Beckhoff EL70 1 Serie Dokumentation Seite 25

Produktübersicht
Microstepping). Der Standardmotor mit einem 1,8° Schrittwinkel wird sehr laufruhig und kann auf bis zu
elektronische 12800 Positionen pro Umdrehung gestellt werden. Erfahrungsgemäß können ca. 5000
Positionen mechanisch angefahren werden.
Typische Schrittmotorprobleme, wie eine ausgeprägte Resonanz, gehören damit der Vergangenheit an.
Durch das Microstepping und entsprechende Sollwertverläufe ist der Rotor immer ruckfrei geführt und neigt
nicht mehr zur Pendelbewegung um jede Rastposition. Mechanische Maßnahmen, wie
Schwingungsdämpfer gegen die Resonanz oder Untersetzungen zur Genauigkeitserhöhung, können
entfallen. Entsprechend reduzieren sich die Kosten und der Entwicklungsaufwand.
Mit den neuen Schrittmotorklemmen wird auch die Entwicklungszeit auf der Steuerungsseite reduziert. Beide
Busklemmen sind in allen gängigen Feldbussen wie übliche EtherCAT-Klemmen zu benutzen. Die
Programmierung von Schnittstellen kann somit entfallen. Das Beachten von Start- und Stoppfrequenzen,
sowie das schnelle Durchschreiten der Resonanzfrequenz, sind nicht mehr notwendig. Für einfache
Positionieraufgaben können beide EtherCAT-Klemmen den Antrieb selbstständig, unter Beachtung einer
Beschleunigungsrampe und der maximalen Frequenz, an eine Position fahren.
Realisierung von anspruchsvolleren Positionieraufgaben
Anspruchsvollere Positionieraufgaben lassen sich mit Hilfe der Beckhoff-Automatisierungssoftware TwinCAT
realisieren. Die beiden Schrittmotorklemmen werden, wie andere Achsen, via TwinCAT System Manager
eingebunden und sind wie übliche Servoachsen zu nutzen. Besondere Eigenarten des Schrittmotors, wie
Rücknahme der Drehzahlvorgabe bei zu großem Schleppfehler, werden automatisch durch die Option
Schrittmotorachse berücksichtigt. Der Aufwand, von einem Servomotor auf einen Schrittmotor - und zurück -
zu wechseln, ist nicht größer, als unter TwinCAT der Wechsel von einem Feldbus zum anderen.
Die Endstufen der Schrittmotorklemmen besitzen eine Überlastsicherung in Form einer
Übertemperaturwarnung und -abschaltung. Zusammen mit der Kurzschlusserkennung werden die
Diagnosedaten im Prozessabbild der Steuerung zugänglich gemacht. Zusätzlich wird dieser Status, neben
weiteren Informationen durch die LEDs der Busklemme angezeigt. Mit einem Enable-Bit wird die Endstufe
eingeschaltet. Über einen Parameterwert kann der Motorstrom eingestellt und abgesenkt werden.
Die optimale Anpassung an den Motor und der energiesparende Einsatz in der Anwendung erfordern keinen
großen Programmieraufwand. Da alle Daten in Form von Parametern im CoE-Register eingestellt werden, ist
es leicht möglich, eine EtherCAT-Klemme auszutauschen oder einmal erarbeitete Parameter zu speichern
und in ein nächstes Projekt zu übertragen. Das Übertragen bestimmter Potentiometer-Einstellungen und
Dokumentieren von DIP-Schalter-Einstellungen ist somit nicht mehr erforderlich.
Parameter eines Schrittmotors
Drehmoment
Bezeichnet das maximale Drehmoment des Motors bei unterschiedlichen Drehzahlen. Meist wird eine
Kennlinie zur Darstellung verwendet. Das Drehmoment eines Schrittmotors ist im unteren Drehzahlbereich
vergleichsweise hoch und ermöglicht in vielen Anwendungsfällen einen direkten Einsatz ohne weiteres
Getriebe. Ein Schrittmotor liefert, im Vergleich zu anderen Motoren, ohne großen Aufwand ein Haltemoment,
das in der Größenordnung des Drehmoments liegt.
Drehzahl
Die maximale Drehzahl eines Schrittmotors ist gering und wird meist als maximale Schrittfrequenz
angegeben.
Phasenzahl
Üblich sind 2- bis 5-Phasen-Motoren. Die EtherCAT-Klemmen EL7031 und EL7041 unterstützen 2-Phasen-
Motoren. 4-Phasen-Motoren sind im Grunde 2-Phasen-Motoren mit getrennt herausgeführten
Wicklungsenden und können direkt an die EtherCAT-Klemme angeschlossen werden.
Nennspannung, Versorgungsspannung und Wicklungswiderstand
Im stationären Zustand fließt der Nennstrom bei Nennspannung, in Abhängigkeit zum Wicklungswiderstand.
Diese Spannung sollte nicht mit der Versorgungsspannung der Leistungsendstufe in der EtherCAT-Klemme
verwechselt werden. Die EL7031 und EL7041 geben einen geregelten Strom auf die Motorwicklung.
EL70x1 Version: 4.6 25