Umrichter Rundes noch runder getaktet: Umrichter kommt ohne Drehzahlgeber aus

Bei so manchen Anwendungen stoßen Standard-Antriebskomponenten an ihre Grenzen. So hatte auch Precitrame ein spezielles Anforderungsprofil für seine Rundtaktmaschinen. Sieb & Meyer hat dafür einen Umrichter entwickelt, der ohne Drehzahlgeber auskommt.

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Ob Automobilbau oder Herstellung von Uhren, die Rundtakt- und Poliermaschinen von Precitrame Machines SA laufen in vielen Industrien. Vor einigen Jahren bereits suchte der Schweizer Hersteller nach neuen Umrichtern für seine Rundtaktmaschinen, die er nun aufgerüstet hat.

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„Der Umrichter treibt die Haupt-Bearbeitungsspindeln der Rundtaktmaschinen an, dabei handelt es sich um 2kW-Modelle mit Drehzahlen bis zu 40.000 1/min“, erklärt Daniel Kunz, Verantwortlicher Elektro-Entwicklung bei Precitrame Machines. „Er dreht also die Motoren, die die Fräs- und Bohrwerkzeuge eingespannt haben und die Teile bearbeiten. Diese Werkzeuge müssen eine optimale Oberflächengüte und eine hohe Präzision gewährleisten sowie über eine lange Lebensdauer verfügen. Der verbaute Umrichter leistet dabei einen wesentlichen Beitrag.“ Zum Anforderungsprofil seinerzeit zählte neben Funktionalität auch die Möglichkeit der kundenspezifischen Anpassung nebst der Ansteuerung verschiedener Antriebsmotoren. Und hier kam Sieb & Meyer ins Spiel. Das Lüneburger Unternehmen für Antriebs- und Steuerungselektronik hat sich im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Frequenzumrichter sowie der intelligenten Antriebsverstärker spezialisiert. „Dazu zählen einfache Hardwareanpassungen bestehender Serienprodukte, aber auch komplett neu definierte Geräte und Funktionen“, so Torsten Blankenburg, Vorstand Technik der Sieb & Meyer AG. Die individuell umgesetzten Lösungen basieren auf Standardkomponenten, in diesem Fall dem digitalen Antriebssystem SD2, das speziell für Mehrachssysteme und hohe Leistungen konzipiert ist.

Antriebsverstärker mit vielfältigen Merkmalen

Die SD2-Antriebsverstärker ermöglichen eine sensorlose Kontrolle sowohl von asynchronen als auch synchronen Spindeln. Bis zu zwölf Antriebe werden von einem Netzteil versorgt, sodass auch jeweils nur ein Netzfilter und Bremswiderstand benötigt werden. In einem Profibus-Gateway sind bis zu zwölf Antriebe gebündelt. Für den Einsatz in den Rundtaktmaschinen passten die Antriebstechniker den SD2 an: Umgesetzt haben sie eine Drehzahl-Null- bzw. Stillstanderkennung bei asynchronen und synchronen Motoren ohne Drehgebersystem sowie eine automatische Erkennung der eingesetzten Spindelmotoren. Außerdem ermöglichten sie eine Anpassung der Motordaten über die Maschinensteuerung via Profibus und optimierten auch den Wirkungsgrad des Systems: Das Antriebspaket nimmt insgesamt weniger Leistung auf, weil die Bremsenergie genutzt wird. „Die traditionelle Topologie der Antriebsstränge bewirkt, dass überschüssige Energie beim Abbremsen in Wärme umgesetzt wird“, erläutert Blankenburg. „Nicht so bei unserer Lösung, wenn hier ein Motor bremst, wird die entstehende Energie in den anderen Antrieben genutzt.“

Vergangenes Jahr ging die Zusammenarbeit in eine neue Runde. Precitrame wollte seinen Endkunden mit den neuen Modellen die vom TÜV zertifizierten Sicherheitsfunktionen SFM und SLOF zur Verfügung stellen, die speziell für rotierende Motoren ohne Drehzahlgeber konzipiert sind. SFM steht für Safe Frequency Monitor (Sicherer Stillstandsmonitor) und SLOF für Safe Limited Output Frequency (Sicher begrenztes Drehfeld).

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