Speed Controllers
De speed controllers van FAULHABER zijn specifiek ontworpen voor de optimale snelheidscontrole van onze DC-motoren en borstelloze DC-motoren. Ze sluiten dus perfect aan op de aandrijvingen en kenmerken zich door een compact ontwerp en eenvoudig bedrijf. De speed controllers ondersteunen een nauwkeurige snelheidscontrole met een hoog rendement, optimaal passend bij de toepassing.
Bij elektromotoren verwijst speed control naar de snelheidscontrole. Een speed controller is een besturingseenheid die het toerental van een motor aanstuurt naar behoefte, of die het bij variabele belastingen constant houdt op een vooraf ingesteld waarde.
De drie belangrijkste elementen van een speed controller zijn de processor, de besturingselektronica en de uitvoer. Op basis van het opgegeven set-point en de gegevens uit het feedbackkanaal berekent de microprocessor de besturingsvariabele die wordt gebruikt om het benodigde toerental te bereiken. De besturingselektronica verwerkt de betreffende signalen, en de uitvoer is ervoor verantwoordelijk om de motor van stroom te voorzien.
De speed controllers van FAULHABER hebben losse I/O-ingangen en -uitgangen. Er wordt een analoge ingang gebruikt om het toerental te bepalen via pulsbreedtemodulatie (PMW) of via een analoge spanningswaarde. Met een digitale schakelingang kan de draairichting worden geselecteerd. Een digitale uitgang kan worden geprogrammeerd als frequentie-uitgang of foutuitgang.
Bij de meeste apparaten kan de voeding voor de elektronica worden gescheiden van de motorvoeding. De speed controllers zijn verkrijgbaar met of zonder behuizing. Apparaten met behuizing worden aangesloten met schroefklemmen, uitvoeringen zonder behuizing worden direct op het moederbord aangebracht. Met een USB-programmeeradapter kunnen de bedrijfsmodus, de regelingsparameters en het soort en de schaal van de set-point-waarden worden geconfigureerd.
De speed controller bepaalt het set-point: het gewenste toerental van de motor. Dit wordt bereikt door de voedingsspanning aan te passen (analoge waarde) of door pulsbreedtemodulatie (PWM).
Tegelijkertijd ontvangt de speed controller via het feedbackkanaal de waarden over het daadwerkelijke toerental, wat wordt beïnvloed door de belasting van de toepassing en andere variabelen. Zo kan de controller de aansturing aanpassing op de huidige omstandigheden. Afhankelijk van de motoruitvoering wordt het daadwerkelijke toerental van de motor bepaald met een sensorsysteem, of het wordt afgeleid van de motorspanning als er geen sensoren zijn.
Er is ook een aparte schakelingang om van draairichting te wisselen. De frequentie-uitgang wordt gebruikt om het toerentalsignaal uit te lezen. De passende snelheidscontrole voor de toepassing kan eenvoudig worden geconfigureerd op een computer, met behulp van de gratis software FAULHABER Motion Manager.
De speed controllers van FAULHABER bepalen de temperatuur van de motorwikkeling op basis van de belastingskarakteristieken van de motor. Bij continubedrijf binnen het grensbereik wordt de spanning beperkt tot de toegestane continuspanning om overbelasting te voorkomen. Bij dynamisch wisselend bedrijf is tijdelijk een 2 keer hogere piekstroom beschikbaar. Voor bedrijf met veel omkeringen en grote aangesloten massa's wordt het gebruik van een Motion Controller aanbevolen.
De prestatiegegevens van de motion controller (spanning en stroom) moeten altijd overeenkomen met de aangesloten motor. Andere belangrijke criteria zijn het formaat, de compatibiliteit met de omgevingsomstandigheden en de beschikbare EMC-filters om de elektromagnetische compatibiliteit met de toepassing te garanderen. Het productassortiment speed controllers van FAULHABER in combinatie met de beschikbare toebehoren garandeert dat er voor vrijwel iedere behoefte een geschikte controller is, die past bij de motor en de toepassing.
Speed controllers van FAULHABER zijn ontworpen voor de aansturing van de volgende aandrijfcombinaties: DC-motoren met en zonder incrementele encoders, borstelloze motoren met analoge of digitale Hall-sensoren, borstelloze motoren met AES absolute encoders en borstelloze motoren met digitale Hall-sensoren en incrementele encoders. Afhankelijk van het formaat en de leveringsomvang kunnen motor- en sensorcombinaties worden bediend met de speed controller. Er zijn verschillende formaten en flexibele opties voor de aansluiting, zodat er vele mogelijkheden zijn voor de meeste motortoepassingen.
In de configuratie voor borstelloze motoren met Hall-sensoren worden de motoren bestuurd met een snelheidscontrole. Hiervoor worden de signalen van de Hall-sensoren gebruikt voor de commutatie en om het daadwerkelijke toerental te bepalen voor de Speed Controllers.
In deze combinatie van borstelloze motor en Speed Controller voor de snelheidscontrole worden geen Hall-sensoren gebruikt. In plaats daarvan wordt de tegen-elektromotorische kracht van de motor gebruikt voor de commutatie en toerentalregeling.
Deze configuratie van de Speed Controllers is alleen beschikbaar voor selectie in combinatie met de bijpassende hardware. In deze configuratie geeft de encoder een absolute positie uit. Deze waarde wordt gebruikt voor de commutatie en de snelheidscontrole. De encoder heeft een hoge resolutie (absolute encoders) en dat maakt lage snelheden in deze modus mogelijk.
In deze configuratie worden de motoren in combinatie met een Speed Controller aangestuurd met snelheidscontrole en extra ingangen voor remmen/inschakelen. Deze ingangen maken het makkelijker om de besturing bijvoorbeeld aan te sluiten op een PLC of veiligheidscircuit.
In de configuratie met DC-motoren met encoder en Speed Controller werken de motoren met snelheidscontrole door een incrementele encoder. De incrementele encoder is hier nodig voor de snelheidscontrole als encoder voor de daadwerkelijke waarde.
In een configuratie met een DC-motor zonder encoder wordt de snelheidscontrole van de motoren zonder sensor aangestuurd door een Speed Controller. Afhankelijk van de gegeven belastingsomstandigheden wordt ofwel de tegen-elektromotorische kracht, ofwel IxR-compensatie gebruikt om het daadwerkelijke toerental te bepalen. Dit soort snelheidscontrole moet aansluiten op het specifieke motortype.
