Ran an die Maschine

Servo-Umrichter - Nach dem Motto: ›Raus aus dem Schaltschrank und ran an die Maschine‹ wollen Antriebshersteller die Kosten ihrer Kunden um bis zu 50 Prozent senken. Doch dazu gehört mehr als erklärter Wille, eine vollmundige Ankündigung und ein neues Produktprogramm. Das Servicekonzept darf nicht fehlen.

15. November 2005

Hinter ›L-force‹, der neuen Generation der Antriebs- und Automatisierungstechnik von Lenze steht eine innovative Produktpalette sowie ein durchdachtes Service- und Dienstleistungskonzept, »das alle Bereiche der Antriebs- und Automatisierungstechnik abdeckt«, wie die für L-force Verantwortlichen betonen. Schließlich wollen die Hamelner für ihre Kunden Flexibilität, Skalierbarkeit, hervorragende Usability und Wirtschaftlichkeit bieten. Dazu wird L-force ständig erweitert. Im Segment dezentralisierte Antriebe und Steuerungen erweitert die Reihe ›Servo Drive 930fluxxtorque‹ den Leistungsbereich bis 600 W. Die Spannungsversorgung ist über 24 oder 42 V DC sowie 230 V AC realisierbar. Für die Gleichspannungsversorgung stehen dem Anwender angepasste Netzteile zur Verfügung. Die Regeleigenschaften reichen von der Drehzahlregelung über Drehmomentregelung bis hin zur Positionierung. Das Motto ›Raus aus dem Schaltschrank und ran an die Maschine‹ kann Kostenreduzierung von bis zum 50 Prozent nach sich ziehen. Die Einsparungen im Einzelnen sind kleinere Schaltschrankvolumen mit geringeren Kühlungsmaßnahmen sowie schnellerer Anschluss mit kürzeren Inbetriebnahmezeiten.

›Plug and Play‹

Vorkonfektionierte Systemkabel und die kostenlose Software erlauben dem Anwender die ›Plug and Drive‹-Inbetriebnahme. Die integrierte Positioniersteuerung des Servo Drive 930fluxxtorque kann bis zu 99 Bewegungsfunktionen abspeichern und bearbeiten. Die Oszilloskop-Funktion der Software führt zur ausgezeichneten Aufzeichnung des Bewegungsprofils. Durch diese Funktionalität erhält der Anwender die Möglichkeit, komplexe Steuerungsaufgaben in einfachen Bewegungsfunktionen abzubilden.

Die Rückführung erfolgt durch Resolver. Die sinuskommutierte Rückführung erlaubt hohe Positioniergenauigkeit mit 4096 Inkrementen innerhalb einer Umdrehung, Drehzahl 0, einen Drehzahlstellbereich >1:1.000 und den ausgezeichneten Gesamtwirkungsgrad. Bremsenansteuerung und -versorgung erfolgen direkt über den Servo Drive 930fluxxtorque. Der Servo-Umrichter lässt sich auf das B-Lagerschild der Motoren direkt montieren, mit seiner hohen Schutzart auch als abgesetzte Variante direkt am Maschinengestell platzieren - und zwar dort, wo in kompakt konstruierten Maschinen Platz ist. Systemkabel für Leistungsversorgung und Resolver-Rückführung verbinden die dezentralen Geräte mit den Synchronmotoren.

Die integrierten oder dezentral platzierten Servo-Umrichter kommunizieren mit anderen Steuerungssystemen über digitale Ein- und Ausgänge. Der CAN-Bus nach der Norm DSP402 oder Profibus DP binden die Regler in die Systemsteuerung der Anwendung ein. Die serielle Schnittstelle RS232 schafft Verbindung zum PC. Das optionale interne Bussystem erlaubt es, weitere Funktionalität für den Anwender zur Verfügung zu stellen. Dieses können mehr Digitale Ein-/Ausgänge oder Anwender spezifische Anforderungen sein.

Die glatte Oberfläche der Antriebseinheiten erfüllt die Erfordernis insbesondere der Lebensmittelindustrie zur leichten Reinigung. Durch den besonderen konstruktiven Aufbau der Synchron-Motoren ist keine zusätzliche Kühlung im Bemessungsdrehmoment über den gesamten Drehzahlbereich notwendig.

Die Lenze-Motoren zeichnen sich durch ihre Flexibilität in der Kombinierfähigkeit mit Rückführsystemen und Bremsen aus. In Kombination mit den Lenze-Getrieben ergeben sich kompakte Antriebseinheiten. Beispiele sind Verbindungen von Servomotoren mit Schnecken, Stirnrad-, Kegelrad-, oder Planetengetrieben.

Direkt an der Maschine gesteuert

Im L-force-Segment ›Controller‹ stehen eine Antriebs-SPS für weiterführende Steuerungsaufgaben, ein abgestimmtes und funktional skaliertes Programm an Human Machine Interfaces (HMI) zur Bedienung zur Verfügung. Der Anwender hat mit diesem System die Möglichkeit, ein auf seine Antriebs- und Steuerungsanforderung passendes Lösungspaket zu schnüren. Die L-force ›Services‹ unterstützen bei Applikationsberatung, Angebots- und Auftrags­abwicklung, Engineering, Inbetriebnahme bis hin zum After Sales.

In der Fördertechnik gibt es bereits viele Anwendungen für den Servo Drive 930 fluxxtorque. Durch den großen nutzbaren Drehzahlbereich und die Genauigkeit des Antriebs müssen beim Dosierantrieb für einen Extruder die Dosierschnecken seltener gewechselt werden. Das führt zu mehr Produktivität, zumal mit den Maschinen häufig Produkte in Kleinserie produziert werden. Der hohe Leistungsbereich ermöglicht ohne Umrüstungen Chargen zwischen 0,2 bis zu 2.000 kg in der Stunde. Vor dem Einsatz der Servo Drive 930fluxxtorque waren unterschiedliche Schneckendurchmesser mit 30, 60 und 80 mm sowie verschiedene Motoren vorzuhalten. Durch die neue Technik arbeitet der Extruder jetzt mit nur einem Schneckendurchmesser. Der Servo-Umrichter eignet sich auch für Hubsysteme in der Montage und Handhabungstechnik. Hier ist es häufig erforderlich, ein Halte­moment bei Drehzahl 0 aufzubauen. Die Servo-Antriebe übernehmen die exakte Positionierung von Werkzeugen oder Produktträgern. Leerfahrten erfolgen mit Maximalgeschwindigkeit, um Zeit zu sparen. Dazu sind Bewegungsfunktionen für Drehzahl, Drehmoment und Position hinterlegt. Notwendige Signale erhalten die Regler von der Steuerung. Die Bewegungsfunktion wird eigenständig und damit dezentral realisiert.

Wolfgang Schenk, Lenze AG

Erschienen in Ausgabe: 08/2005