Schrittmotor-Hybridantriebe MDrive mit Schnittstelle Ethernet TCP/IP eröffnen ein breites

Schrittmotor-Hybridantriebe MDrive mit Schnittstelle Ethernet TCP/IP eröffnen ein breites Einsatzspektrum. (Bild: Koco Motion GmbH)

Dauchingen (rm). Damit wird der Schrittmotor mit seinen Vorteilen für Servoanwendungen einsetzbar. Viele Baugrößen und elektrische Schnittstellen unterstützen eine Einbindung der Hybridantriebe in Maschinen und Gerätekonzepte, für die bisher oft Servoantriebe eingesetzt wurden.

Die Hybrid-Schrittmotoren-Baureihe mit der Closed-Loop-Steuerung HMT (Hybrid-Motion-Technology) wurde zudem erweitert. Die bisher unter dem Namen AccuStep geführte Hybridsteuerung betreibt den Schrittmotor wie einen bürstenlosen DC-Servomotor. Dadurch kann der Schrittmotor beim Überschreiten des Kippmomentes nicht mehr außer Tritt fallen und es tritt kein Schrittverlust auf.

Er ist bis zu seinem Kippmoment belastbar und kann die Drehzahl lastabhängig verringern, gegebenenfalls bis zum Stillstand. Auf diese Weise werden typische Beschränkungen des Schrittmotors vermieden und die erzeugte Verlustleistung verringert. Die Vorteile des Schrittmotor-typischen hohen Anlaufmomentes und der hoch auflösenden Positionierfähigkeit bleiben erhalten. Das verfügbare Drehmoment bei höheren Drehzahlen steigt deutlich an, so dass dynamischere Anwendungen möglich werden.

In Drehmoment-sensiblen Anwendungen wie bei Greifern oder Schraubern war bisher der Einsatz von Schrittmotoren nicht möglich. Denn der Motor blieb beim Erreichen des über den Motorstrom eingestellten maximalen Kippmomentes sofort abrupt stehen und fiel außer Tritt. Prinzipiell benötigen solche Anwendungen zudem meist eine Motorcharakteristik mit hohen Momenten bei langsamen Drehzahlen, wofür sich der Schrittmotor als Direktantrieb theoretisch am besten eignet.

Mit der Hybrid-Steuerung für den speziellen Closed-Loop-Betrieb der Schrittmotoren lässt sich jetzt auch im Torque-Mode das Drehmoment einstellen. Über den integrierten Encoder mit beispielsweise 1024 Linien (4096 Inkremente/Umdrehung) wird die Drehzahl gegebenenfalls bis zum Stillstand herunter geregelt – bei exakt begrenztem Anzugsmoment.

Die Hybridantriebe liegen in den Baugrößen Nema 17 (42 x 42mm), Nema 23 (56 x 56mm) und Nema 34 (86 x 86mm) in verschiedenen Ausführungen vor. In der Version Step-Torque-Speed kann die Ansteuerung einerseits über einen Takt-/Richtungs-Eingang erfolgen, wobei jeder Takt in einen Mikroschritt des Motors umgewandelt wird. Andererseits lässt sich der Antrieb über einen Analog-Eingang als Referenz für Drehzahl oder Drehmoment ansteuern.

In der Version Motion Control ist der Antrieb über einen umfassenden ASCII-Befehlssatz und die serielle Schnittstelle RS485 programmierbar, was umfangreiche und komplexe Bewegungsabläufe unter Einbindung der digitalen und analogen Ein-/Ausgänge ermöglicht.

In der Baugröße Hybrid 23 steht zusätzlich der Feldbus CANopen bereit. Zudem ist die Ethernet-Schnittstelle TCP/IP integrierbar, wobei als Software-Protokoll entweder der ASCII-Befehlssatz oder Modbus verwendet werden können.