Der Schweizer Spindelhersteller Meyrat aus Biel setzt für das sensorlose Anfahren einer Parkposition mit seinen Spindeln auf die Technologie von Celeroton und kann dabei auf Hallsensoren und Encoder in den Spindeln verzichten. In einer Anwendung wird die Spindel dazu verwendet, ein Werkstück für die anschliessende Bearbeitung zu positionieren und im Nachgang wieder zu beschleunigen. Das Anfahren einer definierten Parkposition ist auch für den automatischen Werkzeugwechsel hilfreich. Die Umrichter von Celeroton werden dabei durch die übergeordnete SPS der Anlage angesteuert, wobei der Winkel der gewünschten Parkposition auch darüber vorgegeben wird und vom Bediener der Maschine während des Betriebs variabel vorgegeben werden kann.
Deutlich weniger Anschlusskabel und Steckkontakte
Die Vorteile dabei sind, dass speziell bei Kompaktmotoren die Anzahl Anschlusskabel und Steckkontakte reduziert werden kann, was etwa bei Werkzeugspindeln kleiner Leistung in der Mikromaterialbearbeitung, Uhrenindustrie oder in der Medizinaltechnik grosse Vorteile bringt. Zudem verbessern sich die mechanische Stabilität und Rotordynamik – und damit die Maximaldrehzahl, da für den Winkelpositionssensor keine zusätzlichen Scheiben oder Magnete auf der Welle benötigt werden. Da mit dem Sensor eine ausfallanfällige Komponente weniger vorhanden ist, steigt auch die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
Von Null bis eine Million Umdrehungen pro Minute
Celeroton offeriert verschiedene Verfahren für den Betrieb von Motoren und Werkzeugspindeln ab Stillstand bis zu 1 Mio. min–1. Für den Betrieb der Motoren bei sehr niedriger Drehzahl oder gar ab Stillstand, werden spezielle induktivitätsbasierte Verfahren der sensorlosen Positionsdetektion eingesetzt. Damit lässt sich auch eine Positionsdetektion und damit das Beschleunigen und Regeln ab Stillstand auch bei Motoren mit sehr grosser Symmetrie (kleine Schenkligkeit) realisieren. Aber auch für den Betrieb bei höheren Drehzahlen bis zu 1 Mio. min–1 oder für Motoren mit hohen Trägheitsmomenten existieren auf den Drehzahl- und Anwendungsbereich hin optimierte Verfahren. Dazu werden verschiedene Sensorlosverfahren mit unterschiedlichen Modulationsverfahren des Wechselrichters kombiniert, wobei sich die Kombinationen bezüglich Realisierungsaufwand unterscheiden. Ein Wechsel zwischen den einzelnen Verfahren mit dem gleichen Umrichter und ohne Ruckeln ist möglich. Für eine einfache Inbetriebnahme von verschiedenen Motoren und Anwendungen kommen heute Autotuning-Routinen zum Einsatz, die die Regelparameter der Drehzahlregelung automatisch aus den ermittelten Werten berechnen.
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