Absolutdrehgeber in Multiturnbauweise mit Getriebe

Induktiv oder optisch

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Synchronantriebe nutzen zur Positions- und Drehzahlregelung Resolver oder optische Drehgeber. Absolutdrehgeber mit induktiver Abtastung schließen nun die Lücke zwischen beiden für Standard-Motoren ab 35 mm Achshöhe. Gleichzeitig setzt ein kleiner optischer Multiturn mit Getriebe neue Maßstäbe für Achshöhen ab 20 mm.

Autor: Horst Böhland, Redaktion KEM

Beim Einsatz von Absolutdrehgebern entfallen Referenzfahrten und die absoluten Positionswerte stehen sofort nach dem Einschalten zur Verfügung. Aus diesem Grunde hat die Firma Heidenhain, Traunreut, sowohl für Applikationen mit geringeren Genauigkeitsanforderungen – als Alternative zu bisher eingesetzten Resolvern – als auch für Servomotoren ab 20 mm Achshöhe neue Baureihen absoluter Drehgeber in Singleturn- und Multiturn-Ausführung entwickelt.
Positionswert im Drehgeber
Die ob ihrer Robustheit und geringem Preis besonders geschätzten Resolver können die Forderungen der Antriebstechnik nach einfacher Inbetriebnahme, elektronischem Typenschild und Diagnosefunkton nicht erfüllen.
Die induktiven Drehgeber ECI 1317 als Singleturn mit 17 Bit ermöglicht 131 072 Messschritte pro Umdrehung. Die Multiturnausführung EQI 1329 mit 17 Bit und 4 096 unterscheidbaren Umdrehungen hat ein wartungsfreies, mechanisches Untersetzungsgetriebe und lediglich 39 mm Baulänge.
Mittels Erreger- und Empfängerspulen auf gemeinsamer Platine, einer mit der Drehgeberwelle fest verbunden Platine mit leitender Fläche und 1 MHz Trägerfrequenz, erfolgt im Singleturnteil die induktive Abtastung für zwei Spuren und im integrierten „mixed single Asic” des Messgerätes die Auswertung. Die Ausgabe des absoluten Positionswertes erfolgt über Heidenhains schnelle serielle Schnittstelle Endat bei der Multiturn-Ausführung (29 Bit) und 2 MHz Taktfrequenz in nur 23 (s. Im vorhandene E²Prom können alle für die automatische Inbetriebnahme relevanten Daten abgelegt werden. Die Einheit Motor-Drehgeber enthält ein „elektronisches Typenschild”, die Auswerteeinheit Diagnosefunktionen. Das Motor B-Schild und die elektrische Schnittstelle entsprechen denen der optischen Drehgeber.
Multiturn mit 36,5 mm Durchmesser
Auch für kleine Drehstrom-Servomotoren werden zunehmend absolute Drehgeber gefordert. Heidenhains kompakter Multiturn-Drehgeber EQN 1125 mit 39 mm Baulänge erfasst die Anzahl der Umdrehungen mit höchster Betriebssicherheit über ein mechanisches Getriebe und rotierende Permanentmagneten.
Der Multiturnteil ist wartungsfrei und störunanfällig. Die absoluten Positionsinformationen (8192 pro Umdrehung) werden ebenfalls über die Endat-Schnittstelle ausgegeben. Mit zusätzlich ausgegebenen sinusförmigen Inkrementalsignalen stehen damit insgesamt ca. 2 Mio. absolute Messschritte pro Umdrehung zur Verfügung.
Dies enstspricht in der Singleturn-Ausführung einer Auflösung von 21 Bit pro Umdrehung, in der Multiturn-Ausführung einer Gesamtauflösung von 33 Bit.
Für ein gutes Regelverhalten spezifiziert Heidenhain eine Genauigkeit von ± 60 Winkelminuten. Dabei ist die Positionierabweichung in einer Signalperiode deutlich kleiner als ± 25 Winkelsekunden.
Sowohl der Multiturn EQN 1125 als auch der Singelturn ECN 1113 dieser Baureihe sind mechanisch anbaukompatibel zu den entsprechenden inkrementalen Drehgebern der Baureihe ERN 1100.
Internet
Ausführliche Informationen
Katalog Messgeräte für
elektrische Antriebe,
Fa. Heidenhain
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