Alternative zu Asynchronmotoren und Servoantrieb:

SINOCHRON^®-Hochwirkungsgradantriebe im geberlosen Betrieb

Während sich die Konstrukteure von anspruchsvollen Maschinen und Anlagen bisher in vielen Fällen zwischen Asynchronmotoren und Servoantrieben entscheiden mussten, gibt es jetzt eine dritte Möglichkeit: den SINOCHRON^®Motor. Dieses Antriebskonzept vereint die Vorzüge der beiden bekannten Antriebssysteme und eignet sich für ein außerordentlich breites Anwendungsfeld anspruchs-voller Antriebsaufgaben, das von Textil- und Verpackungsma-schinen über die Förder- und Handhabungstechnik bis zu Nebenantrieben in Bau- und Landmaschinen reicht. Neben der hohen Leistungsdichte und guten Regelbarkeit überzeugt das neue Konzept auch durch sehr hohe Energieeffizienz.

Mit dem SINOCHRON^®Motor präsentiert ABM Greiffenberger eine neue Elektromotoren-bauart, deren Hauptkennzeichen sich erschließen, wenn man den Name erklärt: Es handelt sich um einen SynCHRONmotor mit Hochleistungs-Permanentmagneten, der eine SINusförmige Flußverteilung (EMK) aufweist.

 

Zu den Eigenschaften dieser kompakten Motorbau-art gehören gutes Rundlaufverhalten und geringe Geräuschentwicklung. Gegenüber dem Asynchron-motor unterscheiden sie sich durch eine etwa doppelt so hohe kurzzeitige Überlastbarkeit - daher kann man in vielen Fällen eine kleinere Motorbau-form wählen. Im Vergleich zu Servomotoren ist der sensorlose Betrieb hervorzuheben, den die sinus-förmige Gegenspannung ermöglicht. Zudem ist die Anschlusstechnik einfacher, da der Geber entfallen kann.

 

 

 

Systemlösung mit Drive Controller

Nicht nur für den Antrieb selbst, auch für die Rege-lung haben die Ingenieure von ABM Greiffenberger eine technisch und wirtschaftlich gleichermaßen überzeugende Lösung gefunden – und damit die Voraussetzungen für den geber-losen Betrieb geschaffen. Die Istwerte für Rotorlage und Drehzahl werden nicht mechanisch erfasst, sondern aus elektrischen Größen ermittelt. Die elektronischen Steuergeräte der Produktreihe SDC (ServoDrive Controller) sind optimal auf die Eigenschaften der SINOCHRON^®Motoren abgestimmt, weil sie exakt für diese Aufgabe entwickelt wurden.

 

Sie bilden die zu ermittelnden Werte aufgrund der Motorparameter in der Controller-Software ab, so dass man auf ein externes Gebersignal als Istwert verzichten kann.

 

Verlagerung von der Hardware in die Software
Bisherige Hardware-Funktionen verlagern sich somit auf die Software: So kann auf eine Antriebskomponente verzichtet und Kosten und Bauraum eingespart werden. Dennoch erreicht der Antrieb eine hohe Genauigkeit: Das System erkennt die Rotorlage bis auf +/-5o elektrisch genau – das ist absolut ausreichend für Antriebe, bei denen ein Drehzahlstell-bereich bis 1:1000 und/oder eine mittlere Positionsgenauigkeit gefordert wird.

Hohe Zuverlässigkeit
Neben dem platzsparenden Einbau, der Kostenersparnis und der einfachen Anschluss-technik bietet der sensorlose Antrieb mit SINOCHRON^®Motor aber noch weitere Vorteile. So schafft der Verzicht auf den Rotorlage-/ Drehzahlsensor die Voraussetzung für eine höhere Zuverlässigkeit des Antriebssystems. Da die Rotorlage in jeder Position erkannt wird, der Rotor also beim Start nicht ausgerichtet werden muss, kommt es beim Anlauf des Antriebs nicht zu unkontrollierten Motorbewegungen.

Vorbildlich in Sachen Effizienz
Was die Energieeffizienz des Antriebs betrifft, ist der SINOCHRON^®Motor vorbildlich: Er übertrifft sogar noch die Vorgaben der höchsten Effizienzklasse „Premium Class“, deren Einführung zurzeit vorbereitet wird und die nochmals höhere Anforderungen stellt als die Klasse EFF1. Auch im Teillastbetrieb arbeitet der Motor mit hohem Wirkungsgrad. Damit kann der Anwender sicher sein, dass er mit diesem Antrieb Energiekosten spart und darüber hinaus einen Beitrag zur Schonung der Ressourcen leistet.

Optimale Anpassung an die individuellen Anforderungen
Das Antriebssystem mit SINOCHRON^®Motor und SDC-Regler erlaubt eine optimale Anpassung an die individuellen Anforderungen, denn neben dem Motor-Controller für die Drehzahl- und Drehmomentregelung ist ein „Advanced Controller“ in die Regeleinheit integriert, den ABM Greiffenberger mit kundenspezifischen Anwendungsfunktionen pro-grammiert. Das angepasste Drehmoment- und Drehzahlverhalten sowie ein auf die Anforderungen abgestimmtes Bremsmoment ermöglichen eine optimale Beschleunigung sowie ein präzises Verzögern und Positionieren.

 

Viele Branchenlösungen sind möglich

 

So lassen sich Branchenlösungen für viele Industrieanwendungen generieren, die höchsten Ansprüchen gerecht werden. Auch spezielle Funktionen wie z.B. eine elektronische Welle oder eine Gleichlaufregelung ohne integralen Fehler können mit geringem Aufwand realisiert werden.

Da die Antriebe auch im Feldschwächbetrieb arbeiten können, sind Anwendungen möglich, bei denen eine konstante Leistung gefragt ist. Ein Beispiel dafür sind Wickel – oder Fahrantriebe.

 

 

 

 

 

 

 

 

Kosten sparen – bei der Anschaffung und im Betrieb
Zu den Entwicklungszielen des SINOCHRON^®Motors mit SDC-Regler gehörte es auch, dem Maschinenbauer Möglichkeiten der Kosteneinsparung zu bieten. Dieses Ziel hat ABM Greiffenberger erreicht. Im Durchschnitt spart der Anwender im Vergleich zu einem Servo-motor mit Geber rund 20%. Diese Zahl bezieht sich nur auf die Anschaffungskosten. Gegenüber einem Antrieb mit Asynchronmotor liegt die Ersparnis in den Betriebskosten: Die Verlustleistung des SINOCHRON^®Motors ist bis zu 40% geringer als die eines Asynchronmotors. Das führt zu sehr günstigen Energiekosten.

Die Vorteile des Systemgedankens
Darüber hinaus profitiert der Maschinenbauer davon, dass er das komplette Antriebs-system, welches für Leistungen von 0,37 bis 7,5 kW zur Verfügung steht, aus einer Hand bezieht. Die Komponenten – Motor, Getriebe, Bremse, Steuerung – sind somit exakt aufeinander abgestimmt, und ABM Greiffenberger entwickelt auf der Basis dieses Antriebs auch individuelle Antriebskonzepte, die auf höchste Effizienz und lange Lebensdauer ausgelegt sind. Dabei kommt den Ingenieuren das branchenspezifische Know-how zugute, das sie in langjähriger Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen des Maschinenbaus erworben haben.

„Tertium datur“: Es gibt eine neue Option
Mit diesen Eigenschaften ist der SINOCHRON^®Motor für viele Einsatzbereiche des Maschinen- und Anlagenbaus eine interessante dritte Option zu den bisherigen Alternativen „Asynchronmotor oder Servomotor?“ Zu den Anwendungsfeldern des neuen Antriebssystems gehören schnelllaufende Antriebe von Textilmaschinen ebenso wie Antriebe, bei denen ein sanftes Anfahren und Bremsen gewünscht wird, z.B. bei Treppenliften. Aufgrund der kompakten Bauweise und der Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungsbedingungen eignen sie sich auch für den Antrieb von Industrietoren oder für Elektroantriebe in Bau- und Landmaschinen. In der Förder- und Hebetechnik ist die Eigenschaften der SINOCHRON^®Motoren gefragt, bei Drehzahl Null das volle Stillstandsmoment zu bieten. Weitere Einsatzfelder sehen die ABM-Ingenieure u.a. in der Vakuumtechnik und im Verpackungsmaschinenbau – hier ist z.B. die Möglichkeit vorteilhaft, mehrere Antriebe im synchronen Parallelbetrieb zu fahren.