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Sichere Frequenzumrichter mit geberloser Regelung

01 Der Servosteller KEB Combivert S6 mit Synchron-Trommelmotor MTS82 von Momentum Technologies

01 Der Servosteller KEB Combivert S6 mit Synchron-Trommelmotor MTS82 von Momentum Technologies

02 Geberlose Positionierverfahren im Einsatz bei einer angetriebenen Rollenbahn (Bild: Momentum Technologies GmbH)

02 Geberlose Positionierverfahren im Einsatz bei einer angetriebenen Rollenbahn (Bild: Momentum Technologies GmbH)

03 Herzstück des Personen- und Materialaufzugs Geda SBL 2000 ist der Vierkant-S-Mast mit der kompletten elektrischen Installation (Bild: Geda-Dechentreiter GmbH & Co. KG)

03 Herzstück des Personen- und Materialaufzugs Geda SBL 2000 ist der Vierkant-S-Mast mit der kompletten elektrischen Installation (Bild: Geda-Dechentreiter GmbH & Co. KG)

04 Der Combivert F6 in Durchsteckversion mit Luftkühlung

04 Der Combivert F6 in Durchsteckversion mit Luftkühlung

Ob Trommelmotoren oder Baustellenaufzüge: Zu den zentralen Anforderungen an moderne Antriebssysteme zählen Flexibilität, Funktionalität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Dass die Drive Controller von KEB Automation alle diese Anforderungen erfüllen, zeigen die Anwendungsbeispiele von Momentum Technologies und Geda-Dechentreiter.

Die Drive Controller der Familie Combivert S6/F6 von KEB Automation unterstützen die Umsetzung neuer Maschinenkonzepte, die erweiterte Anforderungen an Funktion, Kommunikation und integrierte Sicherheit stellen. Sie vereinen die Funktionalität klassischer, gesteuerter und geregelter Frequenzumrichter für Asynchronmaschinen sowie dynamische Servoregler mit effizienten geberlosen Regelverfahren wie Sensorless Closed Loop (SCL) und Asynchronous Sensorless Closed Loop (ASCL).
Die Generation 6 der KEB-Antriebe bietet zudem skalierbare Sicherheitsfunktionen. In der Geräteversion „Applikation“ mit Sicherheitsmodul 3 sind umfangreiche Sicherheitsfunktionen, nach IEC- und ISO-Standard mit bewegungsbasierter, sicherer Überwachung direkt im Drive Controller enthalten.
Als zentrales Bedien- und Analyseprogramm steht dem Anwender die kostenlose PC-Software Combivis 6 zur Verfügung. Mit diesem Werkzeug ist die Bedienung, Inbetriebnahme, Diagnose und Verwaltung der Antriebe möglich. Funktionsspezifische Wizards unterstützen bei der Inbetriebnahme und Diagnose durch intuitiv zu bedienende grafische Benutzeroberflächen. Darüber hinaus kann die Echtzeit-Feldbus-Kommunikation konfiguriert und analysiert werden.
Geberlose dynamische Positionierung
Der kompakte und flexible Servoverstärker Combivert S6 liefert Leistungen von 0,75 kW bis 5,5 kW. Mit ihm lassen sich sowohl synchrone Servoantriebe als auch asynchrone Drehstrommotoren betreiben. Die Firma Momentum Technologies ist Spezialist für robuste, ölfreie Trommelmotoren sowie angetriebene Rollen etwa für die Lebensmittelindustrie und die Logistik. Sie setzt den Combivert S6 in der dynamischen geberlosen Positionierung von Trommelmotoren ein (Bild 1). Die Basis bilden dabei die Regelverfahren ASCL und SCL. Durch den dynamisch lagegeregelten Betrieb von Trommelmotoren ohne Gebersystem ergeben sich erhebliche Einsparungen. Gegenüber konventionellen Lösungen entfällt das komplette Gebersystem inklusive Leitung und Schnittstelle. Zudem sinkt der Aufwand für Installation und Verdrahtung. Positiv hinzukommen die hohe Störfestigkeit des robusten Antriebssystems und der Einsatz von bis zu 100 m langen Standardmotorleitungen.
Die Servosteller von KEB ermöglichen durch performante Stromregelung und weiterentwickelte Motormodelle mit dem Regelverfahren SCL dynamische Positionieraufgaben. Durch HF-Injection erhöht sich die Auflösung im Drehzahlbereich auf weniger als 1 % der Nenndrehzahl des Motors, sodass das maximale Drehmoment bis zum Stillstand zur Verfügung steht. Darüber hinaus bieten die Servoverstärker bewegungsfreie Rotorkommutierungsverfahren durch Five-Step oder HF-Detection. Innerhalb weniger Minuten lassen sich alle relevanten Motordaten einmessen sowie die neue Betriebsart intuitiv und CiA402-konform in Betrieb nehmen. In der laufenden Positionierung des Motors MTS82 erhält man eine dynamische Genauigkeit von 0,88°, nach maximal 100 ms liegt die statische Genauigkeit bei 0,07°.
Die geberlosen Positionierverfahren kommen unter anderem in Druckmaschinen beim Highspeed-Einschießen des Druckguts, in Verpackungsmaschinen beim Folienwickler sowie die Vorschubpositionierung, in der Intralogistik bei Transportschlitten und Rollenbahnen (Bild 2) sowie beim Separieren und Portionieren von Lebensmitteln zum Einsatz.
Sicher, schnell und komfortabel bewegen
Die Firma Geda-Dechentreiter stellt Industrie- und Bauaufzüge her. Der neue Personen- und Materialaufzug Geda SBL 2000 (Bild 3) ist zum Befördern von bis zu 2 t ausgelegt und bietet im Fahrkorb ausreichend Platz, um Euro-Paletten oder auch Bauarbeiter in Höhen von bis zu 250 m zu befördern. Die wesentlichen Anforderungen an das Antriebssystem sind dabei die optimale Geschwindigkeit und den hohen Fahrkomfort völlig unabhängig von der Beladung umzusetzen.
Dafür sorgen zwei Motoren sowie der universelle Drive Controller Combivert F6-A von KEB , der für alle Motorarten ausgelegt ist. Er fährt den parallelen Drehstromantrieb neben der präzisen Motor- und Lageregelung zusätzlich über eine lastabhängige Drehzahlregelung. Durch den Betrieb von unterschiedlichen Motortypen, die Echtzeit-Kommunikation zur übergeordneten Steuerung, die Auswahl von antriebsintegrierten Sicherheitsfunktionen oder das Kühlkonzept im Schaltschrank lassen sich die Antriebskonzepte mit dem Combivert F6 individuell auf die Bedürfnisse des Maschinenherstellers abstimmen.
Bei dem Geda SBL 2000 ist der Drive Controller in der kompakten Durchsteckversion (Bild 4) installiert, wird über Profinet angesteuert und verfügt serienmäßig über die Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off) sowie die sichere Bremsenansteuerung SBC (Safe Brake Control). Die Zielstation steuert der Bediener mit der intuitiven Visualisierungsoberfläche des KEB-HMI-Touchpanels an. Zur Prozessoptimierung lassen sich mit dem Combivert F6-A, dank Multi-Geber-Interface, einfach verschiedene Gebertypen testen. Ohne Anpassung der Hardware reduziert sich die Anbindung im Antriebssteller auf das Umstellen eines Softwareparameters.
Eine optimierte Anwendung bedeutet, die Leistung der Antriebe voll auszuschöpfen, was entweder durch höhere Lastaufnahme oder durch eine höhere Geschwindigkeit erfolgt. An dieser Stelle greift die lastabhängige Drehzahlregelung im F6-A. Besonders bei Baustellen mit hoher Etagenzahl rentiert sich dies schnell. Auch das Einrichten auf der Baustelle wurde bei den Antrieben stark vereinfacht. Die Einstellung jeder Etage erfolgt durch direkte manuelle Anfahrt und dem Abspeichern der Halteposition über das Bedienterminal. Auf dem KEB HMI werden neben den Lageinformationen zudem für den Anwender wichtige Parameter wie Beladung oder Etage angezeigt. Das vereinfacht die Einführung des Personals und unterstützt bei Bedarf den Service. (no)

Kristin Gabel arbeitet bei der KEB Automation KG in Barntrup im Produktmarketing Elektronik. Kristin.Gabel@keb.de

Kristin Gabel arbeitet bei der KEB Automation KG in Barntrup im Produktmarketing Elektronik. Kristin.Gabel@keb.de