Inductieve multiturn-impulsgever voor een betere regeling

Producenten van aandrijvingen voor gereedschapsmachines, robots en algemene automatiseringstechniek vragen om steeds compactere, dynamischer en energiezuiniger aandrijvingen. Met deze verschillende wensen worden de functional safe meetsystemen zowel in het high-end bereik in de aandrijvingen van gereedschapsmachines gebruikt als ook voor standaard toepassingen ingezet. Een groot voordeel daarbij is dat nieuwe generatie encoders voor wat betreft de montage en de interface compatibel is met de voorgaande generatie encoders. Met de invoering van de impulsgevers van de serie ExI 1300 (zonder eigen lagers en met inductieve aftasting) en een buitenmaat van 65 mm levert HEIDENHAIN vanaf nu een nog weer breder port folio om zeer dynamische energie-efficiënte aandrijvingen voor functional safe oplossingen van een passende encoder te voorzien.

Inductieve aftasting van de nieuwste generatie
Inductieve impulsgevers van HEIDENHAIN zijn de ideale oplossing voor standaard aandrijvingen in de algemene automatiseringstechniek. Met de puur seriële interface EnDat 2.2 met taktfrequenties tot 16 MHz kunnen zeer korte regeltijden, tot 32 µs, worden gehaald. En dat is weer een voorwaarde voor een dynamische aandrijving. Met de nieuw ontworpen aftast-ASIC wordt nu een functional safe encoder aangeboden die werkt met het inductieve aftastprincipe. Deze encoder voldoet aan het veiligheidsniveau SIL 2, categorie 3 PL d. Met enkele aanvullende maatregelen in de besturing is deze zelfs in een SIL 3 resp. categorie 4 PL e toe te passen. Nog een voordeel is het feit dan bij een correcte montage mechanische fouten door het losraken van de stator- en askoppeling zijn uitgesloten. Bij de nieuwste generatie is de systeemnauwkeurigheid in vergelijking met de voorganger met een factor 2 verhoogd tot circa 65 boogseconden. Tevens is het aantal elektronische componenten een stuk kleiner geworden. Voordelen van de inductieve aftastmethode zijn vooral de goede bestendigheid tegen vervuiling en de robuustheid van de constructie.

Om het klanten die op dit moment de optische impulsgever met eigen lagers uit de serie ECN/EQN 13xx FS gebruiken makkelijk te maken, zijn nu de inductieve encoders ECI 1319 FS (singleturn) en de EQI 1331 FS (multiturn) ontwikkeld. Met de daaruit voortkomende mechanische en elektrische compatibiliteit, is er nu keuze. Afhankelijk van de eisen die aan de regeling worden gesteld kan de passende encoder wordt gekozen. Daarmee kan het aantal varianten van een bepaald motortype worden beperkt. De montage van de inductieve encoders is vereenvoudigd: de encoder genereert een waarderingsgetal voor de kwaliteit van de montage en dat getal wordt via de EnDat interface door de volgelektronica gelezen en beoordeeld. Tijdens bedrijf worden functional safe meetsystemen door de ingebouwde diagnose voortdurend bewaakt.

In het algemeen moet men bij encoder zonder eigen lagers altijd erg goed letten op een optimale montage. Als gevolg van de inductieve rond-om aftasting en de daarbij beschikbare compensatiemogelijkheden voor excentriciteitsfouten van de mechanische montage, is de haalbare systeemnauwkeurigheid hoger dan bij vergelijkbare systemen zonder deze extra mogelijkheden en maar eén aftastpositie. Een slechtere nauwkeurigheid leidt veelal tot een verhoogd stroomverbruik van de regelaar, omdat deze steeds probeert de korte golf afwijkingen van het meetsysteem te volgen (grotere stroom rimpels).