Das Beste aus zwei Welten – so lassen sich die magnetischen Kit-Encoder des Sensorherstellers Posital beschreiben, die im Rahmen der SPS IPC Drives 2016 vorgestellt wurden. Mit einer elektronischen Auflösung von 17 bit, Wartungsfreiheit und hoher Robustheit schließen die Kit-Encoder die Performance-Lücke zu aufwendigeren optischen Abtastsystemen – und geben damit Herstellern von Servomotoren neue Möglichkeiten in Sachen Motor-Feedback. Die Geräte bilden zudem eine Alternative zu klassischen Resolvern, die lediglich über eine analoge Schnittstelle verfügen und nur eine einzelne Umdrehung erfassen können. Verfügbar sind die montagefreundlichen magnetischen Einbau-Kits wahlweise als absolute multiturnfähige Sensorsysteme sowie ab Anfang 2017 auch in inkrementaler Ausführung. Zu den Komponenten gehören ein Elektronikpaket, das auf einer kompakten Platine untergebracht ist, sowie ein kleiner Permanentmagnet, der am Ende der Motorwelle befestigt werden kann.
Die technologische Basis der neuen Einbau-Kits bilden die hochauflösenden magnetischen Anbaudrehgeber der Ixarc-Serie von Posital, die seit 2013 auf dem Markt sind. Dank 16-bit-Auflösung und einer Genauigkeit von 0,09° bieten sie sich als Alternative zu den bei Präzisionseinsätzen traditionell gesetzten Sensoren mit Optoelektronik an. „Was wir für Ixarc mit großem Aufwand erfolgreich entwickelt haben, können wir jetzt als Bausatz-Lösung gezielt auch Motorherstellern an die Hand geben“, so Christian Leeser, Mehrheitsgesellschafter und CEO der Fraba-Gruppe, zu der auch Posital gehört. Durch neue Filteralgorithmen bei der Signalverarbeitung wurden die Latenzzeiten noch einmal deutlich reduziert, so dass auch bei hochdynamischen Anwendungen eine präzise Motorsteuerung möglich ist. „Mit unseren Kits schaffen wir ein völlig neues Produkt, das zwischen den klassischen Resolvern und optischen Abtastsystemen positioniert ist – und den Markt in Sachen Performance und Preis ganz neu definiert.“
Das Elektronikpaket der Kit-Encoder umfasst vier Hall-Sensoren, einen leistungsstarken 32-bit-Mikroprozessor und einen energieautark über den ‚Wiegand-Effekt’ betriebenen Rotationszähler. Dieses Versorgungssystem basiert auf der von Posital weltweit vermarkteten Wiegand-Wire-Technologie und macht Batterien oder komplexe Getriebesysteme überflüssig. Der in den USA gefertigte magnetische Draht wirkt als Energy-Harvesting-System und erzeugt – unabhängig von der Geschwindigkeit der Drehbewegung – energiereiche Spannungsimpulse. Dies liefert genug Energie, um den Rotationszähler und die dazugehörige Elektronik ständig zu aktivieren. Dieses bewährte Prinzip stellt darüber hinaus absolute Multiturn-Positionsmessungen sicher. Da die kontaktfreie Messtechnik anders als optische Systeme mit Codescheiben und aufwendigen Getrieben über keinerlei bewegliche Teile verfügt, ist sie stoß- und vibrationsresistent. Die magnetischen Kits sind damit wesentlich weniger staub- und feuchtigkeitsanfällig und können unter normalen Fabrikbedingungen montiert werden.
Die Einbausätze sind mit verschiedenen herstellerneutralen digitalen Kommunikationsschnittstellen wie BISS oder SSI für absolute Messungen sowie UVW und ABZ für Kommutierungs- und Inkrementalgeber erhältlich. Zusätzlich können Protokolle auf Basis der RS-485-Schnittstelle implementiert werden. „Während eine Vielzahl der marktüblichen optischen Einbau-Kits mit proprietären Schnittstellen aufwartet, haben wir bewusst einen anderen Weg eingeschlagen“, so Jörg Paulus, Deutschland- und Europachef von Posital. „Wir sind vehemente Verfechter von Open Source-Schnittstellen.“ co
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