfolgt über die Software Drivemaster4 via Ethernet-Schnittstelle. Damit können anhand der Basisdaten üblicher Motordatenblätter unkompliziert Parametersätze für Synchron- oder Asynchronmotoren erstellt werden.
Für die Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerung stehen Feldbusschnittstellen zur Verfügung. Unterstützt werden folgende Feldbus-Systeme: CAN, CANopen, Modbus RTU und TCP, Ethercat, Profinet und Powerlink. Neben einer TTL-Schnittstelle verfügt der SD4B zudem über jeweils fünf digitale Ein- und Ausgänge, sowie die Möglichkeit Hall-Geber auszuwerten. Die Versorgung des Geräts kann beispielsweise mit einem Schaltnetzteil realisiert werden. Der Eingangsspannungsbereich von 24 bis 80V ermöglicht eine exakte Anpassung an die spezifische Nennspannung des Motors. Häufig stehen passende DC-Spannungen bereits in der Maschine zur Verfügung (z.B. 24V, 48V) und machen damit die Integration besonders einfach und günstig.
Familienbande
Die Drive Controller von Sieb & Meyer sind speziell auf Hochgeschwindigkeitsanwendungen zugeschnitten. Mit der Entwicklungsplattform SD4x werden weitere Optimierungspotenziale erschlossen, um zukünftige Anforderungen im Maschinen- und Anlagenbau frühzeitig zu adressieren. SD4S, SD4B und SD4M decken jeweils unterschiedliche Applikationsschwerpunkte ab. Alle Geräte der Produktfamilie unterstützen moderne Kommunikationsschnittstellen und bieten zusätzliche Funktionen, die die Einbindung in bestehende Automatisierungslösungen erleichtern.
Fazit
Der SD4B erweitert das Portfolio von Sieb & Meyer für kompakte Niedervolt-Hochfrequenzspindeln und eignet sich besonders für kleine CAD/CAM-Fräsmaschinen. Die Steuerungs- und Antriebselektronik darf hierbei nur wenig Bauraum beanspruchen, ohne funktionale Abstriche zu machen. Neben der Dentalbranche profitieren Anwender im Bereich der Mikrogravur, im Werkzeug- und Musterbau sowie bei Anwendungen in der Uhrenfertigung.
Hersteller und Betreiber von Mikro-, Fräs- und Bearbeitungsmaschinen profitieren bei dem SD4B sowohl von moderner Sicherheits- und Überwachungstechnik als auch von einem deutlich reduzierten Platzbedarf und einer einfacheren Integration in bestehende Systemarchitekturen.
