Motion Controller
Die Motion Controller von FAULHABER sorgen für punktgenaue Positionierung beim Einsatz unserer DC-, BLDC- und Linearmotoren. Neben ihrer hohen Qualität und kompakten Bauform zeichnen sie sich durch besonders einfache Bedienung bei einer Vielzahl von Betriebsarten aus. Sie ermöglichen die präzise und effiziente Regelung der Motorbewegung (motion control), die optimal auf die jeweilige Anwendung abgestimmt ist.
Ein Motion Controller ist eine Steuerungseinheit, die eine 4-Quadranten Regelung realisiert. Mithilfe von Motion Control lassen sich vorgegebene Positionen in der Anwendung gezielt und dynamisch ansteuern.
Die drei wichtigsten Komponenten eines Motion Controllers sind der Prozessor, die Regelelektronik und die Endstufe. Der Mikroprozessor errechnet aus den vorgegebenen Parametern und den Feedback-Daten vom Antrieb die dynamische Regelgröße, mit der die Bewegung des Motors gesteuert wird. Die Regelelektronik verarbeitet die relevanten Signale; die Endstufe ist für die Stromversorgung des Motors zuständig.
Motion Controller benötigen ein Feedback mit Information über die Bewegung des Motors. Diese kann je nach Geräteausführung und angeschlossenem Motor aus unterschiedlichen Quellen stammen: Analogwert, Hall-Sensorsignal oder Encoder-Signal.
Die Motion Controller können mit oder ohne Gehäuse bezogen werden. Geräte mit Gehäuse werden mittels Schraubklemmen angeschlossen; ohne Gehäuse werden sie direkt in eine Masterplatine eingesteckt. Für die Vernetzung zur Motion Control stehen wahlweise Schnittstellen des Typs RS232, CANopen und EtherCAT zur Verfügung.
Motion Controller von FAULHABER sind hochdynamische Positioniersysteme zur Ansteuerung unterschiedlicher Antriebskombinationen aus Motor und Gebersystem. Sie geben dem Motor die jeweils benötigte Drehzahl durch die Veränderung der Versorgungsspannung (Analogwert) oder mittels Pulsweitenmodulation (PWM) vor. Aus dem Feedback berechnet der Motion Controller das Ausmaß der vollzogenen Bewegung und passt die Regelung an die Vorgaben an.
Die Drehrichtung wird über einen separaten Schalteingang umgeschaltet; das Drehzahlsignal wird durch den Frequenzausgang übermittelt. Die vorinstallierte Firmware erlaubt die Durchführung komplexer Ablaufprogramme im Bereich Motion Control sowie einen vollautomatischen Betrieb des angeschlossenen Motors. Unter anderem stehen folgende Betriebsarten zur Verfügung:
Die integrierte Stromregelung begrenzt das Drehmoment und schützt die Elektronik sowie den Motor vor Überlast. Die Schutzfunktion umfasst außerdem den Schutz vor elektromagnetischer Entladung (ESD), den Selbstschutz vor Übertemperatur sowie den Überspannungsschutz im Generatorbetrieb.
Die Motion Controller der Generation V3.0 zeichnen sich durch höhere Leistung, schnellere Regelung und zusätzliche Betriebsarten aus. Sie ermöglichen optimale Lösungen für Anwendungen mit besonders hoher Dynamik. Controller dieses Typs können alle Motortypen mit allen Gebersystemen steuern. Sie erlauben die flexible Verwendung der I/Os für Soll- und Istwerte. Außerdem gibt es zusätzliche I/Os sowie – neben RS232 oder CAN – auch eine EtherCAT-Schnittstelle zur Auswahl. Bis zu acht in BASIC programmierte Ablaufprogramme können im Gerät gespeichert werden. Es bietet außerdem erweiterte Diagnosefunktionen und eine einfache Inbetriebnahme mit dem FAULHABER Motion Manager. Die Stromversorgung von Elektronik und Motor sind grundsätzlich getrennt.
Die Leistungsdaten des Motion Controllers (Spannung und Stromstärke) müssen zum jeweils angeschlossenen Motor passen. Weitere Kriterien sind die Baugröße, die Kompatibilität zu den Umgebungsbedingungen sowie die verfügbaren EMV-Filter, um die elektromagnetische Verträglichkeit innerhalb der Anwendung sicherzustellen. Im breiten Portfolio von Motion Controllern samt Zubehör finden Anwender von FAULHABER-Motoren praktisch immer ein passendes Gerät.
Motion Controller von FAULHABER können zur Ansteuerung von DC-Motoren, bürstenlosen DC-Motoren sowie Linearmotoren eingesetzt werden. Je nach Ausführung sind unterschiedliche Kombinationen mit Inkremental- und Absolutencodern sowie mit analogen Hallsensoren möglich. Verschiedene Baugrößen und flexible Anbindungsmöglichkeiten eröffnen ein breites Einsatzgebiet für die meisten Anwendungen, die von FAULHABER-Motoren angetrieben werden.
